SEMANA 09

AGUAS

SUBTERRÁNEAS

 

DEFINICIÓN:

Son las aguas que se filtran en el terreno pudiendo aflorar en forma de manantiales. Se puede captar por medio de galerías filtrantes, pozos pocos profundos y pozos profundos. También esta agua sufre modificaciones al atravesar las capas terrestres. Las aguas subterráneas se localizan en una zona con cavidades conectadas entre sí, son constituidas por el agua precipitada sobre la tierra como lluvia, granizo o nieve que se filtra a través de la tierra.

DISTRIBUCIÓN:

Zona de aireación:

 La zona de aireación se extiende de la superficie de la tierra al nivel a la cual todos los poros o espacios abiertos en los componentes de la tierra, se encuentran completamente llenos o saturados de agua. Una mezcla de aire y agua se encuentran en los poros del suelo de esta zona, por eso se considera zona de aireación. La zona de aireación está dividida en 3 regiones:

• La región de humedad.- se localiza debajo de la superficie del suelo, y esta es la región donde las plantas extraen, (por medio de sus raíces) la humedad necesaria para su desarrollo. La región intermedia se encuentra entre la región de humedad y la de capilaridad. 

• La región intermedia.-  aparece en sitios donde la zona de agua es profunda y los niveles de humedad permanecen constantes. 

• La región de capilaridad.-  ocupa la porción del fondo de la zona de aireación y se localiza inmediatamente sobre la zona de saturación. 

b) Zona de saturación:

 Al suelo se le ha considerado como un material con arreglo variable de sus partículas que dejan entre ellas una serie de poros conectados unos con otros, para formar una compleja red de canales de diferentes magnitudes que se comunican, tanto con la superficie del terreno, como con las fisuras y grietas de la masa de la misma. De aquí que el agua que cae sobre el suelo, parte escurre y parte se infiltra por acción de la gravedad hasta extractos impermeables más profundos formando la llamada zona de saturación. Se caracteriza por tener todos sus poros llenos de agua, sus límites se fijan inmediatamente debajo de la zona de aeración y arriba de alguna capa impermeable en profundidad, sin embargo a ciencia cierta no se sabe hasta dónde puede llegar en algunas rocas que presentan fenómenos de disolución. Esta agua es conocida como agua del subsuelo y es la única que puede fluir dentro de un pozo y desde luego, es susceptible de ser extraída. En esta zona los poros están completamente llenos o saturados de agua. El agua de la zona de saturación se conoce como agua subterránea y es la que principalmente fluye hacia un pozo. 

ORIGEN:

El agua pasa a la atmósfera por evaporación y es distribuida por los vientos a todas partes de la atmósfera. Cuando tiene lugar la condensación, el agua puede llegar de nuevo a la superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve, granizo, escarcha o rocío. Una parte del agua atmosférica que cae sobre la superficie de la tierra se vuelve a evaporar; otra parte se escurre sobre la superficie en forma de láminas de inundación, arroyos y corrientes y encuentra su camino directamente hacia alguna masa de agua situada a menor altitud; otra parte por último se infiltra en el suelo.

Las aguas meteóricas por infiltración de precipitaciones tenemos la zona vadosa y la zona profunda.

•            Zona vadosa es la que se encuentra cerca de la superficie en la cual el espacio de poros está solo parcialmente lleno con agua y circulando horizontalmente. 

• Zona profunda representa la reserva de agua subterránea y no corren mucho, debido a que están hidrostáticamente aprisionadas. 

MOVIMIENTO:

El movimiento de un líquido puede ser laminar o turbulento. En el escurrimiento laminar, el movimiento del agua es ordenado y uniforme; en el escurrimiento turbulento, tienen lugar remolinos y movimientos irregulares. En el movimiento del agua subterránea prevalece el escurrimiento laminar, que se verifica a velocidades reducidas. 

TEMPERATURA:

En general la temperatura es muy constante hasta cerca de 100 m de profundidad, estando aproximadamente desde 1 ºC a 1,5 ºC por encima de la temperatura media del aire de la localidad. A mayores profundidades el incremento de la temperatura acompaña al gradiente geotérmico.

 Gradiente geotérmico es la variación de temperatura, es decir gradiente térmico, que se produce en el material de un planeta rocoso (de ahí el prefijo GEO) cuando se avanza desde la superficie hacia el centro por un radio de su esfera, esto es, avanzando perpendicularmente desde la superficie del planeta hacia su interior.

