The Groundwater Project

Introducción a los acuíferos kársticos

Book Cover for Introduction to Karst Aquifers
Año de publicación: 2022
Número de páginas: 216

ISBN: 978-1-77470-040-2 https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2 Cita: Kuniansky, E. L., Taylor C. J., Williams J.H., & Paillet F. (2022). Introducción a los acuíferos kársticos. El Proyecto de Aguas Subterráneas. https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2.

Autores:

Eve L. Kuniansky: Servicio Geológico de los Estados Unidos, EE.UU. Charles J. Taylor: Servicio Geológico de Kentucky / Universidad de Kentucky, EE.UU. John H. Williams: Servicio Geológico de los Estados Unidos, EE.UU. Frederick Paillet: Servicio Geológico de los Estados Unidos / Universidad de Arkansas, EE.UU.

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Última actualización: 28 de septiembre de 2024 Publicado: 8 de mayo de 2022

Descripción

El enfoque de este libro de acuíferos kársticos se centra en el suministro de agua en formaciones compuestas por rocas que pueden disolverse (acuíferos compuestos predominantemente por rocas carbonatadas y evaporíticas). El estudio de las rocas sedimentarias carbonatadas y evaporíticas es un campo complejo en geología que involucra procesos físicos, químicos y biológicos junto con una comprensión de la sedimentación en ambientes fluviales y marinos. Por lo tanto, el estudio de los acuíferos kársticos es interdisciplinario porque su investigación involucra mapeo geológico, geofísica, geoquímica, mecánica de fluidos, geomorfología, hidrología, modelado numérico y microbiología. La mayoría de los hidrogeólogos desarrollan sus habilidades relacionadas con los acuíferos kársticos en el trabajo o a través del estudio para obtener un título avanzado y continúan aprendiendo a lo largo de sus carreras. El propósito de este libro introductorio es exponer a los lectores a la complejidad del flujo en los acuíferos kársticos y los muchos métodos de diversas disciplinas que se han aplicado para estudiar y caracterizar los acuíferos kársticos para el suministro de agua.

Las secciones 1 a 3 presentan los temas importantes relacionados con el flujo de agua subterránea en los acuíferos kársticos de manera general. El resto del libro proporciona detalles sobre los métodos de caracterización mencionados en la primera sección. La última
En esta sección se describen los modelos matemáticos para proporcionar una comprensión general de los tipos de modelos aplicados en entornos kársticos.

Entrevista con los autores

Contenido

1 INTRODUCCIÓN

2 EL FLUJO DE CONDUCTOS KÁRSTICOS SE DESARROLLA POR PROCESOS GEOQUÍMICOS Y DE FLUJO

2.1 Formación de sistemas de flujo de conductos kársticos

2.2 El agua profunda químicamente agresiva forma conductos interconectados

2.3 El descenso y la fluctuación del nivel freático forman conductos interconectados

2.4 Resumen de la formación del flujo de conducto

3 CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS DE LOS ACUÍFEROS KÁRSTICOS

3.1 Sistema de drenaje kárstico

3.2 Ocurrencia kárstica donde las unidades solubles y menos solubles ocurren juntas

3.3 Estructura de porosidad múltiple y permeabilidad

3.4 Variación en la descarga de aguas superficiales y manantiales en acuíferos kársticos

3.5 Patrones de drenaje de conductos

3.6 Piratería subsuperficial y cuencas de drenaje kárstico

3.7 Vulnerabilidad de los acuíferos kársticos a la contaminación

3.8 Características del flujo de los acuíferos kársticos en comparación con los acuíferos compuestos por otros tipos de rocas

4 CONSIDERACIONES DE MECÁNICA DE FLUIDOS PARA ACUÍFEROS KÁRSTICOS

4.1 Limitaciones de la Ley de Darcy para su aplicación a los acuíferos kársticos

4.2 Número de Reynolds como indicador del régimen de flujo

4.3 Investigación del inicio de flujos turbulentos en muestras de roca

4.4 Mecánica de fluidos de tuberías y canales abiertos

5 MÉTODOS DE CARACTERIZACIÓN KÁRSTICA

5.1 Cartografía hidrogeológica

Mejora de la cartografía con datos del subsuelo
Mejora de la cartografía con datos geofísicos
Geofísica superficial útil para la caracterización de acuíferos kársticos

5.2 Pruebas de pozos

Herramientas geofísicas de perforación comúnmente aplicadas a cualquier tipo de acuífero
Herramientas geofísicas de sondeo particularmente útiles para caracterizar acuíferos kársticos

5.3 Pruebas de rastreo de agua

5.4 Pruebas de acuíferos

5.5 Uso de los datos de química del agua

Datos básicos sobre la calidad del agua
Uso de la mezcla de miembros finales para estimar la contribución de las aguas subterráneas a las aguas superficiales
Uso de isótopos estables naturales
Problemas de calidad del agua para el suministro de agua

6 APLICACIONES DE MODELOS MATEMÁTICOS EN KARST

6.1 Modelos de montaje

Ejemplo de aplicación de un modelo de ajuste complejo utilizando isótopos estables

6.2 Modelos de parámetros agrupados

Ejemplo de aplicación de un modelo de parámetros agrupados

6.3 Modelos de parámetros distribuidos

Modelos equivalentes porosos de continuo simple
Modelos equivalentes porosos de doble continuo
Modelos híbridos
Modelos discretos de redes de conductos o fracturas simples y múltiples
Ejemplos de comparaciones de modelos híbridos y de continuo único

7 RESUMEN

8 ¿QUÉ SE VISLUMBRA EN EL HORIZONTE PARA EL CONOCIMIENTO DE LOS ACUÍFEROS KÁRSTICOS?

9 EJERCICIOS

10 REFERENCIAS

11 CAJAS

CUADRO 1 ETAPAS DESDE EL FLUJO DE FRACTURA HASTA EL FLUJO DEL CONDUCTO

12 GLOSARIO ABREVIADO DE TERMINOLOGÍA KÁRSTICA Y DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

13 SOLUCIONES DE EJERCICIO

14 SOBRE LOS AUTORES