Problemario de HidrogeologaElaborado por:EVA LOURDES VEGA GRANILLOMTC HidrogeologaHermosillo,Sonora

Diciembre, 2002UNIDADES DE MEDIDAPROBLEMA: Un tanque vertical de agua tiene 15 ft de dimetro y 60 ft de alto. Cul es el volumen del tanque en pies cbicos?V = r2 hh = 60 ft; d = 15 ft; r = d/2 = 7.5 ftV = X (7.5 ft)2 X 60 ftV = 11,000 ft3 = 1.1 X 104 ft3NOTA: El nmero de dgitos significativos en este problema es 2 por lo que el resultado deber redondearse a un nmero con igual cantidad de cifras significativasPROBLEMA: Si el tanque anterior se hubiera medido y encontrado que tiene un dimetro interior de exactamente 15.00 ft y una altura de 60.00 ft, cul sera el volumen en pies cbicos?V = r2 hh = 60.00 ft; d = 15.00 ft; r = d/2 = 7.50 ftV = X (7.50 ft)2 X 60.00 ftV = 10,600 ft3 = 1.0 X 104 ft3NOTA: El nmero de dgitos significativos en este problema es 4 por lo que el resultado deber redondearse a un nmero con igual cantidad de cifras significativasPROBLEMA: Si un pozo bombea a razn de 8.4 galones por minuto, cunto tiempo le tomar llenar un tanque de 300.3 metros cbicos?Transformando el volumen del tanque de m3 a galones:1 m3 = 264.17 galV = 300.3 m3 X 264.17 gal/m3 = 79,330.25 gal

Como el gasto equivale al volumen sobre el tiempo:Q = V / t = m3 / s = m3 / s, despejamos el tiempo:t = V / Q, sustituimos:t = 79,330.25 gal / (8.4 gal/min) = 9400 min t = 160 h

PROBLEMA: Se tiene una alberca de 5.0 m de ancho por 12.0 m de largo. Si a la semana, la alberca pierde por evaporacin 2.35 pulgadas (in) de agua y llueven 29 mm, cuntos galones de agua deben ser agregados a la alberca para recuperar las prdidas?Area de la alberca = 5.0 m X 12.0 m = 60.0 m2

Transformar las unidades inglesas a mtricas. Como 1 m = 39.37 in:Lmina evaporada = hevap = (2.35 in /1 semana)(1 m / 39.37 in) = 0.05969 m/semanaVolumen evaporado = Vevap = hevap X rea = 0.05969 m/semana X 60.0 m2 = 3.58 m3/semana

Lmina precipitada = hp = 29 mm Volumen precipitado = hp X rea = 0.029 m X 60.0 m2 = 1.74 m3/semana

El volumen de agua que deber agregarse es igual al volumen evaporado menos el precipitado: Volumen de agua agregado (m3) = 3.58 m3/semana - 1.74 m3/semanaVolumen de agua agregado (L) = 1.84 m3/semana X 1000 L/m3 = 1800 L

