Clases de Hidrologia aguas subterraneas

1. AGUAS SUBTERRANEAS

2. AGUAS SUBTERRANEAS
El agua subterránea es la que se encuentra
bajo la superficie terrestre y ocupa los poros y
las fisuras de las rocas más sólidas
La parte de la Hidrología que se encarga de
estudiar las aguas Subterráneas es la
Hidrogeología

3. AGUAS SUBTERRANEAS
 Agua contenida en el subsuelo, procedente de la
infiltración (precipitaciones y escorrentía) y en
ocasiones de aguas juveniles magmáticas. El agua
infiltrada circula por el subsuelo hasta llegar a una
zona de acumulación limitada por capas
impermeables, formando un manto cautivo o capa
freática.
 Se puede afirmar que el 95% del agua potable
disponible está en este momento en el planeta como
agua subterránea, correspondiendo el 5 % restante a
lagos, embalses y ríos

4. INVENTARIO MUNDIAL DEL AGUA
El agua es un elemento abundante en la naturaleza,
pero su mayor parte, del orden del 97%, se encuentra
concentrada en los océanos. La distribución es la
siguiente:
1. Océanos: 96,5%.
2. Hielo en los polos: 1,7%.
3. Aguas subterráneas: 1,7%.
4. Aguas superficiales: 0,1 %.

5. Conceptos Básicos
NIVEL FREÁTICO: Nivel superior de la zona de saturación del agua
subterránea en las rocas permeables. Este nivel puede variar estacionalmente,
a causa de las precipitaciones y la evaporación
POROSIDAD: En su concepto básico es el porcentaje de huecos que tiene una
roca o sedimento.
PERMEABILIDAD: Es la propiedad de permitir que pase el fluido (en este
caso agua)dentro de un cuerpo.
INFILTRACIÓN: como el proceso mediante el cual el agua traspasa la
superficie del suelo y entra al subsuelo
PERCOLACION : Es el proceso de filtración del agua a las capas profundas del
terreno a favor de la gravedad como única fuerza y siguiendo la línea de menor
resistencia. Está directamente relacionada con la permeabilidad del suelo

6. Distribución del agua en el
subsuelo
En condiciones normales, la distribución de agua en
el subsuelo ha sido dividida en dos zonas:
a.- Zona de aireación, también conocida como zona
vadosa o no saturada
b.-Zona de saturación

8. A) La zona de aireación comprende a su vez tres franjas: la del
agua del suelo, la intermedia y la capilar.
En la franja del agua del suelo se encuentran tres tipos de agua:
Agua higroscópica. Es la que el suelo absorbe y pasa a formar
películas muy delgadas alrededor de las partículas que lo
forman.
Agua capilar. Es la que existe en los intersticios del suelo debido
a fenómenos de capilaridad. Esta es el agua que aprovechan
muchas plantas para satisfacer sus necesidades.
Agua libre o de gravedad. Es la que se mueve bajo la influencia
de la gravedad, una vez satisfecha la humedad del suelo.
Hay ocasiones en que esta primera franja no existe.
En la franja intermedia el espesor varía desde cero hasta varios
metros; es la que comunica a la franja del agua del suelo con la
capilar. El agua aquí existente se debe a fuerzas higroscópicas,
capilares y de gravedad.
La franja capilar es una capa humedecida por el agua que
asciende de la zona de saturación debido a fenómenos capilares.

9. B) Zona de saturación: se encuentra el agua
subterránea propiamente dicha. En esta región el
movimiento del agua es más lento debido a que todos
los poros e intersticios se encuentran ocupados por
ella, y es de aquí de donde se extrae el agua para los
diversos usos que le da el hombre.

10. COMPORTAMIENTO HIDROGEOLOGICO DE LOS
MATERIALES
ACUIFERO: Formación geológica que almacena agua y permite
su movimiento
Ejemplo: gravas, arenas, calizas calcificadas
ACUITARDO: Almacena agua y la transmite lentamente
Ejemplo: arenas limosas o arcillosas
ACUICLUDO Almacena agua pero no la transmite
Ejemplo: arcillas
ACUIFUGO Ni almacena ni transmite
Ejemplo: roca consolidada no porosa
TRASMISIVIDAD: Representa la capacidad del medio para transmitir
agua en todas sus alturas
T= K.h donde: K = Coef. De permeabilidad.
 h = Altura de acuífero.

11. Zonas de un acuífero
Zonas de alimentación o recarga
Aquellas zonas donde el agua de precipitación (riego,
superficial, etc) se infiltra
Zona de circulación
Comprendida entre la zona de alimentación y la zona de
descarga, en donde el agua se desplaza
Zona de descarga
Zonas donde el agua sale del acuífero, como puede ser
un manantial o la descarga al mar o a un río.

12. NIVEL PIEZOMETRICO:
 Es la superficie del nivel de las aguas en ausencia de
bombeo se define como la distancia entre la superficie
del terreno y la superficie del agua en un pozo
profundo o un brocal sin bombear.
NP
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13. TIPOS DE ACUÍFEROS SEGÚN LA PRESION HIDROSTÁTICA
ACUÍFEROS LIBRES: son aquellos en los cuales existe
una superficie libre del agua encerrada en ellos y que
se encuentra a presión atmosférica. La superficie del
agua será el nivel freático y podrá estar en contacto
directo con el aire o no, pero lo importante es que no
tenga por encima ningún material impermeable.
ACUÍFEROS CONFINADOS: en este tipo de acuífero,
el agua que contienen está sometida a cierta presión,
superior a la atmosférica y ocupa la totalidad de los
poros o huecos de la formación geológica, saturándola
totalmente. Están sellados por materiales
impermeables que no permiten que el agua ascienda
hasta igualar su presión a la atmosférica.

