EL AGUA SUBTERRÁNEA

ASPECTOS

CONCEPTUALES

LEY Q Nº 2952 – CÓDIGO DE AGUAS

Artículo 4º: Las aguas, integradas todas ellas en el ciclo hidrológico, sus fuentes, los cauces, lechos, playas y capas hídricas del subsuelo, constituyen un recurso unitario subordinado al interés general.

Artículo 6º: La política hídrica que formule el gobierno de la provincia, la autoridad de aplicación de este Códi-go y demás entidades y organismos … se regirá por los siguientes principios:

• Unidad de gestión, tratamiento integral.• Unidad de la cuenca hidrográfica, de los sistemas hi-

dráulicos y del ciclo hidrológico.• Compatibilidad de la gestión pública del agua con el

ordenamiento territorial, la planificación del uso y su aprovechamiento, la conservación y protección del ambiente y la restauración de la naturaleza.

• Lograr el aprovechamiento conjunto, alternativo o singular de las aguas superficiales, subterráneas y atmosféricas.

• El agua es un recurso escaso, valioso y vital para el desarrollo, el bienestar general y el de sus habitan-tes.

EL CICLO DEL AGUA

De Hidrogeología De Hidrogeología –– Comisión Docente CIHSComisión Docente CIHS

¿DÓNDE SE PUEDE ACUMULAR EL AGUA?

DEPÓSITOS SEDIMENTARIOS:el agua se acumula y transmite a través de los espacios abier-tos entre las partículas (poros).

MATERIALES ROCOSOS: el agua se almacena en juegos de fracturas que recortan las rocas.

CLASIFICACION DE UNIDADES GEOLÓGICASSEGUN LAS POSIBILIDADES DE APROVECHAMIENTO

DEL AGUA

ACUÍFERO: Almacena y transmite (arenas, gravas).

ACUITARDO: Almacena y transmite lentamente (limos, limos arenosos).

ACUÍCLUDO: Almacena y no transmite (arcillas).

ACUÍFUGO: No almacena ni transmite (rocas masivas).

ACUÍFERO LIBRE - ACUÍFERO CONFINADO

POROSIDAD: Fracción del volumen de espacios vacíos respecto del volumen total, que contiene un material sólido (%).

POROSIDAD EFICAZ: Fracción de ese volumen de vacíos por donde el agua puede circular libremente (%).

PERMEABILIDAD: capacidad de un medio (suelo o roca), para que el agua circule a través de él (m/día)

LEY DE DARCY Q = K.i.A (m3/d)

Acuífero libre

Nivel freático Nivel estático (ne)

Nivel dinámico (nd)

Nivel piezométrico

Radio de acción (R)

Descenso

POZO EXCAVADO o JAGÜEL

•Apropiados para acuíferos libres o freáticos.•Siempre de diámetros entre 1 y 2 metros y de profundidades muy variables.•El agua ingresa por el piso y las paredes.•Generalmente se revisten con piedras, ladrillos, cemento o chapas y sunchos.•Las ventajas se aprecian cuando los acuíferos son pobres y en el medio fisurado.•El volumen de agua en su interior se calcula como el de un cilindro.

POZOS TUBULARES o PERFORACIONES

•Se construyen mecánicamente usando sistemas de rotación y/o percusión. •Su profundidad puede variar entre decenas a centenares de metros.•Se revisten (encamisan), con tubos de acero o plástico con un filtro para la entrada de agua.•El diseño, longitud y tipo de filtro condicionan el rendimiento y la eficiencia de la perforación.•La construcción de una buena captación requiere el conoci-miento del acuífero y de adecuadas operaciones de limpieza y desarrollo.

CAPTACIÓN DE MANANTIALES

•Su funcionamiento esta condicionado por factores topográficos geológicos, estructurales y geomorfológicos.•Característicos en áreas con afloramientos de rocas basálticas.•El afloramiento de agua se debe limpiar, acondicionar y proteger.•Es conveniente trasladar el agua para su uso fuera del área de captación.

