Datos generales

• Plan de estudios: 0357 - MAESTRÍA EN CIENCIAS AMBIENTALES. 2014-2S
• Créditos: 4.0

Grupos

Tabla información sobre los grupos de la asignatura

Actividad	Grupo	Periodos	Horarios	Aula	Profesor/Tutor

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Contenidos

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Presentación

Más del 98 por ciento de los recursos de agua potable utilizables en la Tierra están en el subsuelo. Las grandes metrópolis del mundo se abastecen total o parcialmente de agua subterránea en razón a sus bajos costos, pureza, enorme magnitud de los recursos, desarrollo progresivo de las inversiones, y rapidez en la construcción de las obras.

En Colombia hay un buen potencial de aguas subterráneas en el 75 por ciento de su territorio. Los recursos hídricos subterráneos no son aprovechados en Colombia, en proporción a sus reservas. El principal usuario de aguas subterráneas es la empresa privada. Ciudades tradicionalmente sometidas a racionamiento, como Tunja y Santa Marta, han dado solución al suministro de agua potable gracias al uso integrado agua superficial subterránea. La mayor parte de las industrias azucarera, bananera, de palma africana y las embotelladoras, se abastecen de pozos profundos.

La poca utilización del agua subterránea, refleja falta de planeación y manejo integrado de los recursos hídricos. La carencia de gestión adecuada obedece, entre otras cosas, al desconocimiento de tecnología apropiada (por escasez de especialistas) y a la falta de una institución orientadora y de una legislación aplicable.

En Colombia se están contaminando las aguas subterráneas antes de aprovecharlas. Igualmente, el proceso de su aprovechamiento incontrolado puede generar impactos negativos sobre los demás componentes del medio ambiente.

Para poder hacer planeamiento y gestión de recursos hídricos tanto superficiales como subterráneos, es necesario conocer sus características generales en cuanto a su distribución (temporal y espacial), comportamiento y magnitud (en términos de cantidad y calidad), lo cual presupone un conocimiento general de los conceptos básicos de la hidrología superficial y subterránea, así como de su dinámica e interacción con los demás elementos del medio biofísico y socio económico al igual que desarrollo de las medidas de protección, su manejo y gestión.

El proyecto colectivo ambiental, de cualquier región, establece que el agua (superficial y subterránea), es el eje articulador de la gestión ambiental. Es entonces evidente, que la planeación ambiental y el manejo integral de los recursos naturales, debe plantear como objetivo estratégico, la estructuración de un sistema que garantice la sostenibilidad del recurso agua, tanto superficial como subterráneo.

Objetivo de Aprendizaje

Brindar los conocimientos básicos sobre la naturaleza de los recursos hídricos subterráneos, que permitan identificar la problemática relacionada con su evaluación, manejo y protección.
Proporcionar a los estudiantes los fundamentos generales de hidrogeología, requeridos para el análisis, cuantificación y gestión de las aguas subterráneas, desde el punto de vista ambiental.

Objetivos específicos
• Conocer la historia de la hidrología
• Manejar y aplicar el ciclo hidrológico en estudio de casos
• Establecer la presencia, distribución y movimiento de aguas subterráneas.
• Conocer las propiedades de los Acuíferos
• Interpretar las variables hidrogeoquímicas
• Aplicar los contenidos vistos en un estudio de caso

Contenidos Temáticos

Introducción
Objetivo y alcance del tema
Desarrollo de la Hidrogeología. Breve recuento histórico
a. Los albores de la hidrogeología práctica
b. La hidrogeología en la antiguas Grecia y Roma
c. El agua subterránea en la América Prehispánica
d. El despertar de las ciencias
e. El renacimiento de la hidrogeología científica
f. Modernización de la hidrogeología

I. EL CICLO HIDROLÓGICO
a. Magnitud de los recursos de agua subterránea
b. Ecuación general del ciclo hidrológico
c. Componentes del ciclo hidrológico. Cálculo y evaluación
- Precipitación
- Evapotranspiración
- Escorrentía total
- Infiltración (Taller)
d. Análisis de hidrogramas y su significado hidrogeológico

