aguas subterraneas

1. AGUAS SUBTERRÁNEAS

2. IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRANEA
• Uno de los recursos
naturales más importantes
el desarrollo del país.
• Aguas subterráneas ~40%
del agua potable urbana
• En ámbito rural más del
77% del consumo total
• Aguas superficiales
ampliamente explotadas y
cada vez más escasas
• Recursos hídricos
subterráneos atractivos
para satisfacer demanda
Consumo de Agua Potable Urbana,
según tipo de fuente (1995)
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII RM
Fuente: Revista Vertiente Nº2, 1997, ALHSUD
Caudal
(l/s)
SUBTERRANEA SUPERFICIAL

3. Explotación y uso de agua subterránea de una
manera tal que puede ser mantenida por un
tiempo indefinido sin causar consecuencias
inaceptables en el ambiente, la sociedad y la
economía.
SUSTENTABILIDAD DEL RECURSO HIDRICO SUBTERRANEO
ESTRATEGIA A LARGO PLAZO
• Pueden ser recursos renovables a no - renovables
• Recargas y flujos pueden tomar tiempos muy largos
• Los efectos de sobreexplotación o contaminación
tienden a manifestarse lentamente con el tiempo

4. CONCEPTOS BASICOS
RECARGA (infiltración de precipitaciones)
DESCARGA (evapo-transpiración, captaciones)
Ríos y otros cuerpos de
agua superficial pueden ser
recarga o descarga
Ciclo del Agua

5. ZONA NO SATURADA
Zona No Saturada
(Aire y Agua)
Zona Saturada
(Agua)

6. TIPO DE ACUIFERO
Libre
Confinado
Semiconfinado
Acuífero: Formación geológica
que contiene recursos de
agua subterránea usables

7. ISOPIEZAS
Líneas de igual altitud (m s.n.m.) del nivel freático
Muestra direcciones de flujo
Isoprofundidad: líneas de igual profundidad desde la superficie

9. BOMBEO DE POZOS
Se genera un cono de
depresión en torno al
pozo
El nivel se estabiliza
para un caudal dado

10. PRUEBAS DE BOMBEO

11. Ríos y otros cuerpos
de agua superficial
Aguas
Subterráneas
ESTRECHA
INTERRELACION
INTERREELACION AGUA
SUPERFICIAL v/s SUBTERRANEA

12. La velocidad del agua subterránea es
muy baja (1 metro por día, año o década)
La edad (tiempo desde la recarga) del
agua subterránea varia en diferentes
partes del sistema de flujos
TIEMPO DE RESIDENCIA

13. MAPAS Y MODELOS HIDROGEOLOGICOS
SISTEMA TRIDIMENSIONAL
CONOCIMIENTO DEL SUBSUELO

14. FUENTE:
SERNAGEOMIN (S. Iriarte, 1999)

15. IMPACTOS SOBRE LAS AGUAS SUBTERRANEAS
SOBRE - EXPLOTACION
Descenso Niveles
Impacto sobre
Humedales
CONTAMINACION
Natural
Antrópica

16. SISTEMA
AGUA
SUBTERRANEA
DESCARGA
RECARGA
BOMBEO
SOBRE - EXPLOTACION
• Precipitaciones
• Ríos, lagos, etc
• Riego
• Ríos, lagos, etc
• Evapotranspiración
Si DESCARGA RECARGA
>
BALANCE HIDRICO EQUILIBRIO
Al largo plazo disminuirán:
• Niveles freáticos
• Disponibilidad del recurso
• Descarga a ríos, lagos, etc
• Impacto sobre humedales

17. DESCENSO NIVEL FREATICO

18. EFECTOS SOBRE RIOS,
LAGOS ETC.
Perdidas en los caudales
de ríos
Disminución de niveles
en cuerpos de agua
como lagos y humedales
Sobre-explotación de
aguas subterránea puede
tener efectos adversos en
el equilibrio del sistema
hídrico completo

