«AÑO DE LA INVERSION PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA»

UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA

DOCENTE : HUBERT MANUEL VELARDE MUÑOZ.

CICLO : II

TEMA : -AGUAS SUBTERRANEAS.

-PROCEDIMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS.-FACTORES DEL MOVIMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS .-MANTOS.-LAGOS.

ALUMNOS : - ASTONITAS CARRASCO, Liz..

- ALVA BENITES, Merly.- ARCE ANTINORI, Hugo.- CORDOVA PACHAMORA, Robinson.- CUBAS ALARCON FRANKLIN.- DIAZ CABRERA YORDYN.-GALVES QUISPE ANSELMO.

DEFINICION: El agua subterránea se encuentra debajo del suelo entre grietas y espacios que hay en la

tierra, incluyendo arenas y piedras. El área donde se acumula el agua en las grietas se llama zona

saturada.

El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la población

mundial, pero para poder aprovechar las aguas subterráneas, es preciso primero saber dónde se

encuentran. Las aguas subterráneas están “escondidas”. Para la detección de las aguas subterráneas,

hoy se utilizan procedimientos científicos.

El agua subterránea se acumula en capas de tierra, arena y rocas conocidas como acuíferos.

AGUAS SUBTERRANEAS

ACUIFEROS: Son aquellas formaciones geológicas permeables que permite la circulación y el

almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas.

Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de

río, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas

formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso ciertos tipos de arcilla.

TIPOS DE ACUIFEROS:

Según su estructura:

-Acuíferos libres.

-Acuíferos confinados.

Según su textura:

-Acuíferos porosos.

-Acuíferos fisúrales.

Según su comportamiento hidrodinámico:

-Acuíferos acuitardos.

-Acuíferos acuícludos.

-Acuíferos acuíferos.

Según su comportamiento hidráulico:

-Acuífero subestimado o libre.

-Acuífero cautivo o confinado.

-Acuíferos costeros.

En todo el mundo, los pozos y manantiales o fuentes proporcionan agua

para las ciudades, las cosechas, el ganado y la industria.

En Estados Unidos, el agua subterránea es el origen de alrededor del 40

por ciento del agua utilizada para todos los fines (excepto la generación de

energía hidroeléctrica y el enfriamiento de las centrales eléctricas).

El agua subterránea es el agua potable para más del 50 por ciento de la

población, el 40 por ciento del agua utilizada para la irrigación.

En algunas áreas, sin embargo, el uso abusivo de este recurso básico se ha

traducido en escasez de agua, agotamiento de las aguas de escorrentía,

subsidencia del terreno, contaminación salina, aumento del coste de

bombeo y contaminación del agua subterránea.

IMPORTANCIA Y DISTRIBUCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

El agua subterránea es uno de nuestros recursos más valiosos y aunque nuestras

percepciones con respecto al ambiente subsuperficial del que procede son poco

claras e incorrectas.

La razón para ello es que el ambiente de las aguas subterráneas está muy oculto a

la vista, excepto en las cavernas y las minas. Esta opinión se mantiene cuando

entramos en una caverna y vemos el agua fluir en un cauce que parece haber sido

excavado en una roca sólida.

Debido a esas observaciones, muchas personas creen que el agua subterránea

aparece sólo en debajo de la tierra. En realidad, la mayor parte del ambiente

subsuperficial no es en absoluto. Consta de incontables poros diminutos entre los

granos de suelo y de sedimento, así como de estrechas diaclasas y fracturas

practicadas en el lecho de roca.

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL ALMACENAMIENTO Y LA CIRCULACIÓN DE

LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

La naturaleza de los materiales superficiales influye mucho en la velocidad del

movimiento del agua subterránea y en la cantidad de agua subterránea que puede

almacenarse. Dos factores son especialmente importantes: la porosidad y la

permeabilidad.

A) POROSIDAD:

El agua empapa el terreno porque el lecho de roca, el sedimento y el suelo contienen

innumerables huecos o aperturas, a estas aperturas se denominan poros.

