The Groundwater Project

Hidrología de isótopos estables

Book Cover for Stable Isotope Hydrology
Año de publicación: 2022
Número de páginas: 102

ISBN: 978-1-77470-043-3
https://doi.org/10.21083/978-1-77470-043-3

Autor:

Roger E. Diamond: Universidad de Pretoria, Sudáfrica

Descripción

Los isótopos estables de hidrógeno y oxígeno en la molécula de agua pueden proporcionar información sobre el movimiento del agua que la química y los métodos físicos (niveles de agua, etcétera) a veces no pueden. Ya sea en la atmósfera, la biosfera, la hidrosfera o la geosfera, las composiciones de isótopos estables se pueden utilizar para rastrear los flujos de agua, a veces cuantitativamente. Estos flujos incluyen los pasos clave como la evaporación, la condensación, la precipitación, la recarga, la transpiración y la descarga en manantiales o pozos.

El libro comienza explicando qué son los isótopos, cómo se comportan (fraccionamiento, destilación, etc.) y cómo se miden y reportan en la notación delta. A continuación, siguen las secciones sobre el cálculo y la importancia de las líneas de agua meteóricas, los efectos isotópicos como el efecto de la temperatura o la altitud, el uso del parámetro de exceso de deuterio y métodos como el balance de masa y la separación de hidrogramas. Se incluyen varios estudios de caso para ilustrar la aplicación a problemas como la estimación de la recarga, la fuga de agua superficial a las aguas subterráneas y el tiempo de residencia de las aguas subterráneas. Por último, hay algunos consejos sobre el muestreo de agua para isótopos estables y algunos ejercicios con respuestas trabajadas.

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Contenido

1 INTRODUCCIÓN

2 ISÓTOPOS E ISÓTOPOS

3 MEDICIÓN Y PATRONES

3.1 Espectrometría de masas

3.2 Espectroscopía de cavidad láser

4 FRACCIONAMIENTO DE ISÓTOPOS

4.1 Fraccionamiento cinético

4.2 Fraccionamiento de equilibrio

4.3 Factores de fraccionamiento y enriquecimiento

4.4 Destilación de Rayleigh

5 LÍNEAS DE AGUA METEÓRICA

5.1 La línea de agua meteórica mundial

5.2 Líneas de agua meteóricas locales

5.3 Cálculo de líneas de agua meteórica

5.3.1 Regresión de mínimos cuadrados
5.3.2 Reducción de la regresión del eje principal (RMA)

5.4 Ecuaciones de rectas de regresión ponderadas

6 HIDROLOGÍA DE ISÓTOPOS ESTABLES

6.1 Factores ambientales que afectan a los isótopos del agua (efectos de los isótopos)

6.1.1 El efecto de la temperatura
6.1.2 El efecto de latitud
6.1.3 El efecto continental
6.1.4 El efecto altitud
6.1.5 El efecto de la cantidad

6.2 El exceso de deuterio

6.3 Variación del evento

6.4 Balance de masa

6.5 Separación del hidrograma

6.6 Aguas geotérmicas

6.7 Paleoaguas

6.8 Aguas de plantas

7 ESTUDIOS DE CASO

7.1 Región de la fuente de humedad

7.2 Área de recarga

7.3 Recarga selectiva de lluvias intensas

7.4 Estimación de recarga

7.5 Flujo de pistón de agua subterránea durante una tormenta

7.6 Circulación y edad de las aguas subterráneas

7.7 Detección de aguas superficiales en aguas subterráneas

7.8 Detección de aguas subterráneas en aguas superficiales

7.9 Tiempo de residencia

8 MUESTREO DE AGUA PARA EL ANÁLISIS DE ISÓTOPOS ESTABLES

8.1 Consideraciones prácticas

8.2 Precipitación

8.2.1 Variación espacial y temporal de la precipitación
8.2.2 Colectores Estándar Diarios o Mensuales Acumulativos

8.3 Aguas superficiales

8.4 Aguas subterráneas

8.4.1 Fuentes naturales de agua subterránea: manantiales y filtraciones
8.4.2 Puntos de muestreo de aguas subterráneas artificiales: pozos, sondeos y piezómetros

9 LECTURAS COMPLEMENTARIAS

10 RESUMEN

11 EJERCICIOS

12 REFERENCIAS

13 SOLUCIONES DE EJERCICIO

14 NOTACIONES

15 SOBRE EL AUTOR

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