19. IMPACTO SOBRE HUMEDALES
Variaciones en la
amplitud y frecuencia
de fluctuaciones por
cambios estacionales
bombeo de agua
subterránea en
pozos cercanos
efectos sobre el hábitat
de fauna y flora en
humedales
Aguas subterráneas tienen una
fuerte influencia sobre Humedales
Muy sensibles al descenso de los niveles freáticos por
sobre-explotación
• disminuye el ingreso de agua hacia vegas y pantanos
• aumentan la variación estacional de niveles
• alteran el equilibrio natural del sistema
Tipo de vegetación,
Ciclo de nutrientes
Tipo de invertebrados,
peces y pájaros presentes
Afectan

20. LAGUNA BATUCO FACTORES ANTROPICOS
QUE AFECTAN A LA
LAGUNA BATUCO
Pozos extracción arcilla
(exposición y evaporación)
Canales y drenes
artificiales
Presión urbana (PRMS,
Ley 3.516)
EFECTOS
Disminución nivel freático
Menor superficie de laguna
Posible desaparición (?)
“Laguna depende de las
aguas subterráneas para
su existencia”

21. CONTAMINACION NATURAL
Cuando los minerales naturalmente disueltos en el agua se
concentran y exceden ciertos umbrales que las hacen no-apta para
la vida o para el uso humano, se habla de contaminación natural.
En Chile, la contaminación natural se da principalmente en zonas
volcánicas y de alteración hidrotermal.
Agua transporta
sustancias en
solución
Ciclos en la
naturaleza
disolución de minerales
contenidos en rocas,
intercambio iónico
procesos de concentración
por evaporación
Interacción de factores:
Geológicos
Biológicos
Hidrológicos
Climatológicos
depende de

22. INTRISÍON SALINA
pueden ocurrir cuando se
bombean pozos que extraen
aguas cerca de aguas
subterráneas con alta
concentración de sales
• Zonas costeras
• En continente

23. CONTAMINACION ANTROPICA
Cualquier actividad humana en
o cerca de la superficie terrestre
es una fuente de contaminación
potencial para las aguas
subterráneas
Ciertos componentes superan la
atenuación natural del suelo y la
zona no saturada, y se mueven
hasta la zona saturada

24. Fuentes urbanas:
• Fugas de la cobertura de alcantarillado
• Descargas de alcantarillado a cauces superficiales
• Lagunas de tratamiento de aguas servidas
• Vertederos / Rellenos sanitarios
• Cementerios
• Pozos negros o letrinas
Fuentes industriales, incluyendo actividad minera
• Lagunas de RILES
• Descarga de RILES a cauces superficiales
• Infiltración de RILES al subsuelo
• Lixiviación de botaderos, tranques de relaves, etc.
• Accidentes de manipulación de sustancias
Fuentes agrícolas
• Irrigación con aguas residuales
• Aplicación de agroquímicos
POSIBLES FUENTES DE CONTAMINACION

26. • Interacción que existe entre las aguas superficiales y
subterráneas implican que muchos contaminantes
puedan ser transportados desde uno hasta otro
sistema
• Una vez contaminadas las aguas subterráneas es muy
difícil, por no decir imposible, descontaminarlas.
Grandes volúmenes y altamente costoso
• Es muy difícil establecer con certeza la fuente que
originó la contaminación de un pozo dado
CONSIDERACIONES

27. Zonas de protección para captaciones de
agua potable
Vulnerabilidad a la contaminación de
acuíferos
Planificación territorial
Manejo de cuencas
Protección Humedales
ESTRATEGIAS

28. ZONAS DE PROTECCION PARA AGUA POTABLE
Dirección de flujo
Velocidad de transporte de
contaminantes
Gradiente hidráulico
Permeabilidad
Area del cono de depresión
producido por el bombeo de
pozos

29. Depende de la sensibilidad que el sistema de agua
subterránea presenta ante impactos humanos y/o
naturales
Vulnerabilidad intrínseca: es definida como una función de
factores hidrogeológicos, característicos de un acuífero y del
suelo y materiales geológicos suprayacentes
Vulnerabilidad específica (o integrada) es cuando se agrega
a las propiedades intrínsecas impactos específicos inducidos
por usos del territorio o por contaminantes, los cuales pueden
generar detrimento, en espacio y tiempo, a los usos presentes
o futuros de los recursos de aguas subterráneas
VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN

