Universidad Nacional Experimental De Los Llanos Occidentales “Ezequiel Zamora” UNELLEZ San Carlos- Cojedes
AGUAS SUBTERRANEAS
Prof. Ing. Francisco Padrón
Bachiller: Garcia Kairen CI: 18320202 Ing. Agrícola
San Carlos, Septiembre del 2008
Indice Pag Introducción…………………………………………………… Introducción……………………… …………………………………………………….. ……………………….. 3 Estudios y sondeos electro verticales…………………………………………………... verticales…………………………………………………... 4 Tipos existentes…………………………………………… existentes……………………………………………………………………… …………………………… … 4-9 Instrumentos de medición…………………… medición………………………………………………… ………………………………………… …………… 9-15 Rocas……………………………………………………… Rocas…………………………… ………………………………..……………………. ……..……………………. 15 Clasificación………………………………………… Clasificación……………… ……………………………………………………… ……………………………….15-18 ….15-18 Acuíferos……………………………………………………………………………. 19 Tipos…………………………………………………… Tipos……………………… ……………………………………………………… ……………………………. …. 20 Ciclo hidrológico…………………… hidrológico………………………………………………… ………………………………………………..20-22 …………………..20-22 Coeficiente de almacenamiento………………………… almacenamiento……………………………………………………… …………………………… 22-23 Determinación de los coeficientes de almacenamiento y transmisibilidad………….. transmisibilidad…………..
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Calidad del agua subterránea…………………………………………………………23-30 subterránea…………………………………………………………23-30 Flujo de régimen variable en acuíferos confinados ……………………………….. ………………………………..
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Flujo de régimen establecido ……………………………………………………… ……………………………………………………… 31-32 Formula de Darcy (porosidad, permeabilidad)…………………………………… 32-34 Anexos...................................................................................................................
36-37
Conclusión……………………………………………………………………....
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Bibliografía………………………………………………………………………
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Indice Pag Introducción…………………………………………………… Introducción……………………… …………………………………………………….. ……………………….. 3 Estudios y sondeos electro verticales…………………………………………………... verticales…………………………………………………... 4 Tipos existentes…………………………………………… existentes……………………………………………………………………… …………………………… … 4-9 Instrumentos de medición…………………… medición………………………………………………… ………………………………………… …………… 9-15 Rocas……………………………………………………… Rocas…………………………… ………………………………..……………………. ……..……………………. 15 Clasificación………………………………………… Clasificación……………… ……………………………………………………… ……………………………….15-18 ….15-18 Acuíferos……………………………………………………………………………. 19 Tipos…………………………………………………… Tipos……………………… ……………………………………………………… ……………………………. …. 20 Ciclo hidrológico…………………… hidrológico………………………………………………… ………………………………………………..20-22 …………………..20-22 Coeficiente de almacenamiento………………………… almacenamiento……………………………………………………… …………………………… 22-23 Determinación de los coeficientes de almacenamiento y transmisibilidad………….. transmisibilidad…………..
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Calidad del agua subterránea…………………………………………………………23-30 subterránea…………………………………………………………23-30 Flujo de régimen variable en acuíferos confinados ……………………………….. ………………………………..
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Flujo de régimen establecido ……………………………………………………… ……………………………………………………… 31-32 Formula de Darcy (porosidad, permeabilidad)…………………………………… 32-34 Anexos...................................................................................................................
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Conclusión……………………………………………………………………....
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INTRODUCCIÓN
El agua agua subt subter errá ráne neaa se usa usa desd desdee la anti antigü güed edad ad.. Civi Civili liza zaci cion ones es como como la Meso Mesopot potám ámic ica, a, tení tenían an la conce concepc pció iónn del uso uso inte integr grad adoo de agua agua supe superf rfic icia iall y agua agua subterránea. El acceso no era sencillo y todo se centraba en la inspección del subálveo (la lámina de agua más cercana a la superficie). Anteriormente, las técnicas de exploración y explotación del agua subterránea eran deficientes. Sin embargo, a mediados de los 50, apareció la bomba de turbina y las técnicas de perforación y exploración se desarrollaron de forma extraordinaria. Ambos avances facilitaron y abarataron los costes asociados a la explotación del recurso subterráneo dando lugar a una “revolución silenciosa del agua subterránea”
que se ha mani manife fest stad adoo en las las regi region ones es árid áridas as y semi semiár árid idas as medi median ante te
crecimientos locales espectaculares a corto plazo, muy dinámicos y altamente productivos. Una de las explicaciones a la mayor rentabilidad de estos sistemas agrícolas estriba en el hecho de que los propios productores productores han de asumir los costes asociados a la extracción extracción y explotación de las aguas subterráneas lo que les obliga a optimizar y maximizar el uso del agua y buscar cultivos altamente competitivos.
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Estudios de sondeo electro vertical: En la perforación de todo pozo, bien sea durante la propia perforación, en cualquier momento en que el ingeniero lo ordene, o a la terminación de la misma, se efectuara una prueba de registro eléctrico, con objeto de medir los índices de potencial natural y resistividad de las formaciones perforadas, para, por comparación con el muestreo litológico obtenido de la misma, y así formarse un criterio acerca de la permeabilidad de las formaciones cruzadas, al igual que la salinidad de los diversos mantos acuíferos perforados. El sondeo eléctrico genera la información necesaria para la determinación de los cambios verticales de las propiedades geoelectricas del sub. suelo. La interpretación de la información obtenida de los sondeos permite determinar la profundidad y espesores de los diferentes extractos de diferente resistividades, al incrementarse simultáneamente las distancias interelectródica con un consecuente aumento en la penetración de sondeo. Normalmente entre 3 y 5 capas pueden ser detectadas con esta técnica, esta modalidad es generalmente muy efectiva en las explosiones de agua subterráneas, de hecho utilizando la configuración schlumberger, constituye el método mas usado a nivel mundial
TIPOS EXISTENTES Técnicas de Perforación: Lo esencial en la técnica de construcción consiste en introducir en el acuífero unos tubos filtrantes a partir de la base del pozo colector estanque. El pozo central se abre con gran diámetro por revestimiento progresivo hasta el substrato impermeable.
Perforaciones horizontales: Es el único procedimiento posible en las rocas compactas. Cada sondeo horizontal de 100 a 300mm de diámetro y de 50 a 100m de longitud, es ejecutado por una perforadora instalada en el fondo del pozo. Este consiste en hincar mediante tornillos hidráulicos en la base del pozo de 1.5 a 2m de diámetro, tubos horizontales radiales filtrantes provistos de una cabeza de perforación. Por inyección de aire comprimido o de agua a presión se retiran los elementos finos de los terrenos, provocando así un desarenado energético.
Perforación o Barrenado:
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Existen diferentes equipos y accesorios para realizar un barrenado o perforación en roca, las que de acuerdo con la forma en que se desarrollan su trabajo, se dividen en máquinas rotativas y de percusión.
Maquinas Rotativas Realizan la perforación por medio de una herramienta cortante giratoria en forma de corona, que puede estar revestida de materiales en movimiento granallas. El efecto cortante es determinado por la velocidad de rotación, el poder abrasivo de la corona, la presión ejercida por el mecanismo de avance y el peso de varillaje y de herramientas. La naturaleza de la roca, además de los factores señalados determina la velocidad de avance.
Maquinas de Percusión: Las máquinas de percusión realizan su trabajo por medio de una herramienta cortante o trepano que golpea sobre el fondo de la perforación; los bordes agudos de la herramienta cortan la roca y el mecanismo de rotación de la maquina hace girar la broca a una nueva posición por cada golpe. Los factores que fundamentalmente determinan la velocidad de avance son: el número de golpes por minuto y la naturaleza de la roca.
Perforadoras de Percusión: •
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“Jacklegs”: Debido a su facilidad para barrenar en cualquier posición, esta máquina fue la más utilizada en las galerías de Ralco y Pangue. Además es liviana, fácil de manejar y basta con un solo operario para realizar barreno. “Guagua”: Es una máquina liviana equipada con mangos, para trabajar con ella a pulso. Debido a su poco peso y pequeño tamaño, es muy apropiada para barrenar en lugares estrechos. Este tipo de perforadora es de uso general en trabajos de superficie y en el interior de túneles.
Barrenos: La forma más corriente de empleo de explosivos en cámara cerrada es el barreno. En la roca a remover se practican una serie de agujeros de diámetro y profundidad variable, bien a mano o bien con medios mecánicos (martillos perforadores); la carga de explosivos se coloca en el fondo del orificio, con una altura tal que en la parte superior quede espacio suficiente para cerrar la salida de la manera más perfecta posible, rellenando con material escogido, bien comprimido, para evitar que los gases encuentren en el orificio del barreno la línea de menor resistencia, en cuyo caso se perdería una parte importante de la eficacia de la explosión; cerrar herméticamente es fundamental para el rendimiento de la explosión. La longitud del cierre no debe ser menor de 200 mm. Para 100 grs. de carga, y 50 mm. Más para cada 100 grs. más de explosivos, con un máximo práctico de 50 mm.; el
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cierre puede hacerse con arena fina o arcilla ligeramente húmeda, terminando con yeso o cemento rápido. Cuando el cierre no está bien hecho, sale por él, en pura pérdida, parte de la fuerza de la explosión; entonces se dice que el barreno ha dado "bocazo". Los barrenos que por cualquier causa no hubieren hecho explosión después de haberles dado fuego, no deberán de ninguna manera vaciarse, se volarán con nuevos barrenos colocados, como mínimo, a 25 cm. de distancia. Las dimensiones convenientes de los barrenos, diámetro y longitud, dependen de la naturaleza de la roca y de la forma de llevar el trabajo; en el rendimiento interviene, además, un factor importante: la disposición relativa y separación de los orificios. El diámetro de los agujeros varía, normalmente, de 30 a 90 mm, habiéndose llegado en canteras hasta 100 mm, la longitud depende del tipo de trabajo a realizar y de la separación. En trabajos especiales de cantera se llega a barrenos de mayor diámetro, hasta 200 mm, empleándose para ello sondas rotativas a gran velocidad de corona de diamante; en trabajos de excavación estos diámetros excepcionales no son recomendables, pues precisan fuertes cargas y se producen escombros de gran volumen, que es imprescindible cuartear para poderlas cargar al medio de transporte; la reducción de piedras de gran tamaño a uno conveniente para su carga, el "taqueo", es trabajo enojoso y caro, que retrasa el transporte de escombros y complica la explotación normal del tajo. La determinación del diámetro, longitud del terreno, separación entre éstos, su disposición relativa y carga de explosivo son factores todos ellos que influyen decisivamente en la economía de la explotación; al tratar de los diferentes trabajos que interesan, se dan datos de orientación; pero hay que tener presente, que solo una cuidadosa experimentación, al comenzar la explotación, asegurará la solución correcta.
