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Academic Year/course: 2019/20

26410 - Hydrogeology


Syllabus Information

Academic Year:
2019/20
Subject:
26410 - Hydrogeology
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
296 - Degree in Geology
588 - Degree in Geology
ECTS:
7.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

2. Learning goals

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, problem-solving sessions, field trips and autonomous work and study.

4.2. Learning tasks

This course is organized as follows:

  • Lectures (32 hours). In addition to the lectures, where the main topics will be developed, practice sessions contribute to strengthen, extend, and apply previous concepts.
  • Problem-solving sessions (30 hours).
  • Fieldwork (2 trips, 8 hours).
  • Autonomous work and study (105 hours).

4.3. Syllabus

This course will address the following topics:

  • Topic 0. Introduction to hydrogeology
  • Topic 1. The hydrologic cycle
  • Topic 2. Porous media: porosity and permeability
  • Topic 3. Aquifers, aquitards and aquicludes
  • Topic 4. Storage parameter
  • Topic 5. Fluid Energy: the Bernoulli equation
  • Topic 6. Hydraulic head and hydraulic potential
  • Topic 7. Darcy´s Law
  • Topic 8. Equations of Groundwater flow
  • Topic 9. Streamlines and flow nets
  • Topic 10. Analytical solution of one and two-dimensional groundwater flow problems
  • Topic 11. Groundwater modelling
  • Topic 12. Groundwater flow patterns: Models of Hubbert and Toth
  • Topic 13. Groundwater investigation techniques
  • Topic 14. Water wells: design and construction
  • Topic 15. Drilling techniques
  • Topic 16. Well hydraulics: Thiem, Theis and Jacob equations
  • Topic 17. Groundwater in various geologic settings
  • Topic 18 .Groundwater interaction with stream and lakes
  • Topic 19. Recharge and infiltration estimation
  • Topic 20. Groundwater discharge: springs and wetlands.
  • Topic 21. Heat transport and groundwater flow
  • Topic 22. Chemical hydrogeology
  • Topic 23. Groundwater quality and contaminant hydrogeology

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course will be provided on the first day of class or please refer to the Faculty of Sciences and Earth Sciences Department websites (https://ciencias.unizar.es; https://cienciastierra.unizar.es) and Moodle.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=26410&year=2019

 


Curso Académico: 2019/20

26410 - Hidrogeología


Información del Plan Docente

Año académico:
2019/20
Asignatura:
26410 - Hidrogeología
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
296 - Graduado en Geología
588 - Graduado en Geología
Créditos:
7.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

1.-Adquisición de los principales conceptos de la Hidrogeología.
2.-Adquisición y uso de la información hidrogeológica.
3.-Adquisición de conocimientos sobre prospección, captación y explotación de aguas subterráneas.
4.-Adquisición de conocimientos sobre la físico-química del agua subterránea y contaminación.
5.-Adquisición de conocimientos sobre estimación de recursos y gestión del agua subterránea.
6.-Adquisición de conocimientos sobre el papel agua subterránea en los procesos geológicos.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La materia tiene como objetivos comprender y asimilar los conceptos, teorías y modelos de flujo del agua a través de los materiales geológicos, su importancia como agente geológico, y su interés socio-económico en el mundo actual. Se trata de una asignatura enclavada dentro del contexto de la GEOLOGIA APLICADA. El seguimiento adecuado de la asignatura requiere de conocimientos básicos de Geología (litoestratigrafía y tectónica), cartografía geológica, ciencias básicas (matemáticas, física y química), y conocimientos suficientes de informática de usuario.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar adecuadamente esta asignatura es preciso contar con un buen nivel de conocimientos de Geología. Es preciso también ser capaz de interpretar mapas geológicos y manejar técnicas modernas de cartografía (sistemas de información geográfica y utilización de GPS). Es conveniente que el alumno disponga de amplios conocimientos sobre geología regional  (Cordillera Ibérica, Pirineos y Cuenca terciaria del Ebro). El alumno deberá tener un nivel suficiente de matemáticas y conocimientos básicos sobre hojas de cálculo y bases de datos.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Capacidad de manejar los principales conceptos de la Hidrogeología

Capacidad para adaptar y utilizar las herramientas básicas de la Hidrogeología

Capacidad para recabar información de todos los aspectos relacionados con el agua subterránea (inventarios de puntos de agua, bases de datos...)

Capacidad para el manejo de datos geo-referenciados y el uso de los Sistema de Información Geográfica

Capacidad para proyectar la exploración y explotación de aguas subterráneas, incluido el diseño y seguimiento de perforaciones, sondeos y captaciones de agua

Capacidad para el manejo de datos físico-químicos del agua y su interpretación

Capacidad en la estimación de recursos y gestión de agua subterránea

Capacidad para emitir informes hidrogeológicos, y para implementarlos en otros informes administrativos (evaluaciones de impacto ambiental, declaración de vertidos, informes geotécnicos...)