SALINIDAD:

En general las aguas subterráneas son dulces y aptas para el consumo humano. Pero las aguas subterráneas próximas a las costas son literalmente invadidas por aguas saladas que en algunos casos logran contaminarlas, sin embargo, en otros casos logran rechazar y hasta dominar a las aguas saladas invasoras.

TIPOS DE ACUÍFEROS:

SEGÚN SU ESTRUCTURA

Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir los acuíferos libres y los acuíferos confinados.

En la figura de al lado se ilustran los dos tipos de acuíferos:

•río o lago en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos.

•suelo poroso no saturado 

•suelo poroso saturado, en el cual existe una camada de terreno impermeable, formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina el acuífero a cotas inferiores.

•suelo impermeable

•acuífero no confinado 

•manantial

•pozo que capta agua del acuífero no confinado.

•pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como en un surtidor o fuente, llamado pozo artesiano.

SEGÚN SU TEXTURA:

Desde el punto de vista textural, se dividen también en dos grandes grupos: los porosos y fisurales.

En los acuíferos porosos el agua subterránea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos poros intercomunicados entre sí, cuya textura motiva que existe "permeabilidad" (transmisión interna de agua), frente a un simple almacenamiento. Aunque las arcillas presentan una máxima porosidad y almacenamiento, pero una nula transmisión o permeabilidad (permeabilidad Y porosidad). Como ejemplo de acuíferos porosos, tenemos las formaciones de arenas y gravas aluviales.

RECARGA:

El agua del suelo se renueva en general por procesos activos de recarga desde la superficie. La renovación se produce lentamente cuando la comparamos con la de los depósitos superficiales, como los lagos, y los cursos de agua. El tiempo de residencia (el periodo necesario para renovar por completo un depósito a su tasa de renovación normal) es muy largo. En algunos casos la renovación está interrumpida por la impermeabilidad de las formaciones geológicas superiores (acuitardos), o por circunstancias climáticas sobrevenidas de aridez. Otra parte del agua se evapora desde las capas superficiales del suelo o pasa a la atmósfera con la transpiración de los organismos, especialmente las plantas; nos referimos a esta parte como evapotranspiración. Por último, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea.

•La litología (la naturaleza del material geológico que aflora en la superficie) influye a través de su permeabilidad, la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento (agrietamiento) y de la mineralogía del sustrato. Por ejemplo, los minerales arcillosos se hidratan fácilmente, hinchándose siempre en algún grado, lo que da lugar a una reducción de la porosidad que termina por hacer al sustrato impermeable.

•Otro factor desfavorable para la infiltración es una pendiente marcada.

La presencia de vegetación densa influye de forma compleja, porque reduce el agua que llega al suelo (interceptación), pero extiende en el tiempo el efecto de las precipitaciones, desprendiendo poco a poco el agua que moja el follaje, reduciendo así la fracción de escorrentía y aumentando la de infiltración.

TRÁNSITO:

Uno de ellos es el flujo hipodérmico o "interflujo" es aquel que circula de modo somero y rápido por ciertas formaciones permeables de escasa profundidad, por lo general, ligada a alveos fluviales (acuíferos subálveos); que proceden de una rápida infiltración, una alta velocidad de transmisión (conductividad hidráulica), y un retorno hacia el cauce superficial. Por lo que estos flujos más intervienen en el balance neto de las aguas superficiales (o de escorrentía superficial) que en las aguas subterráneas donde sólo interviene como balance transitorio.

DESCARGA:

El agua subterránea mana (brota) de forma natural en distintas clases de surgencias en las laderas (manantiales) y a veces en fondos del relieve, siempre allí donde el nivel freático intercepta la superficie. Cuando no hay surgencias naturales, al agua subterránea se puede acceder a través de pozos, perforaciones que llegan hasta el acuífero y se llenan parcialmente con el agua subterránea, siempre por debajo del nivel freático, en el que provoca además una depresión local. 

CONTAMINACIÓN:

El agua subterránea tiende a ser dulce y potable, pues la circulación subterránea tiende a depurar el agua de partículas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en ocasiones éstos llegan al acuífero por la actividad humana, como la construcción de fosas sépticas o la agricultura. Por otro lado la contaminación puede deberse a factores naturales si los acuíferos son demasiado ricas en sales disueltas o por la erosión natural de ciertas formaciones rocosas.