II. PRESENCIA Y DISTRIBUCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
a. Distribución vertical del agua subterránea
b. Clases de acuíferos
- Acuíferos libres
- Acuíferos confinados
- Acuíferos semiconfinados
c. Factores regionales que controlan la presencia distribución del agua subterránea
d. Manantiales
e. Fluctuaciones del nivel piezométrico
f. Compresibilidad elasticidad de los acuíferos

III. MOVIMIENTO DEL AGUA SUBTERRÁNEA
a. El flujo a escalas microscópica y macroscópica
b. Porosidad total y efectiva
c. Determinación de velocidad
- Trazadores
d. Redes de flujo subterráneo
- Construcción de redes de flujo
- Interpretación y aplicación de las redes de flujo
- Determinación de la profundidad de la superficie piezométrica
- Determinación de la dirección del movimiento
- identificación de la zona de carga y descarga
- Cálculo de gradiente hidráulico
- Construcción e interpretación del perfil de depresión
- Determinación de la variación de permeabilidad, cálculo de ella
- Cálculo del caudal de flujo
- Cálculo de reservas subterráneas temporales

IV. CARACTERÍSTICAS DE LOS ACUÍFEROS
a. Porosidad
b. Permeabilidad
c. Transmisividad
d. Coeficiente de almacenamiento
e. Determinación de las características hidráulicas de los acuíferos

V. PRUEBAS DE BOMBEO
a. Definición de térmicos
b. Pruebas de bombeo
- Información preliminar
- Selección de sitio de bombeo
c. Análisis y evaluación
d. Interpretación

VI. HIDROGEOQUÍMICA
a. Presentación de análisis químicos
b. Aplicaciones en el estudio de origen y movimiento de agua subterránea.
c. Técnicas isotópicas.
d. Uso de información sobre calidad del agua en hidrología cuantitativa

VII. EXPLORACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS GENERALIDADES
a. Métodos hidrológicos
b. Métodos geológicos
c. Métodos geofísicos
- Superficiales
- Subsuperficiales
d. Sensores remotos
e. Perforación

VIII. RECURSOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
a. Estimación
b. Conceptos relacionados con su desarrollo y aprovechamiento
c. Manejos de recursos de agua subterránea

IX. MAPAS HIDROGEOLÓGICOS
a. Elaboración (Taller)
b. Convenciones internacionales
c. Mapas de vulnerabilidad a la contaminación (Taller)

X. PARÁMETROS HIDROAMBIENTALES
a. Oferta hídrica subterránea
b. Caudales disponibles de agua subterránea.
c. Demanda de agua subterránea
d. Índice de escasez de agua subterránea.

XI. MODELOS HIDROGEOLÓGICOS.
a. El modelo geológico básico (Taller)
b. El modelo hidrogeológico conceptual. (Taller)
c. Modelos analíticos
d. Modelos matemáticos.

Evaluación Formativa

Se dictarán clases magistrales de 3 horas, con un descanso. Durante las clases se desarrollarán talleres sobre análisis y evaluación de casos reales. Los estudiantes harán trabajo individual, consulta en biblioteca y otras fuentes de información, resolverán problemas que serán evaluados y formarán parte de la nota integral. Habrá dos evaluaciones realizadas sobre el material visto en clase.
Adicionalmente se podrán realizar sesiones complementarias con la participación de especialistas invitados, con los cuales se promoverá discusión y participación interdisciplinaria de los estudiantes.
Criterios de evaluación:
Se realizarán las siguientes evaluaciones:
Evaluación Formativa: Se harán talleres y ejercicios sobre los temas tratados. Se harán evaluaciones escritas y exposiciones individuales o en grupo que tendrán una calificación.
Primera Nota - Problemas y talleres (50%)- Evaluación escrita (50%.)
Segunda nota- Exposiciones y talleres. (50%)- Evaluación escrita (50%.)
La nota definitiva será sobre 5.0 y será obtenida del promedio de las dos notas parciales.

