CAP. VIII.- PROSPECCION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS
• 1.- INTRODUCCION.
• 1.2.- OBJETIVOS.
• 2.- ANTECEDENTES.
• 3. METODOS DE PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS.
• 3.2.- MÉTODO GEOLÓGICO.
• 3.2.- MÉTODO GEOFÍSICO.
• 3.4.- MÉTODO GRAVIMÉTRICO.
• 3.4.- METODO ELECTROMAGNÉTICO.
• 4.- PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LOS TIPOS DE ROCAS.
• 5.- MODELAMIENTO HIDROGEOLÓGICO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS
• 6.- CONCLUSIONES
PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS
EN BUSCA DE LOS ACUÍFEROS –AGUAS SUBTERRÁNEAS..?
HERRAMIENTA BÁSICA DE LA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO
•
• I.- INTRODUCCIÓN
•
• EL RECURSO HÍDRICO, A NIVEL NACIONAL, ESTÁ SIENDO ALTAMENTE AFECTADO POR LA PRESIÓN HUMANA,
AGRAVANDO CADA VEZ MÁS SU DISPONIBILIDAD (CANTIDAD Y CALIDAD). ESTOS FACTORES DE PRESIÓN SON
FUNDAMENTALMENTE LA SOBREXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS, EL VERTIMIENTO DE SUSTANCIAS CONTAMINANTES
A LOS CUERPOS DE AGUA, LOS CAMBIOS EN EL USO DEL SUELO TALES COMO LA DEFORESTACIÓN, LAS
PRÁCTICAS AGRÍCOLAS INADECUADAS, EL INCREMENTO DE URBANIZACIONES EN ZONAS DE PRODUCCIÓN
HÍDRICA, ENTRE OTROS.
•
• ESTE DECRECIMIENTO EN LA DISPONIBILIDAD HÍDRICA AUNANDO A UN ALTO ÍNDICE DE CRECIMIENTO
POBLACIONAL, GENERAN CONFLICTOS LOS CUALES ESTÁN INCREMENTANDO Y QUE TIENDEN A AGRAVARSE; SI
NO SE TOMAN LAS MEDIDAS NECESARIAS, COMO LA REGULACIÓN DEL USO DEL AGUA A TRAVÉS DE
MECANISMOS DE PLANIFICACIÓN NORMATIVAS Y LEYES QUE PERMITAN SU PROTECCIÓN Y SU DISTRIBUCIÓN EN
FORMA RACIONAL, QUE SE REFLEJA TAMBIÉN EN LA SOBREEXPLOTACIÓN DEL RECURSO AGUA DEL SUBSUELO.
•
• EN ESE SENTIDO, ES NECESARIO CONOCER COMO ES QUE SE GENERA EL AGUA SUBTERRÁNEA EN EL
SUBSUELO; POR QUE ES TAN IMPORTANTE COMO RESERVA DE AGUA DULCE; SI EXISTE ALGÚN MISTERIO EN SU
ORIGEN MAGMÁTICO O PROFUNDO; O SI ES CONSIDERADO MÁS QUE UNA FASE O ETAPA DEL CICLO DEL AGUA. A
VECES SE OLVIDA ESTA OBVIEDAD Y SE EXPLOTAN LAS AGUAS DE UNA REGIÓN COMO SI NADA TUVIERAN QUE VER
CON LAS PRECIPITACIONES O LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL CON RE- SULTADOS INDESEABLES
1.2.- OBJETIVO
• I.2.- OBJETIVO
•
• DAR A CONOCER LOS ASPECTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS DE LA
• HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA, ASÍ COMO LO REFERENTE A PROSPECCIÓN Y BÚSQUEDA
• DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y ACUÍFEROS QUE DESEMPEÑAN UN PAPEL
• ESTRATÉGICO, CADA VEZ MÁS IMPORTANTE PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE Y LA
• SEGURIDAD MEDIOAMBIENTAL.
I
1.3.- ANTECEDENTES
•
• EL CICLO DEL AGUA EN LA TIERRA O CICLO HIDROLÓGICO, ES LA CIRCULACIÓN CONTINUA DEL
AGUA EN SUS DIFERENTES ESTADOS EN EL PLANETA. NO TIENE PRINCIPIO NI FIN, PERO EL
CONCEPTO DE CICLO HIDROLÓGICO SUELE DESCRIBIRSE NORMALMENTE COMENZANDO DESDE
LOS OCÉANOS PORQUE ÉSTOS CONSTITUYEN DE LEJOS LA FUENTE PRINCIPAL DEL AGUA EN
CIRCULACIÓN.
•
• LA RADIACIÓN SOLAR EVAPORA EL AGUA DE LOS OCÉANOS Y EN LA ATMÓSFERA EL VAPOR DE
AGUA ASCIENDE FORMANDO LAS NUBES. BAJO CIERTAS CONDICIONES, LA HUMEDAD DE ÉSTAS SE
CONDENSA Y CAE A LA SUPERFICIE COMO LLUVIA, GRANIZO O NIEVE, LAS DIFERENTES FORMAS
DE PRECIPITACIÓN.
•
• LA PRECIPITACIÓN QUE CAE EN TIERRA ES EL ORIGEN DE PRÁCTICAMENTE TODA EL AGUA DULCE.
PARTE DE ESTA PRECIPITACIÓN, DESPUÉS DE MOJAR LAS HOJAS Y EL SUELO, CORRE POR LA
SUPERFICIE TERRESTRE A LOS CURSOS DE AGUA CONSTITUYENDO EL ES- CURRIMIENTO
SUPERFICIAL Y OTRA SE INFILTRA EN EL SUELO. MUCHA DE ESTA ÚLTIMA ES RETENIDA EN LA
ZONA DE LAS RAÍCES DE LAS PLANTAS Y PARTE DE ELLA VUELVE A LA ATMÓSFERA POR LA
EVAPOTRANSPIRACIÓN. EL EXCEDENTE PERCOLA DE LA ZONA DE RAÍCES HACIA ABAJO POR LA
FUERZA DE GRAVEDAD Y CONTINÚA SU DESCENSO HASTA INGRESAR A UN RESERVORIO DE AGUA
SUBTERRÁNEA
ANTECEDENTES –ANTES..
.
• EL AGUA SUBTERRÁNEA FLUYE A TRAVÉS DE LOS MATERIALES POROSOS
SATURADOS DEL SUBSUELO HACIA NIVELES MÁS BAJOS QUE LOS DE INFILTRACIÓN Y
PUEDE VOLVER A SURGIR NATURALMENTE COMO MANANTIALES Y CAUDAL DE BASE
DE LOS RÍOS. LA MAYORÍA DE ESTOS DEVUELVE EL AGUA A LOS MARES O LA LLEVA A
CUENCAS CERRADAS DONDE SE EVAPORA.
•
• DE ESTA MANERA, EL AGUA SUBTERRÁNEA REPRESENTA UNA FRACCIÓN IMPORTANTE
DE LA MASA DE AGUA PRESENTE EN CADA MOMENTO EN LOS CONTINENTES. ÉSTAS
ESTÁN ALMACENADAS EN ACUÍFEROS, UBICADOS A DIFERENTES NIVELES DE
PROFUNDIDAD, HASTA SISTEMAS CONFINADOS QUE ESTÁN A VARIOS KILÓMETROS
POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE. SE PUEDEN ENCONTRAR AGUAS SUBTERRÁNEAS EN
CASI CUALQUIER PARTE, TRÁTESE DE ZONAS HÚMEDAS, ÁRIDAS O SEMIÁRIDAS. EL
AGUA DEL SUBSUELO ES UN RECURSO IMPORTANTE, PERO DE DIFÍCIL GESTIÓN, POR
SUS SENSIBILIDAD A LA CONTAMINACIÓN Y A LA SOBREXPLOTACIÓN
2.- MÉTODOS DE PROSPECCIÓN DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS.
ENTENDEMOS POR PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EL CONJUNTO DE
TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN QUE PERMITEN LA LOCALIZACIÓN DE ACUÍFEROS O
EMBALSES SUBTERRÁNEOS DE LOS QUE SE PUEDE OBTENER AGUA EN CANTIDAD Y
CALIDAD ADECUADA PARA UN DETERMINADO FIN.