GRAVEDAD Y PESO ESPECIFICOPROBLEMA: Un reservorio de glicerina tiene una masa de 1,200 kg y un volumen de 0.952 m3. Encuentre:a) El peso de la glicerinaDe la Ley de Newton:F = maF = peso de la glicerina (desconocido)m = 1,200 kga = aceleracin de la gravedad (9.807 m/s2)F = (1,200 kg)(9.807 m/s2) =11,770 N 11.77 kNb) La densidad de masa de la glicerinaLa densidad (kg/m3) se obtiene con la frmula: = m/VSiendo m = masa (kg) y V = volumen (m3)Como el volumen es V = 0.952 m3,la densidad es: = 1,200 kg/0.952 m3 = 1,261 kg/m3c) El peso o unidad especfica de la glicerina = W/VSiendo W = peso de la glicerina (11.77 kN) y V el volumen del reservorio = 11,77 kN / 0.952 m3= 12.36 kN/m3d) La gravedad especfica (s. g.) de la glicerinas. g. = glicerina/ agua a 4C= 12.36 kN/m3/ 9.81 kN/m3s. g. = 1.26PROBLEMA: Un fluido tiene una densidad de 1.085 g/cm3. Si la aceleracin de la gravedad es de 9.81 m/s2, cul es el peso especfico del fluido? = w/V w = mg = m/V = g = 1.085 g/cm3X 1/1000 kg/g X 106cm3/m3 = 1.085 X 103kg/m3 = 1.085 X 103kg/m3X 9.81 m/s2 = 1.06 X 104N/m3PROBLEMA: Cul es el peso en libras de un objeto con una masa de 12.4 slugs?m = 12.4 slugsg = 32 ft/s2w = m gw = (12.4 slugs) (32 ft/s2)w = 396.8 lbPROBLEMA: Cul es el peso en Newtons de un objeto con una masa de 14.5 kg?m = 14.5 kgg = 9.80 m/s2W = m. gW = 14.5 kg X 9.8 0 m/s2W = 142.1 kg-m/s2W = 142 NPROBLEMA: Un objeto tiene una masa de 723 kg y un volumen de 0.56 m3. Encuentre:a) Cul es su densidad?m = 723 kgV = 0.56 m3= m / V= (723 kg) / (0.56 m3)= 1,291.07 kg / m3b) Cul es su peso especfico?w = m g = ( 723 kg ) ( 9.8 m/s2) = 7085.4 N= w / V =g= ( 7,085.4 N ) / ( 0.56 m3) = ( 1,291.07 kg / m3)(9.8 m/s2)= 12,652.5 N / m3 = 12,652.5 N / m3c) Es ms o menos denso que el agua?Siendo la densidad del agua de aproximadamente 1,000 kg/m3, podemos decir que el objeto es ms denso, puesto que su densidad es de 1291.07 kg/m3.PROBLEMA: Un objeto tiene una masa de 78.5 kg y un volumen de 0.45 m3. Encuentre:a) Cul es su densidad?m = 78.5 kgV = 0.45 m3= m / V= (78.5 kg) / (0.45 m3)= 174 kg / m3b) Cul es su peso especfico?=g = ( 174 kg/m3) ( 9.8 m/s2) == 1,710 kg.m/m3. s2= 1,710 kg / m2s2=1,710 N/m3c) Es ms o menos denso que el agua?Comoagua= 1,000 kg/m3, el objeto es menos denso que el aguaPROBLEMA: Una muestra de suelo es colectada en el campo y colocada en un recipiente con un volumen de 75.0 cm3. La masa del suelo al contenido natural de humedad se determin igual a 150.79 g. La muestra de suelo es entonces saturada con agua y repesada. La masa saturada es 153.67 g. La muestra es luego secada en un horno para remover toda el agua y repesada. La masa seca es 126.34 g. Note que las masas son determinadas pesando en una balanza. Todas las medidas fueron hechas a 20C.a) Determine la porosidad del sueloEl volumen de vacos es el volumen de agua de saturacin. El volumen de agua es la masa de agua dividida entre la densidad del agua (0.998 g/cm3a 20C). La masa de agua de saturacin es la masa saturada menos la masa seca.Ww (saturada)= 153.67 g - 126.34 g = 27.33 gVw (saturada)= (27.33 g) / (0.998 g/cm3) = 27.4 cm3La porosidad es 100 (Vv/ V). Como Vv= Vw (saturada)n = 100 (27.4 / 75.0) =36.5%b) Determine el contenido gravimtrico de agua