TEMARIO:
* 1. RECURSOS HIDROGEOLÓGICOS
* 2. LOS ACUÍFEROS
* 3. HIDROGEOQUÍMICA
* 4. RELACIÓN ENTRE AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SUPERFICIALES
* 5. PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
* 6. EXPLOTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
* 7. PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES DERIVADOS DE LA EXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS
RECURSOS HIDROGEOLÓGICOS
La Hidrología es la ciencia que trata de las aguas terrestres y se ocupa del estudio del ciclo completo del agua, desde el momento en que ésta cae desde la atmósfera a la tierra hasta que desemboca en el mar o vuelve a la atmósfera. El ciclo del agua se desarrolla en tres medios distintos: La atmósfera, la superficie del suelo y el subsuelo.
Por tanto, la Hidrología comprende dos ramas:
1) Hidrología de superficie
2) Hidrología subterránea.
La Hidrología subterránea o Hidrogeología puede definirse como “el estudio geológico de las aguas subterráneas”, o bien, “aquella parte de la Hidrología que estudia
El estudio de las leyes relativas a la existencia y movimiento de las aguas subterráneas, presupone un estudio de la geología general lo suficientemente adecuado que permita comprender los factores hidrológicos y geológicos condicionantes.
El alcance de esta ciencia, abarca entre lo que es la ciencia en sí y lo que son sus aplicaciones prácticas a los problemas relacionados con el agua en la ingeniería, agricultura, captaciones, abastecimientos, salud pública, medio ambiente, etc…
La Hidrogeología moderna se ocupa, entre otras, de las siguientes cuestiones:
1.- Investigación de las relaciones existentes entre las formaciones geológicas y las aguas subterráneas.
2.- Desarrollo de las ecuaciones matemáticas que rigen el movimiento del agua en el interior de las rocas y en las captaciones (Hidráulica subterránea).
3.- Estudio de la composición química del agua subterránea (Hidrogeoquímica)
4.-Prospección de las aguas subterráneas: Técnicas de localización y reconocimiento
.
5.-Explotación y gestión de las aguas subterráneas dentro del conjunto de los recursos hidrológicos disponibles. Comprende las secciones de:
a) Proyecto y construcción de captaciones de aguas subterráneas
b) Recarga artificial de acuíferos subterráneos
c) Planificación hidráulica
d) Legislación de aguas
e) Evaluación global de las aguas subterráneas.
El agua subterránea constituye la mayor fuente de agua potable de más fácil aprovechamiento en la actualidad, tal y como se deduce del siguiente cuadro de distribución del agua en el mundo:
Porcentajes del agua total:
Océanos 97,20 %
Casquetes polares y glaciares 2,15%
Aguas subterráneas 0,60%
Aguas superficiales (ríos, lagos) 0,04%
Atmósfera 0,001%
Seres vivos resto
La desalinización del agua del mar por los diversos métodos hoy día conocidos constituirá en el futuro una fuente de agua potable adecuada, aunque todavía sus costes son excesivos en comparación de los que resultan del aprovechamiento de las aguas subterráneas y superficiales.
1.3. Importancia del agua subterránea
En la actualidad, las cuatro quintas partes del agua consumida proviene de los ríos y lagos. Aún así, la importancia económica que supone el aprovechamiento del agua subterránea en el mundo es enorme, pues el agua subterránea es preferida generalmente
1. El agua subterránea no posee organismos patógenos y por ello no necesita ser tratada previamente, con el consiguiente menor coste al no pasar por depuradoras.
2. Su temperatura es constante, lo cual es una gran ventaja si se ha de utilizar
para intercambios térmicos o como termorregulador.
3. No posee ni turbidez ni color.
4. Su composición química es generalmente constante.
5. Los volúmenes de agua subterránea almacenada son por lo general mayores que los volúmenes almacenados en superficie, por lo que el abastecimiento a partir de aguas subterráneas no suele verse afectado por las sequías prolongadas.
6. La contaminación de la mayor parte de las aguas subterráneas es difícil, por actuar de filtro las mismas rocas del subsuelo.
7. El agua subterránea, acumulada durante largas series de años de recarga,
constituye el único recurso en muchas regiones donde no es posible asegurar su abastecimiento a partir de la explotación de las aguas superficiales.
Dos grandes inconvenientes suelen impedir la utilización más intensiva de las aguas subterráneas:
1) El hecho de que muchas regiones están emplazadas sobre un subsuelo rocoso cuya porosidad o permeabilidad son insuficientes para proporcionar grandes caudales de agua en las captaciones.
2) El coste de explotación mediante pozos de bombeo es generalmente mayor que
el coste de explotación de las aguas superficiales de los ríos próximos a las zonas de consumo; sobre todo en regiones de pluviometría elevada o moderada.