3.- METODOS DE PROSPECCIOM
• 3.1.- METODOS GEOLOGICOS-
• 3.2.- METODOS GEOFISICOS.
• 3.3.- METODO GRAVIMETRICO.
• 3.4.- ELECTROMAGNETICO.
3.1. MÉTODOS GEOLÓGICOS
•
ANTES DEL COMIENZO DE LOS TRABAJOS DE CAMPO, EL HIDROGEÓLOGO DEBE
CONSULTAR LA CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA DE LA ZONA DONDE SE INDICA LA
NATURALEZA LITOLÓGICA DE LOS DIFERENTES AFLORAMIENTOS ROCOSOS ASÍ COMO
SUS CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRÁFICAS Y ESTRUCTURALES.
•
LA INTERPRETACIÓN DEL MAPA GEOLÓGICO SE BASARÁ FUNDAMENTALMENTE EN LA
IDENTIFICACIÓN DE LAS FORMACIONES ROCOSAS PERMEABLES Y DE LAS
IMPERMEABLES, SUS LÍMITES, LAS PRINCIPALES UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS,
FRACTURAS PRINCIPALES, ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA HIDROLÓGICA, ETC…
•
LA REALIZACIÓN DE PERFILES Y CORTES GEOLÓGICOS SON MUY ÚTILES PARA
ADQUIRIR UNA VISIÓN ADECUADA DE LA GEOMETRÍA DE LOS ACUÍFEROS, SU ESPESOR Y
SITUACIÓN DEL NIVEL PIEZOMÉTRICO.
• EL ESTUDIO DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Y LAS IMÁGENES DE SATELITE.- CONSTITUYE
TAMBIÉN UN EXCELENTE INSTRUMENTO PARA LA CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA PORQUE
PONE DE RELIEVE ASPECTOS DIFÍCILES DE VER SOBRE EL PROPIO TERRENO: GRANDES
FRACTURAS, ZONAS DE DRENAJE, LA RED FLUVIAL, ETC
3.2 MÉTODOS GEOFÍSICOS
• :
•
• LA APLICACIÓN DE LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA NOS AYUDA A CONOCER LA
DISTRIBUCIÓN DE LOS MATERIALES EN EL SUBSUELO ASÍ COMO SU
NATURALEZA, ANALIZANDO LA VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE
LAS ROCAS CON LA PROFUNDIDAD. LOS MÉTODOS DE PROSPECCIÓN
GEOFÍSICA QUE SE APLICAN EN HIDROGEOLOGÍA SERVIRÁN SIEMPRE DE APOYO
Y COLABORACIÓN A LOS ESTUDIOS GEOLÓGICOS PREVIOS, PARA DETERMINAR
LA EXISTENCIA Y DISTRIBUCIÓN APROXIMADA DEL AGUA EN LOS TERRENOS
PERMEABLES.
•
• LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS MÁS EFECTIVOS EN LA PROSPECCIÓN DE LAS
AGUAS SUBTERRÁNEAS SON:
TRABAJO DE CAMPO---
..
.
PROCESAMIENTO DATA
3.2.1.- METODO ELECTRICO
EL MÉTODO ELÉCTRICO, QUE MIDE LA VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DE LAS
DIFERENTES ROCAS CON LA PROFUNDIDAD. CUANDO LAS ROCAS SON MUY
RESISTIVAS CARECEN DE POROS O FISURAS QUE PUEDAN ESTAR SATURADOS
EN AGUA. SIN EMBARGO, CUANDO EXISTEN AGUAS SUBTERRÁNEAS
ACUMULADAS EN LOS HUECOS DE LAS ROCAS, LA RESISTIVIDAD SERÁ MUCHO
MÁS BAJA, DEBIDO A QUE EL AGUA, POR LA PRESENCIA DE SALES DISUELTAS
EN ELLA, ACTÚA COMO UN CONDUCTOR.
•
• ES DECIR, A EFECTOS HIDROGEOLÓGICOS, UNA BAJA O NULA POROSIDAD DE
LAS ROCAS SE MANIFIESTA POR UNA ELEVADA RESISTIVIDAD.
• ASÍ MISMO, SI LA ROCA SE ENCUENTRA SOBRE
EL NIVEL FREÁTICO, O NO CONTIENE AGUA, SU RESISTIVIDAD SERÁ TAMBIÉN
ELEVADA. PERO SI LA RESISTIVIDAD ES MUY BAJA, EL AGUA ALMACENADA
TENDRÁ UN ELEVADO CONTENIDO EN SALES, O LAS ROCAS SON ARCILLOSAS E
IMPERMEABLES
METODO SÍSMICO EN ROCAS DURAS
INSTALANDO LA LÍNEA SÍSMICA…
METODO ELÉCTRICO-GEOELECTRICO
METODO GEOLECTRICO..
3.3.- EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO,
• EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO,
• ESTUDIA LAS ANOMALÍAS DE LA GRAVEDAD EN LA SUPERFICIE
TERRESTRE A FIN DE DEDUCIR ZONAS MUY COMPACTAS E IMPERMEABLES,
CON ANOMALÍAS POSITIVAS, Y ZONAS POROSAS O FRACTURADAS
PERMEABLES CON ANOMALÍAS NEGATIVAS POR DEFECTO DE MASA.. ES
ÚTIL PARA DETERMINAR LA EXISTENCIA DE FALLAS IMPORTANTES O DE
GRANDES CAVIDADES KÁRSTICAS SATURADAS DE AGUA.
METODOS GRAVIMÉTRICOS-BOUGUER
GRAVIMETRICO
3.4.- EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO,
• EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO,
• ESTUDIA LA INFLUENCIA DEL TERRENO SOBRE UN CAMPO
ELECTROMAGNÉTICO ARTIFICIAL. PUEDE APLICARSE DESDE AVIONES Y
RECIENTEMENTE, COMIENZA A UTILIZARSE EN ESTUDIOS
HIDROGEOLÓGICOS REGIONALES. ES UN MÉTODO QUE TIENE GRANDES
POSIBILIDADES EN UN FUTURO NO MUY LEJANO, ESPECIALMENTE PARA
PROSPECCIONES DONDE NO ES NECESARIO LLEGAR A PROFUNDIDADES
SUPERIORES A LOS VEINTE METROS.
ELECTROMAGNETICO
4.- PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LOS DISTINTOS
TIPOS ROCAS.
• 4.1.- INTRODUCCION.-
• LA PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS DEBE COMENZAR CON EL
RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE LA ZONA, YA QUE LA AUSENCIA O EXISTENCIA
DE ACUÍFEROS SUBTERRÁNEOS ESTÁ FUNDAMENTALMENTE CONDICIONADA POR
LA NATURALEZA DE LAS ROCAS QUE CONSTITUYEN EL SUBSUELO.
•
• DESCRIBIMOS A CONTINUACIÓN LAS CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS DE LAS
ROCAS MÁS COMUNES DE LA REGIÓN EN UNA AREA DONDE SE VA REALIZAR ALGUN
PROYECTO HIDROLGEOLOGICO, SEPARÁNDOLAS EN UNIDADES DE DIFERENTE
COMPORTAMIENTO HIDROGEOLÓGICO…….
4.1.- TIPOS DE ROCAS PARA LA PROPECSION
• 4.1.1.-ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADAS:
• 4.1.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS CONSOLIDADAS:
4.1.3.-ROCAS CALCÁREAS:
• 4..1.4.- ROCAS FILONIANAS:
• 4,1.5.- ROCAS GRANÍTICAS:
4.1.6.- ROCAS METAMÓRFICAS:
4.1.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADAS:
•
• LAS GRAVAS Y ARENAS SIN COMPACTAR QUE SE ENCUENTRAN A LO
LARGO Y ANCHO DE LAS ZONAS DE INUNDACIÓN DE LOS RÍOS, SON
SEDIMENTOS MUY PERMEABLES Y SU SISTEMA HIDROLÓGICO ESTÁ
ÍNTIMAMENTE RELACIONADO CON EL DEL CAUCE FLUVIAL QUE LOS
ORIGINA. CASI SIN EXCEPCIÓN, SERÁ POSIBLE OBTENER CAUDALES DEL
ORDEN DE CINCO A DIEZ LITROS/SEGUNDO EN CASI TODOS LOS
ALUVIONES DE LOS RÍOS PERMANENTES DE REGIMEN , CON UNA ZONA
SATURADA DE AGUA DE UNO A DIEZ METROS DE PROFUNDIDAD.
