AGUAS SUBTERRÁNEAS
DEFINICION:
Son el agua situada por debajo de la superficie del suelo en los
espacios porosos del suelo y en las fracturas de las formaciones rocosas. Una
unidad de roca o un depósito no consolidado se denomina Acuífero cuando se
puede producir una cantidad de agua utilizable.
La profundidad a la que los espacios de los poros del suelo o las
fracturas y los vacíos en la roca a ser completamente saturados de agua se
llama Capa freática. El agua subterránea es recargada de, y eventualmente fluye
hacia la superficie natural, la descarga natural a menudo se filtra, y se
pueden formar los oasis o los humedales.
DISTRIBUCION:
Una zona de saturación:
Que es la situada encima de la
capa impermeable, donde el agua rellena completamente los poros de las rocas.
El límite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de
aireación, es el nivel freático y varía según las circunstancias: descendiendo
en épocas secas, cuando el acuífero no se recarga o lo hace a un ritmo más
lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas húmedas.
Una zona de aireación o vadosa:
Es el espacio
comprendido entre el nivel freático y la superficie, donde no todos los poros
están llenos de agua. Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se
localiza entre dos capas impermeables, que puede tener forma de U o no,
vimos que era un acuífero cautivo o confinado. En este caso, el agua se
encuentra sometida a una presión mayor que la atmosférica, y si se perfora la capa superior o
exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipo pozo
artesiano.
ACUÍFERO:
Un acuífero es aquel estrato o formación geológica permeable 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.
MOVIMIENTO
DEL AGUA SUBTERRÁNEA:
El agua subterránea fluye a través de espacios interconectados, a lo
largo de microfisuras entre las partículas y a través de fracturas de mayor
escala. El movimiento se produce en respuesta a las diferencias de elevación y
presión del fluido. La fuerza directriz se mide en términos de altura
hidráulica. El agua subterránea fluye de regiones donde la altura hidráulica es
alta hacia regiones donde dicha altura es baja.
Factores que influyen en el almacenamiento y la circulación de las aguas subterráneas:
La naturaleza de los materiales sub 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.
Porosidad:
El agua empapa el terreno porque el lecho de roca, el sedimento y el
suelo contienen innumerables huecos o aperturas, Estas aperturas son similares
a las de una esponja y a menudo 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 a
menudo 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.
Permeabilidad:
La porosidad, por sí sola, no puede medir la capacidad de un material
para suministrar agua subterránea. La roca o el sedimento pueden ser muy
porosos, pero no permitir el movimiento del agua a través de ellos. 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 serpenteando y girando a través de pequeñas
aperturas interconectadas. Cuanto menores sean los espacios porosos más lento
será el movimiento del agua.
CUENCAS
HIDROGEOLOGICAS:
Hidrogeología:
Parte de la geología que estudia el ciclo de las aguas superficiales y
subterráneas, así como su prospección, captación y protección.
La cuenca hidrogeológica es “la unidad estructural que almacena un manto
acuífero”, por consiguiente, de ella dependerá la circulación subterránea y las
reservas.
Clasificación de las aguas
subterráneas
Aguas
meteóricas o recientes:
Son de origen atmosférico y tienen
una composición isotópica similar a la del agua de lluvia.
Aguas
fósiles:
Son las que han estado almacenadas durante mucho tiempo en
el interior de los acuíferos cautivos. Tienen, en general, un contenido en
sales muy elevado, por el largo tiempo de contacto con el terreno.
Aguas
juveniles:
Son aquellas que proceden directamente del interior de la corteza y
que no han estado antes en la superficie. Son de origen magmático y
se desprenden durante las emisiones gaseosas volcánicas. Suelen tener
elevadas temperaturas y por ello, contenidos anormalmente altos de S, F,
Li, SiO2 y CO2.
Aguas
minerales:
Son aguas de composición química muy variada, pero que
se caracterizan por poseer elementos químicos en disolución en grandes cantidades.
Aguas saladas:
Son de origen marino en su mayor
parte, pero su larga permanencia dentro de las rocas les confiere una
composición diferente a la original. Al atravesar niveles arcillosos muy
potentes pierden gran cantidad de sus sales, aunque conservan todavía una
elevada concentración de ellas por lo que no tienen interés para el consumo
humano.