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Capacidad para identificar las formaciones geológicas según sus parámetros hidrogeológicos (porosidad y permeabilidad principalmente)

Capacidad para explicar y relacionar cualitativa y cuantitativamente la conexión existente entre todos los componentes del ciclo hidrológico natural y artificial.

Capacidad para adquirir, analizar y sintetizar información hidrológica mediante la utilización de técnicas actuales (GIS, bases de datos, hojas excel...)

Capacidad para utilizar las técnicas de investigación-prospección hidrogeológica, tanto para la explotación como para la gestión de los recursos hídricos subterráneos.

Capacidad para llevar a cabo el diseño, ejecución y explotación de captaciones de agua subterránea

Capacidad para adquirir, analizar y sintetizar datos físico-químicos de las aguas, y relacionarlos con procesos de contaminación urbana, agrícola e industrial.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

La gestión de los recursos hídricos es un tema prioritario en las políticas de los gobiernos europeos: La Directiva Marco Europea del Agua considera la necesidad de garantizar el abastecimiento de agua de calidad a las poblaciones, la conservación de los ecosistemas húmedos, y plantea como objetivo para el 2014 una buena calidad para todas las masas de agua. La necesidad de técnicos preparados en comprender y analizar las distintas fases del ciclo hidrológico, tanto natural como artificial, es cada vez más evidente. En ese sentido, los resultados del aprendizaje de esta asignaura abren una perspectiva profesional importante a los alumnos que la cursan.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

En el desarrollo normal de la asignatura, es decir, realizado de forma presencial por el estudiante durante el curso, las actividades de evaluación constarán de una evaluación continua de las distintas actividades de aprendizaje y de una prueba final escrita. A continuación se detallan las distintas actividades de evaluación diseñadas:

1. Prueba escrita sobre los conocimientos básicos: Las pruebas escritas estarán constituidas por preguntas que requieran respuestas cortas (pruebas de respuesta limitada) o que exijan un desarrollo amplio del tema (pruebas de ensayo o respuesta libre y abierta). Se incluyen también dos problemas similares a los resueltos en las prácticas de gabinete. La prueba escrita estará basada en el programa de actividades de aprendizaje programado. La prueba escrita supone el 70 % de la evaluación.

2. Seminarios: Memoria y exposición de un trabajo sobre un tema relacionado con la asignatura. La memoria será realizada en grupos de 2 ó 3 estudiantes. La memoria deberá elaborarse siguiendo las pautas y el formato de presentación que se marcará en el programa de la asignatura a comienzo de curso. El trabajo será expuesto y defendido por cada grupo de estudiantes en sesiones tipo seminario que se celebrarán durante el mes de mayo. El tiempo disponible para la exposición y defensa del tema será de al menos 30 minutos. El formato de entrega de la memoria y de la presentación será en formato digital. El seminario supone el 15% de la evaluación.

3. Elaboración de un cuaderno de prácticas:  en el cuaderno se incluirán todos los problemas realizados en las prácticas y otros complementarios que el alumno deberá resolver personalmente. La asistencia a las prácticas de laboratorio tendrá carácter obligatorio. El cuaderno de prácticas supone en 15% de la evaluación. En el Cuadernos de Prácticas se incluirá un resumen de los conocimientos adquiridos en las excursiones de campo que también son obligatorias.

 

PRUEBA GLOBAL DE EVALUACIÓN

Los estudiantes que no hayan seguido la asignatura de forma presencial, y los que aun habiéndolo hecho así lo deseen, tendrán derecho a una prueba global de evaluación que comprenderá:

- Examen de conceptos teóricos similar al realizados para los alumnos presenciales

- Elaboración de la memoria, exposición y defensa pública de un trabajo práctico sobre un tema relacionado con la asignatura: se seguirán los mismos criterios que para los alumnos presenciales.

- Una prueba escrita sobre ejercicios prácticos de gabinete (problemas).

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

La parte teórica de la asignatura se impartirá básicamente mediante clases magistrales de carácter participativo. Previamente a su impartición los contenidos  estarán disponibles en la correspondiente página Web del Anillo Digital Docente de la Universidad de Zaragoza. La visión general de esos conocimientos teóricos adquiridos, se complementa con la actividad práctica de gabinete, laboratorio y tutorización.

