Coeficiente de Almacenamiento

HidrogeoquímicaNieves Flores

Coeficiente de Almacenamiento = (S)

Se define como el volumen de agua extraíble de una columna de acuífero que tenga como base la unidad de sección al disminuir la presión una unidad.

A. Confinado

A. Libres

Coincide con valor de porosidad eficaz (volumen de agua extraíble por bombeo de una muestra de material permeable inicialmente saturado).

A. Semiconfinado

Kruseman, 1975

Coeficiente de Almacenamiento = (S)

S=1

Descenso de un metro ocurrido al extraer un volumen de agua Vu/m² de acuífero

Nivel piezométrico 1

Nivel piezométrico 2

Área unitaria=1 m²

m=

Espe

sor

1.00

1.00

Vu =

Vol

umen

de

agua

pro

duci

do

Capacidad de acuífero para ceder el agua que ha sido almacenada en él.

m=

Espe

sor

Saenz, 1984

Compactación del terreno

Comprensibilidad del agua

Compresibilidad de la naturaleza litológica de la formación

Peso específico del agua

Espesor del acuífero

Porosidad de la formación

75%

Pulido, 1978

Storativity (storage coefficient)

S ~ Sy

S = 0.02 to 0.3S > 0.005

Supuestos Método de Theis• Aparentemente, el acuífero tiene una extensión superficial infinita.• El acuífero, en el área influenciada por el ensayo, es homogéneo, isótropo

y de espesor uniforme.• Antes de bombear, la superficie piezométrica y/o superficie fréatica son

horizontales en el área influenciada por el ensayo de bombeo.• Se bombea el acuífero a caudal de descarga constante.• El pozo de bombeo penetra totalmente en el acuífero y por ello recibe

agua de todo el espesor del acuífero siendo el flujo horizontal.• El acuífero es confinado• El flujo de agua hacia el pozo es en régimen variable.• La extracción de agua del almacenamiento produce inmediatamente

descenso en la carga hidráulica.• El diámetro del pozo de bombeo es muy pequeño, es decir, se puede

despreciar el almacenamiento del pozo.

Kruseman, 1975

Método de Theis (1935)

Theis observó que cuando se bombea a caudal constante un pozo que penetra en un extenso acuífero confinado, la influencia de la descarga se extiende hacia el exteriorComo el agua debe provenir de una disminución en el almacenamiento del acuífero, la carga hidráulica continuará disminuyendo ya que el acuífero es infinito. Por tanto, no puede existir teóricamente flujo en régimen permanente. Sin embargo, la velocidad de descenso decrece conforme se extiende el área de influencia y finalmente será tan pequeña que llegará a ser despreciable; por ello, en la práctica, se considera que se ha alcanzado el régimen permanente.

Fórmula para régimen variable Kruseman, 1975

Q= 788 m3/día

t (min) s(m) t/r2

(min/m2)t(min) s(m) t/r2

(min/m2)

0 0 0 18 0,680 2,00x10-2

0,1 0,04 1,11x10-4 27 0,742 3,00x10-2

0,25 0,08 2,78x10-4 33 0,753 3,66x10-2

0,50 0,13 5,55x10-4 41 0,779 4,55x10-2

0,70 0,18 7,77x10-4 48 0,793 5,34x10-2

1,0 0,23 1,11x10-3 59 0,819 6,56x10-2

1,40 0,28 1,56x10-3 80 0,855 8,89x10-2

1,90 0,33 2,11x10-3 95 0,873 1,06x10-1

2,33 0,36 2,59x10-3 139 0,915 1,54x10-1

2,80 0,39 3,12x10-3 181 0,935 2,01x10-1

3,36 0,42 3,73x10-3 245 0,966 2,72x10-1

4,00 0,45 4,44x10-3 300 0,990 3,33x10-1

5,35 0,50 5,94x10-3 360 1,007 4,00x10-1

6,80 0,54 7,55x10-3 480 1,050 5,55x10-1

8,30 0,57 9,22x10-3 600 1,053 6,66x10-1

8,70 0,58 9,67x10-3 728 1,072 8,08x10-1

10,0 0,60 1,11x10-2 830 1,088 9,22x10-1

13,1 0,64 1,46x10-2

Piezométro H30, profundidad del filtro 20 m

Datos del ensayo por bombeo.

