AGUAS SUBTERRÁNEAS. Geología Física Prof. Alberto Pérez Rojas

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María Josefa Macías Segura
hace 7 años
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1 AGUAS SUBTERRÁNEAS Geología Física Prof. Alberto Pérez Rojas

2 Contenido Importancia de las aguas subterráneas. Distribución de las aguas subterráneas. El nivel freático. Factores que influyen en el almacenamiento y la circulación de las aguas subterráneas. Manantiales.

3 Fuentes termales y géiseres. Pozos. Pozos artesianos. Problemas asociados con la extracción del agua subterránea. Contaminación del agua subterránea. El trabajo geológico del agua subterránea.

4 Conceptos principales 1. El agua subterránea es una parte integral del ciclo hidrológico y está relacionada al drenaje superficial. 2. Su movimiento está controlado por la permeabilidad y la porosidad de las rocas y sedimentos a través de los cuales fluye. 3. El nivel freático es la parte superior de la zona de saturación. 4. El agua subterránea se mueve lentamente a través de los poros. 5. La descarga del agua subterránea es en manantiales, corrientes, pantanos y lagos. 6. El agua artesiana está confinada bajo presión. Presente en capas permeables selladas por formaciones impermeables. 7. La erosión del agua subterránea produce cartografía cárstica, caracterizada por cuevas, dolinas, valles colgantes y corrientes superficiales que desaparecen. 8. La alteración del agua subterránea puede producir contaminación, subsidencia, colapsos y destrucción de los ecosistemas.

5 Introducción Antiguamente se creía que las aguas subterráneas procedían del mar y habían perdido su salinidad al filtrarse entre las rocas. Hoy se sabe que es agua procedente de la lluvia.

6 Las aguas subterráneas forman grandes depósitos que en muchos lugares constituyen la única fuente de agua potable disponible. A veces, cuando circulan bajo tierra, forman grandes sistemas de cuevas y galerías. En algunos lugares regresan a la superficie, brotando de la tierra en forma de fuentes o manantiales. Otras, hay que ir a recogerlas a distintas profundidades excavando pozos.

7 Importancia de las aguas subterráneas

8 Agua para las ciudades, las cosechas, el ganado y la industria.

9 El agua subterránea es la principal fuente de agua potable y uno de nuestros recursos más valiosos y más fáciles de conseguir.

10 Contaminación de acuíferos

11 Distribución del agua de la Tierra

12 Partes de la hidrosfera Casquetes polares y glaciares Aguas subterráneas Agua dulce de la hidrosfera Volumen de agua dulce (km 3 ) Porción de Volumen total de agua dulce (%) Tasa de intercambio del agua años años Lagos y embalses años Humedad del suelo Vapor de agua en la atmósfera año días Agua de los ríos días Total

13 Ciclo hidrológico

14 Acción del agua subterránea Disolución de carbonatos Dolina (disolución de calizas) Manantial (afloramiento de aguas subterráneas) Cavernas

15 Distribución de las aguas subterráneas

16 Nivel freático Importante para predecir la productividad de los pozos y explicar los cambios de flujo de las corrientes y los manantiales, así como las fluctuaciones de los lagos.

17 La forma del nivel freático suele ser una réplica suavizada de la topografía superficial, alcanzando sus mayores elevaciones debajo de las colinas y descendiendo bajo los valles.

18 Factores que influyen en el almacenamiento y circulación de las aguas subterráneas Porosidad y permeabilidad

19 Ejemplo de una serie de rocas estratificadas con distintas propiedades hidrológicas (porosidad y permeabilidad), es decir, una secuencia de varios acuíferos y acuífugos (acuicluidos).

21 Tipo de roca Tipos de vacíos Porosidad Permeabilidad Grava poros elevada elevada 3800 Arena poros elevada elevada 1000 Arcilla poros elevada muy baja < 4 Arenisca poco cementada Caliza Roca Piroclástica poco cementada Basalto Riolita Granito no alterado Gneis poros y fisuras poros, fisuras y cavernas poros poros, fisuras y cavernas poros y fisuras fisuras fisuras variable, generalmente elevada muy variable elevada variable variable, generalmente baja muy baja (casi nulo) muy baja (casi nulo) generalmente elevada variable, generalmente elevada variable, generalmente elevada variable variable, generalmente baja muy baja Caudal máximo de manantiales [l/min] hasta 800 muy baja < frecuente; hasta hasta 2400 entre 1700 y 3800 frecuente entre 4 y 100 frecuente 4-40 frecuente

22 Acuífero Guaraní El Acuífero Guaraní está ubicado en el subsuelo de los cuatro países que integran el Mercado Común del Sur (MERCOSUR) Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay y se formó en los periodos Triásico y Jurásico (hace unos 200 millones de años), abarcando 1`190,000 km². Una de las mayores reservas de aguas subterráneas del mundo, capaz de abastecer indefinidamente a 360 millones de personas. Interés de organismos multilaterales ha puesto en alerta a organizaciones que temen que se termine privatizando este recurso.