Se han diferenciado 6 grandes grupos de contenidos, con su correspondiente distribución temporal de clases magistrales, seminarios, resolución de problemas y trabajos de campo:

1.-Adquisición de los principales conceptos de la Hidrogeología.
Metodología: Clases magistrales 1 ECTS; Clase de resolución de problemas y laboratorio 0.5 ECTS
2.-Adquisición y uso de la información hidrogeológica.
Metodología: Clases magistrales 0.5 ECTS; Clase de resolución de problemas y laboratorio 0.5 ECTS; Salida campo 0.4 ECTS
3.-Adquisición de conocimientos sobre prospección, captación y explotación de aguas subterráneas.
Metodología: Clases magistrales 0.5 ECTS; Clase de resolución de problemas y laboratorio 1 ECTS; Seminarios 0.25 ECTS
4.-Adquisición de conocimientos sobre la físico-química del agua subterránea y contaminación.
Metodología: clases magistrales 0.5 ECTS; Clase de resolución de problemas y laboratorio 0.25 ECTS; Seminarios 0.25 ECTS; Salida campo 0.4 ECTS
5.-Adquisición de conocimientos básico sobre estimación de recursos y gestión del agua subterránea.
Metodología: Clases magistrales 0.4 ECTS; Clase de resolución de problemas y laboratorio 0.25 ECTS; Seminarios 0.25 ECTS
6.-Adquisición de conocimientos sobre el papel del agua subterránea en los procesos geológicos.
Metodología: Clases magistrales  0.3 ECTS

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Clases magistrales participativas: 32 horas presenciales. 

Prácticas de gabinete-laboratorio: 30 horas presenciales. 

Trabajo de campo: 2 salidas al campo, que representan 8 horas presenciales. 

El alumno dispone de 105 horas de trabajo no presencial para la realización de trabajo prácticos, finalización de los problemas de gabinete, y para la preparación de los exámenes teóricos.

4.3. Programa

PROGRAMA DE TEORÍA:

-El agua en la Tierra.
-Los componentes del ciclo hidrológico.
-Fundamentos de hidráulica general.
-La ecuación general del movimiento del agua subterránea.
-Exploración de agua subterránea.
-Agua subterránea y materiales geológicos.
-Perforaciones y sondeos.
-Hidráulica de captaciones.
-Relación aguas superficiales-subterráneas y humedales.
-Hidroquímica básica.
-La contaminación de las aguas subterráneas.
-Aguas termales, minerales y mineromedicinales.
-Hidrogeología regional.
-Balance hídrico y estimación de recursos
-Hidrogeología y procesos geológicos
-Gestión y administración de aguas subterráneas.
-Introducción a la hidrogeología en la obra civil.
-Introducción a la modelización del flujo subterráneo.

 

PROGRAMA DE PRÁCTICAS:

-Precipitación, evaporación en lámina libre y balance de agua en el suelo.
-Hidrología con datos insuficiente. Hidrograma de crecida. 
-Evaluación de la capacidad de un terreno para almacenar y transmitir agua
-Ejemplos de aplicación de la Ley de Darcy
-Resolución de problemas mediante aplicación de la ley de Darcy
-Ejemplos de aplicación de trazadores
-Redes de flujo (método de relajación, aplicación con Excel)
-Ecuación de Depuit-Forheinmer (aplicación con Excel)
-Utilización de bases de datos hidrológicas
-Sistemas de información geográfica: utilización de GEOVISOR
-Construcción de un pozo de bombeo y dimensionamiento de la zona filtrante
-Interpretación bombeo de ensayo régimen permanente
-Interpretación bombeo de ensayo régimen variable: Thies y Hantush
-Interpretación bombeo de ensayo régimen variable: Jacob
-Campo de pozos y barreras hidráulicas
-Ensayo de recuperación y eficiencia de un pozo
-Equipos de elevación y coste del agua
-Utilización hojas Excel para interpretación de bombeos de ensayo
-Utilización de programas específicos para interpretación de bombeos de ensayo
-Infiltrómetros y ensayos de evaluación de la permeabilidad 
-Programas Cuttos: Descomposición del hidrograma de decrecida: escorrentía superficial y subterránea
-Programa Stella: Dinámica de sistemas aplicada a la Hidrogeología 
-Interpretación de datos hidroquímicos (1): unidades, gráficas y clasificación
-Interpretación de datos hidroquímicos (2): bancos de datos, utilización e interpretación
-Perímetro de protección de captaciones de agua subterránea

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las clases teóricas y prácticas se realizarán los días y horas establecidos en el calendario oficial a lo largo del periodo lectivo.

 

PRESENTACIÓN TRABAJOS

Durante el mes de mayo

- Inicio clases teóricas. En Febrero, según calendario académico aprobado por la Facultad de Ciencias y publicado en su página web

- Inicio clases prácticas. En Febrero, según calendario académico aprobado por la Facultad de Ciencias y publicado en su página web

- Mes de mayo: Exposición y defensa pública de los trabajos.

- Finales de mes de mayo: Fin de las clases teóricas.

- Finales de mes de mayo: Fin de las clases prácticas.

- 1º Convocatoria: Según calendario de exámenes aprobado por la Facultad de Ciencias y publicado en su página web.

- 2º Convocatoria: Según calendario de exámenes aprobado por la Facultad de Ciencias y publicado en su página web.

Prácticas de campo: aprobado por el departamento de Ciencias de la Tierra y publicado en su página web

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=26410&year=2019