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 filtran através de la tierra.
El agua del subsuelo que se encuentran en los interticios o poros de las rocas, se divide en dos zonas principales: zona de aireación y saturación, que quedan separadas por el nivel freático.
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:
1) 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 mayor parte de su agua llega por gravedad a través de la región húmeda.
2) La región intermedia.- Aparece en sitios donde la zona de agua es profunda y los niveles de humedad permanecen constantes.
3) La región de capilaridad.- Cupa la porción del fondo de la zona de aireación y se localiza inmediatamente sobre la zona de saturación. Su nombre procede del hecho de que en esta región impere la tensión capilar que obliga al ascenso del agua, esta región varia en espesor, de acuerdo a la porosidad del suelo.
ORIGEN:
El agua pasa a la atmosfera por evaporación y es distribuida por los vientos a todas partes de la atmosfera. cuando tiene lugar la condensacion, 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 lamina de inundación, arroyos y corrientes y encuentra su camino directamentehacia alguna masa de agua situada a menor altitud; otra parte por ultimo 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.
Infiltración.- Es la penetración del agua en la zona porosa del suelo, dependiendo del tipo de suelo o superficie.
. 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. El escurrimiento laminar del agua subterránea a través de la roca se llama percolación.
POROSIDAD.- Es la capacidad de un suelo de absorber agua.
PERMEABILIDAD.- Es la capacidad de un suelo de dejar pasar agua.
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.
Físicamente se expresa en unidades de temperatura de diferencia entre unidades de longitud recorrida para obtenerlas. Por ejemplo, un gradiente geotérmico de 0,03ºC/m indica que cada metro de descenso supone un aumento de 0,03ºC en la temperatura En la corteza terrestre el gradiente geotérmico promedio es de 30ºC/km, lo que supone aumento de 1ºC cada 30 metros de descenso. Los valores normales se encuentran en el rango 10 a 60 ºC/km pero se han medido gradientes de hasta 200 ºC/km.
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 ACUÍFERO
SEGÚN SU ESTRUCTURA: Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden inaddistinguir los acuíferos libres y los acuíferos libres y los acuíferos confinados.En la figura de al lado se ilustran los dos tipos de acuífero.
• 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 inpermeable .
•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
En los acuíferos fisurales, el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, también intercomunicadas entre sí; pero a diferencia de los acuíferos porosos, su distribución hace que los flujos internos de agua se comporten de una manera heterogénea, por direcciones preferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar a los acuíferos kársticos.
SEGÚN SU COMPORTAMIENTO HIDRODINÁMICO
Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentido estricto:
Acuíferos: Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) (p.ej.- arenas porosas y calizas fisurales)
Acuitardos: Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos)
Acuícludos: Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas)
Acuífugos: Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas).
ACUÍFERO CAUTIVO Ó CONFINADO
Son aquellas formaciones cuando el agua subterránea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Sólo recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recarga alóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterránea. A las zonas de recarga se les puede llamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que encierran al acuífero, nunca se evidenciarán recargas autóctonas (situación en la que el agua proviene de un área de recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos semiconfinados y los no confinados o libres (freáticos).
•El acuífero es una formación geológica capaz de almacenar y transmitir agua. La presión esta en función al espesor de la arcilla.
Para definir si un acuífero es pobre o rico mediante su perfil litológico, se observa la forma del cono que se forma en el nivel estático del acuífero.
Nivel estático es la distancia comprendida desde la superficie del terreno hasta la zona de saturación.
Nivel dinámico es también llamado de bombeo.
Cada punto sobre la superficie de la zona de saturación se llama nivel freático.
La unión de todos los niveles freáticos de los posos se llama napa freática.
LOS PRINCIPALES TIPOS DE ACUÍFEROS DE LA ZONA DE AEREACIÓN SON:
•Acuífero del suelo.- Que virtualmente se encuentra restringida al espesor de las capas hasta donde alcanzan las raíces de plantas y árboles.
•Acuífero pelicular.- Es el agua adherida a los clastos integrantes o participantes del suelo (agua absorbida) y que no esta afectada por los movimientos gravitacionales.
•Acuífero gravitacional o vadosa.- Es la que es
afectada por la gravedad y tiende a fluir hasta
niveles muy inferiores de la zona de aereación.
•Acuífero capilar.- Es el agua que a modo de
flecos se eleva desde el nivel freático o límite
inferior de la zona de aereación.
•Acuífero colgada.- Es aquella agua gravitacional
que en su descenso queda atrapada por un estado
impermeable, que dando virtualmente como
colgada.
Dentro de la zona de SATURACIÓN, podemos
diferenciar cuatro tipos de acuíferos que son:
•Acuífero de movimiento libre.- Es el agua que
fluye libremente controlada por la pendiente del
nivel freático.
•Acuífero confinada.- Es la situada entre dos
capas impermeables pero así como tiene entrada
también puede contar con salida, estando su
movimiento controlado por la diferencia de altura
entre la entrada y la salida, o sea, su altura
hidrostática.
•Acuífero aprisionada o congénita.- Es el agua
que quedó soterrada, cuando los sedimentos se
formaron, como por ejemplo el agua de los
yacimientos petrolíferos.
•Acuíferos juveniles.- El agua subterránea es en
parte una contribución directa de la actividad
magmática o volcánica.
Durante la cristalización, se desprende agua, que
puede pasar a la roca adyacente y formar parte
del caudal subterráneo. El agua atrapada en los
sedimentos en el momento de su depósito se llama
agua con nata.
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.
Por último, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea.
•La litología (la naturaleza del material geológico que aflora e 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. Este tránsito favorece el mantenimiento de las plantas denominadas "freatófilas", que son capaces de succionar las capas saturadas más someras de los acuíferos, como agua extra a la captada del suelo del exterior.
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.
SOBRE EXPLOTACIÓN:
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.
CONTAMINACIÓN:
Un ejemplo de la contaminación de aguas subterráneas, es el que se presenta en el bajo valle del Ganges. Allí se da un caso grave de contaminación por arsénico que está causando la intoxicación crónica a decenas de millones de personas, irremediable hasta ahora.
FAUNA
La fauna de las aguas subterráneas, o stygofauna, se compone fundamentalmente de crustáceos como por ejemplo el (niphargus), aunque también se compone de gusanos, insectos y otros grupos de invertebrados. Aunque no es usual, la fauna de las aguas subterráneas comprende también animales vertebrados, en Australia se han encontrado dos especies de peces ciegos. La mayoría de estas especies pasan toda su vida en aguas subterráneas, no encontrándose en ningún otro sitio.
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