La cantidad de agua subterránea que puede almacenarse depende de la porosidad del

material, que se define como el porcentaje del volumen total de roca o de sedimento

formado por poros. Los huecos son con frecuencia espacios que quedan entre las

partículas sedimentarias, pero también son comunes las diaclasas, las fallas, las

cavidades formadas por disolución de la roca soluble, como la caliza, y las vesículas

(vacíos dejados por los gases que escapan de la lava).

Las variaciones de porosidad pueden ser grandes. El sedimento es

bastante poroso y los espacios abiertos pueden ocupar entre el 10 y el 50

por ciento del volumen total del sedimento. El espacio poroso depende del

tamaño y la forma de los granos, de cómo están empaquetados, del grado

de selección y, en las rocas sedimentarias, de la cantidad de material

cementante. Por ejemplo, la arcilla puede tener una porosidad de hasta un

50 por ciento, mientras que algunas gravas pueden tener sólo un 20 por

ciento de huecos.

Cuando se mezclan sedimentos de diversos tamaños, la porosidad se

reduce porque las partículas más finas tienden a llenar las aperturas entre

los granos más grandes. La mayoría de las rocas ígneas y metamórficas,

así como algunas rocas sedimentarias, están compuestas por cristales muy

unidos, de manera que los huecos entre los granos pueden ser

despreciables. En estas rocas, las fracturas proporcionan la porosidad.

La porosidad, por sí sola, no puede medir la capacidad de un material para suministrar el agua

subterránea. La roca o el sedimento pueden ser muy porosos, pero no permite el movimiento del agua.

Los poros deben estar conectados para permitir el flujo de agua, y deben ser lo bastante grandes para

permitirlo.

Por tanto, la permeabilidad (permeare = penetrar) de un material, su capacidad para transmitir un

fluido, es también muy importante.

El agua subterránea se mueve girando a través de pequeñas aperturas interconectadas. Cuanto menores

sean los espacios porosos más lento será el movimiento del agua. Esta idea queda claramente ilustrada

al examinar la información sobre el potencial de suministro de agua de diferentes materiales.

La porosidad indica cuánta agua es realmente asequible para su uso, mientras que la retención

específica indica cuánta agua permanece unida al material.

Por ejemplo, la capacidad de la arcilla para almacenar agua es grande debido a su gran porosidad. pero

sus espacios porosos son tan pequeños que el agua es incapaz de moverse a través de ellos. Por tanto, la

porosidad de la arcilla es grande, pero, debido a su baja permeabilidad, la arcilla tiene un rendimiento

específico muy bajo.

B) PERMEABILIDAD:

Los estratos impermeables que obstaculizan o impiden el movimiento del agua se

denominan acuicludos.

La arcilla es un buen ejemplo. Por otro lado, las partículas más grandes. como la

arena o la grava, tienen espacios porosos mayores, Por ello el agua se mueve con

relativa facilidad.

Los estratos de roca o sedimentos permeables que transmiten libremente el agua

subterránea se denominan acuíferos (aqua : agua; fer : transportar), Las arenas y

las gravas son ejemplos comunes.

En resumen, hemos visto que la porosidad no siempre es una guía fiable de la

cantidad de agua subterránea que puede producirse y que la permeabilidad es

importante para determinar la velocidad de movimiento del agua subterránea y la

cantidad de agua que podría bombearse desde un pozo.

CIRCULACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Existe agua subterránea en los espacios porosos y las fracturas que quedan en las

rocas y sedimentos. Por tanto, al contrario de cualquier impresión de flujo rápido que

un río subterráneo pueda evocar, el movimiento de la mayor parte del agua

subterránea es extraordinariamente lento, de poro a poro.

Por extraordinariamente lento entendemos velocidades típicas de unos pocos

centímetros al día.

La energía que hace moverse el agua subterránea es proporcionada por la fuerza de la

gravedad.

