Recarga Natural de Acuiferos

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Germán Maidana Prado
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Recarga Natural de Acuiferos James McPhee Departamento de Ingeniería Civil

recarga de acuíferos Recarga: entrada, a la zona saturada, de agua disponible

Infiltración: entrada, hacia el suelo, de agua disponible en la superficie del

1 Recarga Natural de Acuiferos James McPhee Departamento de Ingeniería Civil Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Universidad de Chile Infiltración y recarga de acuíferos Recarga: entrada, a la zona saturada, de agua disponible desde el nivel freático Descarga: Remoción de agua desde la zona saturada Infiltración: entrada, hacia el suelo, de agua disponible en la superficie del terreno Exfiltración: salida de agua desde el suelo a través de la superficie del terreno 1

Simulación de un evento de infiltración hipotético (Freeze,

13 cm/min 1969) Cómo saber si un evento de precipitación,

2 Simulación de un evento de infiltración hipotético (Freeze, 1969) I = 5 x K 0 = 0.13 cm/min Simulación de un evento de infiltración hipotético (Freeze, 1969) Cómo saber si un evento de precipitación, dadas condiciones iniciales y tipo de suelo, resultará en recarga del acuífero? La condición necesaria para que ocurra recarga es que se verifique un ASCENSO EN EL NIVEL FREÁTICO 2

3 Condiciones que favorecen un aumento del nivel freático 1. Lluvias de baja intensidad y larga duración > alta intensidad y corta duración 2. Nivel freático superficial > n.f. profundo 3. Alta humedad antecedente 4. Suelos de alta conductividad Mediciones de terreno Son necesarias cuando las condiciones hidrológicas que favorecen la recarga se observan aisladamente en el tiempo y en el espacio Históricamente la identificación de recarga se asociaba a cambios en el nivel freático. Esto no siempre es correcto 3

4 10/13/08 Precip Humedad Gradiente hid. no saturado Gradiente hid. saturado Prof. nivel freático 4

5 Nota de precaución Conductividad hidráulica y textura del suelo son INSUFICIENTES para predecir las propiedades de infiltración y recarga del mismo Efecto sobre mapeo de zonas de recarga e infiltración Fluctuaciones en niveles freáticos El control de niveles en pozos de observación y piezómetros es clave en estudios hidrogeológicos Detectar recarga Evaluar tendencias de largo plazo asociadas con sobreexplotación de acuíferos Estudios de recarga artificial Fluctuaciones pueden deberse a diversos mecanismos, a veces interactuando unos con otros 5

6 pozo 1 pozo 2 pozo 3 pozo 4 pozo 5 pozo 6 pozo 7 pozo 8 pozo 9 Fluctuaciones Confinado/libre Natural/Antrópica Efímera/ciclo diario/estacional/largo plazo Influencia climática 6

10/13/08 Fluctuaciones naturales Recarga subterránea Variaciones estacionales y seculares interacción con cauces superficiales Atrapamiento de aire durante recarga Evapotranspiración y consumo de

7 10/13/08 Fluctuaciones naturales Recarga subterránea Variaciones estacionales y seculares interacción con cauces superficiales Atrapamiento de aire durante recarga Evapotranspiración y consumo de vegetación freatófita Almacenamiento ribereño Presión atmosférica Terremotos Variaciones estacionales y seculares Variaciones seculares: se extienden por períodos de varios años series alternantes de años secos y humedos precipitación por si misma no es buen indicador de cambios en niveles piezométricos tendencias debido a sobreexplotación 7

10/13/08 Variaciones estacionales y seculares Patrones estacionales ciclos de recarga y descarga producto de patrones de explotación estacionales (riego) Flujo

8 10/13/08 Variaciones estacionales y seculares Patrones estacionales ciclos de recarga y descarga producto de patrones de explotación estacionales (riego) Flujo base y almacenamiento ribereño Regula la forma del hidrograma mediante la entrega gradual de aguas al cauce luego de que ha pasado el pulso de crecida principal 8

9 Atrapamiento de aire p A + γψ = p A = p w dp A = dp w p w + dp w γψ = dp A Presión atmosférica sobre acuífero confinado σ T + p A = σ e + p w dp A = dσ e + dp w dp A > dp w p A + γψ = p w p A + dp A + γψ ' = p w + dp w ( ) > 0 dp A dp w = γ ψ ψ ' 9

10 Resumen Recarga a acuíferos e infiltración están íntimamente relacionados (por lo tanto también escorrentía) Factores que inciden en recarga van más allá de textura del suelo y conductividad hidráulica Aumento nivel freático provee medio de conducción para recarga superficial Mediciones de terreno necesarias en regímenes hidrológicos que favorecen recarga intermitente Conclusiones pueden verse afectadas por fluctuaciones del nivel freático de otra índole 10

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