Perforación de barrenos: La perforación de barrenos puede hacerse a mano o mecánicamente.
Perforación a mano: Para la perforación a mano se utilizan de acero fundido o de hierro con la punta de acero, su sección es generalmente, octogonal, de punta afilada con diferentes formas, según la naturaleza de la roca; cuando es muy dura, se emplea la forma c), mientras que, para rocas de mediana dureza, se emplea la b); el ángulo varía de 60º a 90º; el rendimiento óptimo para cada clase de roca, se obtiene con un ángulo determinado, que es conveniente fijar experimentalmente antes de empezar los trabajos. Para ejecutar el agujero de un barreno, se empieza por preparar en la roca una superficie plana, normal a la dirección en que se ha de practicar; el agujero se inicia con golpes de barra, teniendo cuidado de hacer girar esta a cada golpe; cuanto más pequeño sea el ángulo que se haga girar la barra, más perfecto será el agujero practicado. Cuando la roca en la cual se ejecuta el barreno está seca, la operación se ayuda echando agua en el agujero, con lo cual se hace más fácil la maniobra y se evita el excesivo calentamiento de la barra. Es muy importante que el agujero sea circular, bien derecho, el acero de las barrenas debe
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ser duro y presentar una gran resistencia al choque; se emplean para las puntas de las barras aceros especiales al cromo, manganeso o wólfram.
Perforación mecánica: Cuando la obra a realizar es importante, la perforación a mano resulta lenta y costosa; por ello resulta, salvo raras excepciones, económicamente recomendable recurrir a la perforación mecánica; su rapidez es, por lo menos, tres veces la de perforación a mano; el agujero resulta más regular y su coste es menor; se pueden alcanzar 5 o 6 mt. De profundidad con un diámetro hasta de 90 mm. Los sistemas de perforación están fundados en dos principios distintos: 1.- Sistema de percusión a).- De percusión directa b).- De martillo 2.- Sistema de rotación a).- Presión débil y gran número de revoluciones b).- Presión fuerte y rotación lenta En relación con el sistema motor, las perforadoras pueden ser: a) Neumáticas. b) Hidráulicas. c) Eléctricas. Las perforadoras corrientemente empleadas en la construcción de túneles son neumáticas de percusión; requieren una presión de aire de aire de 5 a 8 atmósferas; y el aire comprimido se produce en compresores, generalmente móviles. Las perforadoras hidráulicas se utilizan principalmente en excavación de galerías de avance de los túneles con roca de gran dureza; trabajan con una presión de aire de 25 a 100 atmósferas. Las perforadoras eléctricas pueden ser de percusión o de rotación; son más económicas que las anteriores, pero hasta ahora solo son utilizables, para roca de pequeña dureza.
Perforadoras neumáticas: Para poder realizar la labor completa tienen que ejecutar los siguientes movimientos:
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Un movimiento, de ida y de vuelta del émbolo al cual va unida la barra.
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Un movimiento de rotación de la barrena.
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Un movimiento de avance de la perforadora, en su conjunto, para seguir el avance del agujero. Un movimiento de retirada de la barrena en el agujero.
Otras Técnicas: Perforación mediante tensiones inducidas mecánicamente.
Perforadoras de turbina: se utiliza una turbina de acción simple que hace girar a una rueda cortante con caras de diamante a una velocidad de 5000 a 10000 revoluciones por minuto en el fondo de la perforación. Perforadoras de perdigones: utiliza pequeñas bolas de acero que golpean y rompen la formación. Perforadoras de implosión: este sistema produce implosiones bombeando cápsulas esféricas herméticamente cerradas al fondo de la perforación y rompiéndolas contra la roca mediante impacto u otros sistemas. Perforadora de chispas: la producción de chispas de alto voltaje produce pulsaciones de alta presión capaces de romper y perforar las rocas. Perforadoras electro hidráulicas: las pulsaciones de alta presión producidas por la descarga de chispas subacuáticas pueden también utilizarse para la fracturación efectiva de las rocas. Perforadoras con explosivos: consiste en dejar caer cápsulas explosivas en el sondeo a razón de 3 a 12 por minuto. Perforadoras por erosión: chorros de agua a presión muy alta pueden perforar las rocas más duras sin utilizar abrasivos en el chorro. Perforadoras ultrasónicas: las perforadoras ultrasónicas utilizan núcleos magnetoastrictivos o electro-astrictivos que emiten vibraciones para perforar la roca. PERFORACIÓN TÉRMICAMENTE.
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MEDIANTE
TENSIONES
INDUCIDAS
Perforadoras de dardo: este sistema utiliza una llama de oxígeno y fuel-oil que calienta y quebranta la roca. Perforadoras de llama dirigida: similar al anterior excepto que se usa ácido nítrico en vez de oxígeno. Perforadoras de ciclo térmico: rompe la roca calentándola y enfriándola cíclicamente.
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Perforadoras micro-ondas: las rocas se calientan y pueden quebrantarse mediante la aplicación de micro-ondas. Perforación mediante fusión y vaporización. Perforadoras de fusión eléctrica: se utiliza una resistencia de alambre de tungsteno o iridio para calentar la punta del trépano. Perforadoras nucleares: los reactores nucleares producen temperaturas capaces de fundir la roca. Perforadoras de plasma: los generadores de plasma producen llamas ionizadas con temperaturas del orden de 20000 ºC. Perforadoras láser. Perforación química: utilizan flúor y otros reactivos químicos que producen reacciones de alta velocidad para destruir la roca.
Perforación en roca: La perforación de roca es una actividad muy difundida y necesaria para la extracción de los minerales de la tierra, construcción de carreteras, túneles, vías de acceso, puentes, fundaciones para la construcción de edificios, pozos de agua, entre otros. Para cada propósito existen métodos de perforación específicos y apropiados a los requerimientos que se precisen, a la inversión, velocidad de realización, calidad del terreno, condiciones ambientales, etc. La experiencia de la práctica de perforación nos permite juzgar sobre la facilidad con que pueden ser perforadas las rocas, incluso sin conocer sus propios nombres, composición química o la clase a que pertenecen. La gente con muchos años de perforación puede realizar fácil y acertadamente tales juicios, aun frecuentemente sin poder dar explicaciones razonables en que basan sus calificaciones, no obstante que, por otra parte, muchas veces tales gentes no saben ni siquiera el nombre o clasificación de la roca; a pesar de lo cual, en la mayoría de los casos sus juicios son aceptados. La perforación de una roca, basándose solamente en unas cuantas reglas, ensayos y observaciones de campo, que no requieren de ningún equipo especializado, para lo cual tampoco se requiere de una larga experiencia, bastando solo con tener un conocimiento general de la Geología.
TIPOS DE MAQUINAS – Martillos neumáticos ligeros: - Es indispensable que los martillos estén siempre bien engrasados. - Recomendamos el uso de nuestro engrasador E-05.
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· MS-40 (perforador): - Barrenador de 7,5 kg ligero y de fácil manejo pero a la vez de gran potencia. - Utilizado para corte de pequeños bloques de piedra. - Dado su consumo mínimo, es apto para trabajar con pequeños compresores o mangueras de poca sección. · MS-40 (picador): - Rompedor neumático manejable, potente y cómodo para trabajar. - Puede emplearse también abujardado así como de picador ligero. - Se fabrica tanto con buje cuadrado como hexagonal cónico. - Máquina perforadora neumática para utilizarla en la ejecución de taladros previos al corte con hilo diamantado. - Está ideada para que trabaje, sobre todo, en rocas semiduras y duras. - Entre sus características, destaca su gran estabilidad y robustez, y es de gran fiabilidad tanto en taladros verticales como horizontales.
Máquina neumática para perforación en roca:
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· MSP-1.X: - Es una máquina neumática para perforar tanto vertical como horizontalmente. - Puede realizar taladros de varios diámetros dependiendo del sistema de varillaje que utilice. - La principal ventaja es que gracias a una innovación o mejora en la misma, es posible hacer el taladro en horizontal a 60 mm de la superficie. Esto conlleva el consecuente aprovechamiento de la piedra al realizar dichos taladros.
