CONCEPTOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGÍA

Transcripción

1 CONCEPTOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGÍA Acuífero: del latín aqua fero (llevar agua). Se denomina acuífero a aquella formación geológica saturada de agua que es capaz de almacenar y permitir la circulación del agua en cantidades significativas. Existen diversas clasificaciones de los acuíferos en función de criterios hidrogeológicos, económicos, geológicos, etc. Una de las clasificaciones se basa en las diferentes características de los estratos rocosos que limitan superior e inferiormente al acuífero y que definen el carácter de libre, confinado o semiconfinado. 1. Tipos de acuíferos Acuífero libre Se denomina acuíferos libre, no confinado o freático a la estructura geológica permeable, saturada de agua hasta cierto nivel por encima del cual existe una franja de terreno permeable no saturada (zona no saturada), a través de la cual circula el agua de recarga. El agua se encuentra rellenando los poros o fisuras por gravedad, igual que el agua de una piscina llena el recipiente que la contiene. La superficie hasta donde llega el agua está en contacto directo con el aire y, por lo tanto, a presión atmosférica; su posición no es fija sino que varía en función de las épocas secas o lluviosas, y también puede ser afectada por la extracción de agua a través de las perforaciones. Un acuífero puede ser perforado de manera total, abarcando todo su espesor, o parcialmente. El nivel que alcanza el agua en un pozo que atraviesa un acuífero libre se denomina nivel freático y la superficie obtenida por los niveles de agua de cada pozo es la superficie real que delimita el techo del acuífero y se denomina superficie freática (Figura 1). El límite inferior del acuífero está conformado por un estrato que puede ser impermeable (acuícludo) o poco permeable (acuitardo). El espesor del acuífero siempre es menor o igual que el espesor de la formación geológica correspondiente y varía siguiendo las fluctuaciones de la superficie freática.

2 Figura 1. Esquema representativo de un acuífero libre Fuente: Acuífero confinado En un acuífero confinado, cautivo o a presión el agua está sometida a una cierta presión, superior a la atmosférica, y ocupa toda la totalidad de los poros o huecos de la formación geológica que lo contiene. Durante la perforación en acuíferos de este tipo, al atravesar el techo del mismo se observa un ascenso del nivel del agua hasta estabilizarse en una determinada posición denominada nivel piezométrico (Figura 2). La superficie virtual formada por los puntos que alcanzaría el agua si se hicieran infinitas perforaciones en el acuífero se denomina superficie piezométrica. Debido a que el agua se encuentra a presión, cuando se extrae agua de un acuífero confinado ningún poro se vacía pero se produce una disminución de la presión del agua. Es decir, el espesor del acuífero no se modifica por recarga o descarga del acuífero sino que las fluctuaciones se producen en la superficie piezométrica. Figura 2. Esquema representativo de un acuífero confinado Fuente:

3 Acuífero semiconfinado Los denominados semiconfinados o semicautivos son acuíferos a presión pero que alguna de las capas confinantes (techo, piso o ambos) son semipermeables (acuitardo) y a través de ellas se producen filtraciones. Este tipo de acuíferos es el más frecuente en la naturaleza, posee características intermedias entre las de uno libre y otro confinado. El paso vertical del agua se produce sólo cuando existe una diferencia de potenciales entre ambos acuíferos y puede hacer se en uno u otro sentido e incluso variar con el tiempo según sea la posición relativa de los niveles freáticos y piezométricos. En la Figura 3 se presenta un esquema de un acuífero semiconfinado separado por un acuitardo del acuífero libre superior. Se aprecia que el nivel del en el libre es más alto que en el pozo que atraviesa el acuífero profundo 1, por lo tanto aunque la permeabilidad del acuitardo sea muy baja, se producirá un flujo del agua a través del mismo hacia abajo. Figura 3. Esquema de un acuífero semiconfinado Fuente: Recarga y descarga de los acuíferos La fuente principal de recarga de los acuíferos es la infiltración directa de las precipitaciones. En condiciones naturales, el agua se desplaza muy lentamente en el acuífero desde la zona de recarga, determinada por las características geográficas, geológicas, de urbanización, etc. del área, hacia la zona de descarga, que pueden ser manantiales, ríos, arroyos, otros acuíferos o el mar, si es un acuífero costero. 1 Estas perforaciones contienen el filtro en el acuífero profundo y están entubados en la parte superior de manera tal que el agua del acuífero libre no ingresa en la perforación.