23 Movimiento de agua subterránea Las flechas indican el movimiento del agua subterránea a través de material uniformemente permeable. Se puede pensar en los serpenteos que sigue el agua como un compromiso entre el empuje descendente de la gravedad y la tendencia del agua a moverse hacia zonas de presión reducida.

24 Flujo de agua subterránea El sistema de agua subterránea se recarga debido a la precipitación pluvial y el agua fluye hacia los arroyos a través de este sistema.

25 Interacciones con el agua superficial

26 A. Las corrientes efluentes son características de las zonas húmedas y están abastecidas por el agua procedente de la zona de saturación. B. Las corrientes influentes se encuentran en los desiertos. La filtración produce un pandeo ascendente del nivel freático.

27 Manantiales y pozos Cuando un acuicluido está situado por encima del nivel freático principal, puede producirse una zona de saturación localizada. Donde el nivel freático colgado hace intersección con la ladera del valle, fluye un manantial. El nivel freático colgado también hizo que el pozo de la derecha diera agua, mientras que el de la izquierda no producirá agua a menos que sea perforado a una mayor profundidad.

28 Fuentes termales y géiseres en los E.U.A.

29 Fuentes termales intermitentes en las cuales las columnas de agua son expulsadas con gran fuerza a intervalos.

30 Los géiseres aparecen cuando el agua subterránea se calienta en cámaras subterráneas, se expande y parte pasa rápidamente a vapor, haciendo que brote el géiser. La fuente de calor para la mayoría de las fuentes termales y los géiseres es la roca ígnea.

31 g é i s e r Old Faithfull, uno de los géiseres más famosos del mundo, emite hasta litros de agua caliente y vapor aproximadamente una vez por hora.

32 Método común para extraer agua subterránea Suele formarse un cono de depresión en el nivel freático alrededor de un pozo de bombeo. Si un bombeo intenso reduce el nivel freático, pueden secarse los pozos superficiales.

33 Pozos artesianos Los sistemas artesianos se producen cuando un acuífero inclinado está confinado entre estratos impermeables.

34 Si el nivel piezométrico se ubica más alto que la superficie del terreno el agua sale en un manantial natural o en una perforación / un pozo artificial hasta la superficie solamente por la presión (sin la necesidad de bombear el agua). En este caso se habla de un sistema artesiano.

35 Sistema de abastecimiento artificial de agua a las ciudades

36 Problemas asociados con la extracción del agua subterránea: Subsidencia

37 Contaminación salina A. Dado que el agua dulce es menos densa que el agua salada, flota sobre esta última y forma un cuerpo lenticular que puede extenderse hasta profundidades considerables debajo del nivel del mar. B. Cuando un bombeo excesivo reduce el nivel freático, la base de la zona de agua dulce se elevará 40 veces esa cantidad. El resultado puede ser la contaminación de pozos con agua salada.

38 Contaminación del agua subterránea

39 A. Originalmente el flujo de salida de la fosa séptica se alejaba del pozo pequeño. B. El intenso bombeo del pozo cambio la pendiente del nivel freático, haciendo que el agua subterránea contaminada fluyera hacia el pozo pequeño.

40 Trabajo geológico del agua subterránea Grutas, cavernas y cuevas

41 Cavernas Mitchell, Mojave. Cavernas

42 Erosión por agua subterránea Procesos de formación de ácidos y disolución mineral: H2O + CO2 H2CO3 Agua Bióxido de Carbono Ácido carbónico H2CO3 + 2CaCO3 2Ca HCO3- Ácido Calcita Bicarbonato de Calcio

43 Espeleotemas

44 Topografía cárstica Compuesta por terrenos irregulares interrumpidos por depresiones llamadas dolinas.

45 Topografía cárstica

46 Dolina El hundimiento de la superficie fue por una disminución del nivel freático producida por una intensa sequía.

47 Pozas comunicadas por agua subterránea Cuatro Ciénegas, Coahuila.

48 Dolinas y uvalas formadas por disolución kárstica. Llanura del Kras, Eslovenia.

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