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Banqueadores:
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- Es un perforador ligero con un martillo neumático sobre vía de 4 m. - Es una máquina con una gran versatilidad, que permite tanto la opción de sistema de traslación manual como a motor. - Destaca también por su gran flexibilidad en el trabajo de perforación, pues tiene la posibilidad de perforar en cualquier dirección, tanto vertical como horizontal. - Es una de las perforadoras más demandadas. - Con sus 2 martillos neumáticos se perfila como una máquina ideal para cortes largos, principalmente para la apertura de bancos. - Entre sus características, sobresale su gran estabilidad y fortaleza.
ENTUBADO “TUBOS RANURADOS Y TUBOS CIEGOS” COLOCACIÓN: Tubos Ranurados o Rejillas:
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Las rejillas deben colocarse enfrentadas a los niveles permeables y abarcando la máxima potencia posible del total de la formación acuífera. En la figura se representan diferentes colocaciones de la rejilla. “1; 2; 3; 4; 5”:
La posición 1 es incorrecta por dejar la zona inferior del acuífero desprovista de rejilla. El sondeo tendría una respuesta de pozo incompleto, con la consiguiente reducción del caudal potencial del acuífero. El tramo sin rejilla no podrá ser desarrollado. La posición 2 es semejante a la primera con el añadido de que se provocan mayores descensos en el acuífero. La posición 3 se considera correcta cuando se trata de acuíferos de gran espesor y se prevean presiones laterales que pudieran colapsar el sondeo por aplastamiento de la tubería. Los tramos de tubería ciega intercalados darán una mayor consistencia a la columna de entubación. La pérdida de caudal originada por esta disposición puede quedar compensada por el margen de seguridad. La posición 4 puede ser correcta en sondeos que captan acuíferos cautivos. En este supuesto la rejilla se enfrenta a la casi totalidad del espesor del acuífero. Conviene dejar un pequeño margen por arriba y por debajo sin rejilla para evitar arrastres de las formaciones limítrofes. Aunque en general es recomendable instalar rejilla en el 80% del acuífero, este porcentaje debe ser ajustado en función del espesor del mismo y del espesor de la zona de transición. La posición 5 es la correcta cuando se trata de acuíferos libres. En estos casos siempre habrá un abatimiento de niveles como consecuencia de los bombeos y, por tanto, en la zona superior no es necesario colocar rejilla.
TUBOS CIEGO: Se coloca donde no hay la formación acuífera.
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Construcción de Forro Sanitario y Empaques de Grava: Construcción de forro sanitario: Es la tubería de revestimiento colocada unas veces durante la perforación, otras después de acabada ésta. La que se coloca durante la perforación puede ser provisional o definitiva. La finalidad más frecuente de la primera es la de sostener el terreno mientras de avanza con la perforación. La finalidad de la segunda es revestir definitivamente el pozo.
Empaques de grava: Los sondeos perforados en formaciones acuíferas no consolidadas, constituidas esencialmente por arenas de diversos tamaños, precisan de la colocación de un macizo de grava filtrante. En ocasiones, también es necesario el acondicionamiento de acuíferos kársticos que contienen arcillas de descalcificación o arenas procedentes de la descomposición de dolomías, que presentan gravas problemas de arrastres de sólidos en suspensión y pueden comprometer la viabilidad de su explotación si no se equipan los sondeos con los filtros y empaques adecuados. En general, cuando la granulometría del acuífero está comprendida entre 2 y 0.05 mm de diámetro, que son los tamaños en que oscilan las arenas, es cuando normalmente se coloca un filtro artificial de gravas debidamente clasificadas en este espacio anular comprendido entre las paredes de la perforación y el entubado del sondeo. Además del empaque de gravas en los horizontes acuíferos a explotar, se sustituirá el tubo ciego por filtros metálicos con aberturas y tantos por ciento de sección libre adecuados al caudal de producción y al tamaño de la grava del macizo artificial. El empaque de gravas, además de servir de contención de las paredes del pozo, actúa como filtro para impedir que se provoquen arrastres de materiales sólidos durante la explotación del sondeo, que deteriorarían los equipos de bombeo, pudiendo llegar en algunos casos a invalidar la obra de captación por los elevados costos de reparación de los grupos motobomba, y el consiguiente relleno de las tuberías de transporte y distribución así como de los depósitos reguladores. Otra finalidad del macizo de gravas es la de conseguir una permeabilidad en el entorno del pozo varias veces superior alas del terreno acuífero, disminuyendo la velocidad de circulación del agua en su paso por el empaque y aumentando el rendimiento específico del sondeo al reducirse las pérdidas de carga. Finalmente, el macizo artificial de gravas será la base para poder desarrollar el sondeo mediante la eliminación de un determinado porcentaje de finos, a la vez que se consigue una gradación de tamaños de grano, que irá disminuyendo a medida que aumenta la distancia al eje del sondeo. En aquellos casos en que el acuífero esté constituido esencialmente por partículas superiores a 2 mm (gravas), no es necesario colocar macizo de gravas, siendo suficiente la colocación de una rejilla o filtro adecuado a la granulometría del acuífero, que permita el desarrollo por cualquiera de los procedimientos utilizados en este tipo de operaciones. Es obvio que para tamaños inferiores a 0.05 mm de diámetro, cuya clasificación corresponde a terrenos constituidos por limos o arcillas, cuya permeabilidad es prácticamente nula, no debe considerarse la utilización de filtros ni grava artificial, ya que el caudal que pueden aportar no es rentable en una explotación racional.
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PRUEBA DE BOMBEO: Bombeo por emulsor de aire comprimido: Es un buen medio para efectuar los ensayos de bombeo de corta duración, tanto mas cuanto que se pueda utilizar las varillas de perforación para inyectar el aire comprimido, sirviendo el entubado para la evacuación de la mezcla aire _ agua. Permite alcanzar los mejores diámetros interiores con un limite inferior de 3 pulgadas. El emulsor puede adaptarse sobre el terreno. Funciona con un compresor de cantera a 7 bares de presión. MEDIOS DE BOMBEO PARA EXPLOTACIÓN Bombas Alternativa: el cuerpo de bomba se halla sumergido y accionado desde la superficie por barras a 20 _ 45 golpes por minuto. Convienen para sondeos de débil caudal y se utilizan esencialmente para las necesidades domesticas y las eólicas. Su caudal varía de 0.4 a 0.5m3/h para profundidades de 15 a 125m. Bombas Rotativas: Las bombas rotativas representan los principales medios de bombeo industriales de instalación permanente y de bombeo continuo. El cuerpo de bomba, compuesto de pisos sucesivos de turbinas cuyo número permite asegurar la altura buscada, sumergido es accionado desde la superficie por un árbol de rotación. La de árbol, mantenida en su lugar por medio de paliers, debe ser perfectamente rectilínea, de donde la necesidad de entubados de gran diámetro para compensar las irregularidades del taladro de sonda y asegurar una verticalidad perfecta. El filtro es la base del dispositivo. Su caudal varía de 2 a 900m3/h con alturas de 25 a 300m. Bombas Eléctricas Sumergidas: El motor y la bomba forman con la rejilla, colocada en general entre los dos. Un bloque sumergido. El cable eléctrico desciende a lo largo del tubo. Es el medio de bombeo más potente recomendado para los ensayos de caudales preliminares. Puede instalarse en sondeos desviados e irregulares. Llamaremos la atención sobre la altura de inmersión que necesita a veces una perforación más profunda sobre todo para las bombas. Su caudal es de 1 a 300 m3/h para alturas de 25 a 300m. DESARROLLO Y LIMPIEZA DE POZO: Desarrollo: Este procedimiento busca extraer todos los restos de lodo y detritus de perforación, estabilizar las formaciones arenosas y tratar de obtener el mejor rendimiento específico del pozo (Custodio y Llamas, 1996). El desarrollo del pozo se realiza de la siguiente forma:
Inicialmente se debe tener una manguera de un material resistente, de ½’’ con una longitud mayor a la del pozo perforado. En un extremo de la manguera debe tener una válvula de retención y en el otro un tapón. 14
Posteriormente, la manguera se introduce hasta el fondo del pozo, de forma que sobre una brazada y se marca. Durante 30 minutos o más, se introduce y retira la manguera con movimientos rápidos y bruscos sin sobrepasar la marca del borde del encamisado. Se retira el tapón de la manguera, o se busca que por acción de la presión sea expulsado. El agua saldrá con fuerza limpiando el pozo. Este procedimiento se continúa hasta que el agua salga limpia.
Limpieza del Pozo: Con la limpieza del pozo se pretende retirar los residuos del filtro, principalmente de lodo y de otros materiales acumulados en el fondo del pozo. Debe ser realizado después del entubado y antes de realizar el desarrollo del pozo. La limpieza del pozo se realiza de la siguiente forma:
Se introduce una manguera dentro del pozo. Se sella el espacio entre la manguera y el encamisado con tiras de neumático para que el agua no se devuelva y pierda presión. Se inyecta agua a presión con la bomba de lodo para limpiar el filtro.
LAS ROCAS Las rocas son agregados de diversos minerales, auque, en ocasiones, pueden estar formadas por un único mineral. Las rocas se pueden formar de muy diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, afloran. Se las encuentra por toda la superficie terrestre. Para estudiarlas, dividimos las rocas en tres grandes grupos, según como se han formado: ígneas, formadas por la solidificación del magma; sedimentarias, originadas a partir de los materiales de la erosión acumulados en una zona concreta, y metamórficas, formadas por transformación de otros tipos.
