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Aguas Subterraneas

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by

Sofia Rosales

on 14 November 2012

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Transcript of Aguas Subterraneas

Aguas Subterraneas Seminario No. 7 Geohidrología
Material Parental
Procesos Geológicos
Formación
Transformación
Distribución INTRODUCCIÓN Materiales Permeables por distribución geológica. CONTROLES GEOLÓGICOS DEL FLUJO EN AGUA SUBTERRANEA POROSIDAD
Primaria: Intergranular
Secundaria: Fracturas, fallas, cavidades etc.
Permeabilidad
Rendimiento específico
Retención MOVIMIENTO SUBTERRANEO CICLO HIDROLÓGICO AGUA SUBTERRANEA EN EL MUNDO Obras de ingeniería
Investigaciones Geológicas
Industria
Regadío
Abastecimiento
Bajo Costo
Recurso Renovable IMPORTANCIA DEL AGUA SUBTERRANEA Griegos: Montañas percobalan el agua
Egipto: Abastecimiento 500.000 ha VI ac
Bernardo Palissy 1580; infiltración.
Perrault: Aumento del nivel del río sena.
Europa: Recarga Artificial: Terrazas. DESARROLLO HISTÓRICO DE LA INTERPRETACIÓN CIENTÍFICA DE LA HIDROLOGÍA SUBTERRANEA fACTORES Gravedad
Movimiento vertical

ROCAS POR DEBAJO DE NUESTROS PIES
Material parental
Textura
Estructura FACTORES Agua que se infiltra en el suelo
Satisfacer humedad
Percolación
Ocupar insterticios (poros). DEFINICIÓN DE AGUA SUBTERRANEA Superficie del terreno
Zona de Fractura de las rocas:
Zona de aireación
Nivel freático
Zona de Saturavión EL AGUA EN DISTINTAS PROFUNDIDADES DE LA CORTEZA TERRESTRE Hasta la raíces de las plantas
Película fina de agua
Gua gravitacional
Capacidad de campo
Agua higroscópica (adherida). SUBZONA DE AGUA DEL SUELO Casi saturada
Sobre la superficie freática
Atracción Capilar
Presión Agua < P. Atmosférica SUBZONA CAPILAR Se llenan todos los intersticios
Presión > Presión Atm.
Movimiento horizontal
Filtración
Acuiferos Zona de Saturación Puede no existir
Agua peculiar
Agua Gravitacional
Zona de Conexión SUBZONA INTERMEDIA CARACTERISTICAS El agua superficial o de precipitación se filtra en el suelo vía hacia acuíferos
En el proceso el agua tiene contacto con minerales de las rocas siguiendo su transformación el agua Características de las Aguas Subterráneas COMPOSICIÓN los componentes químicos de determinado territorio determinaran los componentes de las aguas subterráneas del mismo
El agua está en constante contacto y movimiento con el suelo donde se estanca y recircula, desarrollando equilibrio entre la composición del suelo y la del agua. Composición Calcio (Ca2+)
Magnesio (Mg2+)
Sodio (Na+)
Potasio (K+)
Cloruro (Cl-)
Bicarbonato y carbonato
Nitrato (NO3-): Constituyentes en el Agua Subterránea. Nitrito (NO2-)
Amonio (NH4+)
Litio (Li+)
Fluoruros (F-)
Boro (B...)
 Anhídrido Fosfórico (P2O5)
Manganeso (Mn...)
Anhídrido silícico (SiO2): Iones Micro constituyentes más comunes POROSIDAD Y PERMEABILIDAD ambas influyen de forma decisiva tanto en la cantidad como en la calidad de las aguas subterráneas. POROSIDAD Y PERMEABILIDAD Es el porcentaje de espacio vacío entre los granos de un material respecto del volumen total. Porosidad la capacidad que tiene un material para permitir el paso de fluidos a través de él Permeabilidad MOVIMIENTO Los factores del movimiento son porosidad, permeabilidad y filtración. Todo esto en función de El nivel freático MOVIMIENTO EL NIVEL FREÁTICO El agua gravitacional


El agua retenida


El agua de constitución
(Agua de hidratación) TRES FORMAS DE ENCONTRAR EL AGUA EN EL SUELO VELOCIDAD se basa en la conductividad hidráulica (K), así como la cabeza hidráulica (I).

