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• NicoleC98

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INTRODUCCION (revisión) 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 sobreexplotación 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 cómo es que se genera el agua subterránea en el subsuelo; porque 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 tuviera que ver con las precipitaciones o la escorrentía superficial con resultados indeseables. La GWP - Perú, con el apoyo de algunas de sus instituciones miembros presentan este documento técnico con información básica referente a las aguas subterráneas y los acuíferos; y algunos aspectos que se contemplan dentro de la hidrología subterránea. 1. CONCEPTOS PREVIOS 1.1. Altura piezométrica (h) Es la energía total por unidad de peso de una partícula de agua situada en un medio acuífero. 1.2. zona saturada La zona saturada de un acuífero es aquella en que los poros están completamente rellenos de agua. En esta zona, la presión del agua es superior a la de la atmósfera. 1.3. Espesor saturado (b) El espesor saturado a la distancia entre la base del acuífero y el nivel freático (en acuífero libre) o el techo del acuífero (en acuífero confinado). 1.4. Zona de Captura

Es el área de captación de un pozo de bombeo, es decir, es aquella parte del medio en la que si una partícula se encuentra allí inicialmente, acabará llegando al pozo en un tiempo finito.

Fig. 1 Zona de captura de un pozo 1.5. Nivel freático o libre Es el nivel de agua subterránea de un acuífero no confinado, dónde la presión es igual a la presión atmosférica. 1.6. Nivel piezométrico Es el nivel que alcanza el agua en un pozo que atraviesa un acuífero confinado o semiconfinado.

Fig. 2 Nivel Piezométrico y tipos de Pozos 1.7. Superficie pizométrica Es la 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. 2. ACUIFEROS

2.1. DEFINICION 

Formaciones geológicas en las cuales se encuentra agua y que son permeables permitiendo así el almacenamiento de agua en espacios subterráneos.

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El agua de los acuíferos no está normalmente a disposición simple o inmediata del ser humano ya que se encuentra bajo tierra (salvo que en alguna parte de su extensión se acerque a la superficie. Es por esto que para que el ser humano pueda aprovechar este tipo de agua debe realizar excavaciones y pozos. En muchos casos, el agua puede encontrarse a muchos metros de profundidad.

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Estructuras geológicas subterráneas que al estar totalmente saturadas, son aptas para el almacenaje y transmisión de agua en abundancia.

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Proviene del latín fero (llevar). Son reservorios de agua que están ubicados debajo de la superficie terrestre. Además, permiten la fácil circulación del agua a través de diversas grietas y de la porosidad de su estructura. Es decir, se denomina acuífero a aquella formación geológica saturada que es capaz de almacenar y permitir la circulación con facilidad del agua subterránea a través de ella en cantidades significativas, de modo que pueda extraerse mediante obras de captación.

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El agua subterránea que se halla almacenada en los acuíferos es una parte importante del ciclo hidrológico. Se han realizado estudios que permiten calcular que aproximadamente el 30 por ciento del caudal de superficie proviene de fuentes de agua subterránea.

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En una región sin recursos, una formación de la que una captación pudiera extraer 0,5 litros/seg. Se denomina “acuífero”, y su explotación sería interesante. En cambio, en una zona con buenos acuíferos, esa formación se denominaría “mal acuífero” o “acuífero pobre” o “acuitardo”, y probablemente una perforación con ese caudal se cerraría.

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Ejemplos: arenas, gravas. También granito u otra roca compacta con una fracturación.

Fig. 3 Esquema de un acuífero

2.2. CARACTERISTICAS 

Todos los acuíferos tienen dos características fundamentales: capacidad de almacenar agua subterránea y capacidad de permitir el flujo del agua subterránea. Pero el grado en que se presentan estas propiedades varía mucho de una formación geológica a otra (Fig.4) y su magnitud puede variar con la estructura geológica, de unos cuantos km2 a muchos miles de km2.

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Se caracteriza por presentar una importante permeabilidad, extensión y espesor. Estas formaciones geológicas, al permitir el desplazamiento de agua por sus grietas, le permite al ser humano poder aprovecharla para la satisfacción de sus necesidades.

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Los acuíferos son la despensa de agua dulce de la humanidad. Más del 95% del agua dulce disponible se halla acumulada en ellos.

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Las rocas almacén pueden ser de materiales muy ariados como gravas de río, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso ciertos tipos de arcilla.