bajo condiciones naturales.La masa de agua es la masa hmeda menos la masa seca. El contenido gravimtrico de agua es el cociente entre la masa de agua y la masa seca del suelo.Ww= 150.70 g - 126.34 g = 24.36 gg= 100 ( Ww/ Ws)g= 100 [(24.36 g)/(126.34 g)] =19.28%c) Determine el contenido volumtrico de agua.El volumen de la masa es el peso del agua dividido entre la densidad del agua.Vw= (24.36 g) / ( 0.998 g/cm3) = 24.4 cm3v= Vw/ Vv= (24.4 cm3) / (75.0 cm3) =0.325d) Determine la razn de saturacin.Rs= Vw/ VvComo Vves igual a Vw (saturada):Rs= (24.4 cm3) / (27.4 cm3) =0.891e) Determine la densidad seca de bloque.La masa de las partculas de suelo es 126.34 g, el cul es el peso secado en horno. Por tanto,b= Ws/ Vb= (126.34 g) / (75.0 cm3) =1.68 g/cm3f) Determine la densidad de las partculas.El volumen de los slidos es el volumen total menos el volumen de vacos.Vs= 75.0 cm3- 27.4 cm3= 47.6 cm3m= Ws/ Vsm= (126.34 g) / (47.6 cm3) =2.65 g/cm3La densidad de partcula determinada experimentalmente de 2.65 g/cm3es igual a la densidad del cuarzo, la cual es de 2.65. El cuarzo es un mineral comn del suelo.g) Para checar la consistencia interna de los datos, determine la porosidad con la ecuacin:n = 100 ( 1 - [b/m] )n = 100 ( 1 - [1.68 g/cm3/ 2.65 g/cm3] )n = 36.6%PROBLEMA: Una muestra de suelo es colectada y llevada al laboratorio. El volumen de la muestra es de 75.0 cm3. En su contenido natural de agua, la muestra pes 165.0 g, luego se someti a la saturacin con agua y se volvi a pesar. El peso de saturacin es 173.85 g. La muestra fue drenada por gravedad, y se encontr que su peso fue de 162.55 g. Finalmente, la muestra fue secada en un horno; el peso seco fue de 158.77 g. Asuma la densidad del agua en 1.00 g/cm3. Encuentre cada una de los siguientes parmetros:a) Determine la porosidad del sueloEl volumen de vacos es el volumen de agua de saturacin. El volumen de agua es la masa de agua dividida entre la densidad del agua (1.0 g/cm3). La masa de agua de saturacin es la masa saturada menos la masa seca.Ww (saturada)= 173.85 g - 158.77 g = 15.08 gVw (saturada)= (15.08 g) / (1.0 g/cm3) = 15.08 cm3La porosidad es 100 (Vv/ V). Como Vv= Vw (saturada)n = 100 (15.08 / 75.0) =20.10%b) Determine el contenido gravimtrico de agua bajo condiciones naturales.La masa de agua es la masa hmeda menos la masa seca. El contenido gravimtrico de agua es el cociente entre la masa de agua y la masa seca del suelo.Ww= 165.0 g - 158.77 g = 6.23 gg= 100 ( Ww/ Ws)g= 100 [(6.23 g)/(158.77 g)] =3.923%c) Determine el contenido volumtrico de agua.El volumen de la masa es el peso del agua dividido entre la densidad del agua.Vw= (6.23 g) / ( 1 g/cm3) = 6.23 cm3v= Vw/ Vv= (6.23 cm3) / (75.0 cm3) =0.083d) Determine la razn de saturacin.Rs= Vw/ VvComo Vves igual a Vw (saturada):Rs= (6.23 cm3) / (15.08 cm3) =0.413e) Determine la densidad seca de bloque.La masa de las partculas de suelo es 126.34 g, el cul es el peso secado en horno. Por tanto,b= Ws/ Vb= (158.77 g) / (75.0 cm3) =2.1169 g/cm3f) Determine la densidad de las partculas.El volumen de los slidos es el volumen total menos el volumen de vacos.Vs= 75.0 cm3- 15.08 cm3= 59.92 cm3m= Ws/ Vsm= (158.77 g) / (59.92 cm3) =2.65 g/cm3La densidad de partcula determinada