30. METODOLOGIAS PARA VULNERABILIDAD
Metodología GOD (Foster, 1987)
G: Groundwater Ocurrance (Tipo de acuífero)
O: Overlying Lithology (Litología zona no saturada)
D: Depth (Profundidad de la zona no saturada)
Metodología BGR - SGRFA (1993)
• Permeabilidad del suelo agrícola u orgánico
• Recarga natural al acuífero
• Litología, es decir el tipo de sedimentos o rocas presentes en
la zona no saturada
• Espesor de la zona no saturada (profundidad nivel estático)
P = G·O·D

31. 0 0.2 0.4 0.6 1.0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1.0
0 0.1 0.2 0.3
:
+ -
F
FF
0.6
Confinado
Semi-
confinado
Libre
-
Cubierto
Libre
Ninguno
suelo
residual
limos
aluviales
loess arenas
eólicas
arenas y gravas
aluviales y
fluvioglaciales
gravas
coluviales
Sedimentos
No
Consolidados
Rocas
Consolidadas
(porosas)
Rocas
Consolidadas
(fracturas)
<
2
m
2
–
5
m
5
-
10
m
10
-
20
m
20
-
50
m
50
-
100
m
>
100
m
lutitas
limolitas
tobas
areniscas
calizas
calcarenitas
rocas igneas o
metamorficas
rocas volcánicas
antiguas
lavas
recientes calizas no
karsticas
Litología de los materiales
en zona no saturada
Régimen hidráulico del agua subterránea
G (Groundwater Ocurrence)
F: Grado de Fracturamiento
O (Overlying Litology)
Capacidad de atenuación relativa
(contenido de arcilla)
D (Depth)
Profundidad del nivel estático
en acuífero libre o techo
de acuífero confinado
Muy
Baja
Baja Moderada Alta Extrema

32. W: Tasa de percolación (0.5 a 1.5):
recarga natural + artificial
S: Suelo agrícola
R: Litología de cada estrato en la
zona no saturada
E: Espesor de cada estrato en la
zona no saturada
Suelo
agrícola
Roca o
sedimentos
Pt = W *S + W *  (R * E)
BGR – SGRFA
Efectividad
General de
Protección
Muy Alta
Alta
Moderada
Baja
Muy Baja
Vulnerabilidad
Contaminación
Acuíferos
Muy Baja
Baja
Moderada
Alta
Muy Alta
Pt (puntaje)
> 4000
> 2000 - 4000
> 1000 – 2000
> 500 - 1000
< 500
Tiempo de residencia
en zona no saturada
> 25 años
10 – 25 años
3 – 10 años
Varios meses a 3 años
Unos pocos dias a 1 año

33. Ac Arcilla
Ac,l Arcilla limosa
L Limo
Ac,ar Arcilla arenosa
Ac,gr Arcilla con grava
Ig Ignimbrita
Mm Material morrénico
Ar,ac Arena arcillosa
Gr,ac,ar Grava arcillosa arenosa
Gr,ar,ac Grava arenosa arcillosa
Ar Arena
Gr, ar Grava arenosa
Gr Grava
500
400
300
270
200
200
200
140
75
50
25
10
5
0.4
0.8
TIPO DE MATERIAL
Factor R
(BGR)
Factor O
(GOD)
ESTRATIGRAFIA

34. CUENCA DE SANTIAGO
Método GOD

35. Aguirre, 2000
SERNAGEOMIN

36. #
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550000
550000
600000
600000
650000
650000
700000
700000
750000
750000
5150000
5150000
5200000
5200000
5250000
5250000
5300000
5300000
5350000
5350000
5400000
5400000
5450000
5450000
5500000
5500000
5550000
5550000
5600000
5600000
5650000
5650000
Valdivia
Osorno
Puerto
Montt
FUENTES DE INFORMACION
1) Mapas de Vulnerabilidad
(1:100.000, SERNAGEOMIN)
• Puerto Montt
• Osorno
• Valdivia
2) Catastro de Pozos
(Expedientes DGA)
• 1:1.000.000
• 1:250.000
• 1:100.000
3) Mapas Geológicos
(SERNAGEOMIN)
• Nivel Estático
• Estratigrafía
X Región

