“CONSTRUCCIÓN Y MODELAMIENTO DE REDES EN FLUJO SUBTERRАNEO”

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FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA Y URBANISMO

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“CONSTRUCCIÓN Y MODELAMIENTO DE REDES EN FLUJO SUBTERRNEO”

Autores:

Lozano Sánchez Jaime Jamill

Farro Izasiga Darwin Pavel

Ramírez Silva Diana Mareline

Salazar Valderrama Exón

Vallejos Medianero Joicie Elizabeth

Asesor:

Dr.Ing. José del Carmen Arbulú Ramos

Línea de Investigación

Ingeniería de Procesos

Pimentel - Perú 2019

RESUMEN

En este trabajo se analizó la capacidad de determinar e interpretar la red de flujo bajo una presa y alrededor de un pozo vertical. Se contó con la información suficiente para modelar el flujo subterráneo a partir de la solución de la ecuación de Darcy; se aplicó el método descriptivo. Además, se mencionó que el agua subterránea, es aquella que parte del agua existente bajo la superficie terrestre que puede ser colectada mediante perforaciones, túneles o galerías de drenaje o la que fluye naturalmente hacia la superficie a través de manantiales o filtraciones a los cursos fluviales, así como el movimiento del agua en medios porosos, el cual consiste en la distribución de forma continua y tortuosa y lo componen tres fases: sólida, líquida y gaseosa. La primera, denominada matriz, está formada por las partículas minerales y orgánicas del suelo unidas mediante agregados más o menos estables. Las otras dos, compuestas por agua y aire con vapor de agua, ocupan los espacios huecos, poros, entre las partículas sólidas del suelo. Haremos uso de la aplicación de la ley de Darcy la cual enuncia una ley empírica que permite explicar y conocer el movimiento del agua en medios porosos. Por lo tanto, se concluye… (SOLO 250 COMO MÁXIMO)

PALABRAS CLAVES: Red de flujo, Flujo subterráneo, agua subterránea, ley de Darcy, poroso.

ABSTRACT

In this work the ability to determine and interpret the flow network under a dam and around a vertical well was analyzed. There was enough information to model the underground flow from the solution of Darcy's equation; the descriptive method was applied. In addition, it was mentioned that groundwater is that which starts from the existing water below the earth's surface that can be collected through drilling, tunnels or drainage galleries or that which flows naturally to the surface through springs or filtrations to the river courses , as well as the movement of water in porous media, which consists in the distribution of continuous and tortuous form and consists of three phases: solid, liquid and gaseous. The first, called matrix, is formed by the mineral and organic particles of the soil united by more or less stable aggregates. The other two, composed of water and air with water vapor, occupy the hollow spaces, pores, between the solid particles of the soil. We will use the application of Darcy's law which states an empirical law that allows us to explain and know the movement of water in porous media. Thus

KEYWORDS: Flow network, underground flow, groundwater, Darcy's law, porous.

ÍNDICE

RESUMEN/ABSTRACT        2

INTRODUCCIÓN        4

ANTECEDENTES Y BASES TEÓRICAS        5

MÉTODOS Y MATERIALES        6

RESULTADOS Y DISCUSIÓN        7

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES        8

BIBLIOGRAFÍA        9

ANEXOS        10

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se detallarán los conceptos previos de como determinar una construcción y modelamiento del flujo subterráneo, con la importancia del Aprovechamiento de los recursos hídricos en el Perú adolece de una planificación integral, el cual provoca el deterioro de la calidad y cantidad. Las actividades antrópicas de captación de las aguas (centrales hidroeléctricas, consumo humano, minería, industria, petróleo, agricultura y otros usos) y la evacuación a las mismas (efluentes líquidos urbanos, hospitales, minería, industria a través del drenaje, desechos sólidos en riberas de ríos, entre otros) en la mayoría de los casos, no se hacen en base a un plan integral, teniendo en cuenta que el flujo subterráneo de agua es un componente importante de todos los sistemas hidráulicos, se consideran que las aguas subterráneas son aquellas que se encuentren bajo la superficie del suelo en la zona de saturación y en contacto directo con ésta o con el subsuelo. También podemos decir que un acuífero es aquella masa de rocas permeables que permite la circulación y la acumulación del agua subterránea en sus poros o grietas. El nivel superior del agua subterránea se denomina tabla de agua, que en el caso de un acuífero libre corresponde al nivel freático. para la demostración de las formulas empíricas se ha tenido en cuenta las ecuaciones diferenciales para el flujo en medios porosos se desarrollan combinando la ley de Darcy con los principios del balance de masas.

ANTECEDENTES Y BASES TEÓRICAS

ANTECEDENTES         

Un primer trabajo corresponde a Pérez (2018)” Análisis de los sistemas de flujo en un acuífero perturbado por la extracción de aguas subterráneas. Caso zona Morelia-Capula, Michoacán” dice que existen diferentes enfoques para conocer el comportamiento del agua subterránea en una determinada zona de estudio. En este contexto, la teoría de sistemas de flujo propuesta por Tóth permite reconocer la dinámica del agua subterránea integrando los elementos del medio geológico, suelo y vegetación original y el factor humano. Por lo tanto, este enfoque es cada vez más recurrido para entender los fenómenos de respuesta ambiental entorno al agua subterránea.

Un segundo trabajo pertenece a Ingol (2017) “Directrices para el modelamiento de aguas subterráneas en Perú” y en donde se menciona que:  Este documento proporciona aspectos que deben ser considerados para el desarrollo y evaluación de modelos conceptuales y numéricos del flujo de agua subterránea. El modelo conceptual es la representación descriptiva del sistema de agua subterránea, incorpora la descripción e interpretación de las condiciones geológicas e hidrológicas considerando las fronteras, conceptualización del flujo, componentes del balance de agua y las propiedades hidráulicas del acuífero. Por otro lado, el modelo numérico como representación matemática de los procesos físicos de la hidrología subterránea, basado en la Ley de Darcy.

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