14. ACUÍFEROS SEMICONFINADOS: El muro y/o techo no son totalmente
impermeables sino que son acuitardos y permiten la filtración vertical
del agua y, por tanto, puede recibir recarga o perder agua a través del
techo o
de la base. Este flujo vertical sólo es posible si existe una diferencia de
potencial entre ambos niveles.
ACUÍFEROS COLGADOS: Se producen ocasionalmente cuando, por
efecto de una fuerte recarga, asciende el nivel freático quedando
retenida una porción de agua por un nivel inferior impermeable.

15. Tipos de acuíferos según la
presión hidrostática

16. Según el material Litologico
 Acuíferos porosos se desarrollan en rocas
sedimentarias
Acuíferos fracturados se encuentran en rocas ígneas,
metamórficas o sedimentarias cementadas
Acuífero kársticos acumulan agua en cavernas
generadas por disolución de calcáreos.

17. Contaminacion de Aguas
subterráneas

18. ¿SE PUEDE LIMPIAR LA EL AGUA
SUBTERRÁNEA CONTAMINADA?
 No siempre. Una vez contaminada es difícil o en algunos casos imposible
regresarla a su calidad original. Los métodos comunes de limpieza incluyen:
 Eliminación y reciclaje de aceite que flota sobre el manto freático
(recuperación de producto libre);
 Bombear el agua contaminada para sacarla y tratarla (bombear y tratar);
 Soplar aire al acuífero y aspirar los vapores contaminantes para sacarlos de la
tierra (rociar y ventilar)
 Estimular la bacteria natural del agua subterránea con oxígeno, alimentos y/o
nutrientes para permitirles que biodegraden los contaminantes mas
rápidamente y convertirlos en productos secundarios inofensivos; y si no hay
riesgos inmediatos a la salud pública y bienestar, monitorear los procesos
naturales de mitigación conforme reducen las concentraciones de
contaminantes para quedar dentro de los estándares (atenuación natural
monitoreada).
 El restaurar la calidad del agua subterránea frecuentemente se toma décadas,
y puede ser muy costoso.

19. Como se recarga
El agua subterránea se reabastece o recarga con la
lluvia, nieve derretida, arroyos y otra agua superficial
que se trasmina hacia la tierra. El agua se recarga
conforme se filtra hacia abajo en donde se llenan con
agua todos los espacios entre partículas de tierra y roca.
Sobreexplotación
Sobreexplotación acuífero: es esencialmente retirar del acuífero un volumen
superior a su recarga natural. Los pozos se pueden secar si el nivel freático cae
por debajo de su profundidad inicial, lo que ocurre ocasionalmente en años de
sequía, y por las mismas razones pueden secar los manantiales. El régimen de
recarga puede alterarse por otras causas, como la reforestación, que favorece la
infiltración frente a la escorrentía, pero aún más favorece la evaporación, o por la
extensión de pavimentos impermeables, como ocurre en zonas urbanas e
industriales.

20. Factores que condicionan la presencia y el
movimiento del agua subterránea
Precipitación
. Es importante considerar a la precipitación, si se toma en cuenta
que la mayor parte del agua del subsuelo proviene de la infiltración de
la lluvia. Las zonas lluviosas constituyen, en mayor o menor grado,
zonas de alimentación del agua subterránea, por lo que en las zonas
secas el agua subterránea no proviene de la infiltración directa,
procede de regiones lejanas o cercanas, en donde la lluvia se infiltra y
llega lentamente hasta ellas. La precipitación es muy importante en
dos aspectos, en su cantidad y en su duración

21. Factores que condicionan la presencia y el
movimiento del agua subterránea
Forma del Terreno (Topografía)
La forma del terreno es importante, porque el agua tendrá mayor o
menor oportunidad de infiltrarse y, además, porque el agua infiltrada va
a seguir una trayectoria determinada por dicho factor; así, en una región
montañosa la pendiente del terreno por una parte, dará más facilidad al
agua para escurrir que para infiltrarse y, por otra, el agua que llegue a la
zona de saturación tendrá un movimiento hacia las zonas más bajas en
donde el movimiento del agua será más lento y facilitará su acumulación,
o también, según la constitución del terreno, el agua puede salir en forma
de manantiales en las laderas de las montañas. En una zona más o menos
plana el agua tendrá mayor oportunidad de infiltrarse y habrá más
facilidad de encontrar depósitos mayores de agua subterránea, ya que ahí
se tiene tanto el agua infiltrada localmente como la descarga de regiones
montañosas vecinas. Las formas del terreno son fundamentales, pues en
general las partes altas constituyen zonas potenciales de recarga y las
bajas de descarga del flujo de agua subterránea

22. Factores que condicionan la presencia y el
movimiento del agua subterránea
Geología del terreno
El aspecto geológico desempeña un papel muy
importante en la hidrogeología, ya que la velocidad de
movimiento depende de la estructura y composición
litológica de las formaciones, para que el agua pueda
transitar por el subsuelo. Las diferentes formaciones
poseen ciertas propiedades que son definitivas para
poder constituir buenos acuíferos. Estas propiedades
son la porosidad y la permeabilidad (o más
estrictamente la conductividad hidráulica)

23. Factores que condicionan la presencia y el
movimiento del agua subterránea
Vegetación
Es un factor que en partes topográficamente altas
influye en la infiltración y, por lo tanto, contribuye a
la recarga del agua subterránea. El suelo,
hidrogeológicamente hablando, está estrechamente
ligado con la cubierta vegetal. Las raíces de las plantas
y los animales propios del suelo lo horadan
haciéndolo más poroso y dándole así oportunidad al
agua para pasar a través de él. La vegetación puede
facilitar la infiltración aun en los suelos duros y
arcillosos.