• EN ESTAS ÁREAS ES NECESARIO REALIZAR UN ESTUDIO COMPLETOS
SOBRE LAS PROPIEDADES HIDROGEOLÓGICAS DE LAS ROCAS.
•
•
4.1.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS CONSOLIDADAS:
•
• SON TODAS AQUELLAS ROCAS DETRÍTICAS DE ORIGEN CONTINENTAL, SEDIMENTOS DE LAS ERA
TERCIARIA DE FACIES LACUSTRE, QUE RELLENA LAS DEPRESIONES Y FOSAS TECTÓNICAS ORIGINADAS
SOBRE EL BASAMENTO GRANÍTICO-PIZARROSO:
•
• SE TRATA DE FORMACIONES HORIZONTALES MUY HETEROGÉNEAS (“ACUÍFEROS MULTICAPAS”) QUE
RESULTAN PERMEABLES POR POROSIDAD PRIMARIA. POR TANTO, LOS CAUDALES QUE SUMINISTRAN,
GENERALMENTE ELEVADOS, SON PROPORCIONALES AL VOLUMEN DE LOS ORIFICIOS SATURADOS DE
AGUA QUE CONTENGAN Y AL TAMAÑO DE LOS ESTRATOS PERMEABLES.
•
•
•
CAPTACIONES SE HAN REALIZADO DE MANERA EFICAZ CON MÁQUINAS PERFORADORAS QUE
TRABAJAN A ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA DE LODOS Y ENTUBANDO LOS POZOS CON TUBOS
DE HIERRO Y FILTROS “DE PUENTECILLO” PARA EVITAR LA ENTRADA DE FINOS.
•
• LOS MATERIALES TERCIARIOS DE LA CUENCA DEL GUADIANA NO ALCANZAN GRANDES ESPESORES
(INFERIORES A LOS 80 M.) Y EXISTEN VARIOS NIVELES ACUÍFEROS ENTRE ARCILLAS, FORMADOS POR
INTERCALACIONES DE CAPAS DE ARENAS Y GRAVAS, CON CAUDALES DE PEQUEÑA ENVERGADURA
INFERIORES A LOS 3 L/SG. EN LA ZONA SUPERIOR DE ESTOS MATERIALES SE ENCUENTRAN
“CALEÑOS” DE ORIGEN LACUSTRE QUE PUEDEN LLEGAR HASTA LOS
• 15 M. DE ESPESOR, DESARROLLANDO ACUÍFEROS CÁRSTICOS CUYAS CAPTACIONES PROPORCIONAN
CAUDALES DEL ORDEN DE LOS 3 L/SEG., SON LOS CASOS DE TORREMEGÍA Y AHILLONES ENTRE OTROS.
EN AMBIENTES SEDIMENTARIOS
4.1.3.-ROCAS CALCÁREAS:
• SE TRATA DE CALIZAS Y DOLOMÍAS QUE SON RELATIVAMENTE
ABUNDANTES EN CIERTAS ÁREAS DE UNA REGION (1,6 %), MIENTRAS QUE
EN OTRAS EXISTEN POCOS AFLORAMIENTOS SÓLO EXISTEN PEQUEÑOS
AFLORAMIENTOS. ESTAS ROCAS TIENEN UNA ALTA PERMEABILIDAD Y
CONSTITUYEN EXCELENTES ACUÍFEROS YA QUE SON ROCAS SOLUBLES
QUE PRESENTAN EN PROFUNDIDAD GRANDES CONDUCTOS DE
DISOLUCIÓN, CANALES Y CAVERNAS, QUE ACTÚAN COMO EMBALSES
SUBTERRÁNEOS Y QUE LLEGAN A PROPORCIONAR CAUDALES MUY
ELEVADOS, SUPERIORES A LOS DIEZ LITROS/SEGUNDO. ES EL CASO DEL
ACUÍFERO KÁRSTICO DE EL CALERIZO (CÁCERES) DONDE SE OBTIENEN
CAUDALES DE HASTA 90 L/SEG.
•
• SON ACONSEJABLES LAS CAPTACIONES REALIZADAS A PERCUSIÓN, CON
MARTILLO EN FONDO, EN LAS ZONAS MÁS KARSTIFICADAS DONDE PUEDEN
EXISTIR PÉRDIDAS DE AIRE CUANDO SE UTILIZA LA ROTOPERCUSIÓN
NEUMÁTICA. ESTE ÚLTIMO MÉTODO ES TAMBIÉN BASTANTE EFICAZ EN
ZONAS COMPACTAS Y POCO KARSTIFICADAS.
DIVERSOS AMBIENTES GEOLOGICOS…
4.1.4.-ROCAS FILONIANAS:
• - ROCAS FILONIANAS:
•
• SON MUY COMUNES EN ALGUNAS ZONAS, SUS YACIMIENTOS SE PRESENTAN
DE FORMA ALARGADA Y CON POCO ESPESOR, FORMANDO DIQUES O FILONES
EMPLAZADOS DENTRO DE LAS ROCAS GRANÍTICAS Y PIZARROSAS DE NUESTRA
REGIÓN. LOS TIPOS MÁS FRECUENTES SON LOS FILONES DE CUARZO,
LAMPRÓFIDOS Y DIABASAS, LOS CUALES ACTÚAN, SI ESTÁN MUY
FRACTURADOS, COMO CAPAS DRENANTES RESPECTO A LAS ROCAS ENCAJANTES
DE MENOR PERMEABILIDAD; OTROS NO FRACTURADOS SON IMPERMEABLES Y
ACTÚAN DE “PRESA HIDROGEOLÓGICA” RETENIENDO LAS AGUAS
SUBTERRÁNEAS.
•
PUEDEN SUMINISTRAR CAUDALES ELEVADOS, DE UNO A CINCO
LITROS/SEGUNDO, PROPORCIONALES A LA ANCHURA, EXTENSIÓN Y GRADO DE
FRACTURACIÓN QUE PRESENTEN.
•
• LAS CAPTACIONES DEBEN REALIZARSE CON MÁQUINA PERFORADORA DE
ROTOPERCUSIÓN NEUMÁTICA Y CIRCULACIÓN DIRECTA, SONDEANDO SOBRE EL
RECORRIDO DEL DIQUE O BIEN EN SUS LATERALES SI ÉSTE FUERA
IMPERMEABLE Y ACTUARA DE PRESA HIDROGEOLÓGICA. DE ESTE MODO SE HAN
ABASTECIDO LAS POBLACIONES CACEREÑAS DE VILLA DEL REY, RUANES Y
TORREJONCILLO EN DIQUES DE DIABASAS.
EN ZONAS DE ROCAS FILONEANAS..
-
4.1.5.-ROCAS GRANÍTICAS:
• APROXIMADAMENTE UNA QUINTA PARTE DE LOS TERRENOS ESTÁN FORMADOS
POR ROCAS CRISTALINAS: GRANITOS, GRANODIORITAS, DIORITAS, GABROS, ETC.
EN SU CONJUNTO ESTAS ROCAS SON MUY IMPERMEABLES Y NO TIENEN
CAPACIDAD PARA ALMACENAR AGUAS SUBTERRÁNEAS PORQUE CARECEN DE
POROSIDAD PRIMARIA.
•
• SIN EMBARGO, ALGUNAS CAPTACIONES CONSTRUIDAS EN ESTAS ROCAS
SUMINISTRAN CAUDALES MEDIOS REDUCIDOS (0,5 L/SEG.). EL AGUA PROCEDE
PRINCIPALMENTE DE LAS ZONAS SUPERFICIALES ARENIZADAS (JABRE), O BIEN
DE FRACTURAS MÁS PROFUNDAS. TANTO LA METEORIZACIÓN COMO LA
DENSIDAD DE FRACTURACIÓN SON MÁS INTENSAS CERCA DE LA SUPERFICIE
Y DECRECEN PROGRESIVAMENTE AL AUMENTAR LA PROFUNDIDAD, CON LO
CUAL NO POR MUCHO PROFUNDIZAR EN ESTAS ROCAS OBTENDREMOS MÁS
AGUA.