En respuesta a la gravedad, el agua se mueve desde áreas donde el nivel freático es

elevado a zonas donde éste es bajo.

Esto significa que el agua tiende hacia un cauce de corriente, lago o manantial.

Aunque algo del agua tome el camino más directo hacia debajo de la pendiente del

nivel freático, gran parte sigue caminos curvos, largos, hacia la zona de descarga.

En esta imagen se muestra cómo percola el agua en una corriente desde todas las posibles

direcciones. Algunas trayectorias retornan hacia arriba, según parece en contra de la fuerza de la

gravedad, y entran por el fondo del cauce, Esto se explica fácilmente: cuanto mayor sea la

profundidad en la zona de saturación, mayor será la presión del agua.

Como consecuencia, a cualquier altura dada, el agua que se encuentra debajo de una colina está a una

presión menor que el agua que se encuentra debajo del cause de una corriente(presión mayor) y por

lo tanto el agua tiende a migrar hacia los puntos de menor presión( colina).

MANTOS FREATICO

Cuerpo de agua de infiltración en el subsuelo que se encuentra ubicado a poca profundidad,

generalmente a unos pocos metros de la superficie.

Depósitos de agua subterránea que se filtran a través de la capa permeable de la corteza terrestre, y

que está limitado por capas impermeables de rocas.

Grandes depósitos de agua subterránea que se filtran a través de la capa permeable de la corteza

terrestre, y que está limitado por capas impermeables de rocas. Puede alimentar manantiales

permanentes.

CARACTERÍSTICAS:

El Acuífero puede ser confinado cuando los materiales que conforman el suelo son impermeables,

generando tanto un piso y un techo que mantiene al líquido en los mismos niveles subterráneos.

No obstante, el acuífero también puede ser libre cuando los materiales que lo envuelven son

permeables, con lo que el agua no tiene ni piso ni techo y puede aflorar sobre la superficie. Los mantos

freáticos se encuentran en todo el mundo, con la diferencia de que en algunas localizaciones está

presente a una profundidad notable, mientras que en otras está cercano a la superficie o sobre ella.

CONTAMINACIÓN:

La contaminación de los mantos de aguas superficiales puede ocurrir por fuentes no puntuales y por

fuentes puntuales.

La principal fuente no puntual de contaminación del agua es la agricultura. Los agricultores

pueden hacer que las aguas superficiales no sean vertederos de fertilizantes y disminuir su infiltración a

los mantos acuíferos, no utilizando cantidades excesivas de fertilizantes en tierras planas y evitar

usarlos en las laderas.

Pueden utilizar fertilizantes de liberación lenta y alternar la siembra de frijol de soya u otras plantas

fijadoras de nitrógeno para reducir la necesidad de fertilizantes. Los agricultores también deben tener

zonas separadoras con vegetación permanente entre los campos cultivados y el agua superficial

cercana a los sembradíos.

Para racionar el uso de plaguicidas, los agricultores pueden reducir el escurrimiento y la lixiviación

de los plaguicidas aplicando solamente lo necesario y cuando sea indispensable.

Los agricultores pueden reducir el empleo de plaguicidas utilizando métodos biológicos para el

control de las plagas o el manejo integrado de las plagas.

También se debe reducir drásticamente el uso de plaguicidas inorgánicos y

fertilizantes en los campos deportivos y jardines.

Los ganaderos también pueden controlar la contaminación de los mantos

acuíferos, al controlar el escurrimiento e infiltración de desechos animales en las

granjas, así como, evitando utilizar terrenos con declive hacia las aguas

superficiales cercanas.

La desviación del escurrimiento de los desechos de los animales a estanques

de retención, permitiría que esta agua rica en nutrientes sea bombeada y aplicada

como fertilizante en tierras de cultivo y en bosques.

Las aguas negras y los desechos industriales arrastrados por el agua de fuentes

puntuales no son tratados, en la mayoría de los países subdesarrollados y en

algunos países desarrollados.

