LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Formación y tipos de acuíferos

PROCEDENCIA DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS

Infiltración o penetración de las aguas superficiales en el subsuelo,

hasta llegar a una capa impermeable sobre la cual pueden fluir o

circular.

Condensaciones internas debidas al enfriamiento del aire, saturado

inicialmente en vapor de agua. O condensación de vapores

ascendentes por la corteza.

Aguas fósiles, que son aguas conservadas, mucho tiempo después de

infiltrarse, en el interior de sedimentos.

Aguas geotermales, procedentes de aguas superficiales que

profundizan y se calientan, reascendiendo después a favor de

accidentes tectónicos.

Aguas juveniles, que se forman en profundidad y no habrán estado

nunca en superficie.

FACTORES QUE DETERMINAN LA INFILTRACIÓN DE LAS AGUAS SUPERFICIALES:

1. TIPO DE ROCAS POROSIDAD

Agua pelicular Agua de capilaridad Agua gravífica

PERMEABILIDAD Según tipo de roca, cuatro categorías de acuíferos:

Acuífugos Acuíferos cársticos Acuicludos Acuíferos detríticos

2. HUMEDAD ATMOSFÉRICA 3. TOPOGRAFÍA 4. CUBIERTA VEGETAL

POROSIDAD

Porosidad: relación entre los espacios vacíos de una roca y el volumen total de la

misma (Ve / Vt ).

El agua contenida en una roca porosa y permeable puede dividirse en tres tipos:

a) agua pelicular, que rellena las cavidades microscópicas de la superficie de los gránulos.b) agua de capilaridad, que queda retenida por la tensión superficial sobre y entre los gránulos.c) agua gravífica, que puede fluir por gravedad entre los gránulos.Sólo el agua gravífica descenderá por el terreno para contribuir a la alimentación de las aguas subterráneas.

Agua de retención específica

PERMEABILIDAD Se mide por la cantidad de agua gravífica que pasa por la unidad de

sección y por unidad de tiempo bajo una carga determinada. Permite definir la velocidad de filtración si la porosidad de la roca es conocida. Las rocas poseen diferentes valores de porosidad y permeabilidad:

Material Porosidad (%) Permeabilidad (darcys)*

Arcilla 40 - 50 10-5 a 10-3

Arena 30 - 40 1 - 1000

Grava 30 - 40 aprox. 1000

Caliza 1 - 30 10-2 a 10

Roca endógena fisurada variable 10-6 a 10-3

Roca endógena inalterada

< 1 nula

(*) 1 darcy es la permeabilidad de una roca de 1 cm. de longitud, que sometida a una presión de 1 kg/cm2, deja pasar por cm2 de superficie un volumen de 1 cm3 por segundo de un líquido de 1 poise de viscosidad.

1. TIPO DE ROCAS

A) Rocas compactas o no porosas con fisuras estrechas. Ej: rocas

endógenas poco fisuradas que se comportan como prácticamente

impermeables acuífugos.

B) Rocas compactas con fisuras anchas. Ej: calizas o dolomías

carstificadas. Hay infiltración de las aguas por el sistema de fisuras, que se

van agradando por la acción química del agua acuíferos cársticos.

C) Rocas porosas e impermeables. Ej: arcillas, margas y limos. Son

capaces de absorber mucha agua, pero ésta no circula a través de las

rocas al quedar retenida en el interior de los poros acuicludos.

D) Rocas porosas y permeables. Ej: arenas, gravas y areniscas poco

cementadas. Las aguas subterráneas se filtran fácilmente y se disponen en

capas acuíferos detríticos.

2. HUMEDAD ATMOSFÉRICA

En climas áridos, al existir menor humedad, se produce menos infiltración que en regiones húmedas. Esto también está muy relacionado con el régimen de lluvias, de tal forma que lluvias fuertes pero espaciadas mucho tiempo no producen apenas infiltración, mientras que lluvias débiles pero continuadas originan mucha infiltración.