•
• EN CASOS EXCEPCIONALES SE HAN CORTADO GRANDES FALLAS CON
AMPLIAS ZONAS DE ROCAS TRITURADAS QUE SUMINISTRAN UN CAUDAL
ELEVADO, PERO CON EL TRANSCURSO DEL TIEMPO EL ACUÍFERO PUEDE
SUFRIR UN BRUSCO DESCENSO CUANDO SE AGOTAN SUS RESERVAS
ACUMULADAS A LO LARGO DEL PLANO DE FRACTURA. ES DECIR, ESTAS ROCAS
SÓLO DESARROLLAN ACUÍFEROS DE POCA ENTIDAD EN LAS ZONAS
SUPERFICIALES ALTERADAS (3-10 M.) Y ACUÍFEROS DE MAYOR ENVERGADURA
EN LAS ZONAS DE GRANDES FRACTURAS.
•
•
LEVANTAMIENTO SISMICO EN ROCAS GRANITICAS
4.1.6.-ROCAS METAMÓRFICAS:
•
•
• NO OBSTANTE, DENTRO DE LAS ROCAS PIZARROSAS EXISTEN TIPOS MUY
VARIADOS Y NO TODOS PRESENTAN IGUALES CARACTERÍSTICAS
HIDROGEOLÓGICAS. LAS PIZARRAS ARCILLOSAS, CUYAS FRACTURAS SE
ENCUENTRAN TAPONADAS POR PRODUCTOS ARCILLOSOS, RESULTAN
ACUÍFEROS POBRES CON POCA O NULA PERMEABILIDAD MIENTRAS QUE
LAS PIZARRAS ARENISCOSAS, LAS CUARCITAS Y LAS GRAUVACAS, PRESENTAN
FRACTURAS LIMPIAS QUE PUEDEN PROPORCIONAR CAUDALES DE MEDIO LITRO
A DOS LITROS POR SEGUNDO CADA UNA. POR TANTO, EL ÉXITO DE UNA
PERFORACIÓN EN ESTAS ROCAS, ESTÁ CONDICIONADO AL NÚMERO DE
FRACTURAS ABIERTAS QUE PUEDAN CORTARSE Y A LAS CONEXIONES DE
ÉSTAS CON OTRAS FRACTURAS EXTENDIDAS EN UNA AMPLIA ZONA DE
RECARGA.
•
LAS CAPTACIONES DEBEN REALIZARSE CON MÁQUINA PERFORADORA QUE
TRABAJE A ROTOPERCUSIÓN NEUMÁTICA Y CON CIRCULACIÓN DIRECTA DE
LODOS, ENTUBANDO CON PVC DE CUATRO ATMÓSFERAS Y ENGRAVILLANDO
CON GRAVAS TIPO “GARBANCILLO”. EN ALGUNAS FUENTES DE LADERA PUEDEN
REALIZARSE CAPTACIONES SUPERFICIALES MEDIANTE ZANJAS COLECTORAS
TIPO “PATA GALLINA”, RELLENÁNDOLAS CON GRAVAS GRUESAS QUE
FACILITEN EL DRENAJE HACIA UN PUNTO DETERMINADO.
EN AREAS DONDE PRESENTAN METAMORFICAS
•
5.- MODELAMIENTO HIDROLÓGICO
MODELAMIENTO HIDROLÓGICO
•
• para la Evaluación y caracterización de las aguas subterráneas, otra
de las herramientas que se utiliza es el modelamiento hidrológico, que
permite desarrollar simulación del comportamiento asociado a su
explotación y manejo sostenible.
5.1.- MODELAMIENTO DE ACUÍFEROS
• MODELAMIENTO DE ACUÍFEROS
•
• LOS MODELOS MATEMÁTICOS DE SISTEMAS DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS SON REPRESENTACIONES MATEMÁTICAS DE LOS
MISMOS QUE INCLUYEN ASUNCIONES Y SIMPLIFICACIONES, POR LO
QUE LA VALIDEZ DE SUS RESULTADOS ESTÁ DIRECTAMENTE
RELACIONADA CON LA EFECTIVIDAD CON LA QUE EL MODELO
REPRESENTA DICHOS SISTEMAS (CALIFORNIA ENVIRONMENTAL
PROTECTION AGENCY, 2002).
.
• en la figura 22, se esquematizan los aspectos a considerar en la aplicación de un
modelo, tanto en el proceso de diseño del software como en su aplicación para un
propósito específico.
•
• para el desarrollo del modelo requiere (california environmental protection
• agency, 2002), se requiere seguir los pasos siguientes:
•
• · en primer lugar, analizar los procesos hidrogeológicos que afectan al flujo de
agua subterránea y al transporte de contaminantes en la misma (figura 23).
• · en segundo lugar, hay que determinar qué leyes y formulaciones pueden
representar matemáticamente un fenómeno hidrogeológico. así expresiones
generales como la ley de darcy para flujo laminar de agua subterránea o las leyes de
fick para transporte dispersivo y las funciones de monod para transformación de
contaminantes por biodegradación, permiten representar un área infinitesimal de un
sistema dado bajo condiciones ideales.
•
• estos modelos requieren asignar valores de los parámetros específicos para cada
unidad geométrica (celda) requiriéndose una elevada cantidad de datos. entre estos
modelos tenemos:
5.2.- MODELOS ANALÍTICOS
• MODELOS ANALÍTICOS.-
•SON APROPIADOS PARA APROXIMACIONES SIMPLIFICADAS A LAS ECUACIONES
DIFERENCIALES, PARA EFECTUAR SIMULACIONES DE SISTEMAS SIMPLES, SIN
COMPLEJIDAD ESPACIAL NI TEMPORAL.
• ESTOS MODELOS RESUELVEN ANALÍTICAMENTE LAS ECUACIONES
DIFERENCIALES PARA OBTENER ECUACIONES SIMPLES PARA EL FLUJO Y EL
TRANSPORTE DE CONTAMINANTES, PROPORCIONANDO SOLUCIONES EXACTAS A
LAS MISMAS PARA LO QUE REQUIEREN QUE SE ASUMAN DIVERSAS
SIMPLIFICACIONES.
•
5.3.- PROCEDIMIENTO DE MODELAMIENTO.

5.4.- MODELOS DE PARÁMETROS AGREGADOS:
•  MODELOS DE PARÁMETROS AGREGADOS:
• consideran que el Sistema a simular está compuesto por diversos elementos. cada
uno, incluyendo el agua subterránea existente en el mismo, se considera que es
homogéneo e isótropo y puede simularse mediante una ecuación simple. las variaciones
temporales pueden simularse solamente entre compartimentos, no dentro de ellos.
•
• la aplicación del modelo a un sistema de agua subterránea específico (figura 24)
requiere, en primer lugar, desarrollar un modelo conceptual. la formulación de
un modelo conceptual aceptable y realista es la etapa más importante en la aplicación
de un modelo. debe incluir, además de las simplificaciones del medio físico y
condiciones de contorno, el objetivo del modelo y como alcanzarlo.
.
• la siguiente etapa consiste en seleccionar de los diferentes modelos existentes,
públicos y comerciales (numéricos, analíticos o de parámetros agregados), cuyas
principales características han sido descritas previamente, el que se ajuste mejor al
modelo conceptual y complejidad del sistema en lugar de seleccionarlo en base a la
disponibilidad de datos.
5.5.- MODELAMIENTO DE ACUIFEROS CON MODE-FLOW
PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRÁNEAS..
CONCLUSIONES
• LAS PROPSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS SE REALIZAN EN ZONAS
QUE PRESENTAN CONDICIONES HIDROGEOLOGICAS INNATAS.
• SON LAS ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADS LAS MAS PROPICIAS
PARA REALIZAR ESTUDIOS POR AGUAS SUBTERRANEAS Y ACUÍFEROS.
• LA GEOFISICA ES UNA CIENCIA MUY IMPORTANTE EN LA BUSQUEDA DE
AGUAS SUBTERRANEAS HOY EN DIA..
• LOS SEV ( SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES) SON LOS MAS EMPLEADOS
EN LA PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRANEAS…
• -EXISTEN MUCHOS MODELOS NUMERICOS Y PROGRAMAS PARA BUSCAR
AGUAS SUBTERRANEAS Y MONITOREO DE ACUÍFEROS EN LA
ACTUALILIDAD….