MANTO TERRESTRE

DEFINICIÓN: Es la capa de la Tierra que se encuentra entre la corteza y el núcleo (supone

aproximadamente el 87% del volumen del planeta).

El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad (o alrededor de 8 km en las zonas

oceánicas) hasta los 2.900 km (transición al núcleo).

La diferenciación del manto se inició hace cerca de 3.800 millones de años, cuando la segregación

gravimétrica de los componentes del protoplaneta Tierra produjo la actual estratificación.

CARACTERÍSTICAS:

-. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que esa frontera se sitúa debajo de la corteza y está

compuesto por materiales relativamente fríos (aprox. 600°C), rígido y fundido con la corteza, a pesar

de estar separado de ella por la Moho.

-El manto se diferencia de la corteza por sus características químicas y su comportamiento

mecánico, lo que implica la existencia de una discontinuidad en las propiedades físicas de los

materiales, que es conocida como Moho. Esta discontinuidad marca la frontera entre la corteza y el

manto.

-Ello demuestra que la Moho es en realidad una discontinuidad composicional y no una zona de separación dinámica.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: caracterización de los principales parámetros físicos del manto.

ESTADO DEL MATERIAL:

-El material del que se compone el manto puede presentarse en estado sólido o como una pasta viscosa,

como resultado de las elevadas presiones.

-La tendencia en áreas de alta presión es que las rocas se mantengan sólidas, pues así ocupan menos

espacio físico que los líquidos resultantes de la fusión. Así, el interior de la Tierra, incluyendo el núcleo

interno, tiende a ser sólido porque, a pesar de las altísimas temperaturas, está sujeto a presiones tan

elevadas que los átomos, al ser compactados, obligan a que las fuerzas de repulsión entre los átomos

sean vencidas por la presión externa. En resultado, a pesar de la temperatura, la sustancia se mantiene

sólida.

*Temperatura: Las temperaturas del manto varían entre los 600°C en la zona de contacto con la corteza,

hasta los 3.500 °C en la zona de contacto con el núcleo, aproximadamente.

*Viscosidad: La viscosidad en el manto superior (la astenosfera) varía entre 1021 y 1024 dependiendo

de la profundidad.

*Densidad: La densidad en esta región aumenta linealmente de 3,4 a 4,6 (en el manto superior) y

de 4,6 a 5,5 (en el manto inferior

COMPOSICIÓN:

El cuadro siguiente da una composición aproximada de los materiales del manto en porcentaje de

su masa total (% ponderal).

COMPOSICIÓN DEL MANTO DE LA TIERRA (EN % PONDERAL)

ELEMENTO CANTIDAD COMPUESTO CANTIDAD

O 44,8

Si 21,5 SiO2 46

Mg 22,8 MgO 37,8

Fe 5,8 FeO 7,5

Al 2,2 Al2O3 4,2

Ca 2,3 CaO 3,2

Na 0,3 Na2O 0,4

K 0,03 K2O 0,04

TOTAL 99,7 TOTAL 99,1

.

SUBDIVISIONES DEL MANTO:es común dividir el manto en dos capas:

-El manto superior (de la discontinuidad de Moho a los 650 km de profundidad).

-El manto inferior (de los 650 km de profundidad al límite externo del núcleo).

A) MANTO SUPERIOR:

Se inicia en la discontinuidad de Moho, que está a una profundidad media de 6 km bajo la corteza

oceánica y a una profundidad media de 35,5 km bajo la corteza continental, aunque puede alcanzar

en ésta última profundidades superiores a 400 km en las zonas de subducción.

Las velocidades de las ondas sísmicas medidas en esta capa son típicamente de 8 a 8,2 km/s, que son

mayores que las registradas en la corteza inferior (6,5 a 7,8 km/s).

B) MANTO INTERNO:

Se inicia cerca de los 650 km de profundidad y se extiende hasta la discontinuidad de Gutenberg,

situada a 2.700 - 2.890 km de profundidad, en la transición al núcleo.

