AGUAS SUBTERRÁNEAS
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.
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:
ü 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.
ü La región intermedia: Aparece en sitios
donde la zona de agua es profunda y los niveles de humedad permanecen
constantes.
ü La región de capilaridad: Ocupa
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.
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.
ORIGEN:
El agua pasa a la atmósfera por evaporación y es
distribuida por los vientos a todas partes de la atmósfera. 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.
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 DEL AGUA SUBTERRÁNEA
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. El escurrimiento laminar del agua subterránea a través de la roca
se llama percolación.
Porosidad
ü Es
la capacidad de un suelo de absorber agua.
Permeabilidad
ü 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
ü 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.
ü Suelo
poroso no saturado
ü 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.
ü Suelo
impermeable
ü Acuífero
no confinado
ü Manantial
ü Pozo
que capta agua del acuífero no confinado.
ü 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 fisúrales.
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 fisúrales, 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:
ü Acuíferos: Buenos
almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) (p.ej.-
arenas porosas y calizas fisurales)
ü Acuitardos: Buenos
almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos)
(p.ej.- limos)
ü Acuícludos: Pueden ser
buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas)
ü Acuífugos: Son nulos
tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no
fisuradas).
ACUÍFERO CAUTIVO O 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). El acuífero es una
formación geológica capaz de almacenar y transmitir agua.
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.
ü Nivel
estático es la distancia comprendida desde la superficie del terreno hasta la
zona de saturación.
ü 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:
ü Acuífero
del suelo
ü Acuífero
pelicular
ü Acuífero
colgada
ü Acuífero
capilar
ü Acuífero
gravitacional o vadosa
Dentro de la zona de SATURACIÓN, podemos diferenciar cuatro tipos de
acuíferos que son:
ü Acuífero
de movimiento libre
ü Acuífero
confinada
ü Acuífero
aprisionada o congénita
ü Acuíferos
juveniles
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.
CUENCAS HIDROGEOLÓGICAS
Fuentes o manantiales de ladera
Cuando el nivel
freático intersecta la superficie terrestre, se produce un flujo natural de
salida del agua subterránea, que se denomina manantial o fuente. Los
manantiales se forman cuando un acuicluido detiene la circulación descendente
del agua subterránea y la obliga a moverse lateralmente. Allí donde aflora un
estrato permeable, aparece un manantial.
Los manantiales, sin
embargo, no están confinados a lugares donde un nivel freático colgado crea un
flujo hacia la superficie. Muchas situaciones geológicas llevan a la formación
de manantiales porque las condiciones subterráneas varían mucho de un lugar a
otro. Incluso en áreas donde las capas subyacentes son rocas cristalinas
impermeables, pueden existir zonas permeables en forma de fracturas o canales
de disolución. Si estas aperturas se llenan con agua y hacen intersección con
la superficie de terreno a lo largo de una pendiente, se producirá un
manantial.
Valle
Fuentes termales
Estas aguas proceden de
capas subterráneas de la Tierra que se encuentran a mayor
temperatura, las cuales son ricas en diferentes componentes minerales y
permiten su utilización en la terapéutica como baños, inhalaciones,
irrigaciones, y calefacción. Por lo general se encuentran a lo largo de líneas
de fallas ya que a lo largo del plano de falla pueden introducirse
las aguas subterráneas que se calientan al llegar a cierta profundidad y suben
después en forma de vapor (que puede condensarse al llegar a la superficie,
formando un géiser) o de agua caliente.
El agua de una fuente
termal está entre 6 y 9 ºC más caliente que la temperatura media anual del aire
para las localidades donde aparece. Sólo en Estados Unidos, hay más de 1.000 de
estas fuentes.
Las temperaturas de las
minas profundas y de los pozos petrolíferos normalmente se elevan, al aumentar
la profundidad, una media de unos 2 º C cada 100 metros. Por consiguiente,
cuando el agua subterránea circula a grandes profundidades, se calienta. Si se
eleva a la superficie, el agua puede emerger como una fuente termal.
Pozos artesianos
APROVECHAMIENTO
DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
ü El aprovechamiento
de las aguas subterráneas es el más importante. Gran parte del agua
procedente de la lluvia y la nieve se filtra formando un acuífero (bolsas
de agua subterráneas).
ü Algunas
veces el agua infiltrada encuentra salida formando un manantial, sus aguas
se aprovechan construyendo un tomadero.
ü En
los casos en que el agua no sale de forma natural, es el hombre el que tiene
que perforar la tierra hasta encontrarla.
Los tipos de aprovechamiento subterráneo
} Galería: Es
una especie de mina túnel escavada en el interior de la tierra de forma
horizontal, con una ligera pendiente ascendente, hasta encontrar el agua o el
acuífero, de manera que el agua obtenida corre libremente hasta la superficie.
