8/18/2019 Síntesis Unidad 1 - Geohidrología

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Universidad del CaribeDepartamento de Ciencias Básicas e Ingenierías

IA3418. Geohidrología

“Síntesis de Unidad 1”  Nombre: Miguel Angel Olivera AlcocerProfesor: / Uriel Ramon Jakousi Solis Rodriguez

Durante décadas, se ha presentado un consumo excesivo del agua dado que es contemplada comoun recurso inagotable, sin embargo, los periodos de recarga y las cantidades necesarias para queun lago o acuífero pueda recargarse lo suficiente son extensos. A lo anterior se aunada el hecho deque la disponibilidad y calidad del agua ha disminuido considerablemente, ya que tanto el aguasuperficial el agua del subsuelo, es propensa a ser contaminada por lixiviados o microorganismos,y posteriormente, ser consumida por asentamientos humanos sin un debido tratamiento, lo quecontribuye a la transmisión de enfermedades gastrointestinales, intoxicación o anomalías en elmetabolismo, por lo que es importante conocer la distribución, cantidad y calidad del agua que seencuentra en una determinada región para garantizar el abastecimiento de agua de calidad a travésestudios geohidrológicos.

La geohidrología se basa en el estudio del comportamiento del agua en un medio geológico segúnlas leyes de la hidráulica y en sus interacciones físicas y químicas con el ambiente físico. Estádisciplina relaciona la información geológica superficial y del subsuelo para el correctoaprovechamiento del agua subterránea y satisfacer las necesidades de los seres humanos.

Gran parte del agua en el planeta se encuentra en los océanos, mientras que una cantidadrelativamente pequeña se encuentra en fuentes como ríos, lagos y acuíferos, esto debido a que elagua de dichas fuentes fue captada a través de los años gracias al ciclo hidrológico, mediante precipitaciones (el agua para consumo humano, es extraída precisamente de éstas fuentes). Paraexplicar el ciclo hidrológico se parte del vapor de agua por evaporación en las masas de agua y porla evapotranspiración en la superficie terrestre y las plantas, dicho vapor circula por la atmosferahasta precipitarse en forma de lluvia. El agua de precipitación que alcanza la superficie terrestre sedesplaza o escurre como agua superficial hacia charcos, ríos o lagos, parte de ésta se infiltra oescurre parcialmente hacia el subsuelo y llega a asentamientos subterráneos. La cantidad deinfiltración dependerá del periodo de precipitación, de las características del suelo, de latemperatura ambiente, y de la cantidad y tipo de flora del lugar ya que parte del agua puede serabsorbida por las plantas y perderse por evapotranspiración. Dicho ciclo, en conjunto con losescurrimientos superficiales y los dirigidos hacia el subsuelo, favorecen la formación de cuencashidrológicas y de sistemas de flujo de agua subterránea en regiones en donde las condiciones sonfavorables.

Una cuenca está formada por un conjunto de causes de agua autónomos que son drenados por elsistema de corrientes hacia un mismo punto y se compone por ecosistemas naturales terrestres yacuáticos interdependientes. Sus elementos son: un cause principal y corrientes tributarias que sedesplazan a través relieves hasta llegar a un punto específico. En México existen dos tipos decuencas, la cuenca exorreica y la endorreica. La cuenca exorreica es aquella cuya agua desembocaen cuerpos de agua fuera de las masas continentales (en los océanos), la cuenca endorreica esaquella cuya agua desemboca en cuerpos de agua dentro de la masa continental (como lagos y

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 presas). Las cuencas están limitadas por el área, el tipo de suelo y por la pendiente de los relievesque determinarán la velocidad con la que fluyen las corrientes. A su vez, las corrientes en unacuenca pueden ser clasificadas según el tiempo en el que transportan el agua y por su posicióntopográfica. Por el tiempo de transportación se clasifican en perennes: contienen agua todo eltiempo ya que el nivel freático permanece por arriba del fondo del cauce, en intermitentes: su

transportación cesa cuando el nivel freático desciende por debajo del fondo del cauce, y efímeras:solo transporta agua cuando hay precipitaciones. Por su posición topográfica pueden ser demontaña o juveniles, de transición o maduros y de planicie o viejos.

Por otro lado, el sistema de flujo de agua subterránea (acuífero) se forma debido a la filtración deagua proveniente de precipitaciones y hace referencia al medio rocoso en que se mueve el aguasubterránea. La capacidad del acuífero de almacenar agua se determina por su porosidad y su permeabilidad (conductividad o conductividad hidráulica). La porosidad es el porcentaje delvolumen de poros o vacíos entre la masa. Por ejemplo, 1 L de tierra saturada con agua contiene100 ml de agua. La porosidad de la tierra es de 10%. La porosidad en los diferentes tipos de terrenorara vez sobrepasará el 40% ni será menor al 1%. La permeabilidad es la capacidad del acuífero deconducir agua y es determinada mediante la ley de Darcy que describe la relación entre la cantidad

o la velocidad de flujo el agua y el gradiente hidráulico, y estará limitada por las características delsuelo y por la escala de interés.