La temperatura varía de 1.000º C a 3.000° C, aumentando con la profundidad y con el calor producido

por la desintegración radioactiva y por conducción a partir del núcleo externo (donde la producción de

calor por fricción que experimentan los flujos que generan el geomagnetismo es grande)

LAGOS:DEFINICION:

Los grandes lagos que no tienen salida al mar son llamados también «mares cerrados», ejemplo:

-El mar Caspio.

-El lago de Valencia en Venezuela.

Es posible deducir el origen de un lago si se observa su contorno. Un

lago es un cuerpo de agua estancada en una depresión del suelo. Las

depresiones lacustres se han formado a partir de una o varias fuerzas del

subsuelo.

*Los lagos muy profundos quizás surgieron a raíz de movimientos

tectónicos, esto es, cuando se hunden bloques de la corteza terrestre.

*Los redondos y de bordes altos tal vez se formaron cuando se desplomó

o voló el cráter de un volcán.

*Los alargados podrían ser restos de valles glaciares.

*Los de forma de media luna son por lo regular producto de cambios

más recientes en el curso de río.

No obstante, ninguno de estos cuerpos de agua dulce es permanente.

También existen lagos creados artificialmente por la construcción de una presa.

TIPOS DE LAGOS SEGÚN SU FORMACIÓN:

Por las glaciaciones: Las glaciaciones han originado la mayoría de los lagos:

Durante una glaciación ocurrida en zonas de latitudes elevadas, masas de hielo de hasta 5 km de espesor

ahondaron la corteza. Conforme los glaciares avanzaban y retrocedían, el hielo, cortante por su carga de cristales,

restregó el fondo de los valles, abrió cavidades entre los picos y formó barreras de detritos rocosos (morrenas).

Estas últimas hicieron las veces de diques que atraparon el agua del deshielo y formaron lagos como los Finger

de Nueva York y el de Garda, en los Alpes. Los cinco Grandes Lagos se originaron en forma parecida, al término

de la última glaciación, hace 15.000 años.

Tipos de lagos:

Lago glaciar: producidos por la dinámica de gruesas capas de hielo ocasionando depresiones en el terreno. Ej:

En Canadá está el 60% de los lagos del mundo y la gran mayoría son glaciares.

Lago proglacial: producido en un área periglaciar por el efecto de represa de una morrena que es producto del

hundimiento por la presión isostática. Ejemplo: Común en cordilleras tropicales como los Andes, especialmente

en la Cordillera Blanca del Perú en donde se ha construido unos 34 embalses para contenerlos de un peligroso

colapso.

Lago subglacial: producidos por la presión bajo grandes glaciares que mantienen el agua líquida debajo del

hielo. • Laguna lacustre:formada en una isla que a su vez está dentro de un lago.

Por fuerzas tectónicas:

Los plegamientos de la corteza terrestre (litosfera) crean depresiones que dan cabida a los mayores

lagos. La corteza se ondula debido a la presión, lo que provoca levantamientos redondeados llamados

«domos». Entre dos domos se llega a formar una depresión en la que quedaría atrapado hasta un brazo

de mar que se hunde y crea una fosa que suele contener algún lago muy profundo y muy antiguo.

Lago tectónico: formado en la depresión de una falla o fosa tectónica que deforman la corteza, por

lo que son alargados y profundos, como el lago Titicaca o el lago Baikal en Siberia, que tiene más

de 1.600 m de profundidad.

Por actividad volcánica:

Las erupciones violentas originan depresiones que contienen los lagos más hermosos. Al estallar a

través de una abertura, el material fundido perfora cráteres en forma de vasija abombada que miden

hasta 1.6 kilómetros de diámetro.

Lagos de este tipo los hay en Centroamérica, Islandia, Italia, Alemania y Nueva Zelandia.

Los lagos de caldera son mucho más grandes y se producen cuando el borde de un volcán se

desploma hacia el interior de la cámara de magma vacía. En accesos de destrucción, los lagos de

cráteres cubiertos de lodo y nieve se abren paso a través de sus bordes o nuevas explosiones que los

hacen estallar.