CALIDAD QUÍMICA

CANTIDAD

CALIDAD

SUSTANCIAS DISUELTAS

COMPOSICIÓN DEL AGUA ORIGINAL

(lluvia – nieve)

COMPOSICIÓNQUÍMICA

MEDIO FÍSICO(sólido – líquido)

*tiempo de contacto*gradiente hidráulico

*permeabilidad

FUNDAMENTOS DE HIDROQUÍMICA

CO2 + H2O CO3H2

DE LA ATMÓSFERA ACIDO CARBÓNICO(débil – solo en solución)

IONES FUNDAMENTALES O MAYORITARIOS

ANIONES: Cl- SO4= HCO3- CATIONES: Na+ (K+) Ca++ Mg++

IONES MINORITARIOS: Fe++/Fe+++ - F- - As- - Mn++ - NH4+

ELEMENTOS TRAZA: Metales pesados: Pb - Cr - Cu - Zn - Hg

TEMPERATURA (ºC): en aguas subterráneas es poco variable. Se aproxima a la temperatura media anual.

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA (μS/cm): medida aproximada de la cantidad total de sólidos disueltos. Se basa en la mayor o menor facilidad para conducir una corriente eléctrica.

pH (adimensional): grado de acidez o alcalinidad. En aguas Sub-terráneas los valores habituales están entre 6,5 y 8,5.

SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES (mg/l): Salinidad. Peso de la ma-teria que queda luego de evaporar un litro de agua generalmente a 105-110 ºC.

DUREZA (ppm de CO3Ca): se debe a la presencia de los Cationes Ca y Mg. Mide la capacidad del agua de consumir jabón y/o pro-ducir incrustaciones.

OTROS PARÁMETROS: COLOR – SÓLIDOS SEDIMENTABLES –HIDROCARBUROS POLARES Y NO POLARES

mg/l = ppm

MOL = moles/litro = gramos de sustancia o elementopeso molecular o peso atómico

mEq/l (miliequivalentes por litro) = moles/litro x valencia

EJEMPLO:

50 mg/l de Na >> 50/23 = 2,17 moles/litro2,17 x 1 = 2,17 mEq/l 50 x 0,0435

600 mg/l de CaCO3 >> 600/100,1 = 5,99 moles/l5,99 x 2 = 11,99 mEq/l 600 x 0,0200

EVOLUCIÓN GEOQUÍMICA

>>Dirección del flujo subterráneoAniones predominantes: CO3H- >> CO3H- >> SO4

= >> SO4= >> Cl-

SO4= Cl-

Aumento de la salinidad >>>>>>>>>>>>>>>>>>

CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA

Modificación de las características físicas, químicas o biológicas del agua, que genera condiciones indeseables, producidas por la acción de procesos naturales o artificiales.

ORIGEN: AGRÍCOLA -- DOMÉSTICO -- INDUSTRIAL

ACTIVIDADES POTENCIALMENTE CONTAMINANTES:

Introducción de sustancias en el terreno (fosas sépticas, pozos de inyección, pozos abandonados).

Almacenamiento, tratamiento o vertido de sustancias (vertederos de residuos, tanques de almacenamiento, contenedores).

Transporte de sustancias tanto por ductos como en operación.

Descarga programada de sustancias (efluentes industriales, apli-cación de productos fitosanitarios y/o fertilizantes, escorrentías urbanas).

Acciones que alteren el comportamiento natural del flujo o movi-miento del agua.

ACCIDENTES AMBIENTALES.

TIPOS: Según el volumen del recurso afectado:

•PUNTUAL cuando se extiende sobre un volumen reducido del acuífero.•DIFUSA cuando afecta a un volumen considerable.

GRADO: Depende de la intensidad y persistencia del factor que la origina y también de la concentración de la sustancia o compuesto que altera las características originales.