Q=KIA 
Q es caudal volumétrico
A es el área VELOCIDAD ley de Darcy reordenar la ecuación para 
Q / A = KI, 
Que se conoce como el flujo (v), que es una velocidad aparente. Velocidad del agua subterránea real es inferior a la determinada por Darcy, y se llama Darcy Flux (vx).

Flux Símbolo V Las unidades - distancia / tiempo (m/ seg)  V = Q / A KI HIDROGEOLOGÍA Es la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas subterráneas, las formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas, su interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas) HIDROGEOLOGÍA NIVEL FREATICO El nivel superior de la zona freática a presión atmosférica se conoce como nivel freático. El nivel freático puede encontrarse a muy diferentes profundidades, dependiendo de las circunstancias geológicas y climáticas, desde sólo unos centímetros hasta decenas de metros por debajo de la superficie. En la mayoría de los casos la profundidad varía con las circunstancias meteorológicas de las que depende la recarga de los acuíferos. NIVEL FREÁTICO ACUIFEROS SEGUN SU ESTRUCTURA: Son aquellos en los cuales existe una superficie libre de formaciones impermeables, el agua encerrada en ellos 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 LIBRES En este caso, la roca permeable queda confinada por encima y por debajo en terrenos impermeables. Todo el espesor del acuífero está saturado de agua y la presión de agua en los poros o fisuras es mayor que la atmosférica. ACUIFEROS CONFINADOS SEGUN SU TEXTURA QUE ES UN ACUIFERO Formación geológica constituida por una o mas
capas de rocas.
Almacenar y transmitir agua. el movimiento en el agua subterránea
depende de los vacíos en el suelo o en
la roca Acuíferos porosos o en sedimentos no
consolidados porosidad primaria (material)
formaciones geológicas de caracter detritico (roca por procesos de meteorización)
Agua circula a través de los poros.
Permeabilidad. ACUÍFEROS EN FORMACIONES ROCOSAS ACUÍFEROS FISURADOS Porosidad secundaria
Desarrollo de un sistema de fisuras
Formaciones de rocas igneas, metamorficas y sedimentarias consolidadas
Acuíferos en rocas duras o "hard rock aquifers" ACUÍFEROS KARSTICOS KARST: conjunto de estructuras de modelado del relieve.
Disolución de rocas.
Formaciones de rocas sedimentarias SEGUN SU COMPORTAMIENTO HIDRODINAMICO ACUÍFEROS Del latín "aqua"=agua, "fero"= llevar Formaciones geológicas capaces de almacenar y transmitir agua.
Permeabilidad.
Espesor y Extensión considerable 1983 Custodio y llamas: el hombre pueda aprovechar en cantidades apresiables ACUITARDOS Del latín "tardare"=retardar Formaciones semipermeables
Transmiten muy lentamente
NO son aptos para captación
Bajo condiciones permiten recarga vertical LIMOS ACUÍCLUDOS Del latín "claudare"= cerrar Formaciones porosas impermeables.
Almacenan pero NO transmiten.
NO es posible su explotación. Depósitos de arcilla ACUÍFUGOS Del latín "fugare"= Huir Porosidad Nula
Incapaces de transmitir y almacenar agua Granito o cuarcitas No fisuradas TRANSITO Se constituye por 3 componentes:
1. Porosidad: es la cantidad de espacios vacios en una masa rocosa Transito 2. permeabilidad: es la capacidad que tiene un material de permitir o no el paso a través de el.
Entonces decimos:
Si un suelo es arenoso y completamente desnudo este puede absorber entre un 30 y 60% de la totalidad de agua lluvia
Si tenemos el mismo suelo pero con cobertura vegetal este solo va a poder absorber un 10% de la totalidad del agua lluvia
Si tenemos un terreno con muchas fisuras y desnudo va su nivel de infiltración va a ser máxima donde su porcentaje oscila entre un 33 y 90%
Y si al contrario tenemos un terreno totalmente arcilloso el suelo es sumamente impermeable el cual no va dejar que se infiltre agua 3. Filtración: depende de 3 condiciones: ACUÍFEROS CAUTIVOS O CONFINADOS Son los que ocupan la totalidad de espacios vacios en una zona geológica
Su presión es mayor a la atm
Su nombre se debe a que esta entre dos capas o estratos totalmente impermeables Acuíferos cautivos o confinados RECARGA La recarga tiene sus inicios con el agua de las precipitaciones, esta cuando llega al suelo toma diferentes caminos uno de ellos es la escorrentía superficial, otro lo evapora directamente el suelo o se va hacia la atmosfera a través de la evapotranspiración y por ultimo una pequeña cantidad se infiltra y pasa a ser parte de aguas subterráneas . Recarga OBRAS DE CAPTACIÓN Galerías de captación:
son excavaciones en forma de túneles
Tienen dimensiones de 1,5 a 2m de alto y 0,6 a 1,2 de ancho
el agua discurre por su fondo
Tiene doble funcionalidades una es la captación de agua y otra es el factor de movimiento de aguas subterráneas
Actualmente ya no se utiliza las galerías por su elevado costo
La forma de construcción es de manera rudimentaria y muchas veces se utiliza explosivos Obras de captación
Son excavaciones poco profundas y lineales
Sirven de colectores de agua
El nivel del agua debe estar casi en la superficie del terreno
En las zanjas se instalan diferentes tubos filtrantes, al terminar la excavación se rellena con el mismo material del acuífero
La evacuación se realiza por acción de la gravedad Zanjas:
Obras de perforación excavadas a mano
Tienen un diámetro mínimo de 1m y su profundidad es de 20 a 30m
El método de construcción es el clásico
Tiene un elevado costo y su construcción requiere de unos determinados condicionantes que justifiquen su realización estos son:
la profundidad sea pequeña
Acuíferos con problemas de arrastre donde se requiera obtener una superficie filtrante
En acuíferos poco permeables donde el pozo actué como deposito regulador Pozos excavados: son obras que con mayor frecuencia se utilizan para el aprovechamiento de aguas subterráneas
Son perforaciones excavadas por medios mecánicos, de diámetro inferior a 1,5m
Puede alcanzar grandes profundidades
Tiene un costo normalmente inferior a cualquier otro tipo de captación Sondeos: CALIDAD La calidad del
recurso hídrico debe satisfacer los requisitos de los numerosos usos que se le
dan al agua, pero principalmente debe cumplir con los requerimientos de salud
pública. CALIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS CONTAMINACIÓN El desconocimiento de la importancia de las aguas subterráneas y la mala disposición de nuestros desechos como consecuencia de todas las actividades humanas hacen que este recurso se vea afectado o contaminado. CONTAMINACIÓN AGUA SUBTERRÁNEA DISTRIBUCIÓN “La disponibilidad de agua subterránea en Colombia
tiene una amplia variabilidad, como consecuencia
de la complejidad geológica del territorio y de la
gran versatilidad de sus condiciones topográficas, hidrológicas”. ENA 2010 DISTRIBUCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS USOS El aprovechamiento de las aguas subterráneas en la mayor parte del territorio colombiano es todavía muy incipiente, entre otras cosas, por desconocimiento del potencial de tales recursos, tanto a nivel regional como local. USOS DEL AGUA SUBTERRANEA CONCLUSIONES Las aguas subterráneas forman parte de una reserva importante de agua.
Si bien el 96% de las reservas de agua fresca es subterránea, la razón de su recarga es finita y cuya calidad puede ser deteriorada hasta alcanzar limites irreversibles.
Las descargas urbanas e industriales no controladas y la intensificación de la agricultura están contribuyendo a la degradación de los acuíferos. Las consecuencias de estas actitudes llevarán a el descenso de los niveles freáticos y su contaminación, salinización irreversible, contaminación de acuíferos y la disminución del caudal subterráneo hacia los puntos de descarga.
La demanda de recursos limitados sigue aumentando a medida que las poblaciones crecen y se desplazan. Para una gestión responsable hace falta información fiable sobre la cantidad y la calidad del agua disponible, y sobre cómo esta disponibilidad varía en el tiempo y de un lugar a otro. Es importante estudiar más profundamente todos los elementos del ciclo del agua y el impacto que las actividades humanas tienen sobre él, a fin de proteger y desarrollar de manera sostenible los recursos hídricos. La concientización social, un mejor entendimiento científico y el desarrollo de capacidades son elementos claves para una adecuada gestión del agua subterránea. GRACIAS Camilo Moreno Diana Portilla David Realpe Fabian Rodriguez Sofia Rosales Yuli Vaca
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