1.4. El ciclo hidrológico global
Todas las aguas circulantes de la Tierra se encuentran interrelacionadas en un sistema complejo que es conocido con el nombre de ciclo del agua o “ciclo hidrológico”. Las aguas subterráneas no representan mas que una parte del ciclo total del agua, pero aún así en Hidrogeología se deben tener presentes todos los demás aspectos del ciclo hidrológico.
Los océanos son los inmensos depósitos de los cuales procede toda el agua del ciclo hidrológico y a los cuales retorna, aunque bien es verdad que no todas las partículas de agua recorren el ciclo hidrológico de una manera completa; por ejemplo, el agua que se evapora sobre la superficie de la tierra y vuelve a la tierra en forma de lluvia, nieve o granizo. En el caso más completo, el agua se evapora desde el océano, forma las nubes, las cuales son trasportadas por el viento hacia los continentes donde se condensan y caen en forma de precipitaciones, las cuales a su vez son conducidas por medio de los ríos y del flujo subterráneo hasta el océano.
La energía solar es la que mantiene el ciclo hidrológico en marcha.
1.5. Balance hidrológico:
Todo fenómeno cíclico implica una igualdad de pérdidas y de ganancias, de entradas
y de salidas en el sistema, por lo que el balance del agua podrá representarse por la siguiente igualdad:
Ev = Evapotranspiración
R = Escorrentía superficial
I = Infiltración
La infiltración representa la cantidad de agua que penetra en el subsuelo, donde pasa
a alimentar las aguas subterráneas. Esta infiltración puede ser directa a partir de las mismas precipitaciones o indirecta a partir de los ríos, embalses y de otras aguas superficiales. La infiltración está condicionada por:
- Tipo de rocas: Permeabilidad y estructuras de los acuíferos
- El clima: Pluviometría de la región, evaporación, etc…
- Topografía
- Vegetación
- Extensión de la cuenca receptora o de recarga
En Hidrogeología, la infiltración media interanual (recarga) es el factor mas importante del ciclo del agua y también el mas difícil de evaluar. Puede medirse por métodos directos, sumando los caudales medios anuales de las fuentes de drenaje y de las captaciones de una cuenca hidrogeológica (descarga), o bien, por métodos indirectos una vez conocidos los demás elementos hidrológicos: Precipitaciones, escorrentía y evapotranspiración.
Para que el agua se infiltre en el subsuelo es condición indispensable que las rocas sean permeables. Dentro de estas rocas el agua infiltrada alcanza grandes profundidades, dependiendo de su espesor y su estructura, constituyendo un acuífero o embalse subterráneo cuyas aguas pueden quedar retenidas, lateralmente y en profundidad, por rocas impermeables que impiden la infiltración a otros niveles más profundos o la circulación lateral a otros acuíferos.
El Nivel Freático:
El agua subterránea circula a través de las cavidades de las rocas permeables con
una velocidad proporcional al tamaño de los conductos y a la presión a que se encuentre sometida, finalmente se almacena saturando todos los orificios y alcanzando un cierto nivel próximo a la superficie llamado “nivel freático”.
El nivel freático está sujeto a oscilaciones de acuerdo con la recarga del acuífero, descendiendo durante las épocas de sequía o de máximo estiaje, por efecto de la evaporación, mientras que cuando la pluviometría es abundante asciende llegando incluso hasta la superficie, originando localmente surgencias de agua que constituyen las fuentes o manantiales.
El nivel freático local se acomoda al relieve topográfico, de tal forma que no debe
ser considerado como una superficie plana totalmente horizontal, situándose a mayor profundidad en las elevaciones del terreno y aflorando en los valles por donde circula el agua superficial: Por lo general, el nivel freático local coincide con el nivel del agua de los pozos, lagunas y de los ríos próximos.
1.6. Recursos y reservas hidrológicos.
Se considera como recurso de un acuífero al caudal medio (en litros/seg.) que sale por sus desagües naturales (manantiales) al cabo de un año. Es decir, la recarga hidrológica interanual que el acuífero saturado descarga de modo natural. Se trata de un recurso que es renovable con las precipitaciones anuales y que se puede extraer sin producir una sobreexplotación del acuífero.
Si de un acuífero se extrae una cantidad de agua igual o inferior a la recarga hidrológica, se estará explotando un recurso, ya que se producirá una renovación de agua en el sistema. Si el acuífero se explota a través de pozos, se observará que en estos
el nivel piezométrico apenas varía con el tiempo.
En el caso contrario, si se observan descensos del nivel con el tiempo, se dirá que se está explotando una reserva, pues ello es indicativo de que se extrae un volumen de agua superior a la recarga, con lo cual el acuífero no puede recuperarse y acabará agotándose al cabo de un cierto tiempo (acuífero sobreexplotado).
Se llaman reservas, en sentido amplio, al volumen total de agua (en Hm3.) existente
en un acuífero y que se puede extraer, desde uno o varios pozos, produciendo una sobreexplotación y deprimiendo el nivel freático del mismo.
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