experimentalmente de 2.65 g/cm3es igual a la densidad del cuarzo, la cual es de 2.65. El cuarzo es un mineral comn del suelo.g) Para checar la consistencia interna de los datos, determine la porosidad con la ecuacin:n = 100 ( 1 - [b/m] )n = 100 ( 1 - [2.1169 g/cm3/ 2.65 g/cm3] )n = 20.11%LEY DE DARCYPROBLEMA: Un acufero de arena tiene un dimetro medio de grano de 0.050 cm. Para agua pura a 15C, cul es la velocidad ms grande para la cual la Ley de Darcy es vlida? = 0.999 X 103kg/m3 = 1. 14 x 102g/s.cmConvierta las unidades a kilogramos, metros y segundos:d = 0.050 cm X 0.01 m/cm = 0.0005 m = 1. 14 x 10-2g/s.cm X 0.001 kg/g X 100 cm/m = 1.14 x 10-3'kg/s mRearreglando la ecuacin, podemos obtener una frmula para la velocidad de:R = vd / v =R / dSi R no puede exceder de 1, el mximo valor de la velocidad es:v = (1 X 1. 14 X 10-3kg/s.m) / (0.999 X10-3kg/m3X 0.005 m)v = 0.0023 m/sLa ley de Darcy ser vlida para las velocidades de descarga iguales o menores que 0.0023 m/s.PROBLEMA: Calcular el flujo regional (Q) a travs de un acufero de areniscas usando la Ley de Darcy. La seccin de arenisca considerada, tiene un espesor de 200 m por 10 km de ancho. La distancia del rea de recarga a los puntos descarga es de 20 km, y la cada o diferencial de carga hidrulica de un punto a otro es de 60 m. La conductividad hidrulica de la arenisca es de 5 m/d.a) Sabemos que la Ley de Darcy es: v = - k dh/dl (el signo negativo indica que la pendiente es en el sentido descendente)La velocidad del agua (v) tambin es igual a: v = Q/A, siendo Q = gasto (m3/s) y A = rea de la seccin transversal (m2). Sustituyendo v por Q, queda:Q = - k A dh/dl = - 5 m/d X 200 m X 10,000 m X 60 m / 20,000 m = 30,000 m3/db) Si el coeficiente de almacenamiento es de 0.15, cunta agua se perder del almacenamiento en el rea transversal considerada?Vw = S A dhDonde Vw = vol. perdido de agua (m3)S = coeficiente de almacenamientoA = rea transversal (m2)dh = diferencial de carga (m)Vw = 0.15 X 200 m X 10,000 m X 60 mVw = 18 X 106m3c) Si el mismo acufero, hubiera tenido un coeficiente de almacenamiento de 0.0005, qu cambio hubiera resultado en la cantidad de agua en almacenamiento?Vw = 0.0005 X 200 m X 10,000 m X 60 mVw = 6 X 104m3CONDUCTIVIDAD HIDRAULICAPROBLEMA: La conductividad hidrulica de una arena gruesa se midi en un permemetro de laboratorio y se encontr que era igual a 7.92 X 10-3cm/s a 25 C. Cul es la permeabilidad intrnseca?Se sabe que:= 0.997044 g/cm3= 0.008937 g/s cmg = 980 cm/s2K = 7.92 x10-3cm/sPara calcular la permeabilidad se usa la frmula:K = Ki (g /)Despejando: Ki = K / (g /)Ki =( K) / (g) = [( 7.92 X 10-3cm/s )( 0.008937 g/s cm )] / [(0.997044 g/cm3)(980 cm/s2)]Ki = (0.00007078104 g/s2) / (977.10312 g s2/cm2)Ki = 7.24 x 10-8cm2PROBLEMA: La conductividad hidrulica de una arena limosa fue medida en el laboratorio con un permemetro y se encontr de 3.75 X 10-5cm/s a 25C. Cul es la permeabilidad intrnseca en cm2?Se sabe que:= 0.997044 g/cm3= 0.008937 g/s cmg = 980 cm/s2K = 3.75 X 10-5cm/s a 25CPara calcular la permeabilidad se usa la frmula:K = Ki (g /)Despejando: Ki = K / (g /)Ki =( K) / (g) = [(= 3.75 X 10-5cm/s )( 0.008937 g/s cm )] / [(0.997044 g/cm3)(980 cm/s2)]Ki = 3.43 X 10-10cm2PROBLEMA: Cuatro formaciones geolgicas horizontales, isotrpicas y homogneas, cada una de 8 m de espesor, subyacen una a la otra. Si la conductividades hidrulicas son de 104, 107, 105, 103m/s respectivamente, calcule como seran las conductividades hidrulicas vertical y horizontal.Conductividad vertical en capas de igual espesor:Kz = n / ( 1/k1+ 1/k2+ 1/k3+ .................