Bibliografía Básica Obligatoria

1. Publicaciones de referencia
- - Bear Jacob. 1979. Hydraulics of Groundwater. McGraw - Hill. P.C.
- - Bouwer H. 1978. Groundwater Hydrology. McGraw – Hill
- - Hoggan D.H. 1989. Computer assisted flood plain Hydrology and Hydraulics.
McGraw Hill. P.C.
- - Linsley R., Kohler. M. 1981. Hidrología para ingenieros. McGraw - Hill.
- - Maidment. D.R. 1992. Handbook of Hydrology. McGraw – Hill
- Monsalve Germán. 2000. Hidrología en ingeniería. Escuela Colombiana de Ingeniería.
- Remeneiras G. 1974. Tratado de hidrología aplicada . Editores Técnicos. Asociados. Barcelona.
- Rodríguez, C.O. 2001. Hidrogeología Básica. Curso Internacional de Postgrado en Aprovechamientos de Aguas Subterráneas. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.
- Rodríguez, C.O. 1996. Técnicas Isotópicas en Hidrología. Curso Internacional de Manejo y Protección de Acuíferos. Facultad de Ingeniería. Universidad. Nacional. Bogotá.
- Rodríguez, C.O. 2002. Línea meteórica isotópica de Colombia. Meteorología Colombiana No 8. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.
- Silva Gustavo. 1998. Hidrología Básica. Universidad Nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería. Bogotá.
- Spencer E.W. 2003. Earth Science. Understanding Environmental Systems. McGraw - Hill.
- Ven Te Chow. 1988. Applied Hydrology. McGraw - Hill. I. Ed.

2. Textos de consulta.
Abbott, M.B. 1991. Hydroinformatics: Information Technology and the Aquatic Environment. Avebury Technical. The Accademic Publishing Group. England.
- Custodio y Llamas. 1976. Hidrología Subterránea Tomos I y II
- Davis & De Wiest. 1971. Hydrogeology.
- Henry G., Heinke G.W. 1999. Ingeniería Ambiental. Mc. Graw Hill. México.
- IARH.1991. Journal of Hydraulic Researh. Hydraulics and the Environment. Vol 29. Extra issue. Delft. The Netherlands.
- Kiely G. 1999. Ingeniería Ambiental - Fundamentos entornos, tecnologías y sistemas de gestión. Volumen I.
- Kiely G. 1999. Ingeniería Ambiental. Tomos I-II-III. Mc Graw Hill. Madrid.
- Loucks, D., Stedinger, J. & D. Haith.1981. “Water Resources Systems Planning and Analysis”. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersey.
- Mays, L & Y-k Tung. 1992. “Hydrosystems Engineergin & Management”. McGraw Hill, Inc. New Cork.
- Silva G. 1998. Hidrología Básica. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá.
- Walton, W.C. Ground Water Resources Evaluation.

3. Revistas Periódicas
Journal of Hydrology, Water Resources Research, Ground Water, U.S.G.S. Water Supply Paper, U.S.G.S. Professional Paper. Publicaciones de la ASCE.

4. Documentos
Comisión de regulación de Agua potable y saneamiento básico - CRA. 2001. Resolución No. 151 de 2001.
- Decreto Ley 2811 1974 (Cuencas hidrográficas)
- Ley 99 de 1993 (Art 5. Numeral 12 (Ordenación de cuencas)
- Ley de Servicios Públicos Domiciliarios. 1994. Ley 142 de 1994.
- Ministerio de Desarrollo.1996. Decreto 605 de 1996.
- Ministerio de Desarrollo. 2000. Resolución No. 1096 de 2000 - RAS 2000
- Ministerio del Medio Ambiente. Decreto 1729 del 2002. (Plan de ordenamiento y manejo de cuencas hidrográficas.)
- Ministerio del Medio Ambiente. Decreto 155 del 2004. (sobre tasas por utilización de aguas)
- Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resoluciòn 643 Junio 2004.(Definición de Indicadores Mínimos. (Reglamentación del Artículo 11 del Decreto 1200 del 2004.)
- Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 0865 (Julio 22 2004) Metodología para el cálculo del índice de escasez.
- Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Resolución 872 (18 mayo 2006) Metodología par el cálculo del Índice de Escasez de aguas subterráneas.)