Lago de cráter: formado en un cráter volcánico en zonas lluviosas y está influenciado química y

térmicamente por el volcán.

Lago de caldera: formado en una caldera .

Lago de lava: formado por lava derretida en un cráter volcánico o en depresiones circundantes.

Embalse volcánico: Las emanaciones de material volcánico pueden obstruir los valles de los ríos.

Por represamiento:

Embalse natural: producido por derrumbe de laderas, congelamiento

con formación de placas de hielo o pequeños embalses construidos

por castores.

Lago artificial: también llamado represa, presa, reservorio, embalse y si

es una laguna menor se denomina estanque. Construido para diversos

fines como reservorio agrícola, fuente de agua potable, presa

hidroeléctrica, prevención de crecidas, para facilitar la navegación,

esparcimiento, deportes acuáticos y generalmente puede ser un

embalse de usos múltiples.

Por humedad del suelo:

La saturación del terreno origina diversos tipos de humedales:

Oasis: producido por una fuente de agua subterránea o pozo artesiano en una zona árida.

Pantano o ciénaga: formado por lluvias o inundaciones en terreno llano, contiene fondos de lodo

blando o cieno.

Marisma o lago costero: producido por filtración o inundación en marea alta, dada su proximidad al

mar. Son de agua salada, dulce o salobre y generalmente contiene fondos arenosos.

Estero: producido por filtración o inundación en las crecidas, dada su proximidad a ríos o lagos.

Un terreno inundable no es considerado lago debido a que no presenta una cuenca definida.

Por endorreísmo:

El predominio del clima árido en una región, reduce o elimina la erosión fluvial

permitiendo que una cuenca se mantenga cerrada y sin mecanismos de drenaje

hacia los océanos. La aridez determina que el aporte de agua sea menor que la

evaporación, lo que ocasiona que los lagos retengan sus sales. Según la salinidad

pueden ser salados, salobres, hipersalinos o secos.

Lago salado o lago endorreico: a veces llamado mar interior, producido en

una cuenca endorreica.

Salina: laguna salada en las cercanías de mares o también interiores. Muy

usados para la extracción de sales.

Salar: lago superficial endorreico normalmente seco por la extrema aridez.

En la erosión kárstica, el suelo calcáreo es susceptible de ser erosionado

químicamente por aguas con algún contenido ácido, produciéndose depresiones o

filtraciones subterráneas.

Lago subterráneo: asociado a una cueva o caverna con filtración de aguas de un

acuífero o un manantial, en donde se disuelven el techo de la grutas y se forman

sumideros que se llenan de agua.

Lago kárstico o cárstico: alojado en una depresión kárstica por disolución

superficial de las calizas.

Por erosión kárstica:

Por erosión fluvial:

La fuerza de la corriente en llanos y planicies, abre meandros y dentro de estos se llegan a

formar lagunas que tienen forma de herradura y a veces serpenteante. El limo o el

desmoronamiento de la riberas de un río suele obstruir la salida de una cuenca, y con ello se

corta el acceso de un afluente y se forma un lago.

• Lago en herradura o brazo muerto: con forma de media luna, producido por la curva que

deja un meandro abandonado de un río de planicie. Por ej. la gran cantidad de lagos que

acompañan los ríos amazónicos en Sudamérica, llamados cochas en Perú.

• Lago aluvial: formado cuando hay retención de un río por depósitos aluviales en su

propio curso.

Deformación de los lagos:

Por otro lado, a medida que se abren

ciertas fallas, algunos lagos desaparecen

completamente. Así como los conformó el

suelo, éste también puede borrarlos. Los

ríos arrastran sedimentos que consiguen

colmatar y rellenar de lodo los lagos.

Además, la proliferación de ciertas plantas,

como el lirio acuático, los obstruye por

completo. También desaparecen por

sequías, o por obra del hombre, que los

drena o seca.