+ 1/kn)Kz = conductividad hidrulica en el sentido vertical (m/s)n = nmero de capas de igual espesork1, k2, ...........kn= conductividad hidralica en la capa 1, 2, ..........., n (m/s)Kz = 4 / ( 1/10-4m/s + 1/10-7m/s + 1/10-5m/s + 1/10-3m/s )Kz = 3.956 X 10-7m/sConductividad horizontal en capas de igual espesor:Kx = ( k1+ k2+ ..........kn) / nKx = ( 1X10-4m/s + 1X10-7m/s + 1X10-5m/s + 1X10-3m/s) / 4Kx = 2.752 X 10-5m/sPROBLEMA: Un permemetro de carga constante tiene una rea de seccin transversal de 78.5 cm2. La muestra tiene 23 cm de largo. A una carga de 3.4 cm, el permemetro descarga 50 cm3en 38 s.a) Cul es la conductividad hidrulica en centmetros por segundo y pies por da?V = 50 cm3L = 23 cmA = 78.5 cm2t = 38 sh = 3.4 cmLa conductividad hidrlica en cm/s es:K = V L/ A t h = (50 cm3X 23 cm )/(78.5 cm3X 38 s X 3.4 cm) =0.1133 cm / sLa conductividad hidrulica en pies por da considerando que: 1 cm / s = 2835 ft / d,K = ( 0.1133 cm /s ) (2835 ft / d) =321.45 ft / db) Cul es la permeabilidad intrnseca si la conductividad hidrulica fue medida a 15C?= 0.999099 g / cm3= 0.011404 g / s.cmK = Ki (g) /; Ki =K /gKi = (0.011404 g / s . cm ) ( 0.1133 cm/s)/ (0.999099 g/cm3)(980 cm/s2) =1.32 X 10-6cm2c) Del valor de conductividad hidrulica nombre el tipo de suelo.Grava o arena bien clasificada.PROBLEMA: Un permemetro de carga constante tiene un rea de seccin transversal de 127 cm2.La muestra tiene 34 cm de largo. A una carga de 15 cm, el permemetro descarga 50 cm3en 334 s.a) Cul es la conductividad hidrulica en centmetros por segundo y pies por da?V = 50 cm3L = 34 cmA = 127 cm2t = 334 sh = 15 cmLa conductividad hidrlica en cm/s es:K = V L/ A t h = (50 cm3X 34 cm )/ (127 cm2X 334 s X 15 cm) =0.00267 cm / sLa conductividad hidrulica en pies por da considerando que: 1 cm / s = 2835 ft / d,K = (0.00267 cm / s)(2835 ft / d) =7.57 ft / db) Cul es la permeabilidad intrnseca si la conductividad hidrulica fue medida a 20C?= 0.998203 g/cm3= 0.010050 g/s.cmK = Ki (g) /; Ki =K /gKi = (0.010050 g/s . cm X 0.00267 cm/s) / (0.998203 g / cm3X 980 cm / s2)=0.0000268 cm2c) Del valor de conductividad hidrulica nombre el tipo de suelo.Limos, limos arenosos, arenas arcillosas, till.ECUACION DE BERNOULLI EN TUBERIASPROBLEMA: Se tiene un tubo por donde circula agua. El dimetro del tubo cambia gradualmente de 1.22 m en "X" a 0.4 m en "Y". X esta 8.4 m arriba de Y. Cul es la diferencia de presiones registradas en 2 manmetros colocados en X y Y cuando hay un gasto de 5,263 L/s y prdidas de 30 m entre un punto y otro?Peso especfico del agua, aqu representado como: = 1,000 kg/m3El rea de un crculo es: A = /4 ( d )2Ax= /4 (1.22 m)2= 1.16 m2Ay= 0.12 m2Q = 5,263 L/s ( 1 m3/ 1000 L ) = 5.263 m3/sLa velocidad es: V = Q/AVx= Q/ Ax= (5.263 m3/s) / (1.16 m2) = 4.53 m/sVy= Q/ Ay= (5.263 m3/s) / (0.12 m2) = 43.85 m/sSustituyendo en la Ecuacin de Bernoulli:

8.4 m + Px/+ [( 4.53 m/s )2/ ( 19.6 m/s2)] = 0 m + Py/+ [(43.85 m/s)2/ (19.6 m/s2)] + 30 mPx/- Py/= - ( 9.44 m ) + ( 2.23 m ) + 30 m = 22.79 mPx- Py= 22.79 m ( 1,000 kg/m3) =22,790 kg / m2PROBLEMA: El dimetro de una tubera por donde circula agua vara de 0.12 m en "A" a 0.55m en "B". A esta a 2.48 m debajo de B. Determine el gasto en litros por segundo (L/s) cuando la velocidad en A es 0.2131 m/s y en B es de 0.1244 m/s. Desprecie el frotamiento.Q1Q2El gasto (Q) es igual a la velocidad (v) por el rea del conducto (A): Q = vAvA= 0.2131 m/svB= 0.1244 m/sAA =/4 (0.12m)2= 0.011m2QA= (0.2131 m/s) (0.011m2) =2.3x10-3m3/sAB= /4 (0.55m)2= 0.2 m2QB= (0.1244 m/s)(0.2m2) =2.3x10-3m3/sQ = 2.3x10-3m3/s (1,000 L/1 m3) =2.3 L/sECUACION DE BERNOULLI EN ACUIFEROSPROBLEMA: Dos puntos en el mismo acufero confinado estn localizados en una lnea vertical. El punto 1 est localizado 100 m debajo del nivel medio del mar y el punto 2 est a 50 m tambin bajo el nivel del mar. La presin de fluido en el punto 1 es 9 X 105N/m2y en el punto 2 es de 6.1 X 105N/m2.a) Calcular la carga hidrulica y la de presin en cada punto. Asuma que el punto ms profundo est en el datum cero. Por tanto, la carga de posicin en el punto 1 es cero y en el punto 2 es 50 m.Adecuando la Ecuacin de Bernoulli obtenemos una ecuacin para la carga de presin:P = g hpPor lo tanto:hp= P / gAsumiendo que g = 9.80 m/s2y = 1,000 kg/m3. En el punto 1,hp= [9.0 X 105(kg.m/s2)/(m2)] / [1,000 kg/m3X 9.80 m/s2]hp= 92 mDebido a que la carga total es la suma de la carga de posicin y la carga de presin, en el punto 1h = hp+ z = 92 m + 0 m = 92 mEn el punto 2,hp= [6.1 X 105(kg.m/s2) /(m2)] / [1,000 kg/m3X 9.80 m/s2]hp= 62 mh = 62 m + 50 m = 112 mb) El flujo en el acufero tiene un componente hacia arriba o hacia abajo?El flujo es hacia abajo, debido a que la carga hidrulica total a 50 m abajo del nivel medio del mar es ms grande que la carga total a 100 m bajo el nivel del mar, an cuando la carga de presin a 100 m es ms grande.CARGA HIDRAULICAPROBLEMA: Un pozo de monitoreo tiene una elevacin de superficie de 67.15 ft. La profundidad medida al agua es de 33.13 ft, y el pozo tiene una profundidad de 55.01 ft. Conteste las siguientes preguntas y dibuje un diagrama donde ilustre su solucin.a) Cul es la carga de presin (hp) para este pozo?