.
• GRACIAS

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CAP.VIII.- PROSPECCION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS 2024.pdf

  • 1. CAP. VIII.- PROSPECCION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS • 1.- INTRODUCCION. • 1.2.- OBJETIVOS. • 2.- ANTECEDENTES. • 3. METODOS DE PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS. • 3.2.- MÉTODO GEOLÓGICO. • 3.2.- MÉTODO GEOFÍSICO. • 3.4.- MÉTODO GRAVIMÉTRICO. • 3.4.- METODO ELECTROMAGNÉTICO. • 4.- PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LOS TIPOS DE ROCAS. • 5.- MODELAMIENTO HIDROGEOLÓGICO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS • 6.- CONCLUSIONES
  • 2. PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS
  • 3. EN BUSCA DE LOS ACUÍFEROS –AGUAS SUBTERRÁNEAS..?
  • 4. HERRAMIENTA BÁSICA DE LA GESTIÓN INTEGRADA DEL RECURSO HÍDRICO • • I.- INTRODUCCIÓN • • EL RECURSO HÍDRICO, A NIVEL NACIONAL, ESTÁ SIENDO ALTAMENTE AFECTADO POR LA PRESIÓN HUMANA, AGRAVANDO CADA VEZ MÁS SU DISPONIBILIDAD (CANTIDAD Y CALIDAD). ESTOS FACTORES DE PRESIÓN SON FUNDAMENTALMENTE LA SOBREXPLOTACIÓN DE ACUÍFEROS, EL VERTIMIENTO DE SUSTANCIAS CONTAMINANTES A LOS CUERPOS DE AGUA, LOS CAMBIOS EN EL USO DEL SUELO TALES COMO LA DEFORESTACIÓN, LAS PRÁCTICAS AGRÍCOLAS INADECUADAS, EL INCREMENTO DE URBANIZACIONES EN ZONAS DE PRODUCCIÓN HÍDRICA, ENTRE OTROS. • • ESTE DECRECIMIENTO EN LA DISPONIBILIDAD HÍDRICA AUNANDO A UN ALTO ÍNDICE DE CRECIMIENTO POBLACIONAL, GENERAN CONFLICTOS LOS CUALES ESTÁN INCREMENTANDO Y QUE TIENDEN A AGRAVARSE; SI NO SE TOMAN LAS MEDIDAS NECESARIAS, COMO LA REGULACIÓN DEL USO DEL AGUA A TRAVÉS DE MECANISMOS DE PLANIFICACIÓN NORMATIVAS Y LEYES QUE PERMITAN SU PROTECCIÓN Y SU DISTRIBUCIÓN EN FORMA RACIONAL, QUE SE REFLEJA TAMBIÉN EN LA SOBREEXPLOTACIÓN DEL RECURSO AGUA DEL SUBSUELO. • • EN ESE SENTIDO, ES NECESARIO CONOCER COMO ES QUE SE GENERA EL AGUA SUBTERRÁNEA EN EL SUBSUELO; POR QUE ES TAN IMPORTANTE COMO RESERVA DE AGUA DULCE; SI EXISTE ALGÚN MISTERIO EN SU ORIGEN MAGMÁTICO O PROFUNDO; O SI ES CONSIDERADO MÁS QUE UNA FASE O ETAPA DEL CICLO DEL AGUA. A VECES SE OLVIDA ESTA OBVIEDAD Y SE EXPLOTAN LAS AGUAS DE UNA REGIÓN COMO SI NADA TUVIERAN QUE VER CON LAS PRECIPITACIONES O LA ESCORRENTÍA SUPERFICIAL CON RE- SULTADOS INDESEABLES
  • 5. 1.2.- OBJETIVO • I.2.- OBJETIVO • • DAR A CONOCER LOS ASPECTOS CONCEPTUALES Y METODOLÓGICOS DE LA • HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA, ASÍ COMO LO REFERENTE A PROSPECCIÓN Y BÚSQUEDA • DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS Y ACUÍFEROS QUE DESEMPEÑAN UN PAPEL • ESTRATÉGICO, CADA VEZ MÁS IMPORTANTE PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE Y LA • SEGURIDAD MEDIOAMBIENTAL.
  • 6. I 1.3.- ANTECEDENTES • • EL CICLO DEL AGUA EN LA TIERRA O CICLO HIDROLÓGICO, ES LA CIRCULACIÓN CONTINUA DEL AGUA EN SUS DIFERENTES ESTADOS EN EL PLANETA. NO TIENE PRINCIPIO NI FIN, PERO EL CONCEPTO DE CICLO HIDROLÓGICO SUELE DESCRIBIRSE NORMALMENTE COMENZANDO DESDE LOS OCÉANOS PORQUE ÉSTOS CONSTITUYEN DE LEJOS LA FUENTE PRINCIPAL DEL AGUA EN CIRCULACIÓN. • • LA RADIACIÓN SOLAR EVAPORA EL AGUA DE LOS OCÉANOS Y EN LA ATMÓSFERA EL VAPOR DE AGUA ASCIENDE FORMANDO LAS NUBES. BAJO CIERTAS CONDICIONES, LA HUMEDAD DE ÉSTAS SE CONDENSA Y CAE A LA SUPERFICIE COMO LLUVIA, GRANIZO O NIEVE, LAS DIFERENTES FORMAS DE PRECIPITACIÓN. • • LA PRECIPITACIÓN QUE CAE EN TIERRA ES EL ORIGEN DE PRÁCTICAMENTE TODA EL AGUA DULCE. PARTE DE ESTA PRECIPITACIÓN, DESPUÉS DE MOJAR LAS HOJAS Y EL SUELO, CORRE POR LA SUPERFICIE TERRESTRE A LOS CURSOS DE AGUA CONSTITUYENDO EL ES- CURRIMIENTO SUPERFICIAL Y OTRA SE INFILTRA EN EL SUELO. MUCHA DE ESTA ÚLTIMA ES RETENIDA EN LA ZONA DE LAS RAÍCES DE LAS PLANTAS Y PARTE DE ELLA VUELVE A LA ATMÓSFERA POR LA EVAPOTRANSPIRACIÓN. EL EXCEDENTE PERCOLA DE LA ZONA DE RAÍCES HACIA ABAJO POR LA FUERZA DE GRAVEDAD Y CONTINÚA SU DESCENSO HASTA INGRESAR A UN RESERVORIO DE AGUA SUBTERRÁNEA
  • 8. . • EL AGUA SUBTERRÁNEA FLUYE A TRAVÉS DE LOS MATERIALES POROSOS SATURADOS DEL SUBSUELO HACIA NIVELES MÁS BAJOS QUE LOS DE INFILTRACIÓN Y PUEDE VOLVER A SURGIR NATURALMENTE COMO MANANTIALES Y CAUDAL DE BASE DE LOS RÍOS. LA MAYORÍA DE ESTOS DEVUELVE EL AGUA A LOS MARES O LA LLEVA A CUENCAS CERRADAS DONDE SE EVAPORA. • • DE ESTA MANERA, EL AGUA SUBTERRÁNEA REPRESENTA UNA FRACCIÓN IMPORTANTE DE LA MASA DE AGUA PRESENTE EN CADA MOMENTO EN LOS CONTINENTES. ÉSTAS ESTÁN ALMACENADAS EN ACUÍFEROS, UBICADOS A DIFERENTES NIVELES DE PROFUNDIDAD, HASTA SISTEMAS CONFINADOS QUE ESTÁN A VARIOS KILÓMETROS POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE. SE PUEDEN ENCONTRAR AGUAS SUBTERRÁNEAS EN CASI CUALQUIER PARTE, TRÁTESE DE ZONAS HÚMEDAS, ÁRIDAS O SEMIÁRIDAS. EL AGUA DEL SUBSUELO ES UN RECURSO IMPORTANTE, PERO DE DIFÍCIL GESTIÓN, POR SUS SENSIBILIDAD A LA CONTAMINACIÓN Y A LA SOBREXPLOTACIÓN
  • 9. 2.- MÉTODOS DE PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS. ENTENDEMOS POR PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EL CONJUNTO DE TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN QUE PERMITEN LA LOCALIZACIÓN DE ACUÍFEROS O EMBALSES SUBTERRÁNEOS DE LOS QUE SE PUEDE OBTENER AGUA EN CANTIDAD Y CALIDAD ADECUADA PARA UN DETERMINADO FIN.
