01 importancia aguas subterraneas g

7/24/2019 01 Importancia Aguas Subterraneas g

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Importancia de las Aguas subterráneas

Coments a

José Luis Arumí

Departamento de Recursos Hídricos

Facultad de Ingeniería Agrícola

Centro CRHIAM

Universidad de Concepcion, Chile



• La cantidad del agua disponible en una cuenca estácondicionada por dos factores fundamentales

– Geomorfología

– Climatología

Ciclo hidrológico



• El ciclo hidrológico lleva incorporado un

balance energético, cuya fuente de energía es

el sol. Video Encarta



• Si se hace un balance energético de la atmósfera, es

posible apreciar que la superficie se calienta y la

atmósfera se enfría.

• Absorción en la

atmósfera ~ 16%

• Absorción en la

superficie ~ 51%



• La superficie absorbe más radiación que la

atmósfera. De no existir algún mecanismo, la

superficie se calentaría.• El ciclo hidrológico es un mecanismo que compensa

esta situación.

– La Evapotranspiración toma de calor de la superficie

– La Condensación, entrega calor a la Atmósfera.

PrecipitaciónEscorrentía

Evaporación

Condensación



• El flujo de calor que se produce desde la superficie ala atmósfera, se fue afectando por la presencia dehumedad:

– Zona húmeda (costas), El traspaso de la energía se producecomo calor latente (a través de la evaporación).

– En zonas desérticas, el traspaso de la energía se producecomo calor sensible lo que origina grandes cambios detemperatura (enfriamiento).

dz

dh K Q L

dz

dT Q s

Gradiente de humedad

Gradiente de Temperatura



• Este modelo simplificado permite efectuar enforma limitada un inventario de los procesosque ocurren, con el objeto de poderidentificar y estudiar cada uno de estos.

• Se pueden establecer relaciones conceptuales

entre los diferentes elementos que componenel ciclo hidrológico.



Disponibilidadde Agua

Chile y sus

Macrozonas



La Cordillera de los Andes en una barrera

orográfica que controla la circulación de los

vientos sobre Sudamérica.Garreaud, R.D. 2009. The Andes climate and

weather. (2009). Adv. Geosci., 7, 1 –9, www.adv-geosci.net/7/1/2009/



Disponibilidad de agua



¿De donde viene el agua que usamos?

La Cordillera de los Andes es nuestro gran

colector de agua



Hace 100 millones de años ya existía la

Cordillera de la Costa. En el lugar que hoy

ocupa la de los Andes había una depresión

cubierta por el mar, paulatinamente

rellenada con sedimentos marinos.



U ti id d t tó i ó



Una gran actividad tectónica comenzó a

solevantar esta depresión marina; creó la

Cordillera de los Andes y elevó también la

de la Costa.

Mill d ñ d é í d



Millones de años después, en víspera de

los períodos glaciales, un nuevo

tectonismo fracturó y hundió la unión entre

ambas cordilleras; se configuró así la

depresión intermedia o Valle Central.



La zona norte es la

zona más árida del

mundo

Lluvias provenientes

desde el Atlántico

caen sobre lacordillera, pero no

alcanza a llegar a la

costa



La zona centro norte es

árida (100 a 300 mm/año)

Existen pequeños

acuíferos en los valles

transversales



La zona Central tiene un

importante gradiente de

lluvias

(de 400 a 1500 mm/año)

Existen importantes

acuíferos en el ValleCentral



28

¿De donde viene el agua que usamos?

Abastece nuestros ríos



La Zona Sur es lluviosa y

el Valle Central se hunde

bajo el mar



Agradecimientos a

Rafaela Retamal



Cambio y Variabilidad

Climática



¿Cuál es el problema?

• Tenemos agua en

invierno, pero lanecesitamos en

verano



Disponibilidad de agua

Como Chile posee un clima Mediterráneo que se caracteriza por que las

lluvias se concentran en invierno (85% del total precipitado anual ocurre

entre el 15 de abril y el 15 de septiembre); la producción de muchos

productos como las frutas, hortalizas y cultivos industriales necesita del riego

para lograr obtener una productividad adecuada.

Sin embargo, debido a que las cuencas chilenas son pequeñas estas no

puede almacenar grandes reservas de agua y por ello los ríos poseen un

caudal muy variable. Por ejemplo, si bien el río Bío Bio tiene un caudal

promedio de unos 1000 m3/s, en invierno su caudal puede superar los

10.000 m3/s debido a los grandes frentes de mal tiempo y en verano, cuando

no llueve, se acerca a los 100 m3/s.