} Pozo: Es la perforación vertical que se hace en la
tierra hasta llegar al depósito de agua o al acuífero, por lo que precisan de
una bomba para extraer el agua.
EFECTOS EN LAS OBRAS
ü Contaminación
ambiental.
ü Efectos en
la atmósfera: El movimiento de tierras, las voladuras, el tráfico
de volquetes y de maquinaria pesada, la construcción de pistas y otras
infraestructuras, producen partículas sólidas de diferentes tamaños, así como
gases de combustión.
ü Efectos en
la atmósfera: El movimiento de tierras, las
voladuras, el tráfico de volquetes y de maquinaria pesada, la construcción de
pistas y otras infraestructuras, producen partículas sólidas de diferentes
tamaños, así como gases de combustión.
ü Alteración del suelo: Las obras civiles ocupan
suelos fértiles de forma permanente e irreversible.
} Suponen efectos edáficos
negativos en las proximidades de la obra.
} Aumenta el riesgo de
desprendimientos, deslizamientos y hundimientos de tierras.
} Crece la carga de
sedimentación aguas abajo, debido a la adición de material sólido derivado del
movimiento de tierras, construcción de pistas y otras infraestructuras.
} Aumenta la erosión,
derivada de las operaciones necesarias para las tareas de construcción y del
tráfico de volquetes y maquinaria pesada.
PROCESOS CÁRSTICOS
Conjunto de formas de
alteración de la roca en la cuales el proceso dominante es la disolución de la
roca por el agua.
La palabra karst deriva
del termino pre-indo - europeo karra o gara, que significa piedra y que
se encuentra en muchas lenguas de Europa y del medio oriente la palabra eslovena
kras, que hace referencia a la región entre Trieste y Eslovenia
occidental, tiene el mismo origen.
La carstificación se produce:
En
presencia de rocas solubles:
ü Rocas evaporiticas (yeso, sal gema)
ü Rocas carbonaticas (calizas, dolomías,
mármoles...).
En
presencia de agua:
ü Zonas templadas,
tropicales, etc... (actuales o pretéritas).
En
presencia de condiciones estructurales y texturales adecuadas:
ü Porosidad
secundaria (diaclasas, fracturas, estratificación...)
ü Permeabilidad capacidad de transmitir el agua).
El denominador común: disolución
Todas las rocas, en cierta medida, son solubles en agua, pero algunas
permiten, en ciertas condiciones morfo-climaticas, el desarrollo de las
situaciones hidrogeologicas apropiadas y las formas karsticas asociadas:
ü Rocas carbonaticas (compuestas por calcita,
dolomita, etc...)
ü Rocas evaporiticas (compuesta por halita, yeso,
anhidritta, etc...)
ü Cuarcita y arenisca cuarciferas (compuestas por
cuarzo).
Solubilidad de los minerales en agua
Con pequeñas cantidades de CO2 disuelto (Pco2=0.001 bar), a temperatura
de 25ºc, los minerales son mas o menos solubles:
ü Calcita: 60 mg/L
ü Dolomita: 50mg/L
ü Cuarzo: 12 mg/L
ü Yeso: 2400 mg/L
ü Halita: 360000 mg/L
Cuando la Pco2 es muy superior a 0.1 bar, a la misma temperatura,
la solubilidad de los carbonatos aumenta notablemente:
ü Calcita: 400 mg/L
ü Dolomita: 300 mg/L
CASOS EN EL PERÚ
En el Perú el fenómeno kárstico se desarrolla principalmente al Este de
la divisoria donde las calizas mesozoicas alcanzan notables espesores dentro de
los cuales podemos destacar:
El Karst de Tingo María, en el departamento de Huánuco denominado
"La Bella Durmiente", conjunto de cumbres calcáreas situada al SO de
Tingo María. El sistema subterráneo de la Bella Durmiente consiste de tres
cavidades, situados sobre la margen derecha del Río Monzón, al oeste de Tingo
María en el cual destacan "La cueva de las lechuzas", "La cueva
de los guacamayos" y "La cueva de la Ventana". La "Cueva
Pumahuasi" situado en el Río Tullumayu, afluente del río Huallaga, está a
25 km de Tingo María siguiendo la ruta a Pucallpa, poco después del cruce que
lleva a Auca yacu.
El Karst del SE de Junín, comprendido entre San Pedro de Cajas - Palca
mayo en la provincia de Tarma en donde destaca "La cueva de Huagapo"
conocida desde tiempos inmemoriales situado a 3,5 km del poblado de Palca mayo,
siguiendo el camino que lleva a San Pedro de Cajas, el cual pasa por el valle
del río Chaka.
https://www.youtube.com/watch?v=6Ihg0h8sJww
https://www.youtube.com/watch?v=OMpDinP4mk0
https://www.youtube.com/watch?v=mCDxAeRNMo8
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