CARACTERÍSTICAS DE LA CONTAMINACIÓN EN AS

•Ofrece mayor grado de dificultad en su detección.•Presenta mayor persistencia.•Es mucho más dificultosa la evaluación de su magnitud y su distribución areal (dispersión).•Es notoriamente más problemático su saneamiento y segura-mente mas oneroso.

CONCEPTO DE VULNERABILIDAD

Sensibilidad de un medio (acuífero), frente a impactos naturalesy/o antrópicos.

Representa las características propias (intrínsecas), de una forma-ción acuífera tales como la litología, la porosidad, el es-pesor de la zona no saturada y también la dirección del flujo, la ubicación de las áreas de recarga, etc.

DEPENDE DE:

•La mayor o menor dificultad en sentido hidráulico a la llega-da del contaminante a la zona saturada.•La capacidad de atenuación de la zona no saturada.•El modo de disposición y la clase del contaminante considerando su movilidad y persistencia.

La interacción entre la carga contaminante y la vulnerabilidad del acuífero determina el riesgo que la contaminación lo alcance.

SISTEMA DE EVALUACIÓN DE VULNERABILIDAD (DIOS)

AUTODEPURACIÓN EN LA ZONA NO SATURADA

PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS

De Hidrogeología Ambiental I De Hidrogeología Ambiental I –– Dr. M. AugeDr. M. Auge

ESTRATEGIAS:

•Proteger al recurso hídrico subterráneo en forma integral (regional) o puntualmente un determinado acuífero.•Proteger las obras de captación (parte del acuífero vinculado con su explotación).

REQUISITOS:

•Diseñar e implementar una red de monitoreo.•Clasificar y mapear la vulnerabilidad.•Definir zonas especiales de protección.•Desarrollar un programa de control de:

•Plantas industriales y actividades de alto riesgo.•Sistemas de tratamiento de efluentes urbanos e indus-triales.•Disposición de residuos sólidos.•Sitios de cría intensiva de ganado (feed-lot) .

OBJETIVOS DEL MONITOREO

OBJETIVOS DEL MONITOREO DE CALIDAD

Determinar la variación espacial de los parámetros fisicoquímicos y/o bacteriológicos para:

•Detectar el inicio de un proceso de contaminación y anticiparse a la afectación de una fuente de abastecimiento.•Identificar la distribución subterránea de la sustancia contami-nante (pluma).•Diseñar un programa de remediación.•Determinar responsabilidades legales.•Monitorear la efectividad y los avances de las medidas de reme-diación y saneamiento.

En todos los casos es necesario contar con experiencia hidrogeo-lógica, conocimiento del flujo del agua subterránea, las caracte-rísticas físicas y las heterogeneidades del acuífero.

Los datos históricos se consideran fundamentales.

DIAGRAMA OPERATIVO

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

•Auge, M. 2004. Hidrogeología Ambiental I. UBA-FCEN-Dto. Geología.

•Foster, S. Ventura, M. Hirata, R. 1987. Contaminación de las Aguas Subterráneas. CEPIS-OMS.

•Foster, S. Hirata, R. 1991. Determinación del Riesgo de Con-taminación de Aguas Subterráneas. CEPIS-OMS.

•Foster, S. Caminero Gómez, D. 1989. Monitoreo de la Calidad de las Aguas Subterráneas. CEPIS-OMS.

•F.C.I.H.S. 2009. Hidrogeología. Conceptos Básicos de Hidro-logía Subterránea.

•Sánches San Román, F. J. Hidroquímica Conceptos Funda-mentales. Univ. Salamanca-Dpto. Geología.

•Hornsby, A.G. 2000. Agua Subterránea. El Recurso Oculto. Univ. de Florida-Departamento de Ciencias de la Tierra y el Agua.

•Candela Lledó, L. 2002. Contaminación de las Aguas Subte-rráneas Tipo: Doméstico e Industrial. UPC-Depto. Ingeniería del Terreno y Geociencias.