AGUAS SUBTERRANEAS

AGUAS SUBTERRANEAS El agua subterránea es la que se encuentra bajo la superficie terrestre y ocupa los poros y las fisuras de las rocas más sólidas

La parte de la Hidrología que se encarga de estudiar las aguas Subterráneas es la Hidrogeología

AGUAS SUBTERRANEAS

Agua contenida en el subsuelo, procedente de la infiltración (precipitaciones y escorrentía) y en ocasiones de aguas juveniles magmáticas. El agua infiltrada circula por el subsuelo hasta llegar a una zona de acumulación limitada por capas impermeables, formando un manto cautivo o capa freática.

Se puede afirmar que el 95% del agua potable disponible está en este momento en el planeta como agua subterránea, correspondiendo el 5 % restante a lagos, embalses y ríos

INVENTARIO MUNDIAL DEL AGUAEl agua es un elemento abundante en la

naturaleza, pero su mayor parte, del orden del 97%, se encuentra concentrada en los océanos. La distribución es la siguiente:

1. Océanos: 96,5%. 2. Hielo en los polos: 1,7%.

3. Aguas subterráneas: 1,7%. 4. Aguas superficiales: 0,1 %.

Conceptos BásicosNIVEL FREÁTICO: Nivel superior de la zona de saturación del

agua subterránea en las rocas permeables. Este nivel puede variar estacionalmente, a causa de las precipitaciones y la evaporación

POROSIDAD: En su concepto básico es el porcentaje de huecos que tiene una roca o sedimento.

PERMEABILIDAD: Es la propiedad de permitir que pase el fluido (en este caso agua)dentro de un cuerpo.

INFILTRACIÓN: como el proceso mediante el cual el agua traspasa la superficie del suelo y entra al subsuelo

PERCOLACION : Es el proceso de filtración del agua a las capas profundas del terreno a favor de la gravedad como única fuerza y siguiendo la línea de menor resistencia. Está directamente relacionada con la permeabilidad del suelo

Distribución del agua en el subsuelo

En condiciones normales, la distribución de agua en el subsuelo ha sido dividida en dos zonas:

a.- Zona de aireación, también conocida como zona vadosa o no saturada

b.-Zona de saturación

A) La zona de aireación comprende a su vez tres franjas: la del agua del suelo, la intermedia y la capilar.

En la franja del agua del suelo se encuentran tres tipos de agua:Agua higroscópica. Es la que el suelo absorbe y pasa a formar

películas muy delgadas alrededor de las partículas que lo forman.

Agua capilar. Es la que existe en los intersticios del suelo debido a fenómenos de capilaridad. Esta es el agua que aprovechan muchas plantas para satisfacer sus necesidades.

Agua libre o de gravedad. Es la que se mueve bajo la influencia de la gravedad, una vez satisfecha la humedad del suelo.

Hay ocasiones en que esta primera franja no existe. En la franja intermedia el espesor varía desde cero hasta

varios metros; es la que comunica a la franja del agua del suelo con la capilar. El agua aquí existente se debe a fuerzas higroscópicas, capilares y de gravedad.

La franja capilar es una capa humedecida por el agua que asciende de la zona de saturación debido a fenómenos capilares.

B) Zona de saturación: se encuentra el agua subterránea propiamente dicha. En esta región el movimiento del agua es más lento debido a que todos los poros e intersticios se encuentran ocupados por ella, y es de aquí de donde se extrae el agua para los diversos usos que le da el hombre.

COMPORTAMIENTO HIDROGEOLOGICO DE LOS MATERIALES

ACUIFERO: Formación geológica que almacena agua y permite su movimiento

Ejemplo: gravas, arenas, calizas calcificadas

ACUITARDO: Almacena agua y la transmite lentamente

Ejemplo: arenas limosas o arcillosas

ACUICLUDO Almacena agua pero no la transmiteEjemplo: arcillas

ACUIFUGO Ni almacena ni transmiteEjemplo: roca consolidada no porosa

TRASMISIVIDAD: Representa la capacidad del medio para transmitir agua en todas sus alturas

T= K.h donde: K = Coef. De permeabilidad. h = Altura de acuífero.

Zonas de un acuífero Zonas de alimentación o recarga Aquellas zonas donde el agua de precipitación (riego, superficial, etc) se infiltra

Zona de circulación Comprendida entre la zona de alimentación y la zona de descarga, en donde el agua se desplaza

Zona de descarga Zonas donde el agua sale del acuífero, como puede ser un manantial o la descarga al mar o a un río.

NIVEL PIEZOMETRICO:

Es la superficie del nivel de las aguas en ausencia de bombeo se define como la distancia entre la superficie del terreno y la superficie del agua en un pozo profundo o un brocal sin bombear.

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TIPOS DE ACUÍFEROS SEGÚN LA PRESION HIDROSTÁTICA

ACUÍFEROS LIBRES: son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua encerrada en ellos y que se encuentra a presión atmosférica. La superficie del agua será el nivel freático y podrá estar en contacto directo con el aire  o no, pero lo importante es que no tenga por encima ningún material impermeable.

ACUÍFEROS CONFINADOS:  en este tipo de acuífero, el agua que contienen está sometida a cierta presión, superior a la atmosférica y ocupa la totalidad de los poros o huecos de la formación geológica, saturándola totalmente. Están sellados por materiales impermeables que no permiten que el agua ascienda hasta igualar su presión a la atmosférica.