ROCAS ÍGNEAS Se originan a partir de un magma (rocas fundidas a muy altaθ temperatura). El término ígneo deriva del latín igneus, es decir, ardiente. Las rocas ígneas se solidifican cuando se enfría el magma, sea bajo tierra o en la superficie. Las más antiguas tienen al menos 3.960 millones de años, mientras que las más jóvenes apenas se están formando en estos momentos. El granito es la roca ígnea más corriente, aunque existen más de 600 tipos. Hay dos tipos de rocas ígneas que se distinguen porque en un caso el magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse y endurecerse, y en el otro no. El magma que cristaliza bajo tierra forma rocas ígneas intrusivas. El que alcanza la superficie antes de solidificarse forma las rocas ígneas extrusivas.
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Rocas ígneas intrusivas: Las rocas ígneas que se forman en profundidad se enfrían más lentamente que las formadas en superficie, por lo que tienden a ser de grano más grueso y no contienen inclusiones gaseosas o de vidrio. Los grandes cristales normalmente se empaquetan de forma compacta, confiriendo un aspecto granuloso a la roca. Hay dos tipos de rocas ígneas intrusivas. Las hipó avísales se forman justo debajo de la superficie, normalmente en diques y sills. Las rocas plutónicas se forman a mayor profundidad y se emplazan en forma de plutones y batolitos. Las rocas ígneas intrusivas quedan expuestas a la superficie si las rocas que las cubren desaparecen por efecto de la erosión. Rocas ígneas extrusivas: Si el magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse, forma rocas ígneas extrusivas de grano fino, también llamadas rocas volcánicas, ya que el magma surge por los volcanes. Las rocas ígneas extrusivas tienen formas fluidas y cristales de poco tamaño que crecen rápidamente, y suelen contener inclusiones de vidrio y de gas. Composición: Las rocas ígneas están compuestas esencialmente por silicatos, generalmente ortosa, plagioclasa, cuarzo, mica biotita, olivino, anfíboles y piroxenos. Cada tipo de roca ígnea contiene distintas proporciones de estos minerales. Clasificación: Las rocas ígneas se clasifican según la cantidad de sílice que contienen. También se pueden agrupar por el tamaño de los cristales. El tipo de magma, la forma en que viaja hasta la superficie y la velocidad de enfriamiento determinan la composición y características como el tamaño del grano, la forma de los cristales y el color . El tamaño del grano indica si una roca ígnea es intrusiva (de grano grueso) o extrusiva (de grano fino). Las primeras, como el gabro, tienen cristales de más de 5 mm de diámetro; las rocas de grano medio, como la dolerita, tienen cristales de entre 0,5 y 5 mm de tamaño; por último, las de grano fino, como el basalto, tienen cristales de menos de 0,5 mm. La forma de los cristales es otro indicador del origen de la roca. Un enfriamiento lento permite que los minerales tengan tiempo de desarrollar cristales bien formados (idiomórficos). Un enfriamiento rápido sólo permite la aparición de cristales mal formados (alotriomórficos).
ROCAS SEDIMENTARIAS Se forman en la superficie terrestre o cerca de ella. Normalmente, θ la roca se fragmenta y se disuelve por acción de la meteorización y la erosión, las partículas se sedimentan y los minerales disueltos cristalizan a partir del agua y forman sedimentos. Los componentes de la roca fragmentada son transportados por el agua y el hielo y, enterrados a poca profundidad, se convierten en nuevas rocas. Las rocas sedimentarias se disponen en capas, las más recientes situadas sobre las más antiguas, lo que permite a los geólogos conocer la edad relativa de cada capa. Las rocas sedimentarias suelen contener fósiles, que pueden ser de utilidad tanto para datar las rocas como para determinar su origen. Existen tres grupos principales: orgánicas, detríticas y químicas. Rocas sedimentarias orgánicas: Las rocas sedimentarias orgánicas se forman a partir de restos vegetales o animales. Por lo general contienen fósiles, y algunas están compuestas casi íntegramente de restos de seres vivos. Por ejemplo, el carbón se forma a partir de capas
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de material vegetal comprimido. La mayor parte de la piedra caliza procede de restos de criaturas marinas. Rocas sedimentarias detríticas: Las rocas sedimentarias detríticas están constituidas por partículas de rocas más antiguas que pueden estar situadas a cientos de kilómetros. Las rocas de origen se fragmentan debido a la lluvia, la nieve o el hielo, y las partículas resultantes son arrastradas y depositadas como sedimentos en desiertos, en playas o en los lechos de océanos, lagos y ríos. Las rocas detríticas se clasifican de acuerdo con el tamaño de las partículas que contienen. La arenisca es un ejemplo de roca sedimentaria detrítica. Rocas sedimentarias químicas: Las rocas sedimentarias químicas se forman a partir de minerales disueltos en el agua. Cuando el agua se evapora o se enfría, los minerales disueltos pueden precipitar y formar depósitos que pueden acumularse con otros sedimentos o formar rocas por su cuenta. Las sales son un ejemplo habitual de rocas sedimentarias químicas. Formación de rocas sedimentarias: El proceso que convierte los sedimentos no consolidados en roca se denomina litificación. A diferencia de las rocas metamórficas, las sedimentarias se forman cerca de la superficie terrestre, bajo presiones y temperaturas relativamente bajas. Los sedimentos más antiguos quedan enterrados bajo las nuevas capas y se van endureciendo gradualmente por la compactación y la cementación. La compresión que sufren esos sedimentos para formar rocas se denomina compactación. A medida que se van amontonando las capas de sedimentos, las más inferiores van quedando aplastadas por el peso de las superiores. El grado de compresión que pueden soportar depende del tipo de sedimento. El sedimento de grano fino se puede reducir a una décima parte de su grosor original en un proceso del que se obtiene la argilita (roca constituida por arcillas), mientras que la arena se puede comprimir muy poco. Los sedimentos suelen contener una gran cantidad de agua entre las partículas que se expulsan durante la compactación. Los componentes minerales disueltos pueden cristalizar a partir de esa agua y cementar los sedimentos. Los cementos minerales más comunes son la calcita y el cuarzo. Clasificación de las rocas sedimentarias: La apariencia de una roca sedimentaria queda determinada por las partículas que contiene. Características como el tamaño y la forma del grano o la presencia de fósiles pueden ayudar a clasificar este tipo de rocas. El tamaño de los granos de las rocas sedimentarias varía mucho, desde grandes cantos hasta las minúsculas partículas de arcilla. Los conglomerados y las brechas, compuestos de guijarros y cantos rodados, son las rocas sedimentarias de grano más grueso; la arenisca está formada por partículas del tamaño de granos de arena y el esquisto es la roca sedimentaria de grano más fino. La forma de los granos que integran las rocas sedimentarias depende de cómo éstos se han transportado. La erosión del viento crea partículas de arena esféricas y guijarros angulosos. La del agua origina partículas de arena angulosas y guijarros esféricos. Los fósiles son restos animales o vegetales conservados en capas de sedimentos. El tipo de fósil que contiene una roca indica su origen. Por ejemplo, un fósil marino sugiere que la roca se formó a partir de sedimentos depositados en el lecho oceánico. Los fósiles suelen aparecer principalmente en rocas sedimentarias, nunca en las ígneas y raramente en las metamórficas.
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ROCAS METAMÓRFICAS En la profundidad de la corteza terrestre, las temperaturas y las θ presiones son altísimas. Dentro de nuestro planeta, el grupo de minerales que compone una roca se puede transformar en otro que sea estable a presiones y temperaturas superiores. Las rocas situadas cerca de un cuerpo de magma caliente se pueden transformar por la acción del calor . Las rocas que han sido enterradas a gran profundidad por la acción de placas tectónicas convergentes pueden transformarse por el aumento de la presión y de la temperatura. Ese cambio se denomina metamorfismo, un proceso que puede modificar cualquier tipo de roca, sea sedimentaria, ígnea o incluso metamórfica. Por ejemplo, la piedra caliza, que es sedimentaria, puede convertirse en mármol, y el basalto, que es ígneo, en una roca verde, anfibolita o eclogita. Temperatura y presión: Cuanto mayor sea la profundidad a la que esté enterrada una roca, más calor y mayor temperatura soportará. Con cada kilómetro de profundidad la temperatura aumenta unos 25°C y la presión, unas 250 atmósferas. El aumento de la temperatura y de la presión puede transformar las rocas en dos aspectos: pueden cambiar el conjunto de los minerales presentes en la roca preexistente (la paragénesis) y formar un conjunto nuevo, y también pueden cambiar el tamaño, la forma y la disposición de los cristales en la roca. Ambos procesos pueden causar la destrucción de los cristales preexistentes y generar cristales nuevos por recristalización. El metamorfismo tiene lugar con temperaturas de 250 a 800°C; con temperaturas superiores a 650°C, las rocas se pueden fundir para formar magma y una roca "mixta" denominada migmatita. Metamorfismo regional: A medida que se forman las montañas, grandes cantidades de roca se deforman y se transforman debido a un proceso llamado metamorfismo regional. Las rocas enterradas a poca profundidad descienden a mayores profundidades, donde a temperaturas y presiones superiores se pueden formar nuevos minerales. Una zona que ha sufrido el proceso de metamorfismo regional puede ocupar miles de kilómetros cuadrados. Este tipo de metamorfismo se clasifica en grado bajo, medio y alto en función de las temperaturas alcanzadas. La pizarra, el esquisto y el gneis son ejemplos de rocas afectadas por el metamorfismo regional. Metamorfismo de contacto: El metamorfismo de contacto se da cuando las rocas son calentadas por un cuerpo de magma. Los fluidos liberados por ese proceso pueden atravesar las rocas y seguir transformándolas. La zona afectada situada en torno a una intrusión ígnea o un flujo de lava se denomina aureola. Su tamaño depende del de la intrusión y de la temperatura del magma. Los minerales de la roca original pueden transformarse de modo que la roca metamórfica resultante sea más cristalina, y en el proceso pueden desaparecer componentes, como los fósiles. Las corneanas son el resultado habitual del metamorfismo de contacto. Metamorfismo dinámico: El metamorfismo dinámico es una forma secundaria de metamorfismo que se da cuando las rocas son comprimidas a causa de los grandes movimientos de la corteza terrestre, en especial a lo largo de sistemas de fallas. Grandes masas de roca se superponen a otras rocas y, en los puntos donde entran en contacto, se forman unas rocas metamórficas denominadas milonitas.