Vulnerabilidad Hidrológica

f(sensibilidad, adaptabilidad)

Se refiere a la respuesta deuna cuenca frente a

variaciones o cambios en el

régimen de precipitación – Escasez

– Inundaciones



Regulación y función hidrológica de un embalse



Vulnerabilidad Hídrica



Las diferencias en las

magnitudes de los

caudales a lo largo del

año se ven aún más

complicada con lasenormes diferencias que

existen entre los

diferentes años húmedos

y secos

Variabilidad Climática



Chile se ve muy afectado por

forzantes climáticos como lasOscilación del Sur del Niño

(ENSO) y la Oscilación

Decadal del Pacífico (PDO)

que han generado períodos

de abundancia y escasez de

agua que sólo se ha

entendido recientemente(Rubio-Alvarez and McPhee,

2010; Nuñez 2014).

.

Variabilidad Climática

http://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=2nb-Hqnco2Mv1M&tbnid=VsANXstCQWnQtM:&ved=0CAUQjRw&url=http://avergonzar-al-diablo.blogspot.com/2011_11_11_archive.html&ei=EnvHUYuZC8KDjAKyioGoDw&bvm=bv.48293060,d.cGE&psig=AFQjCNFxzd4Is2ADF05TCU1coBmldqBO4w&ust=1372114041179308



Cambio climático

• Menos acumulación nival

• Adelantamiento delderretimiento de nieves

• Menos aportes de deshielodurante los meses de verano

y otoño• Más dependencia del flujo

base

• Importancia de los sistemas

de agua subterránea demontaña



Procesos Hidrológicos

Los procesos hidrológicos que generan el

flujo base durante los meses de estiaje

en Chile están controlados por una seriede componentes donde se producen

distintos procesos de ingreso,

almacenamiento y liberación de agua.



Las cuencas que

drenan alPacífico son

pequeñas

comparadas con

las que drenan

al Atlántico



• Interesan losmecanismos que

generan el flujo

base.

• Vulnerabilidad

hídrica en los mesesde mayor demanda

Gl i l



• El tiempo de residencia en

glaciales es del orden de

décadas a milenios.

• En la zona central de Chile se

han identificado varios cientos

de glaciales de roca que antes

no se tenía idea que existían.

• Hay evidencia de efectos

asociados al Cambio Climático

Glaciales Glaciales

D ti i t d Ni



•

La acumulación yderretimiento de nieves es

nuestra gran reserva

interanual de agua

• Se ve muy afectada por una

secuencia de varios añossecos

Derretimiento de Nieves



• En la zona Central sólo hay un

lago importante, que es el Laja

y cada día es más difícil hacer

embalses

Almacenamiento enlagos y embalses

b á



Los sistemas subterráneos

aportan con el flujo base enverano

– Los acuíferos fracturados

existentes en la Cordillera delos Andes.

– Los acuíferos porosos

existente en los rellenos de los

valles.

Aguas subterráneas



(Retamal et al, 2013)

Todo lo anterior produceuna gran presión en el

manejo del agua, pues no

sólo deben lidiar con el

manejo del agua durante

los años secos, sino quetambién deben proteger la

infraestructura durante los

años excepcionalmente

húmedos cuando se

producen grandestormentas que generan

inundaciones catastróficas.



Importancia de las aguas

subterráneas



Conectividad hidrológica

Flujo Hiporreico.

Recarga de Aguas

subterráneas

Retención y generación decaudales de estiaje

Importancia ecológica del flujo base



La conectividad hidrológica

ha sido definida como la

transferencia de agua

desde una unidad delterritorio en estudio a otra

y el transporte de materia

a través de este

Conectividad hidrológica



El río no es una tubería

Existen intercambio de agua y solutos a los

largo de su trayecto

Río Grande Nuevo México USA



Río Grande, Nuevo México, USA

Peumo, Tercera Sección del Cachapoal



Peumo, Tercera Sección del Cachapoal

Lago Tahoe, California, USA



Huntington, J. L., and R. G. Niswonger (2012),

Role of surface-water and groundwater

interactions on projected summertime streamflowin snow dominated regions: An integrated

modeling approach, Water Resour. Res., 48,

W11524, doi:10.1029/

2012WR012319.

g , ,

Zona de Cato, Ñuble



,



Recarga en sistemas de montañas

Recarga directa desde lamontaña, – infiltración a sistemas de

fracturas

– Infiltración y almacenamiento en

veranadasRecarga por infiltración en elpiedemonte – Directa desde cauces (Laja)

– Difusa por infiltración de lluvias y

esteros

Gracias



Gracias

Prof. José Luis Arumí

Ingeniero Civil

Departamento de Recursos Hídricos

Facultad de Ingeniería Agrícola

Centro CRHIAM Fondap 15130015

Universidad de Concepción, Chile

01 importancia aguas subterraneas g

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