ACUÍFEROS SEMICONFINADOS: El muro y/o techo no son totalmente impermeables sino que son acuitardos y permiten la filtración vertical del agua y, por tanto, puede recibir recarga o perder agua a través del techo o

de la base. Este flujo vertical sólo es posible si existe una diferencia de potencial entre ambos niveles.

ACUÍFEROS COLGADOS: Se producen ocasionalmente cuando, por efecto de una fuerte recarga, asciende el nivel freático quedando retenida una porción de agua por un nivel inferior impermeable.

Tipos de acuíferos según la presión hidrostática

Según el material Litologico

Acuíferos porosos se desarrollan en rocas sedimentarias

Acuíferos fracturados se encuentran en rocas ígneas, metamórficas o sedimentarias cementadas

Acuífero kársticos acumulan agua en cavernas generadas por disolución de calcáreos.

Contaminacion de Aguas subterráneas

¿SE PUEDE LIMPIAR LA EL AGUASUBTERRÁNEA CONTAMINADA? No siempre. Una vez contaminada es difícil o en algunos casos

imposible regresarla a su calidad original. Los métodos comunes de limpieza incluyen:

Eliminación y reciclaje de aceite que flota sobre el manto freático (recuperación de producto libre);

Bombear el agua contaminada para sacarla y tratarla (bombear y tratar);

Soplar aire al acuífero y aspirar los vapores contaminantes para sacarlos de la tierra (rociar y ventilar)

Estimular la bacteria natural del agua subterránea con oxígeno, alimentos y/o nutrientes para permitirles que biodegraden los contaminantes mas rápidamente y convertirlos en productos secundarios inofensivos; y si no hay riesgos inmediatos a la salud pública y bienestar, monitorear los procesos naturales de mitigación conforme reducen las concentraciones de contaminantes para quedar dentro de los estándares (atenuación natural monitoreada).

El restaurar la calidad del agua subterránea frecuentemente se toma décadas, y puede ser muy costoso.

Como se recargaEl agua subterránea se reabastece o recarga con la

lluvia, nieve derretida, arroyos y otra agua superficial que se trasmina hacia la tierra. El agua se recarga conforme se filtra hacia abajo en donde se llenan con agua todos los espacios entre partículas de tierra y roca.

SobreexplotaciónSobreexplotación acuífero: es esencialmente retirar del acuífero un volumen superior a su recarga natural. Los pozos se pueden secar si el nivel freático cae por debajo de su profundidad inicial, lo que ocurre ocasionalmente en años de sequía, y por las mismas razones pueden secar los manantiales. El régimen de recarga puede alterarse por otras causas, como la reforestación, que favorece la infiltración frente a la escorrentía, pero aún más favorece la evaporación, o por la extensión de pavimentos impermeables, como ocurre en zonas urbanas e industriales.

Factores que condicionan la presencia y el movimiento del agua subterráneaPrecipitación. Es importante considerar a la precipitación, si se toma en

cuenta que la mayor parte del agua del subsuelo proviene de la infiltración de la lluvia. Las zonas lluviosas constituyen, en mayor o menor grado, zonas de alimentación del agua subterránea, por lo que en las zonas secas el agua subterránea no proviene de la infiltración directa, procede de regiones lejanas o cercanas, en donde la lluvia se infiltra y llega lentamente hasta ellas. La precipitación es muy importante en dos aspectos, en su cantidad y en su duración

Factores que condicionan la presencia y el movimiento del agua subterráneaForma del Terreno (Topografía)La forma del terreno es importante, porque el agua tendrá mayor o menor

oportunidad de infiltrarse y, además, porque el agua infiltrada va a seguir una trayectoria determinada por dicho factor; así, en una región montañosa la pendiente del terreno por una parte, dará más facilidad al agua para escurrir que para infiltrarse y, por otra, el agua que llegue a la zona de saturación tendrá un movimiento hacia las zonas más bajas en donde el movimiento del agua será más lento y facilitará su acumulación, o también, según la constitución del terreno, el agua puede salir en forma de manantiales en las laderas de las montañas. En una zona más o menos plana el agua tendrá mayor oportunidad de infiltrarse y habrá más facilidad de encontrar depósitos mayores de agua subterránea, ya que ahí se tiene tanto el agua infiltrada localmente como la descarga de regiones montañosas vecinas. Las formas del terreno son fundamentales, pues en general las partes altas constituyen zonas potenciales de recarga y las bajas de descarga del flujo de agua subterránea

Factores que condicionan la presencia y el movimiento del agua subterráneaGeología del terrenoEl aspecto geológico desempeña un papel muy

importante en la hidrogeología, ya que la velocidad de movimiento depende de la estructura y composición litológica de las formaciones, para que el agua pueda transitar por el subsuelo. Las diferentes formaciones poseen ciertas propiedades que son definitivas para poder constituir buenos acuíferos. Estas propiedades son la porosidad y la permeabilidad (o más estrictamente la conductividad hidráulica)

Factores que condicionan la presencia y el movimiento del agua subterráneaVegetaciónEs un factor que en partes topográficamente

altas influye en la infiltración y, por lo tanto, contribuye a la recarga del agua subterránea. El suelo, hidrogeológicamente hablando, está estrechamente ligado con la cubierta vegetal. Las raíces de las plantas y los animales propios del suelo lo horadan haciéndolo más poroso y dándole así oportunidad al agua para pasar a través de él. La vegetación puede facilitar la infiltración aun en los suelos duros y arcillosos.