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La clasificación de las rocas metamórficas: Las rocas metamórficas presentan una serie de características comunes. El análisis de la estructura, el tamaño del grano y el contenido mineral puede ayudar a clasificar estas rocas. El término textura hace referencia a cómo se orientan los minerales en el seno de una roca metamórfica. La orientación de los cristales indica si la roca se ha formado como consecuencia de un aumento de presión y de temperatura, o bien, sólo por un incremento de esta última. En las rocas metamórficas de contacto, los minerales suelen estar ordenados al azar. En las de metamorfismo regional, la presión a la que se ha visto sometida la roca suele provocar que determinados minerales se alineen. El tamaño de los cristales refleja el grado de calor y presión al que se ha expuesto la roca. En general, cuantas más altas hayan sido la presión y la temperatura, mayores serán los cristales. Por ejemplo, la pizarra, que se forma bajo poca presión, es de grano fino; el esquisto, que se forma a temperaturas y presiones moderadas, es de grano medio; y el gneis, formado a altas temperaturas y presiones, es de grano grueso. La presencia de determinados minerales en las rocas metamórficas puede ayudar en el proceso de identificación. El granate y la cianita se dan en el gneis y el esquisto, mientras que en la pizarra suelen encontrarse cristales de pirita.
ACUIFEROS Es una formación geológica subterránea compuesta de grava, arena o piedra porosa, capaz de almacenar y rendir agua. Las condiciones geológicas e hidrológicas determinan su tipo y funcionamiento. Por ejemplo, se espera que mientras mayor sea la porosidad de las rocas (variante entre 5 y 20 por ciento), según el tipo de roca, más agua produzca el acuífero. Hay dos tipos de acuíferos: los confinados y los no confinados. En el acuífero confinado, el agua está atrapada entre las estratas impermeables de la roca o entre rendijas de la formación rocosa. Dicha agua podría encontrarse almacenada a presión, y a esta presión se le llamaría artesana. Si se hinca un pozo en un acuífero confinado, el nivel del agua en el pozo aumenta en proporción a la presión artesiana, y fluye naturalmente sin necesidad de utilizar una bomba 9 de la presión ser alta). Tanto a este pozo como a su acuífero se le llaman también artesianos. Los acuíferos artesianos profundos pueden tener un espesor de hasta 3,000 pies (914 metros), y rendir hasta 1,000 galones de agua por minuto. En un acuífero no confinado, en cambio, el agua no está almacenada a presión por no estar encapsulada en la roca. Si se hincara un pozo en él, el agua se tendría que bombear a las superficies. .
ZONAS DE UN ACUÍFERO Si admitimos que los acuíferos reciben agua de la precipitación (aunque puede recibirla por otras vías), se pueden definir tres zonas: zona de alimentación o recarga, zona de circulación y zona de descarga. La zona de alimentación es aquella donde el agua de precipitación se infiltra. La zona de descarga es la zona donde el agua sale del acuífero, como puede ser un manantial o la descarga al mar o a un río. 19
La zona de circulación es la parte comprendida entre la zona de alimentación y la zona de descarga, en donde el agua se desplaza por gravedad.
TIPOS DE ACUÍFEROS Según la presión hidrostática: libres, confinados y semiconfinados
Acuíferos libres También llamados no confinados o freáticos. 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. En estos acuíferos, al perforar pozos que los atraviesen total o parcialmente, el agua alcanza un nivel que sería el mismo que tendría dentro de la formación geológica, es decir el nivel freático (nivel real) coincide con el nivel piezométrico (nivel ideal que alcanzaría el agua a presión atmosférica). Acuíferos confinados También llamados cautivos, a presión o en carga. 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. Por este motivo al perforar pozos que atraviesen el límite superior del material que constituye el acuífero, se observará que el nivel del agua asciende muy rápido hasta que se estabiliza en el nivel piezométrico. Podrán darse pozos surgentes si el nivel del agua queda por encima del nivel topográfico y pozos artesianos si el nivel se estabiliza por debajo de la cota del terreno. De esta manera, si imaginamos una serie de pozos atravesando un acuífero de este tipo, y unimos los niveles que alcanza el agua en cada uno, obtendríamos una superficie piezómetrica que no coincide con el nivel freático que tenía el acuífero en estado natural. Acuíferos semiconfinados Constituyen una variedad de los confinados, y se caracterizan por tener el techo (parte superior) o/y el muro (parte inferior) sellado por materiales que no son totalmente impermeables, sino que constituyen un acuitardo, es decir, un material que permite una filtración vertical que alimenta muy lentamente al acuífero principal. En estos casos, habrá situaciones en los que la recarga podrá hacerse en ambos sentidos en función de la diferencia de potencial. Un mismo acuífero puede ser libre, cautivo y semicautivo según sectores
Acuíferos colgados Algunas veces se da una capa de material más o menos impermeable por encima del nivel freático. El agua que se infiltra queda atrapada en esta capa para formar un lentejón, que normalmente tiene una extensión limitada sobre la zona saturada más próxima. Los 20
acuíferos colgados son más comunes de lo que se pueda suponer, aunque quizá sólo ocupan unos pocos centímetros de espesor, o sólo se alimenten después de una recarga muy excepcional. No suponen un recurso muy fiable, ya que a veces se puede perforar del todo y el pozo construido facilita el drenaje del agua contenida en el lentejón hacia la zona saturada.
Ciclo Hidrológico del Agua El agua no permanece estacionaria sobre la Tierra sino que se establece una circulación del agua entre los océanos, la atmósfera y la litosfera-biosfera de forma permanente. Es lo que se conoce como ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico se podría definir como el “proceso que describe la ubicación y el movimiento del agua en nuestro planeta". Es un proceso continuo en el que una partícula de agua evaporada del océano vuelve al océano después de pasar por las etapas de precipitación, escorrentía superficial y/o escorrentía subterránea. El concepto de ciclo se basa en el permanente movimiento o transferencia de las masas de agua, tanto de un punto del planeta a otro, como entre sus diferentes estados (líquido, gaseoso y sólido). Este flujo de agua se produce por dos causas principales: la energía Solar y la gravedad.
FASES DEL CICLO HIDROLÓGICO Evaporación: El ciclo se inicia sobre todo en las grandes superficies líquidas (lagos, mares y océanos) donde la radiación solar favorece que continuamente se forme vapor de agua. El vapor de agua, menos denso que el aire, asciende a capas más altas de la atmósfera, donde se enfría y se condensa formando nubes. Precipitación Cuando por condensación las partículas de agua que forman las nubes alcanzan un tamaño superior a 0,1 mm comienza a formarse gotas, gotas que caen por gravedad dando lugar a las precipitaciones (en forma de lluvia, granizo o nieve).
Retención Pero no toda el agua que precipita llega a alcanzar la superficie del terreno. Una parte del agua de precipitación vuelve a evaporarse en su caída y otra parte es retenida (“agua de intercepción”) por la vegetación, edificios, carreteras, etc., y luego se evaporada del agua que alcanza la superficie del terreno y la otra parte se encharca en lagos y embalses (“almacenamiento superficial”) volviendo una gran parte de nuevo a la atmósfera.
Escorrentía superficial: Circula sobre la superficie y luego se reúnen en arroyos y más tarde desembocan en los ríos (“escorrentía superficial”). Esta agua que circula superficialmente irá a parar a lagos o al mar, donde una parte se evaporará y otra se infiltrará en el terreno.