Manantiales:
Manantiales de
ladera:
Se
producen en el punto donde la superficie inclinada del terreno intercepta o
corta una capa permeable. Suelen encontrarse en las proximidades de la zona de
contacto entre las formaciones permeables e impermeables. Estos manantiales no
proporcionan grandes caudales, dado el reducido tamaño del embalse subterráneo
que drenan.
Manantiales
de valle:
Se producen en las depresiones o en los valles en los que el
límite superior de la zona saturada (nivel freático) alcanza la superficie topográfica.
Manantiales
intermitentes:
Son
aquellos en los que su caudal pasa de ser muy escaso o nulo a ser muy
importante durante breve tiempo, debido a que la descarga se hace a través
de un sifón. Estos manantiales son exclusivos de las formaciones calcáreas
carstificadas.
Manantiales
de fractura:
En las rocas ígneas y metamórficas la circulación y el almacenamiento de
agua se hace fundamentalmente a través de las zonas fracturadas (fallas y
diaclasas). Por lo general estos manantiales son de pequeño caudal y se
extinguen en verano cuando se descarga el agua almacenada a lo largo del plano
de fractura.
AGUAS TERMALES:
Se llaman aguas termales a las aguas minerales que salen del suelo con
más de 5 °C que la temperatura superficial.
Estas aguas proceden de capas subterráneas de la Tierra que se
encuentran a mayor temperatura, las cuales son ricas en diferentes componentes
minerales y permiten su utilización en la terapéutica como baños, inhalaciones,
irrigaciones, y calefacción. (ver Hidroterapia). Por lo general se encuentran a
lo largo de líneas de fallas ya que a lo largo del plano de falla pueden
introducirse las aguas subterráneas que se calientan al llegar a cierta
profundidad y suben después en forma de vapor (que puede condensarse al llegar
a la superficie, formando un géiser) o de agua caliente.
POZO ARTESIANO:
Un pozo artesiano es aquel tipo de manantial o pozo que comunica con un acuífero cautivo de agua (o petróleo), estando el nivel piezométrico (o nivel potenciométrico) del líquido por encima del nivel freático. Hablaremos de un pozo artesiano surgente cuando el líquido confinado asciende por encima de la superficie del terreno de forma natural hasta alcanzar un nivel casi equivalente al del punto de alimentación de la capa cautiva, quedando minorado debido a la pérdida de carga.
APROVECHAMIENTO
DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS:
Las aguas subterráneas provienen de aguas superficiales que se han
infiltrado en épocas de lluvia. Debido a que el agua subterránea discurre a
velocidades muy lentas, estas aguas se pueden aprovechar en épocas de sequía,
gracias a los pozos. Un pozo es una perforación que alcanza la zona de
saturación o acuífero, por debajo del nivel freático. El agua debe ser bombeada
para que alcance la superficie del terreno.
En los pozos artesianos, el agua sale a presión, no necesita ser
bombeada. Esto es debido a que el acuífero está atrapado entre dos franjas de
materiales impermeables y el nivel freático se encuentra por encima de la
superficie del pozo artesiano.
Las aguas subterráneas pueden dar lugar también a fuentes o manantiales.
Éstos se originan cuando la superficie del terreno corta el nivel freático.
PROCESOS kARSTICOS:
Con el nombre de karst (del alemán Karst: meseta de piedra caliza),
carst o carso se conoce a una forma de relieve originado por meteorización
química de determinadas rocas (como la caliza, dolomía, aljez, etc.) compuestas
por minerales solubles en agua.
Un karst se produce por disolución indirecta del carbonato cálcico de
las rocas calizas debido a la acción de aguas ligeramente ácidas. El agua se
acidifica cuando se enriquece en dióxido de carbono, por ejemplo cuando
atraviesa un suelo, y reacciona con el carbonato, formando bicarbonato, que es
soluble. Hay otro tipo de rocas, las evaporitas, como por ejemplo el yeso, que
se disuelven sin necesidad de aguas ácidas. Las aguas superficiales y
subterráneas van disolviendo la roca y creando galerías y cuevas que, por
hundimiento parcial, forman dolinas y, por hundimiento total, forman cañones.