3. TOPOGRAFÍA Se produce mayor infiltración en terrenos llanos, que retienen mejor el

agua, que en terrenos inclinados donde el agua de escorrentía circula a mayor velocidad.

4. CUBIERTA VEGETAL La vegetación aumenta la humedad en el suelo, porque

retiene el agua edáfica mediante sus raíces. También hacen más poroso el terreno, por lo que aumenta la infiltración.

CONCEPTO DE ACUIFERO Acuífero: cualquier unidad litológica o capa rocosa por donde fluye el agua

subterránea. Los acuíferos descansan sobre algún sustrato rocoso impermeable y se

extienden hasta su límite superior o nivel freático, saturando los poros de los materiales que ocupan: zona saturada. Por encima y hasta la superficie está la zona de aireación, por donde pasan las aguas superficiales hasta llegar a la zona de saturación del acuífero.

Cuando la topografía corta el nivel freático de un acuífero el agua escapa

de éste dando lugar a fuentes y manantiales.

TIPOS DE ACUÍFEROS

Acuíferos libres: limitados sólo inferiormente por una capa impermeable.

Si se hace un sondeo el nivel del agua en el interior de la perforación (nivel

piezométrico) coincide con el nivel freático, porque la presión del agua en

estos acuíferos es igual a la presión atmosférica.

Acuíferos cautivos: limitados superior e inferiormente por capas

impermeables. El agua en estos acuíferos se encuentra a mayor presión

que la atmosférica, y al efectuar un sondeo el agua asciende hasta un nivel

superior al del techo del acuífero; es decir, el nivel piezométrico es mayor

que el nivel freático. Al hacer un sondeo en un acuífero cautivo el agua

asciende hasta alcanzar el nivel piezométrico, hablándose de pozos

artesianos. Los llamados pozos surgentes se dan cuando el agua sale a

presión al estar el nivel piezométrico por encima de la superficie

topográfica.

TIPOS DE ACUÍFEROS

INVESTIGACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE LOS ACUÍFEROS

La investigación de los acuíferos en España se realiza para varios fines:

1.- Abastecimiento de agua para ciudades y agricultura. En España el 25 % de los recursos hídricos utilizados son aguas subterráneas (representan el 40 % del abastecimiento urbano y el 23 % de los regadíos).

2.- Aplicaciones minero-medicinales.

3.- Investigación geotérmica: aguas geotermales.

4.- Protección de los acuíferos contra la contaminación, principalmente de residuos procedentes de ganadería, minería, basura urbana, agricultura e industria. Los dos últimos potencialmente muy tóxicos.

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

EXPLOTACIÓN

Los acuíferos más aprovechables son los que contienen grandes volúmenes de agua extraíbles mediante perforaciones de pozos.

Para una correcta explotación la transmisión del agua a través de los pozos en ningún caso debe superar la recarga (entrada de agua al acuífero).

En las áreas urbanas o agrícolas donde se explotan ampliamente las aguas subterráneas, el nivel freático adquiere una topografía irregular en forma de conos de depresión alrededor de los pozos. Si la cantidad de agua extraída se mantiene más o menos constante el cono de depresión se estabiliza.

Puede ocurrir que se corten varios conos de depresión y, más

frecuentemente, que pozos más profundos vayan dejando colgadas y secas

las primeras perforaciones.

Un caso espectacular ocurre en las islas Canarias con más de 1.800 pozos,

de los cuales más del 35 % están secos después de extraerse agua.

Otro problema muy frecuente en las áreas costeras es la intrusión de

agua marina en los pozos, debido a la sobreexplotación de los acuíferos.

En muchos puntos del litoral se ha detectado este problema, aunque los

casos más graves se dan en Tenerife y en Mallorca. Esto se puede corregir

aumentando la recarga de agua dulce al acuífero.

EXPLOTACIÓN

EXPLOTACIÓN