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Infiltración Pero también una parte de la precipitación llega a penetrar la superficie del terreno (“infiltración”) a través de los poros y fisuras del suelo o las rocas, rellenando de agua el medio poroso. Evapotranspiración En casi todas las formaciones geológicas existe una parte superficial cuyos poros no están saturados en agua, que se denomina “zona no saturada”, y una parte inferior saturada en agua, y denominada “zona saturada”. Una buena parte del agua infiltrada nunca llega a la zona saturada sino que es interceptada en la zona no saturada. En la zona no saturada una parte de esta agua se evapora y vuelve a la atmósfera en forma de vapor, y otra parte, mucho más importante cuantitativamente, se consume en la “transpiración” de las plantas. Los fenómenos de evaporación y transpiración en la zona no saturada son difíciles de separar, y es por ello por lo que se utiliza el término “evapotranspiración” para englobar ambos términos. Escorrentía subterránea El agua que desciende, por gravedad-percolación y alcanza la zona saturada constituye la “recarga de agua subterránea. El agua subterránea puede volver a la atmósfera por evapotranspiración cuando el nivel saturado queda próximo a la superficie del terreno. Otras veces, se produce la descarga de las aguas subterráneas, la cual pasará a engrosar el caudal de los ríos, rezumando directamente en el cauce o a través de manantiales, o descarga directamente en el mar, u otras grandes superficies de agua, cerrándose así el ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico es un proceso continuo pero irregular en el espacio y en el tiempo. Una gota de lluvia puede recorrer todo el ciclo o una parte de él. Cualquier acción del hombre en una parte del ciclo, alterará el ciclo entero para una determinada región. El hombre actúa introduciendo cambios importantes en el ciclo hidrológico de algunas regiones de manera progresiva al desecar zonas pantanosas, modificar el régimen de los ríos, construir embalses, etc. El ciclo hidrológico no sólo transfiere vapor de agua desde la superficie de la Tierra a la atmósfera sino que colabora a mantener la superficie de la Tierra más fría y la atmósfera más caliente. Además juega un papel de vital importancia: permite dulcificar las temperaturas y precipitaciones de diferentes zonas del planeta, intercambiando calor y humedad entre puntos en ocasiones muy alejados. Las tasas de renovación del agua, o tiempo de residencia medio, en cada una de las fases del ciclo hidrológico no son iguales. Por ejemplo, el agua de los océanos se renueva lentamente, una vez cada 3.000 años, en cambio el vapor atmosférico lo hace rápidamente, cada 10 días aproximadamente
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POROSIDAD COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO Cuando se habla del coeficiente de almacenamiento se refiere a la Porosidad de un medio poroso permeable, es específicamente a la Porosidad Total, que es el cuociente entre el Volumen de “huecos interconectados” y el volumen total de la muestra en análisis y se expresa en %. La Porosidad Total se compone de dos partes: la Porosidad Efectiva y la Retención Específica. La primera porosidad efectiva, representa el cuociente entre el agua que puede ser drenada gravitacionalmente desde una muestra totalmente saturada, y el volumen total de la muestra en análisis. La retención específica representa el cuociente entre el agua que no puede ser drenada gravitacionalmente y el volumen total de la muestra. Es el agua que por fuerzas inter granulares queda adheridas las partículas por fuerzas superiores a la fuerza de gravedad. el agua obtenible en acuíferos es la que esta disponible como porosidad efectiva y en consecuencia es un parámetro clava en la captación de agua subterránea por estar ella controlada por la fuerza de gravedad. En términos de coeficiente de almacenamiento los valores habituales en acuíferos freáticos o libres varían en el rango 1 a 10%, mientras que en el caso de acuíferos confinados, también llamados artesanos, los valores se sitúan en el rango 0.1 a 0.001 % y menos por tanto se puede aprovechar mas agua almacenada en acuíferos freáticos libres que en acuíferos confinados porque entregan mas agua por unidad de volumen
DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO Se define como Coeficiente de Almacenamiento (S) del acuífero al volumen desplazado por una columna del acuífero de superficie unitaria (1 cm. ²) cuando la superficie freática desciende un valor unitario (1 cm.) en un acuífero libre, lo que equivale esencialmente al rendimiento específico (porosidad eficaz). El mismo concepto, aplicado a un acuífero confinado, implica el descenso en un valor unitario de la presión hidrostática en la columna del prisma acuífero considerado. Los valores promedio de S para acuíferos libres oscilan entre 0.3 a 0.05, mientras que para acuíferos cautivos, donde predomina el espesor (e) sobre el Coeficiente de Almacenamiento, están entre 0.1 a 0.00001.
CALIDAD DE LAS AGUAS:
Composición Química: Los terrenos naturales contienen sales más o menos solubles. Ciertos minerales, por
otra parte, se alteran al contacto del agua; es el caso particular de las micas que se alteran liberando calcio y magnesio. Además, ante de infiltrarse las aguas, se encuentran en
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contacto con los suelos y las tierras vegetales, ricas en compuestos solubles de origen orgánico o mineral. Como resultado, las aguas subterráneas están siempre más o menos cargadas de sustancias disueltas. El residuo seco es el estado de salinización total del agua. Es el pozo subsistente después de la evaporación completa. Bajo los climas de húmedos, el residuo seco de las aguas subterráneas no muy profundas, no supera el gramo por litro. En Francia es casi siempre inferior a 0.5g ó 500mg/l. pero en los países áridos, las concentraciones pueden ser más grandes, pudiendo alcanzar muchos gramos o incluso muchas decenas de gramos por litro. A partir de 6 ó 7 g/l las aguas son impropias para todo uso. La composición global de las aguas subterráneas es notablemente constante, cualquiera que sea su prominencia geográfica; son solamente las concentraciones de cada constituyente quienes varían. Resultando que el análisis detallado esta perfectamente normalizado, puesto que es suficientemente proceder regularmente con las mismas dosificaciones.
Aguas muy Concentradas de Gran Profundidad: A partir de una cierta profundidad, incluso bajo climas húmedos, las aguas de la
zona de saturación pueden ser muy saladas. Las aguas recogidas en los sondeos profundos de investigación petrolífera tienen, con frecuencia, los residuos secos superiores al del agua del mar (35g/l). Este fenómeno es comprensible si se piensa que el ciclo de las aguas subterráneas prosigue durante todo un período geológico. Mientras que el agua regularmente recorre un ciclo cerrado continúo (precipitación, escorrentía, circulación subterránea, evaporación, etc.), los minerales solubles que no pueden seguir más que la mitad terrestre de un trayecto han sido poco a poco lavados de los terrenos drenados y depositados en el mar en el estado de residuo de evaporación. Pero las regiones profundas no son alcanzadas por la circulación subterránea. No pudiendo ser desembarazadas de sus sustancias solubles, están saturadas por aguas muy concentradas. Se puede considerar que existe bajo la superficie de saturación una zona de 24
lavado superficial, o zonas de aguas verdosas de H. Schoeller, coronando la zona inferior de las aguas estancadas súper saladas. Es probable también que se acabe por establecer un cierto equilibrio en función de las densidades; las aguas dulces tienen tendencia a situarse encima de las aguas saladas más densa. Es la existencia de esta zona de aguas estancadas la que impide generalmente explotar por sondeos las aguas profundas. El espesor de la zona de lavado es extremadamente variable; puede exceder 500m, pero disminuye cerca de los litorales. Las aguas fósiles son aguas dulces estancadas, almacenadas bajo la zona de lavado. El análisis de los componentes radiactivos ha permitido revelar las reservas subterráneas, datadas en varios millones de años. Pueden ser particularmente preciadas en zonas áridas, como las que alimentan los oasis en los borde del Sahara. El agua recogida a 600m de profundidad por el sondeo artesiano de la región árida de Tucano es posible que sea fósil, pero su antigüedad no ha sido estudiada.
Representación Grafica: El empleo de los logaritmos presenta dos ventajas: Primeramente, se puede hacer
figurar juntamente aguas de concentraciones muy diferentes, con una buena precisión para las que están menos concentradas. Segundo, la conversión en mili equivalentes de los resultados brutos expresados en mg/litro pueden ser hechas gráficamente, pues es suficiente restar los logaritmos correspondientes para dividir los valores hallados por la revelación p/v. con este efecto, las escalas son desplazadas entre ellas según el principio de las reglas de calculo, la separación es igual para cada ion o logaritmo de p/v.
Dureza del Agua: La dureza de un agua es la propiedad de requerir una cantidad de jabón superior a la
exigida por el agua destilada para dar origen a una espuma persistente. Puede ser llamada dureza permanente. La dureza es debida a la presencia de calcio y de magnesio. En efecto, el jabón es una combinación de una sal de sodio con un acido, que se descompone en presencia de Ca y de Mg, el acido liberado forma con el calcio un precipitado gaseoso insoluble. La dureza era determinada, en otro tiempo, por la cantidad de jabón necesario para la formación de una espuma persistente. El procedimiento es todavía empleado, pero
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sus resultados son aproximativos y es preferible dosificar los iones Ca ++ y Mg++ por precipitación o con un complexón. La dureza permanente es medida tras la ebullición durante hora y media.
Poder Incrustante y Poder Corrosivo: Todo metal es normalmente corroído por el agua, pero si se deposita conjuntamente
una costra carbonatada protectora, la corrosión disminuye de intensidad a medida que se forma esta costra, la cual puede producirse en el transcurso de un mes a un año. Para que un agua no sea corrosiva, necesita que la velocidad de formación de la corteza protectora sea más elevada que la velocidad de corrosión. La formación de costra protectora depende de la concentración en carbonato y en bicarbonato de calcio. Los análisis alcalimétricos permiten conocer la dosis
de
bicarbonatos y de hidratos alcalinos contenidos en el agua. El análisis alcalimétrico simple, T. A., da la dosis total de los hidratos alcalinos y solamente la mitad de los carbonatos. El análisis alcalimétrico completo, T. A. C., da el total de los hidratos, carbonatos y bicarbonatos alcalinos y alcalino – térreos. La corrosión depende del PH del agua que esta así mismo ligada al contenido de gas carbónico disuelto, es decir, en definitiva a la concentración de acido carbónico libre. Para una concentración dada de bicarbonato de calcio corresponde una dosis es rebasada, la capa protectora no se puede depositar y el agua corrosiva. Si no es alcanzada, el carbonato de calcio precipita y el agua es incrustante. A cada valor de T. A. C. corresponde un PH, llamado PH de equilibrio. Cuando el PH real del agua es inferior a su PH de equilibrio, debe ser considerada como corrosiva; es incrustante en el caso contrario. Para construir una captación de forma racional es preciso, antes de escoger el material mas apropiado para el filtro, comparar el PH real del agua medido inmediatamente después de la toma de muestra, con su PH de equilibrio calculado como hemos indicado. Recordemos que se tiene la opción entre el hierro galvanizado, el acero inoxidable, el aluminio, el cobre, el bronce de hierro protegido por una película de rilsán, las poliamidas y la madera moldeada. 26
Cuando su PH real es inferior a 9.5, las aguas atacan el hierro puro o aleado. Este es prácticamente el caso de todas las aguas naturales. Se podrá, sin embargo, emplear el hierro o una aleación de hierro si el PH de equilibrio es netamente superior a PH real a condición, sin embargo, de que el valor del PH real sea menor igual a 7.4. En el caso contrario, es mejor no utilizarlo. Los otros metales son corroídos por las acciones electrolíticas o bacterianas, a causa de las impurezas que contiene. El cobre es atacado a consecuencia de un oxido de cobre. Un decapado especial hecho en fábrica después de la fabricación, permite obtener un metal puro, que dará más duración al filtro. El bronce es corroído por la separación del cinc de la aleación. Esto puede ser ocasionado por el agua o por formarse concreciones en los tubos. El fenómeno parece ligado a la presencia de cloruros en las aguas pobres en bicarbonato de calcio. Antes de hacer la aleación de un filtro de bronce será prudente dosificar los cloruros y la dureza del agua.