  • 10. 3.- METODOS DE PROSPECCIOM • 3.1.- METODOS GEOLOGICOS- • 3.2.- METODOS GEOFISICOS. • 3.3.- METODO GRAVIMETRICO. • 3.4.- ELECTROMAGNETICO.
  • 11. 3.1. MÉTODOS GEOLÓGICOS • ANTES DEL COMIENZO DE LOS TRABAJOS DE CAMPO, EL HIDROGEÓLOGO DEBE CONSULTAR LA CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA DE LA ZONA DONDE SE INDICA LA NATURALEZA LITOLÓGICA DE LOS DIFERENTES AFLORAMIENTOS ROCOSOS ASÍ COMO SUS CARACTERÍSTICAS ESTRATIGRÁFICAS Y ESTRUCTURALES. • LA INTERPRETACIÓN DEL MAPA GEOLÓGICO SE BASARÁ FUNDAMENTALMENTE EN LA IDENTIFICACIÓN DE LAS FORMACIONES ROCOSAS PERMEABLES Y DE LAS IMPERMEABLES, SUS LÍMITES, LAS PRINCIPALES UNIDADES HIDROGEOLÓGICAS, FRACTURAS PRINCIPALES, ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA HIDROLÓGICA, ETC… • LA REALIZACIÓN DE PERFILES Y CORTES GEOLÓGICOS SON MUY ÚTILES PARA ADQUIRIR UNA VISIÓN ADECUADA DE LA GEOMETRÍA DE LOS ACUÍFEROS, SU ESPESOR Y SITUACIÓN DEL NIVEL PIEZOMÉTRICO. • EL ESTUDIO DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Y LAS IMÁGENES DE SATELITE.- CONSTITUYE TAMBIÉN UN EXCELENTE INSTRUMENTO PARA LA CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA PORQUE PONE DE RELIEVE ASPECTOS DIFÍCILES DE VER SOBRE EL PROPIO TERRENO: GRANDES FRACTURAS, ZONAS DE DRENAJE, LA RED FLUVIAL, ETC
  • 12. 3.2 MÉTODOS GEOFÍSICOS • : • • LA APLICACIÓN DE LA PROSPECCIÓN GEOFÍSICA NOS AYUDA A CONOCER LA DISTRIBUCIÓN DE LOS MATERIALES EN EL SUBSUELO ASÍ COMO SU NATURALEZA, ANALIZANDO LA VARIACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS CON LA PROFUNDIDAD. LOS MÉTODOS DE PROSPECCIÓN GEOFÍSICA QUE SE APLICAN EN HIDROGEOLOGÍA SERVIRÁN SIEMPRE DE APOYO Y COLABORACIÓN A LOS ESTUDIOS GEOLÓGICOS PREVIOS, PARA DETERMINAR LA EXISTENCIA Y DISTRIBUCIÓN APROXIMADA DEL AGUA EN LOS TERRENOS PERMEABLES. • • LOS MÉTODOS GEOFÍSICOS MÁS EFECTIVOS EN LA PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS SON:
  • 14. .. .
  • 16. 3.2.1.- METODO ELECTRICO EL MÉTODO ELÉCTRICO, QUE MIDE LA VARIACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DE LAS DIFERENTES ROCAS CON LA PROFUNDIDAD. CUANDO LAS ROCAS SON MUY RESISTIVAS CARECEN DE POROS O FISURAS QUE PUEDAN ESTAR SATURADOS EN AGUA. SIN EMBARGO, CUANDO EXISTEN AGUAS SUBTERRÁNEAS ACUMULADAS EN LOS HUECOS DE LAS ROCAS, LA RESISTIVIDAD SERÁ MUCHO MÁS BAJA, DEBIDO A QUE EL AGUA, POR LA PRESENCIA DE SALES DISUELTAS EN ELLA, ACTÚA COMO UN CONDUCTOR. • • ES DECIR, A EFECTOS HIDROGEOLÓGICOS, UNA BAJA O NULA POROSIDAD DE LAS ROCAS SE MANIFIESTA POR UNA ELEVADA RESISTIVIDAD. • ASÍ MISMO, SI LA ROCA SE ENCUENTRA SOBRE EL NIVEL FREÁTICO, O NO CONTIENE AGUA, SU RESISTIVIDAD SERÁ TAMBIÉN ELEVADA. PERO SI LA RESISTIVIDAD ES MUY BAJA, EL AGUA ALMACENADA TENDRÁ UN ELEVADO CONTENIDO EN SALES, O LAS ROCAS SON ARCILLOSAS E IMPERMEABLES
  • 17. METODO SÍSMICO EN ROCAS DURAS
  • 18. INSTALANDO LA LÍNEA SÍSMICA…
  • 21. 3.3.- EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO, • EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO, • ESTUDIA LAS ANOMALÍAS DE LA GRAVEDAD EN LA SUPERFICIE TERRESTRE A FIN DE DEDUCIR ZONAS MUY COMPACTAS E IMPERMEABLES, CON ANOMALÍAS POSITIVAS, Y ZONAS POROSAS O FRACTURADAS PERMEABLES CON ANOMALÍAS NEGATIVAS POR DEFECTO DE MASA.. ES ÚTIL PARA DETERMINAR LA EXISTENCIA DE FALLAS IMPORTANTES O DE GRANDES CAVIDADES KÁRSTICAS SATURADAS DE AGUA.
  • 24. 3.4.- EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO, • EL MÉTODO ELECTROMAGNÉTICO, • ESTUDIA LA INFLUENCIA DEL TERRENO SOBRE UN CAMPO ELECTROMAGNÉTICO ARTIFICIAL. PUEDE APLICARSE DESDE AVIONES Y RECIENTEMENTE, COMIENZA A UTILIZARSE EN ESTUDIOS HIDROGEOLÓGICOS REGIONALES. ES UN MÉTODO QUE TIENE GRANDES POSIBILIDADES EN UN FUTURO NO MUY LEJANO, ESPECIALMENTE PARA PROSPECCIONES DONDE NO ES NECESARIO LLEGAR A PROFUNDIDADES SUPERIORES A LOS VEINTE METROS.
  • 26. 4.- PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LOS DISTINTOS TIPOS ROCAS. • 4.1.- INTRODUCCION.- • LA PROSPECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS DEBE COMENZAR CON EL RECONOCIMIENTO GEOLÓGICO DE LA ZONA, YA QUE LA AUSENCIA O EXISTENCIA DE ACUÍFEROS SUBTERRÁNEOS ESTÁ FUNDAMENTALMENTE CONDICIONADA POR LA NATURALEZA DE LAS ROCAS QUE CONSTITUYEN EL SUBSUELO. • • DESCRIBIMOS A CONTINUACIÓN LAS CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS DE LAS ROCAS MÁS COMUNES DE LA REGIÓN EN UNA AREA DONDE SE VA REALIZAR ALGUN PROYECTO HIDROLGEOLOGICO, SEPARÁNDOLAS EN UNIDADES DE DIFERENTE COMPORTAMIENTO HIDROGEOLÓGICO…….