Para efectuar un análisis más completo y descriptivo de una zona geográfica de interés, se recurrea la implementación de otras ciencias, entre las más recurridas están la geofísica y lageomorfología. La geofísica auxilia a la geología para investigar las condiciones geológicas delsubsuelo y así poder detectar los recursos explotables contenidos en él, tales como agua, petróleoo depósitos minerales. Se ha demostrado que muchas estructuras del subsuelo y depósitosminerales, pueden ser localizadas siempre que existan diferencias detectables en sus propiedadesfísicas, principalmente en la densidad, el magnetismo, la elasticidad y la conductividad eléctrica.Éstas originan cuatro métodos de estudio: gravimétrico, magnético, sísmicos y eléctricos.

 

El método gravimétrico se basa en la medida de las pequeñas variaciones del campogravitacional, debido a las diferencias que existen entre densidades de los distintos tipos derocas, revelando perturbaciones (anomalías) que ayudan a modelar la zona.

  El método magnético se basa en que la interpretación del campo magnético de la tierra esuniforme en áreas donde la composición magnética de los materiales también lo es, pero esdistorsionada cuando se presentan variaciones. El grado de distorsión dependerá de lasusceptibilidad de las rocas y de la configuración de los materiales que la componen. Unavariante de éste método es el método aeromágnetico, que permite la medición de las propiedadesmagnéticas en cualquier condición geográfica, aérea, marina y superficial. Se emplea principalmente para la detección de áreas con potencial para la minería y en la modelización,detección de cavidades y en la caracterización de vertederos.

 

El método sísmico se basa especialmente en las variaciones de elasticidad y densidad que presentan los materiales que ponen la corteza terrestre, utilizando para su aplicación ondas producidas artificialmente. De acuerdo con el carácter de la onda, cuya medición es con respectoal tiempo de propagación, existen dos métodos diferentes; el de refracción y el de reflexión. Latécnica de refracción se usa para visualizar la estructura del subsuelo, y la de refracción para laexploración de hidrocarburos.

  El método eléctrico interpreta las reacciones con los campos eléctricos y electromagnéticos delas estructuras geológicas. Hace uso de tres propiedades de las rocas: la resistividad que indica

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la cantidad de corriente que pasa por la roca, la actividad electroquímica de los electrolitos enla tierra y la constante dieléctrica que da información sobre la capacidad de un material rocosos para almacenar carga eléctrica. La finalidad de interés en la geohidrología es crear mapas deinterés que contengan las composiciones de regiones específicas para su uso futuro en elmodelado de urbes y para el método electromagnético la exploración de agua subterránea,

cartografías de la contaminación, de la calidad y de la salinidad de los suelos y del aguasubterránea.

La geomorfología por su parte, se encarga del análisis, el ordenamiento sistemático y el estudio dela evolución de la morfología de un lugar con base en los accidentes geográficos como lo sonmontes, acantilados, valles, entre otras deformaciones naturales de la masa continental. Comoejemplo de un accidente geográfico en la Península de Yucatán, están los cenotes, que son aberturascirculares que muestran capas delgadas de estratos calizos, los relieves, entre otros.Con base en la información proporcionada por la geomorfología, se recurre a la fisiografía que seencarga de reconocer y delimitar las diferentes formas de tierra, así como los rasgos generales delmodelado de una zona. Estas zonas pueden ser subdivididas de acuerdo a las características que se presenten dentro de ella.

Los parámetros anteriores son de vital importancia para la toma de decisiones el correcto manejodel agua subterránea y tienen como objetivo la localización de aguas subterráneas en donde se busca que el aprovechamiento se efectué dentro de la zona más adecuada y la explotación resulteeconómica, además de proporcionar información acerca de la calidad y la profundidad a la que seencuentran las aguas subterráneas y prever accidentes que puedan afectar la calidad de ésta.

Por ejemplo, México se divide en 15 regiones fisiográficas, situándose el estado de Quintana Rooen la región número 11 llamada: Península de Yucatán. A su vez, la Península de Yucatán sesubdivide en 3 regiones: el Carso y Lomeríos de Campeche, el Carso Yucateco y la Costa Baja deQuintana Roo. El estado de Q. Roo comprende las 3 regiones. Uno de los parámetros que

determinan la delimitación fisiográfica es la geología de un lugar. En el estado de Q. Roo predomina el tipo de suelo “roca caliza”, ocupando alrededor de un 91.5% de la superficie terrestreen el municipio de Benito Juárez, seguido de “suelo lacustre” con un 5.3%, suelo litoral con un2.3%, suelo eólico con un 0.1% y los cuerpos de agua con un 0.8%. Debido a que la piedra calizaes muy porosa permite la filtración del agua de la lluvia que permite la recarga de los acuíferos,formando ríos subterráneos, y que, al reaccionar con la acidez del agua, se degrada dando lugar alos cenotes, permitiendo establecimiento de asentamientos humanos con una gran capacidad paraabastecerlos de agua.

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Referencias:

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Anon, (n.d.). [online] Available at: http://www.st-andrews.ac.uk/~crb/web/GWATER1.pdf [Accessed 5 Feb. 2016].

  Cruz, J. (2013). SERVICIO GEOLOGICO MEXICANO - ¿Qué es la Geofísica? [online]Sgm.gob.mx. Available at:http://www.sgm.gob.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=82&Itemid=83 [Accessed 5 Feb. 2016].

  Pozo, C., Armijo Canto, N. y Calmé, S. (editoras). 2011. Riqueza Biológica de QuintanaRoo. Un análisis para su conservación, Tomo I. El Colegio de la Frontera Sur (Ecosur),Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio), Gobiernodel Estado de Quintana Roo y Programa de Pequeñas Donaciones (ppd). México, D. F.

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