Limpieza de los Filtros Incrustados: Un filtro corroído está irremediablemente perdido, perolas incrustaciones que
obstruyen las entradas de agua pueden ser tratadas por ácidos clorhídricos, a condición de que el metal del filtro no sea atacado, el hierro galvanizado es atacado a causa del cinc que contiene. Tras proceder al desmontaje de las partes sumergidas de la bomba, se instala en el sondeo un tubo de ½, ¾ ó 1 pulgadas de diámetro. No puede ser de hierro galvanizado; su base debe descender hasta el comienzo del filtro o un poco más bajo. Se vertirá bastante ácido para llenar el filtro, pero puede ser diluido por las entradas de agua. Después del tratamiento, la captación debe ser sometida a un bombeo prolongado para eliminar toda traza de ácido. Los ensayos del PH permitirán controlar la vuelta a la normalidad. Si existen otras captaciones a menos de 100m, se recomienda vigilar también el PH de su agua durante el transcurso de las operaciones, pues las infiltraciones de ácido podrían eventualmente afectarlas.
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Polución Orgánica: Una de las principales ventajas de las aguas subterráneas reside en el hecho de que
son raramente contaminadas por las bacterias nocivas. Hay, sin embargo, que establecer una distinción entre los terrenos porosos y los fisurados. En el caso de los terrenos porosos, las rocas forman un filtro natural extremadamente eficaz, porque el agua es forzada por las presiones hidrostáticas soportadas a circular entre las aberturas estrechas reteniendo todas las impurezas. La infiltración será tanto mejor cuanto mas fina sea la granulometría. Las aguas subterráneas que contienen son casi siempre potable cualquiera que sea su origen. Igualmente las aguas usadas son rápidamente depuradas por circulación subterránea, es esto lo que permite considerar una realimentación artificial de ciertas capas. Al contrario, las aguas recorridas en las rocas fisuradas no deberían ser consumidas sin un examen previo. Pueden, en efecto, existir caminos subterráneos fáciles y libres de sospecha, llevando directamente las aguas usadas hasta las fuentes de captaciones. Es el análisis bacteriológico quien indicara si el agua es potable o si es peligrosa, aunque los virus no sean apenas apreciados. Esta cuestión es demasiado especializada para ser abordada aquí. Señalamos, sin embargo, que para recoger y transportar la muestra a analizar, hay que respetar ciertas precauciones que son exigidas por el laboratorio. Una exposición prolongada al aire o al sol podría haber destruido los gérmenes nocivos, antes de hayan sido descubiertos. Existen, sin embargo, los componentes dosificados por vía mineral, cuya presencia hace temer un agua peligrosa, el NH4 proveniente de la descomposición de materia orgánica animal o vegetal, así como el NO2 y el NO3. Pero el NO3 indica un origen más lejano que el NO2 y es menos alarmante. Existen aguas potables excedentes con más de 20mg/l de NO3. Las materias orgánicas vegetales no aportan gérmenes peligrosos para el hombre. Son las materias orgánicas animales las que son nocivas. Si el análisis ha descubierto NO 3, y sobre todo NO2 ó NH4, hay que buscar si el origen orgánico es animal o vegetal. 28
Protección de las Captaciones Contra la Polución: La captación que da acceso a las aguas subterráneas es por si misma una fuente de
polución. La contaminación resulta de las infiltraciones alrededor de las entibaciones de los pozos y de las tuberías de los sondeos, y es tanto más insidiosa cuanto se desarrolla tras haber sido analizadas las aguas y reconocidas potable en la puesta en servicios, de forma que corren el riesgo de pasar totalmente inadvertidas. Es necesario velar cuidadosamente para evitar las infiltraciones alrededor de todas las captaciones (pozos o sondeos). Se asegura la estanqueidad alrededor de una columna de sondeo cerrando con cemento desde la cima de la cima de la zona filtrante hasta la superficie. La contaminación puede ser debida a las aguas de superficie así como a aguas subterráneas más alta que la capa captada. En la proximidad de un río, puede igualmente producirse después de una crecida.
Agua Potable para las Aglomeraciones no Urbanizadas:
El desarrollo anárquico de aglomeraciones o de arrabales no urbanizados abunda hoy día, particularmente en el tercer mundo. Los nuevos ciudadanos y, por consiguiente, su modo de vida tradicional, es decir, que beben el agua de pozos aflorado la superficie de saturación, como hacían en el campo en hábitat disperso, pero en estas condiciones de superpoblación, estos pozos se encuentran naturalmente polucionados por las aguas usadas y los desagües. El establecimiento de alcantarillas y de redes de distribución de aguas, generalmente, no se realiza inmediatamente, pero hay casi siempre un medio simple y poco costoso, realizable en el campo, para encontrar el agua subterránea potable pudiendo alimentar las fuentes públicas. Para la máxima seguridad desde el punto de vista de la higiene, las captaciones deben ser ejecutadas en tres etapas:
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1. Perforar hasta una profundidad superior a la capa freática polucionada, entubar y cimentar hasta el fondo, de forma que se realice un antepozo estanco. 2. Desinfectar el antepozo con cloro, pues ha sido necesariamente contaminado durante la perforación de la capa polucionada. 3. Ejecutar en el interior del antepozo una perforación de diámetro inferior, en la cual se colocara una tubería acabada con un filtro. Se puede desarrollar el terreno alrededor del filtro, pues es naturalmente imposible introducir un empaque de gravas. Las condiciones geológicas permiten, a menudo, considerar captaciones de agua potable de este tipo. Muchas regiones serán además más favorables que fortalezca, pues la proximidad del mar limita la profundidad de las obras a causa del peligro de intrusión de agua marina.
Flujo en régimen de variación, o de no equilibrio Como consecuencia de la sobreestimación que producen los métodos de equilibrio, se han desarrollado métodos de evaluación del flujo subterráneo que tienen en cuenta el no cumplimiento de algunas de las premisas de la Ley de DUPUIT, y en particular que no se produce una transmisión permanente entre la extracción de agua y la recarga, influyendo entonces la variable tiempo en el esquema de análisis a realizar.
THEIS (1935) presentó una fórmula basada en la analogía de transmisión del calor en un medio poroso, que tiene en cuenta el efecto del tiempo y las características de almacenamiento del acuífero: s = Q. W (u)/ (4. π. T) (1) Siendo: W (u) = ∫ e-u. du; (2) U u = r². S / (4. t. T) (3) t: tiempo en días desde la iniciación del bombeo S: constante de almacenamiento del acuífero s : depresión o abatimiento de un pozo de observación a una distancia r del pozo de bombeo; Q: caudal en m³/día; T: transmisibilidad en m³/día/m, como producto del Coeficiente de Permeabilidad por el espesor (e) del acuífero;
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U: variable de pozo; W (u): función de pozo. La Función de pozo de u puede evaluarse del desarrollo de la serie: W (u) = - 0.5772 – ln u + u – u²/ (2. 2!) + u³/ (3. 3!) Función que está resuelta para una diversa gama de valores de u, y que representada gráficamente como función patrón contribuye a la aplicación del método de coincidencia o de superposición gráfica entre la Curva patrón W (u) vs. u y la Curva experimental obtenida de los datos de campo. Las curvas experimentales que pueden realizarse, utilizando papel con escalas logarítmicas, se diseñan a partir de los siguientes pares de variables: Log s – log r²/t (para un tiempo fijo t) log s log t para piezómetros de observación) Log s – los r² (con la información proporcionada por varios piezómetros) Las ecuaciones presentadas, agrupadas según la forma siguiente, justifican el proceso superposición gráfica que se utiliza:
s1 = Q. W (u1) / 4. Π. T (5) u1 = (r1² / t). (S/ 4. T) (6) Donde los valores con el subíndice 1 están indicando las variables que se representan en las gráficas de curva patrón y curva experimental. Los demás elementos de las ecuaciones son constantes. De la superposición de ambas curvas manteniendo sus ejes paralelos, se ajusta un tramo o al menos un punto de superposición. Las coordinadas de ese punto común se utilizan para obtener T y S por medio de las ecuaciones (5) y (6). En las representaciones gráficas del anexo a este texto puede observarse con mayor claridad la aplicación descripta.
