unidad 3 calidad y conservacion de aguas

FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADORSEDE IBARRA

Moraima Merammera@pucei.edu.ec

AGUA EN EL SUELO

El agua se mueve de acuerdo a

características propias y leyes particulares.

Se pueden identificar cuatro zonas con

diferentes características

Comportamiento del medio Frente al agua

Subterránea

EL AGUA EN EL TERRENO

CARACTERISTICAS DE LAS ROCASEn función de las características de las rocas, se puede

hacer la siguiente clasificación:

ACUÍFERO: Almacena agua en los poros y circula con facilidad por ellos.

ACUICLUDO: Contiene agua en su interior, incluso hasta la saturación, pero no la transmite

ACUIFUGO: No posee capacidad de circulación ni de retención de agua

ACUITARDO: Contiene agua y la transmite muy lentamente

ACUÍFEROS

Origen y Ocurrencia de las Aguas Subterráneas

Es proveniente de la precipitación, encontrándose Agua de formación, presente en la roca.

Es un estrato o formación geológica que almacena y transmite agua (permite la circulación de agua a través de sus poros o grietas) permitiendo que pueda ser explotado en cantidades económicamente apreciables.

Concepto:

1. Zona no saturada o zona vadosa Algunos de los poros entre las partículas están llenos de

aire y otros de agua. Área de evapotranspiración o zona edáficas Área Intermedia Área Capilar

2. Superficie Freática La superficie determina el nivel de las aguas subterráneas.

Si el acuífero no esta confinado, a la superficie freático también se le llama 'superficie piezométrica' y está en equilibrio con la atmósfera.

3. Zona Saturada Todos los poros entre las partículas están llenos de agua

ESTRUCTURA

Zonas de un Acuífero.

•zona de alimentación o recarga (donde el agua de precipitación se infiltra).

zona de circulación (la parte comprendida entre la zona de alimentación y la zona de descarga.

•zona de descarga(donde el agua sale del acuífero)

Zona de saturaciónTodos los poros interconectados se encuentran llenos de agua y sujetos a presión hidroestática. La recarga ocurre por infiltración y percolación.desde la superficie terrestre, a través de la zona no saturada.

Clasificación según la Presión Hidrostática

Son aquellos en los que el límite superior de la masa de agua forma una superficie real , a presión atmosférica (que esta en contacto con el aire de la zona no saturada).

Acuífero Libre (no confinado)

Su límite superior esta a una presión mayor a la atmosférica, pero alguna de las capas que lo confinan permite la infiltración.

Acuífero Semiconfinado

Representan una situación intermedia entre un acuífero libre y uno semiconfinado.

La capa confinante superior es un estrato semipermeable.

Acuífero Semilibre

Son aquellos acuíferos en los que el límite superior del agua esta a una presión superior a la atmosférica.

En la perforación al atravesar el techo se observa un ascenso rápido del nivel del agua hasta estabilizarse en una determinada posición.

Acuífero Confinado

Aéreas de recarga por donde se infiltra el agua hacia el subsuelo. Las áreas son: Bosques en zonas cársicas o valles, con suelos de alta infiltración.

Área de descarga: mares, ríos, quebradas

Funcionamiento

Movimiento del agua subterránea

El gradiente hidraulico es el responsible del movimiento del agua.El agua se mueve desde los puntos de mayor altrua (h) a los de menor(control gravitacional)

La calidad del agua se modifica a medida que se mueve por las capas de los suelos y rocas donde fluye.

Poco a poco el agua lixivia o disuelve las formaciones rocosas que atraviesa y adquiere minerales y sustancias químicas que alteran su calidad.

Calidad del agua

Recursos de agua subterránea

Grandes Acuíferos del Mundo

El volumen mundial de las aguas subterráneas representa el 96% del agua dulce líquida del planeta.

~ 60% del agua extraída se utiliza para la agricultura enzonas de clima árido y semiárido~ 25-40% del agua potable del mundo proviene de las AS~ 50% de las megaciudades y cientos de otras ciudadesimportantes depender de manera significativa el uso de lasAS

Son una reserva importante de agua. Tienen la ventaja de que su agua no se

evapora por estar subterránea. Es más difícil contaminarlos al estar

parcialmente protegidos por el suelo y las rocas.

Ej. En Puerto Rico, de los acuíferos se extraía hasta 100 millones de galones de agua/día.