  • 27. 4.1.- TIPOS DE ROCAS PARA LA PROPECSION • 4.1.1.-ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADAS: • 4.1.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS CONSOLIDADAS: 4.1.3.-ROCAS CALCÁREAS: • 4..1.4.- ROCAS FILONIANAS: • 4,1.5.- ROCAS GRANÍTICAS: 4.1.6.- ROCAS METAMÓRFICAS:
  • 28. 4.1.1.- ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADAS: • • LAS GRAVAS Y ARENAS SIN COMPACTAR QUE SE ENCUENTRAN A LO LARGO Y ANCHO DE LAS ZONAS DE INUNDACIÓN DE LOS RÍOS, SON SEDIMENTOS MUY PERMEABLES Y SU SISTEMA HIDROLÓGICO ESTÁ ÍNTIMAMENTE RELACIONADO CON EL DEL CAUCE FLUVIAL QUE LOS ORIGINA. CASI SIN EXCEPCIÓN, SERÁ POSIBLE OBTENER CAUDALES DEL ORDEN DE CINCO A DIEZ LITROS/SEGUNDO EN CASI TODOS LOS ALUVIONES DE LOS RÍOS PERMANENTES DE REGIMEN , CON UNA ZONA SATURADA DE AGUA DE UNO A DIEZ METROS DE PROFUNDIDAD. • EN ESTAS ÁREAS ES NECESARIO REALIZAR UN ESTUDIO COMPLETOS SOBRE LAS PROPIEDADES HIDROGEOLÓGICAS DE LAS ROCAS. • •
  • 29. 4.1.2.- ROCAS SEDIMENTARIAS CONSOLIDADAS: • • SON TODAS AQUELLAS ROCAS DETRÍTICAS DE ORIGEN CONTINENTAL, SEDIMENTOS DE LAS ERA TERCIARIA DE FACIES LACUSTRE, QUE RELLENA LAS DEPRESIONES Y FOSAS TECTÓNICAS ORIGINADAS SOBRE EL BASAMENTO GRANÍTICO-PIZARROSO: • • SE TRATA DE FORMACIONES HORIZONTALES MUY HETEROGÉNEAS (“ACUÍFEROS MULTICAPAS”) QUE RESULTAN PERMEABLES POR POROSIDAD PRIMARIA. POR TANTO, LOS CAUDALES QUE SUMINISTRAN, GENERALMENTE ELEVADOS, SON PROPORCIONALES AL VOLUMEN DE LOS ORIFICIOS SATURADOS DE AGUA QUE CONTENGAN Y AL TAMAÑO DE LOS ESTRATOS PERMEABLES. • • • CAPTACIONES SE HAN REALIZADO DE MANERA EFICAZ CON MÁQUINAS PERFORADORAS QUE TRABAJAN A ROTACIÓN CON CIRCULACIÓN INVERSA DE LODOS Y ENTUBANDO LOS POZOS CON TUBOS DE HIERRO Y FILTROS “DE PUENTECILLO” PARA EVITAR LA ENTRADA DE FINOS. • • LOS MATERIALES TERCIARIOS DE LA CUENCA DEL GUADIANA NO ALCANZAN GRANDES ESPESORES (INFERIORES A LOS 80 M.) Y EXISTEN VARIOS NIVELES ACUÍFEROS ENTRE ARCILLAS, FORMADOS POR INTERCALACIONES DE CAPAS DE ARENAS Y GRAVAS, CON CAUDALES DE PEQUEÑA ENVERGADURA INFERIORES A LOS 3 L/SG. EN LA ZONA SUPERIOR DE ESTOS MATERIALES SE ENCUENTRAN “CALEÑOS” DE ORIGEN LACUSTRE QUE PUEDEN LLEGAR HASTA LOS • 15 M. DE ESPESOR, DESARROLLANDO ACUÍFEROS CÁRSTICOS CUYAS CAPTACIONES PROPORCIONAN CAUDALES DEL ORDEN DE LOS 3 L/SEG., SON LOS CASOS DE TORREMEGÍA Y AHILLONES ENTRE OTROS.
  • 31. 4.1.3.-ROCAS CALCÁREAS: • SE TRATA DE CALIZAS Y DOLOMÍAS QUE SON RELATIVAMENTE ABUNDANTES EN CIERTAS ÁREAS DE UNA REGION (1,6 %), MIENTRAS QUE EN OTRAS EXISTEN POCOS AFLORAMIENTOS SÓLO EXISTEN PEQUEÑOS AFLORAMIENTOS. ESTAS ROCAS TIENEN UNA ALTA PERMEABILIDAD Y CONSTITUYEN EXCELENTES ACUÍFEROS YA QUE SON ROCAS SOLUBLES QUE PRESENTAN EN PROFUNDIDAD GRANDES CONDUCTOS DE DISOLUCIÓN, CANALES Y CAVERNAS, QUE ACTÚAN COMO EMBALSES SUBTERRÁNEOS Y QUE LLEGAN A PROPORCIONAR CAUDALES MUY ELEVADOS, SUPERIORES A LOS DIEZ LITROS/SEGUNDO. ES EL CASO DEL ACUÍFERO KÁRSTICO DE EL CALERIZO (CÁCERES) DONDE SE OBTIENEN CAUDALES DE HASTA 90 L/SEG. • • SON ACONSEJABLES LAS CAPTACIONES REALIZADAS A PERCUSIÓN, CON MARTILLO EN FONDO, EN LAS ZONAS MÁS KARSTIFICADAS DONDE PUEDEN EXISTIR PÉRDIDAS DE AIRE CUANDO SE UTILIZA LA ROTOPERCUSIÓN NEUMÁTICA. ESTE ÚLTIMO MÉTODO ES TAMBIÉN BASTANTE EFICAZ EN ZONAS COMPACTAS Y POCO KARSTIFICADAS.
  • 33. 4.1.4.-ROCAS FILONIANAS: • - ROCAS FILONIANAS: • • SON MUY COMUNES EN ALGUNAS ZONAS, SUS YACIMIENTOS SE PRESENTAN DE FORMA ALARGADA Y CON POCO ESPESOR, FORMANDO DIQUES O FILONES EMPLAZADOS DENTRO DE LAS ROCAS GRANÍTICAS Y PIZARROSAS DE NUESTRA REGIÓN. LOS TIPOS MÁS FRECUENTES SON LOS FILONES DE CUARZO, LAMPRÓFIDOS Y DIABASAS, LOS CUALES ACTÚAN, SI ESTÁN MUY FRACTURADOS, COMO CAPAS DRENANTES RESPECTO A LAS ROCAS ENCAJANTES DE MENOR PERMEABILIDAD; OTROS NO FRACTURADOS SON IMPERMEABLES Y ACTÚAN DE “PRESA HIDROGEOLÓGICA” RETENIENDO LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS. • PUEDEN SUMINISTRAR CAUDALES ELEVADOS, DE UNO A CINCO LITROS/SEGUNDO, PROPORCIONALES A LA ANCHURA, EXTENSIÓN Y GRADO DE FRACTURACIÓN QUE PRESENTEN. • • LAS CAPTACIONES DEBEN REALIZARSE CON MÁQUINA PERFORADORA DE ROTOPERCUSIÓN NEUMÁTICA Y CIRCULACIÓN DIRECTA, SONDEANDO SOBRE EL RECORRIDO DEL DIQUE O BIEN EN SUS LATERALES SI ÉSTE FUERA IMPERMEABLE Y ACTUARA DE PRESA HIDROGEOLÓGICA. DE ESTE MODO SE HAN ABASTECIDO LAS POBLACIONES CACEREÑAS DE VILLA DEL REY, RUANES Y TORREJONCILLO EN DIQUES DE DIABASAS.
  • 34. EN ZONAS DE ROCAS FILONEANAS..
