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- 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
- 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
- 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
- 36. # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 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
- 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