37. 550000
550000
600000
600000
650000
650000
700000
700000
750000
750000
5150000
5150000
5200000
5200000
5250000
5250000
5300000
5300000
5350000
5350000
5400000
5400000
5450000
5450000
5500000
5500000
5550000
5550000
5600000
5600000
5650000
5650000
Valdivia
Osorno
Puerto
Montt
Ancud
Castro
Chaiten
X Región
VULNERABILIDAD A
LA CONTAMINACION
DE ACUIFEROS
(1:250.000)
50000
5400000
5450000
5500000
5550000
5600000
Muy Alta
Alta
Moderada
Alta o Moderada
Baja
Muy Baja
Antinao y Fernández 2003
CONAMA – U. Mayor

38. R
SF
P
Vulnerabilidad a la Contaminación de Acuíferos
VI Región
250000
250000
300000
300000
350000
350000
400000
400000
6150000
6150000
6200000
6200000
6250000
6250000
Alta
Baja
Moderada
Extrema
Muy Baja a Nula
Antinao 2003
CONAMA – U. Mayor

39. nivel
es tático
Permeabilidad
Muy Alta
Alta a Media
Me dia a Baja
Muy Baja
Sin información
Pozo pr ofundo
Depósitos Gla cifluvial es
Nivel est ático generalizado
Depósitos Morrénicos
Vulnerabilidad
del acuífero
frente a la
contaminación
A A’
0
50
100
m s.n.m.
0
50
100
m s.n.m.
Vertedero Pozos de
áridos
Lagunas de
estabilización
Divisoria de
aguas subterráneas
y direcciones de flujo
Area industrial
concentrada
Pozos de
captación
agua potable
RIESGO A LA
CONTAMINACIÓN

40. Huechuraba
Isolíneas de Nitrato y conductividad

41. Huechuraba
Hidrogeología

42. Huechuraba
Vulnerabilidad

43. SITIOS PARA RELLENOS SANITARIOS
FAVORABLE DESFAVORABLE

44. OTROS SITIOS

45. Arenas y gravilla
Cenizas retrabajadas
Mezcla de arcillas y gravas
Cenizas “in Situ”
Arcillas
Roca basal
PERMEABLES
IMPERMEABLES
Sondajes
Nivel freático
VULNERABILIDAD ALTA
VULNERABILIDAD
MODERADA
Exageración
vertical 10X
550
Altura
m s.n.m.
500
450
400
600
A B
A
B
Ubicación
del Proyecto
Río Mapocho
Canal
0 500 1000 m
A.5.1
A.5.3
A.5.2
N2
S1
S3 S2
Ubicación
del Proyecto
Relleno Sanitario Santiago Poniente
S. Iriarte, 2001
SERNAGEOMIN

46. EMANACIONES
DE GAS METANO
POZO
SR. JACUCIEL
VERTEDERO
POZOS DE
ARIDOS
POZO SR. JACUCIEL RIO MAIPO
GAS
VERTEDERO
LIXIVIADO
POZO
SR. JACUCIEL
W E
m s.n.m.
800
700
600
500
1000 3000 Metros
PERFIL HIDROGEOLÓGICO
ROCA
IMPERMEABLE
ACUIFERO
LIBRE
NIVELES
IMPERMEABLES
NIVEL
FREATICO
Vertedero de Lepanto
S. Iriarte, 2001
SERNAGEOMIN

47. Producción sustentable a largo plazo desde
acuíferos
Preservación de la calidad del agua subterránea
Preservar los ambientes acuáticos dependientes
del agua subterránea
Integrar las aguas superficiales y subterráneas
en un sistema de manejo comprensivo del
recurso y del ambiente
Incentivar desarrollo del conocimiento
hidrogeológico y técnicas de monitoreo
MANEJO DEL AGUA SUBTERRANEA