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En 2010, se han identificado 290 acuíferos en el mundo, de los cuales más de 70 están en el continente americano.

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Todo acuífero o capa subterránea saturada de agua va a parar al mar, va a un rio, o se va otro acuífero o a un lago.

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Puede presentar dimensiones muy variadas, desde pocas hectáreas de superficie a miles de kilómetros cuadrados, y desde escasos metros de espesor a cientos de metros.

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Los ríos y cañadas se “recogen” básicamente de los acuíferos, aun en épocas de sequias.

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Los acuíferos libres están constituidos por arenas y gravas del cuartario. Debido a su heterogeneidad, estos sedimentos presentan horizontes arcillosos que originan localmente acuíferos confinados.

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La alimentación de los acuíferos es esencialmente pluvial.

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Puede almacenar y transmitir cantidades significativas de agua, que puede ser captada en su caso para consumo humano.

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La recarga de acuíferos se produce de forma natural por infiltración del agua de lluvia que cae sobre ellos, de los ríos o los lagos que los atraviesan o limitan, o del excedente de agua de los cultivos asentados sobre ellos.

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Los acuíferos se forman naturalmente cuando la superficie terrestre absorbe el agua de lluvia. Este proceso de absorción se da porque los terrenos de la superficie terrestre permiten que el agua se introduzca al ser permeables (tierra, arena, arcilla, etc.). Una vez absorbida, el agua forma capas subterráneas hasta llegara a una zona no permeable en la cual la composición de la roca es más cerrada y por tanto el agua no pasa con tanta facilidad.

Fig. 4 Resumen de propiedades clave de los tipos de acuíferos más comunes 2.3. FORMACION Los acuíferos se forman naturalmente cuando la superficie terrestre absorbe el agua de lluvia. Este proceso de absorción se da porque los terrenos de la superficie terrestre permiten que el agua se introduzca al ser permeables (tierra, arena, arcilla, etc.). Una vez absorbida, el agua forma capas subterráneas hasta llegar a una zona no permeable en la cual la composición de la roca es más cerrada y por tanto el agua no pasa con tanta facilidad. Los acuíferos están formados entonces por estas dos capas de agua: la confinada y la no confinada. Los acuíferos no confinados son los que pueden ser utilizados por el ser humano a través de excavaciones. El agua que permanece en los acuíferos confinados es de más difícil acceso no sólo porque se encuentra a mayor distancia si no porque también la roca es más difícil de excavar.

A medida que el agua es absorbida por las diferentes capas de tierra, la misma va perdiendo velocidad y comienza lentamente a ser depositada de modo natural entre las distintas capas que están formadas por diversos materiales. A mayor profundidad, más lento llegará el agua y, además, por contar las zonas de acuífero confinado con mayor presión, una excavadora que llegue hasta este punto hará brotar el agua en la superficie con mucha más violencia que en el acuífero no confinado. 2.4. ESTRUCTURA Un acuífero es un terreno rocoso permeable dispuesto bajo la superficie, en donde se acumula y por donde circula el agua subterránea. 2.4.1. Zona de saturación

Se encuentra situada encima de la capa impermeable, donde el agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación, es el nivel freático y varía según las circunstancias: descendiendo en épocas secas, cuando el acuífero no se recarga o lo hace a un ritmo más lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas húmedas. 2.4.2. Zona de aireación o vadosa Es el espacio comprendido entre el nivel freático y la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua. Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capas impermeables, que puede tener forma de U o no, vimos que era un acuífero cautivo o confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a una presión mayor que la atmosférica, y si se perfora la capa superior o exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipo pozo artesiano.

Fig. 5 Esquema y partes de un acuífero 2.5. CLASIFICACION Existen diversas clasificaciones de los acuíferos, ya que son numerosas las modalidades que existen. No obstante, entre las más frecuentes podemos mencionar las siguientes: 2.5.1. SEGÚN SU ESTRUCTURA

Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir: 2.5.1.1. Los Acuíferos Libres 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 (Fig.7). 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. 2.5.1.2. Los Acuíferos Confinados. Corresponden a un esquema más complicado: el acuífero, o más exactamente la roca permeable, queda encajada por encima y por debajo en terrenos impermeables; todo el espesor del acuífero está saturado de agua y la presión de agua en los poros o fisuras es mayor que la atmosférica. Cuando se perfora un pozo en ellos, es decir, cuando el acuífero se pone en contacto con la atmósfera, el agua