  • 35. - 4.1.5.-ROCAS GRANÍTICAS: • APROXIMADAMENTE UNA QUINTA PARTE DE LOS TERRENOS ESTÁN FORMADOS POR ROCAS CRISTALINAS: GRANITOS, GRANODIORITAS, DIORITAS, GABROS, ETC. EN SU CONJUNTO ESTAS ROCAS SON MUY IMPERMEABLES Y NO TIENEN CAPACIDAD PARA ALMACENAR AGUAS SUBTERRÁNEAS PORQUE CARECEN DE POROSIDAD PRIMARIA. • • SIN EMBARGO, ALGUNAS CAPTACIONES CONSTRUIDAS EN ESTAS ROCAS SUMINISTRAN CAUDALES MEDIOS REDUCIDOS (0,5 L/SEG.). EL AGUA PROCEDE PRINCIPALMENTE DE LAS ZONAS SUPERFICIALES ARENIZADAS (JABRE), O BIEN DE FRACTURAS MÁS PROFUNDAS. TANTO LA METEORIZACIÓN COMO LA DENSIDAD DE FRACTURACIÓN SON MÁS INTENSAS CERCA DE LA SUPERFICIE Y DECRECEN PROGRESIVAMENTE AL AUMENTAR LA PROFUNDIDAD, CON LO CUAL NO POR MUCHO PROFUNDIZAR EN ESTAS ROCAS OBTENDREMOS MÁS AGUA. • • EN CASOS EXCEPCIONALES SE HAN CORTADO GRANDES FALLAS CON AMPLIAS ZONAS DE ROCAS TRITURADAS QUE SUMINISTRAN UN CAUDAL ELEVADO, PERO CON EL TRANSCURSO DEL TIEMPO EL ACUÍFERO PUEDE SUFRIR UN BRUSCO DESCENSO CUANDO SE AGOTAN SUS RESERVAS ACUMULADAS A LO LARGO DEL PLANO DE FRACTURA. ES DECIR, ESTAS ROCAS SÓLO DESARROLLAN ACUÍFEROS DE POCA ENTIDAD EN LAS ZONAS SUPERFICIALES ALTERADAS (3-10 M.) Y ACUÍFEROS DE MAYOR ENVERGADURA EN LAS ZONAS DE GRANDES FRACTURAS. • •
  • 36. LEVANTAMIENTO SISMICO EN ROCAS GRANITICAS
  • 37. 4.1.6.-ROCAS METAMÓRFICAS: • • • NO OBSTANTE, DENTRO DE LAS ROCAS PIZARROSAS EXISTEN TIPOS MUY VARIADOS Y NO TODOS PRESENTAN IGUALES CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS. LAS PIZARRAS ARCILLOSAS, CUYAS FRACTURAS SE ENCUENTRAN TAPONADAS POR PRODUCTOS ARCILLOSOS, RESULTAN ACUÍFEROS POBRES CON POCA O NULA PERMEABILIDAD MIENTRAS QUE LAS PIZARRAS ARENISCOSAS, LAS CUARCITAS Y LAS GRAUVACAS, PRESENTAN FRACTURAS LIMPIAS QUE PUEDEN PROPORCIONAR CAUDALES DE MEDIO LITRO A DOS LITROS POR SEGUNDO CADA UNA. POR TANTO, EL ÉXITO DE UNA PERFORACIÓN EN ESTAS ROCAS, ESTÁ CONDICIONADO AL NÚMERO DE FRACTURAS ABIERTAS QUE PUEDAN CORTARSE Y A LAS CONEXIONES DE ÉSTAS CON OTRAS FRACTURAS EXTENDIDAS EN UNA AMPLIA ZONA DE RECARGA. • LAS CAPTACIONES DEBEN REALIZARSE CON MÁQUINA PERFORADORA QUE TRABAJE A ROTOPERCUSIÓN NEUMÁTICA Y CON CIRCULACIÓN DIRECTA DE LODOS, ENTUBANDO CON PVC DE CUATRO ATMÓSFERAS Y ENGRAVILLANDO CON GRAVAS TIPO “GARBANCILLO”. EN ALGUNAS FUENTES DE LADERA PUEDEN REALIZARSE CAPTACIONES SUPERFICIALES MEDIANTE ZANJAS COLECTORAS TIPO “PATA GALLINA”, RELLENÁNDOLAS CON GRAVAS GRUESAS QUE FACILITEN EL DRENAJE HACIA UN PUNTO DETERMINADO.
  • 38. EN AREAS DONDE PRESENTAN METAMORFICAS
  • 39. • 5.- MODELAMIENTO HIDROLÓGICO MODELAMIENTO HIDROLÓGICO • • para la Evaluación y caracterización de las aguas subterráneas, otra de las herramientas que se utiliza es el modelamiento hidrológico, que permite desarrollar simulación del comportamiento asociado a su explotación y manejo sostenible.
  • 40. 5.1.- MODELAMIENTO DE ACUÍFEROS • MODELAMIENTO DE ACUÍFEROS • • LOS MODELOS MATEMÁTICOS DE SISTEMAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS SON REPRESENTACIONES MATEMÁTICAS DE LOS MISMOS QUE INCLUYEN ASUNCIONES Y SIMPLIFICACIONES, POR LO QUE LA VALIDEZ DE SUS RESULTADOS ESTÁ DIRECTAMENTE RELACIONADA CON LA EFECTIVIDAD CON LA QUE EL MODELO REPRESENTA DICHOS SISTEMAS (CALIFORNIA ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, 2002).
  • 41. . • en la figura 22, se esquematizan los aspectos a considerar en la aplicación de un modelo, tanto en el proceso de diseño del software como en su aplicación para un propósito específico. • • para el desarrollo del modelo requiere (california environmental protection • agency, 2002), se requiere seguir los pasos siguientes: • • · en primer lugar, analizar los procesos hidrogeológicos que afectan al flujo de agua subterránea y al transporte de contaminantes en la misma (figura 23). • · en segundo lugar, hay que determinar qué leyes y formulaciones pueden representar matemáticamente un fenómeno hidrogeológico. así expresiones generales como la ley de darcy para flujo laminar de agua subterránea o las leyes de fick para transporte dispersivo y las funciones de monod para transformación de contaminantes por biodegradación, permiten representar un área infinitesimal de un sistema dado bajo condiciones ideales. • • estos modelos requieren asignar valores de los parámetros específicos para cada unidad geométrica (celda) requiriéndose una elevada cantidad de datos. entre estos modelos tenemos:
  • 42. 5.2.- MODELOS ANALÍTICOS • MODELOS ANALÍTICOS.- •SON APROPIADOS PARA APROXIMACIONES SIMPLIFICADAS A LAS ECUACIONES DIFERENCIALES, PARA EFECTUAR SIMULACIONES DE SISTEMAS SIMPLES, SIN COMPLEJIDAD ESPACIAL NI TEMPORAL. • ESTOS MODELOS RESUELVEN ANALÍTICAMENTE LAS ECUACIONES DIFERENCIALES PARA OBTENER ECUACIONES SIMPLES PARA EL FLUJO Y EL TRANSPORTE DE CONTAMINANTES, PROPORCIONANDO SOLUCIONES EXACTAS A LAS MISMAS PARA LO QUE REQUIEREN QUE SE ASUMAN DIVERSAS SIMPLIFICACIONES. •
  • 43. 5.3.- PROCEDIMIENTO DE MODELAMIENTO.
  • 44.  5.4.- MODELOS DE PARÁMETROS AGREGADOS: •  MODELOS DE PARÁMETROS AGREGADOS: • consideran que el Sistema a simular está compuesto por diversos elementos. cada uno, incluyendo el agua subterránea existente en el mismo, se considera que es homogéneo e isótropo y puede simularse mediante una ecuación simple. las variaciones temporales pueden simularse solamente entre compartimentos, no dentro de ellos. • • la aplicación del modelo a un sistema de agua subterránea específico (figura 24) requiere, en primer lugar, desarrollar un modelo conceptual. la formulación de un modelo conceptual aceptable y realista es la etapa más importante en la aplicación de un modelo. debe incluir, además de las simplificaciones del medio físico y condiciones de contorno, el objetivo del modelo y como alcanzarlo.
  • 45. . • la siguiente etapa consiste en seleccionar de los diferentes modelos existentes, públicos y comerciales (numéricos, analíticos o de parámetros agregados), cuyas principales características han sido descritas previamente, el que se ajuste mejor al modelo conceptual y complejidad del sistema en lugar de seleccionarlo en base a la disponibilidad de datos.
  • 46. 5.5.- MODELAMIENTO DE ACUIFEROS CON MODE-FLOW
  • 47. PROSPECCION DE AGUAS SUBTERRÁNEAS..
  • 48. CONCLUSIONES • LAS PROPSPECCION DE AGUAS SUBTERRANEAS SE REALIZAN EN ZONAS QUE PRESENTAN CONDICIONES HIDROGEOLOGICAS INNATAS. • SON LAS ROCAS SEDIMENTARIAS NO CONSOLIDADS LAS MAS PROPICIAS PARA REALIZAR ESTUDIOS POR AGUAS SUBTERRANEAS Y ACUÍFEROS. • LA GEOFISICA ES UNA CIENCIA MUY IMPORTANTE EN LA BUSQUEDA DE AGUAS SUBTERRANEAS HOY EN DIA.. • LOS SEV ( SONDEOS ELECTRICOS VERTICALES) SON LOS MAS EMPLEADOS EN LA PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRANEAS… • -EXISTEN MUCHOS MODELOS NUMERICOS Y PROGRAMAS PARA BUSCAR AGUAS SUBTERRANEAS Y MONITOREO DE ACUÍFEROS EN LA ACTUALILIDAD….