Kruseman, 1975

Piezométro H90, profundidad del filtro 24 m

t (min) s(m) t/r2

(min/m2)t(min) s(m) t/r2

(min/m2)

0 0 0 40 0,404 4,94x10-3

1,5 0,015 1,85x10-4 53 0,429 6,55x10-3

2,0 0,021 2,47x10-4 60 0,444 7,41x10-3

2,16 0,023 2,68x10-4 75 0,467 9,26x10-3

2,66 0,044 3,24x10-4 90 0,494 1,11x10-2

3 0,054 3,70x10-4 105 0,507 1,30x10-2

3,5 0,075 4,32x10-4 120 0,528 1,48x10-2

4 0,090 4,94x10-4 150 0,550 1,85x10-2

4,33 0,104 5,35x10-4 180 0,569 2,22x10-2

5,55 0,133 6,80x10-4 248 0,593 3,06x10-2

6 0,153 7,42x10-4 301 0,614 3,72x10-2

7,5 0,178 9,36x10-4 363 0,636 4,48x10-2

9 0,206 1,11x10-3 422 0,657 5,21x10-2

13 0,250 1,60x10-3 542 0,679 6,70x10-2

15 0,275 1,85x10-3 602 0,688 7,43x10-2

18 0,305 2,22x10-3 680 0,701 8,40x10-2

25 0,348 3,08x10-3 785 0,718 9,70x10-2

30 0,364 3,70x10-3 845 0,716 1,04x10-1

t (min) s(m) t/r2

(min/m2)

0 0 0

66 0,089 1,43x10-3

127 0,138 2,75x10-3

185 0,165 4,00x10-3

251 0,186 5,43x10-3

305 0,196 6,60x10-3

366 0,207 7,92x10-3

430 0,214 9,30x10-3

606 0,227 1,31x10-2

780 0,250 1,69x10-2

Piezométro H215, profundidad del filtro 20 m

Kruseman, 1975

Procedimiento Preparar la "Curva tipo" de la función del pozo de Theis representado en papel logarítmico los valores de W(u) en relación con los de u.

Sin embargo , frecuentemente es más conveniente usar el tipo de curva" inverso que se obtiene representando los valores de de W(u) en función con los de 1/u.

Curvas tipo de Theis: W(u) en función de u y de W(u) en función de 1/u.

Función del pozo de Theis

Kruseman, 1975

Para curva tipo inversa:Representar los valores de s (Descensos) en función de t/r2 en otra hoja de papel logarítmico de la misma escala que la utilizada para la curva tipo . Se sigue este procedimiento para los datos de todos los piezómetros disponibles.

Colocar la representación de los datos reales sobre la curva tipo y manteniendo los ejes de coordenadas de ambas curvas paralelos, encontrar la posición en la que mejor se ajusten una a otra.

Elegir el punto arbitrario A en la parte en que ambas hojas se solapan y determinar sus coordenadas W(u), 1/u, s y t/r2.

Kruseman, 1975

Sustituir los valores de W(u), s y Q

Obtener kD

Calcular S sustituyendo los valores de kD, t/r2 y u en la ecuación

Caudal constante de descarga, en m3/día

Transmisividad del acuífero

Tiempo desde que comenzó el bombeo, en días

Descenso del nivel piezométrico en un piezométro situado a r del pozo de bombeo, en metros

Kruseman, 1975

BibliografíaPulido, J. 1978. Hidrógeologia Práctica. Urmo, S.A. de Ediciones. España.

Saenz, R. 1984. Hidráulica de las aguas subterráneas. CEPIS. Perú.

Kruseman, G. 1975. Análisis y evaluación de los datos de ensayos por bombeo. Wageningen : International Institute for Land Reclamation and Improvement. Holanda.