Existen otras muchas formas kársticas según si estas formas se producen
en superficie o por el contrario son geomorfológicass que aparecen en cavidades
subterráneas. En el primer caso se denominan exokársticas:
Manifestaciones exokársticas:
Podemos diferenciar las distintas morfologías exokársticas más
importantes caracterizándolas como siguen:
FORMAS DE ABSORCIÓN:
Se hallan en la superficie del Karst y por ellas se produce la
infiltración del agua. Las principales formas, de menor a mayor tamaño, son las
siguientes:
FORMAS CERRADAS:
LAPIAZ:
El "lapiaz" o "lenar", es posiblemente la forma inicial
mas sencilla de "karst embrionario" que puede degenerar,
posteriormente en dolinas. Se presentan, generalmente, como un conjunto de
pequeñas acanaladuras o surcos estrechos (desde centímetros
-"microlapiaz"- hasta 1 metro -"megalapiaz"-) separadas par
crestas, a menudo agudas; o bien por orificios tubulares, "nidos de
abejas" etc. Aparecen normalmente en superficies más o menos inclinadas y
ausentes de vegetación.
DOLINA:
Son depresiones circulares o elípticas que se forman por disolución (y
consiguiente pérdida de volumen)en su fase inicial, a partir de la intersección
de diaclasas, generalmente a favor de las planos de estratificación,
produciéndose un proceso en cadena de infiltración- disolución. En cualquier
caso no se disponen caprichosamente, sino que generalmente están alineadas
según fracturas o direcciones de estratificación determinadas. En sección
tienen forma de cubeta o embudo. Sus dimensiones varían desde unos pocos metros
de diámetro hasta incluso 500 m. (Hoyo Masallo), siendo las más frecuentes de
20 a 25 m y normalmente están rellenas en su centro por "terra rossa"
o arcillas de descalcificación.
UVALA:
Como consecuencia de la evolución de la dolina, mas rápida en superficie
que en profundidad- se originan, par coalescencia, las uvalas. Sus dimensiones
pueden alcanzar incluso 1 Km., de diámetro. Las uvalas aumentan
considerablemente la capacidad de absorción actuando como verdaderas zonas
colectoras de agua en mayor escala que las dolinas.
POLJES:
Son las formas superficiales más evolucionadas y de mayor tamaño así
como de absorción kárstica. Son unas depresiones endorréicas de fondo plano.
Normalmente presentan una disposición alargada (largo más del doble que la
anchura) y vienen condicionadas por fracturas importantes. Se considera una
longitud de 2 km., el límite a partir del cual es un "polje" y no una
'"uvala"'. Frecuentemente, de las superficies de las
"poljes" se erigen pequeñas colinas calizas, à modo de islas, que se denominan
"hum" (monte Cucurío). Estas áreas endorreicas pueden estar secas o
inundadas estacionalmente (en nuestro caso casi siempre secas) y por ellas
pueden discurrir algunos arroyos o incluso ríos que normalmente se pierden en
sumideros o "ponors" (Polje de Matienzo).
FORMAS ABIERTAS:
SIMAS:
Son las cavidades verticales, condicionadas bien por fracturas de este
tipo, en las que la disolución y erosión ha alcanzado profundidades importantes
de hasta 1000 m, o bien por el hundimiento de una dolina, de ahí que
normalmente se hable de simas tectónicas y simas de hundimiento. Según su forma
se habla de simas lenticulares, cilíndricas, elípticas, etc.
PONORS:
Son los puntos de absorción en una dolina, uvala o polje y a veces se
trata de ponor-sima.
CUEVAS, GRUTAS O CAVERNAS:
Constituyen los conductos de circulación subterránea, actual o pasada,
libre o forzada. Pueden alcanzar hasta decenas de kilómetros y es frecuente en
ellas los conductos secundarios ramificados a modo de laberinto. En ellas
aparecen con frecuencia sifones, lagos ("gours") etc.
SUGERENCIAS:
Son los manantiales de pequeño caudal, de alimentación alóctona y de
tipo intermitente. Son producto de una diaclasa que actúa como colector del
agua que discurre par la superficie y es interceptada par la diaclasa. Cada
manantial de este tipo tiene una cota de salida diferente e independiente de la
de los demás pertenecientes a este grupo.
EXURGENCIAS:
Son de
mayores caudales, proceden de aguas colectoras del aparato kárstico y son de
tipo permanente, aunque con fuertes fluctuaciones estacionales en el caudal.
Gracias!
ResponderBorrar