Importancia de los Acuíferos

Se puede salinizar por resultado de:

Pobres prácticas de riego: por disolución de sales en las rocas del acuífero y efecto de extracciones exageradas que bajan los niveles del agua e inducen la intrusión salina.

Las descargas de aguas, directas o indirectas al acuífero a través de pozos, ríos o quebradas.

Contaminación

Los acuíferos pueden contener naturalmente concentraciones altas de Ca, Mg, Na, K, Cl y sulfato, lo que los hace inservibles para ciertos usos.

Los lixiviados de basureros o superficies contaminadas.

Contaminación

ACUICLUDOS

Formaciones geológicas que contienen agua en su interior pero que no pueden transmitir. Ejemplo: las arcillas, que aunque pueden llegar a contener grandes cantidades de agua porque son materiales porosos no transmiten por el tamaño de sus poros.

AcuicludosAqua = aguaClaudere = cerrar

Tipo de Formación Hidrogeológica

Ejemplos Rangos de Permeabilidad

Rangos de Porosidad

Acuicludo Formaciones arcillosas

10-4 – 10-7 m/día

> 40%

Cantidad de flujo que pasa a través de un medio poroso es proporcional a la pérdida de carga e inversamente proporcional a la distancia del recorrido del flujo.

Q= K*A*(dh/di) o así Q= K*D*i

Q = caudal [m3.s-1]; |||||K = conductividad hidráulica [m.s-1];

A = área transversal [m2]; |||||dh = diferencia del nivel de agua [m]; di = largo del flujo (distancia)[m];|||||D = espesor del acuífero [m]; (dh / di) también llamado “i” = gradiente hidráulico, y reemplazando A por

D (espesor del acuífero). La ley de Darcy se aplica únicamente en condiciones de estado de

equilibrio del nivel de agua.

Ley de Darcy:

ACUIFUGOS

¿Que son los acuífugos?

Son materiales prácticamente impermeables en los que ni se almacena ni transmite el agua como ejemplo de acuifugo esta cualquier roca que no ha sido afectada por disolución y no tiene porosidad ni fracturamiento.

LAS ROCAS CON MUY BAJA PERMEABILIDAD SON CASI SIEMPRE ACUIFUGOS

COMPOSICIÓN:

Rocas compactas de poca porosidad

granitos

gneises

Micas

•HAY QUE TOMAR EN CUENTA, QUE UN ACUÍFUGO NO NECESARIAMENTE ES UNA ROCA "IMPERMEABLE".

•EJ. UNA ARCILLA ES CONSIDERADA COMO UN ACUÍFUGO.

UN ACUÍFUGO PUEDE VERSE COMO UN ACUITARDO CUANDO EXISTEN FRACTURAS EN SU ESTRUCTURA

EJEMPLOS DE ACUIFUGOS

EJEMPLOS DE ACUIFUGOS

Acuitardos

Son aquellas formaciones geológicas que, conteniendo apreciables cantidades de agua la transmiten muy lentamente, por lo que no son aptos para el emplazamiento de captaciones de aguas subterráneas

Sin embargo, bajo condiciones especiales permiten una recarga vertical de otros acuíferos, que puede llegar a ser muy importante en ciertos casos. Son por ejemplo los depósitos de arenas arcillosas, areniscas, rocas compactas con alteración y/o fracturación moderadas.

Importancia

Representación Gráfica

Representación Grafica

Esta vendría a ser la representación de un acuitardo

en el campo.

Características y propiedades

Clasificación Hidrogeológica

Litología Características Tasa de extracción

Acuitardo Superior Arcilla Lacustre Antiguo lecho lacustre. Profundidad entre 5-10 m. En proceso de compactación y agrietamiento por desecación. La infiltración puede tardar 100 años

Baja (3%)

Acuitardo Medio Depósitos lacustres del Plioceno

Arcillas intercaladas con lavas. Espesor máximo 300m. Por compresión, son más impermeables que las arcillas artificiales.

Muy Baja

Permiten el lento aporte de agua subterránea a cuerpos de agua superficial, por lo que serían el enlace entre el agua superficial y subterránea.

El acuitardo superior , tasa de extracción de 3%, el acuitardo medio, tasa de extracción de 0,1% a 0,5%; su velocidad es muy lenta a la hora de transportar agua.

ACUITARDO

Gracias por su atención