4 2. Los acuíferos en la Cuenca Matanza Riachuelo: Pampeano y Puelche En la Cuenca Matanza Riachuelo se encuentra el acuífero superior denominado Pampeano, que contiene a la capa freática y su recarga natural se produce por infiltración de las lluvias. La recarga se produce en todo el ámbito de la Cuenca aunque predomina en las zonas de divisorias de agua; luego el agua se desplaza hacia los cursos superficiales que constituyen las zonas de descarga. Debajo del Pampeano se encuentra el Acuífero Puelche, separados entre sí por una capa semipermeable (acuitardo). Estos dos acuíferos presentan una continuidad hidráulica, conformando un único sistema, y por lo tanto la explotación y/o contaminación de uno de ellos afecta también al otro. Ambos acuíferos adquieren importancia ambiental por su directa vinculación con el ciclo hidrológico actual. Por debajo del Puelche se sitúa la denominada Formación Paraná o Hipopuelche, constituida por sedimentos de baja permeabilidad con intercalaciones de acuíferos productivos, aparentemente sin una relación directa con las fases superficial y atmosférica del ciclo hidrológico actual. Salvo en actividades industriales puntuales, el Hipopuelche no es explotado por presentar alto contenido salino y por el alto costo económico que implica efectuar las perforaciones profundas, así como su tratamiento (desalinización). Como se mencionó el Pampeano incluye en su parte superior a la capa freática. Como generalidad esta unidad tiene una vulnerabilidad alta por ser un medio poroso que carece de capas de baja permeabilidad que actúen como protección; y además porque existe una zona no saturada de escaso espesor. El Acuífero Puelche se sitúa por debajo del Pampeano, a una profundidad media de 40 m desde la superficie. Si bien es menos vulnerable, por la protección ejercida por el Pampeano, no está exento de riesgos de contaminación, dada la conexión hidráulica que existe entre ellos. Tanto el Pampeano como el Puelche son utilizados para distintos tipos de abastecimiento de agua en la región. El Puelche es el de mayor producción en la Cuenca de donde se abastece la población para consumo humano (abastecimiento individual y mediante red), así como para actividades productivas (agropecuarias e industriales). Según la información disponible el 35 % de la población de la Cuenca Matanza Riachuelo se abastece con pozos propios, debido a que no cuenta con acceso al servicio de agua potable por red. El agua extraída no es tratada, su calidad no es controlada y el usuario no sabe si el agua que usa está contaminada o no. El 65% restante de la población tiene suministro de agua potable mediante red pública, que es mayoritariamente abastecida por las tomas de agua superficial del Río de la Plata. Solo una parte menor del abastecimiento público se efectúa con pozos de agua subterránea provenientes del acuífero Puelche. Las implicancias de esta explotación, así como de la más significativa que se produce en relación al uso industrial, no se encuentra sustentada en el conocimiento de las reservas explotables de este acuífero. Consecuentemente resulta imprescindible definir el impacto que la extracción de aguas subterráneas genera sobre las reservas y calidad de las aguas del acuífero Puelche.