Flujo en régimen establecido o régimen de equilibrio Si se trata de un acuífero homogéneo de extensión finita con una capa freática inicialmente horizontal, es necesario que exista o se forme un gradiente hidráulico en la dirección del pozo para que se establezca un flujo de agua hacia él, formándose en ese caso un cono de depresión. Si el descenso de la superficie freática – o abatimiento – es pequeño respecto al espesor total del acuífero y a su vez el pozo penetra totalmente en la formación, las líneas de corriente del flujo hacia el pozo se pueden suponer horizontales. En esa situación, es posible deducir una fórmula aproximada que relacione el caudal del pozo con las características del acuífero. La ecuación propuesta inicialmente por DUPUIT (1863) para acuíferos libres y modificada posteriormente por THIEM (1906) para acuíferos cautivos se basa en el análisis siguiente: El flujo hacia el pozo a través de una superficie cilíndrica de radio x, donde y es la altura del cono de depresión medida sobre el fondo del acuífero, debe igualar el caudal extraído del pozo de bombeo y, de acuerdo con la ley de Darcy (q = K. A. i)
Q = 2. Π. x. y. K. (dy/dx)
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Donde 2πxy representa el área del cilindro a través de la cual circula el flujo de agua hacia el pozo y dy/dx es la pendiente de la tabla de agua (gradiente hidráulico). Integrando esa expresión entre dos pozos de observación ubicados a distancias r1 y r2 del pozo de bombeo, cuando las alturas de la tabla de agua sobre la base del acuífero en dichos pozos tienen valores h1 y h2, se obtiene:
Q = π. K. (h1² - h2²) / (ln (r1/r2)) En el caso de un acuífero cautivo el procedimiento resulta similar, pero al existir un Techo confinante la superficie aportante queda incluida en el espesor del acuífero (e), resultando:
Q = 2. π. K. e. (h1 – h2) / (ln (r1/r2)) Para que estas expresiones tengan una aplicación consistente con la situación de campo, deben cumplirse la denominadas Hipótesis de la Ley de DUPUIT: • Ocurrencia de flujo en régimen permanente • Tanto el agua como la roca acuífera resultan incompresibles • Las superficies equipotenciales que conforman la red de flujo son planas • Tienen validez las premisas que establece la Ley de DARCY • La componente vertical de la velocidad en la red de flujo es NULA • Se trata de un medio homogéneo e isótropo • El espesor (e) y el radio de influencia (R) son constantes. Durante el período inicial de bombeo de un pozo nuevo, la mayoría del caudal se obtiene del almacenamiento contenido en la parte del acuífero que se deseca a medida que se desarrolla el cono de depresión. Los análisis con base en condiciones de equilibrio producen valores muy altos de la permeabilidad, porque sólo una parte del caudal total proviene del flujo a través del acuífero hacia el pozo, lo que conduce a una sobreestimación de la producción potencial de dicho pozo, y consecuentemente del acuífero
DETERMINACIÓN PERMEABILIDAD)
DE
LA
FORMULA
DE
DARCY
(POROSIDAD,
FLUJO EN MEDIOS POROSOS: LEY DE DARCY En 1856, en la ciudad francesa de Dijon, el ingeniero Henry Darcy fue encargado del estudio de abastecimiento de la ciudad. Parece que también debía diseñar filtros de arena para purificar el agua, así que se interesó por los factores que influían en el flujo del agua a través de los materiales arenosos, y presentó el resultado de sus trabajos como un apéndice a su informe de la red de distribución. Ese pequeño apéndice ha sido la base de todos los estudios físico matemáticos posteriores. En los laboratorios actuales disponemos de aparatos muy similares al que utilizó Darcy que se denominan permeámetros de carga constante1
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Permeámetro de carga constante. Q = Caudal Δh = Diferencia de Potencial entre A y B Δl = Distancia entre A y B Gradiente hidráulico= l h
Δ Δ Básicamente un permeámetro es un recipiente de sección constante por el que se hace circular agua conectando a uno de sus extremos un depósito elevado de nivel constante. En el otro extremo se regula el caudal de salida mediante un grifo que en cada experimento mantiene el caudal también constante. Finalmente, se mide la altura de la columna de agua en varios puntos. Darcy estudio los caudales y determino que lo siguiente: Gradiente es el incremento de una variable entre dos puntos del espacio, en relación con la distancia entre esos dos puntos. Si la variable considerada fuera la altitud de cada punto, el gradiente sería la pendiente entre los dos puntos considerados. Si entre dos puntos situados a 2 metros de distancia existe una diferencia de temperatura de 8C, diremos que hay entre ellos un gradiente térmico de 4ºC/metro. Cuanto mayor sea ese gradiente térmico, mayor será el flujo de calorías de un punto a otro. Análogamente la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos se puede expresar como un gradiente que produce el flujo eléctrico entre esos puntos. 1 En laboratorio, el permeámetro se sitúa verticalmente y con el flujo ascendente para facilitar la evacuación del aire contenido inicialmente en el material poroso Es decir: variando el caudal con un grifo y/o moviendo el depósito elevado, los niveles del agua en los tubos varían. Podemos probar también con permeámetros de distintos diámetros y midiendo la altura de la columna de agua en puntos más o menos próximos. Pues bien: cambiando todas la variables, siempre que utilicemos la misma arena, se cumple que: l Q K Sección h
Δ Δ ( K =constante. Ver Figura 1 para el significado de las otras variables) Si utilizamos otra arena (más gruesa o fina, o mezcla de gruesa y fina, etc.) y jugando de nuevo con todas las variables, se vuelve a cumplir la ecuación anterior, pero la constante de proporcionalidad lineal es otra distinta. Darcy concluyó, por tanto, que esa constante era propia y característica de cada arena. Esta constante se llamó permeabilidad ( K ) aunque actualmente se denomina conductividad hidráulica. Como el caudal Q está en L3/T, la sección es L2, e Δh e Δl son longitudes, se comprueba que las unidades de la permeabilidad ( K ) son las de una velocidad (L/T). Actualmente, la Ley de Darcy se expresa de esta forma: q = – K ⎟⎠ 33
⎞ ⎜⎝ ⎛ dl dh
Donde: q = Q /sección (es decir: caudal que circula por m2 de sección) K = Conductividad Hidráulica Dh/dl = gradiente hidráulico expresado en incrementos infinitesimales (El signo menos se debe a que el caudal es una magnitud vectorial, cuya dirección es hacia los Δh decreciente; es decir, que Δh o dh es negativo y, por tanto, el caudal será positivo)
Velocidad real y velocidad de Darcy Sabemos que en cualquier conducto por el que circula un fluido se cumple que: Caudal = Sección x Velocidad (3) L3/T = L2 x L/T Si aplicamos esta consideración al cilindro del permeámetro de Darcy, y calculamos la velocidad a partir del caudal y de la sección, que son conocidos, obtendremos una velocidad falsa, puesto que el agua no circula por toda la sección del permeámetro, sino solamente por una pequeña parte de ella. A esa velocidad falsa (la que llevaría el agua si circulara por toda la sección del medio poroso) se denomina “velocidad Darcy” o “velocidad de flujo”: Velocidad Darcy = Caudal / Sección total (4) La parte de la sección total por la que puede circular el agua es la porosidad eficaz2; si una arena tiene una porosidad del 10% (0,10), el agua estaría circulando por el 10% de la sección total del tubo. Y para que el mismo caudal circule por una seccion10 veces menor, su velocidad será 10 veces mayor. Por cuanto se cumplirá que: Velocidad lineal media = Velocidad Darcy / me (5) (me = porosidad eficaz)
Denominamos velocidad lineal media, y no velocidad real, al resultado de la expresión (5) debido a lo siguiente: esa fórmula refleja correctamente la velocidad real de las partículas en una sección cualquiera del medio poroso. Pero no es exacta para calcular con ella el tiempo de recorrido entre dos puntos.
Limitaciones de la Ley de Darcy La Ley de Darcy puede no cumplirse por las siguientes razones: 1ª ). La constante de proporcionalidad K no es propia y característica del medio poroso, sino que también depende del fluido El factor K puede descomponerse así: K k γ μ Donde: K = permeabilidad de Darcy o conductividad hidráulica k = Permeabilidad intrínseca (depende sólo del medio poroso) γ = peso específico del fluido 34
μ = viscosidad dinámica del fluido Esta cuestión es fundamental en geología del petróleo o en el flujo de contaminantes, donde se estudian fluidos de diferentes características. En el caso del agua, la salinidad apenas hace.
Anexos
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CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA
Acuíferos libres
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TIPOS DE ACUIFEROS
ROCAS SEDIMENTARIAS
ROCAS IGNEAS
ROCAS METAMORFICAS
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CONCLUSIÓN En el subsuelo se encuentran formaciones geológicas consistentes a veces en rocas porosas o fracturadas que pueden contener agua en sus huecos. Éste agua se denomina subterránea y los terrenos que la contienen y la pueden ceder se denominan acuíferos. Los terrenos acuíferos del subsuelo pueden tener una extensión horizontal pequeña constituyendo los acuíferos locales o puntuales o bien alcanzar millones de kilómetros cuadrados, formando extensos acuíferos regionales. Asimismo, el espesor de los acuíferos puede también variar desde centímetros hasta más de mil metros. El agua subterránea tiene su origen en la lluvia, parte de la cual se infiltra directamente a través del suelo, o desde ríos y lagos, por grietas y poros de la roca hasta alcanzar un nivel impermeable que no le deja descender más. El agua se va acumulando con el paso de los años llenando, de esta forma, los acuíferos. Estas aguas subterráneas van circulando a favor de gradiente hasta alcanzar puntos de salida a la superficie que se convierten en manantiales o fuentes o en áreas difusas como los lechos de los ríos, cuyo caudal es mantenido por las aguas subterráneas.
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