b) Cul es la carga total de agua dulce si la densidad del agua (p) es 1,004.497 kg/m3a 17.0 C? (Nota: la densidad del agua pura (f) a 17.0C es 998.774 kg/m3)Obtener Z:Z = 67.15 ft - 55.01 ftZ = 12.14 ftCalcular hf = (p/f) hphf = (1,004.973 kg/m3/998.774 kg/m3) 21.88 fthf = 22.005 ftSustituir Z y hf en la ecuacin de la carga total de agua dulce: hdulce = hf + Zhdulce= 22.01 ft + 12.14 fthdulce=34.15 ftGRADIENTE HIDRULICO EN PIEZOMETROSPROBLEMA: Dibuje los piezmetros y obtenga el gradiente hidrulico horizontal entre ellos. Indique la direccin del flujo subterrneo.

ABC

550550550 elevacin superficie terreno (m.s.n.m.)

250300300 profundidad del piezmetro (m)

304574 profundidad del agua (m)separacin entre piezmetros A-B = 200 mseparacin entre piezmetros B-C= 300 miA-B= 520 m - 505 m / 200 m =0.075iB-C= 476 m - 250 m / 300 m =0.75El agua se mueve horizontalmente del piezmetro A al B y de ste al C.PROBLEMA: De los siguientes datos de piezmetros, obtenga lo que se pide:

ABC

750795700elevacin del terreno (m.s.n.m.)

450500570profundidad del piezmetro (m)

145150175profundidad del agua (m)

separacin entre piezometros A-B = 196 mseparacin entre piezometros B-C= 550 m

a) La carga hidrulica en A, B y C: 605 m, 645 m, 525 m

b) La carga de presin en A, B y C: 305 m, 350 m, 395 m

c) La carga de posicin en A, B y C: 300 m, 295 m, 130 m

d) El gradiente hidrulico horizontal entre A y B: 0.20

e) El movimiento del agua subterrnea entre B y C: de B hacia C

COMPRESIBILIDAD

PROBLEMA: Un acufero confinado con un espesor inicial de 45 m, se consolida o compacta 0.20 m cuando la carga hidrulica baja 25 m.

a) Cul es la compresibilidad vertical del acufero?

Los valores dados de los parmetros son: dp = 25 m, b =45 m, y db = 0.20 m. Una carga de presin de 25 m de agua puede ser convertida a presin de fluido multiplicando la carga de presin por la densidad del agua por la constante gravitacional.

dp = 25 m x 1,000 kg/m x 9.8 m/s = 245,000 N/m2

entonces:

= (0.20 m)/(45 m)

245,000 N/m2

= 1.8 X 10-8m2/N

b) Si la porosidad del acufero es de 12% despus de la compactacin, calcule el coeficiente de almacenamiento del acufero.

S = b[w g ( + )]

Los valores dados de parmetros son b = 44.8 mm b = 0.12, w = 1,000 kg/m3, g = 9.8 m/s2, = 1.8 X 10-8 m2/N, y = 4.6 X 10-10 m2/N.

S = (44.8 m)[1,000 kg/m3 X 9.8 m/s2 (1.8 X 10-8 m2/N + 0.12 X 4.6 X 10-10 m2/N)]

S = (44.8 m)(9,800 N/m3)(1.806 X 10-8 m2/N)

S = 7.9 X 10-3