5 Comportamiento Regional La Cuenca Matanza Riachuelo en sus condiciones naturales se caracterizaba por presentar un rasgo morfológico llano, que favorecía el predominio de los movimientos verticales del agua (infiltración-evapotranspiración) sobre los movimientos horizontales (escurrimientos) existiendo además una estrecha interrelación entre las aguas superficiales y subterráneas. El curso principal y los afluentes presentaban un carácter efluente con respecto a las aguas subterráneas en todo su recorrido. La recarga del acuífero Pampeano se producía en forma directa a partir de los excesos de agua del balance hidrológico. Mientras que la recarga del nivel Acuífero Puelche era autóctona indirecta a través del Pampeano mediante filtración vertical descendente, siendo la recarga de este último, tal como se indicó de origen meteórico. La descarga subterránea local de ambos acuíferos se producía en los cursos de la Cuenca y la regional en el Río de la Plata. Es evidente que las actividades antrópicas en la Cuenca han generado modificaciones significativas del ciclo hidrológico natural. En forma general, esto se traduce en la reducción de la infiltración natural de las aguas pluviales, con la consiguiente disminución de la evapotranspiración y el aumento del escurrimiento superficial. Además puede verse deteriorada la calidad química por vertidos de efluentes en el agua superficial, disposición de desechos y contaminación del agua subterránea. Asimismo existen zonas de la Cuenca con la problemática del ascenso de napas, vinculado con la importación de agua del Río de la Plata y la inyección de aguas grises y negras a los acuíferos, por medio de los pozos negros. Si bien es aceptado que en las zonas urbanas e industriales se reduce la cantidad de recarga al agua subterránea debido a la impermeabilización de las superficies, en algunos casos las pérdidas de las cañerías de aprovisionamiento de agua, de los drenajes pluviales y cloacas pueden incrementar la alimentación a los acuíferos. Referencias bibliográficas Custodio E. y Llamas M. R Hidrología subterránea. 2T: Ed. Omega. Barcelona. Herrero A. C Problemáticas ambientales urbanas, Cap. 6 en: Ecología de la ciudad. Editorial: Prometeo UNGS. Herrero A. C De los ríos no me río. Editorial: TEMAS. Días Delgado C., Esteller Alberich MV. y López Vera F. (editores) Recursos hídricos. Conceptos básicos y estudios de caso en Iberoamérica. Centro Interamericano de Recursos del Agua. México. E-book: Sánchez San Román F. J Hidrología Hidrogeología. Departamento de Geología. Universidad de Salamanca (España)

6 Glosario Acuífero: del latín aqua fero (llevar agua). Se denomina acuífero a aquella formación geológica saturada de agua que es capaz de almacenar y permitir la circulación del agua en cantidades significativas. Acuitardo: del latín aqua tardare: retardar el agua. Estrato que retarda pero que no impide el flujo (goteo) de agua desde acuíferos verticalmente adyacentes. No proporciona caudales de agua subterránea significativos directamente a los pozos o manantiales, pero puede servir como una unidad de almacenamiento del agua subterránea. También se llama nivel semipermeable y produce un semiconfinamiento. Acuícludo: del latín aqua cludere: cerrar el agua. Cuerpo formado por una roca que es capaz de contener (almacenar) agua pero que no la cede de forma significativa a causa de su muy pequeña permeabilidad. Actúa como límite superior y/o inferior de un acuífero. Nivel freático o libre: es el nivel de agua subterránea de un acuífero no confinado, dónde la presión es igual a la presión atmosférica. Nivel piezométrico: es el nivel que alcanza el agua en un pozo que atraviesa un acuífero confinado o semiconfinado. Superficie piezométrica: superficie virtual que corresponde al nivel de agua que hay en cada pozo. Sólo se encuentra presente en los acuíferos confinados y semiconfinados, no así en los libres. Permeabilidad: es la propiedad o la capacidad de una roca porosa, sedimento o terreno para transmitir un fluido; es una medida de la facilidad relativa del flujo del fluido bajo un gradiente piezométrico. Las expresiones "permeable" e "impermeable" tienen un significado relativo. Cuando se tiene una capa con una misma permeabilidad entre capas de permeabilidad menor, ésta puede actuar como un acuífero mientras que si las capas son más permeables puede actuar como acuitardo. El término permeabilidad se emplea coloquialmente como sinónimo de conductividad hidráulica.