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AGUAS TERMALES

Universidad Nacional de Cajamarca Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Hidráulica ASIGNATURA:

ANALISIS FISICO QUIMICO DEL AGUA

TEMA:

SEMINARIO DE AGUAS TERMALES

DOCENTE:

ING. Q. JUAN C. FLORES CERNA

ALUMNOS:

LLICAN CENTURION, Carlos REYES RODRIGUEZ, Elgar

CICLO

:

VII Cajamarca, Junio del 2014

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AGUAS TERMALES

I.

INTRODUCCION

La presencia de manifestaciones termales en la superficie de la Tierra ha permitido utilizar las aguas termales con fines terapéuticos y recreativos desde tiempos seguramente prehistóricos. Muy al contrario, el estudio de su origen y naturaleza ha sido objeto de las más controvertidas tendencias hasta finales del siglo pasado, al suponérsele a las aguas termales un origen volcánico y hasta casi milagroso. Las observaciones y estudios posteriores han puesto de manifiesto que es la infiltración del agua de lluvia la fuente principal de todas las aguas subterráneas y que la mineralización y la temperatura de las aguas minerales y termales se explica por la circulación de las aguas subterráneas a diferentes profundidades, donde entran en contacto con materiales del basamento, más caliente, lo que produce movimientos convectivos que provocan su emigración hacia zonas porosas y permeables, llegando en algunos casos a aparecer en superficie como manifestaciones hidrotermales: fuentes termales, escapes de vapor, hervideros, etc. En el Perú, el vestigio de uso más antiguo y conocido del uso de las fuentes termales, es el caso de las fuentes de Baños del Inca en Cajamarca, antiguamente llamados Baños de Pultumarca (lugar caliente), nombre dado porque en esas fuentes el Inca Atahualpa tomaba baños de relajación y recuperación, aunque evidencias históricas indican que hubo un antiguo aprovechamiento del recursos termal desde tiempos pre-Incas (curacas de la cultura Caxamarca) (MINCETUR, 2005).

Baños del Inca-Cajamarca Perú

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II.

OBJETIVOS Conocer los diferentes usos de las aguas termales y beneficios para la salud de las personas. Importancia de las aguas termales en el Perú. Conocer las propiedades tanto físicas como químicas de las aguas termales.

III.

FUNDAMENTO TEORICO

1. DEFINICIONES 1.1 Aguas termales: son aquellas cuya temperatura es elevada (> 20 ºC ó aguas con T > en 5 o 6 ºC a la Temperatura ambiente. 1.2 Aguas minerales: son aquellas cuya composición química presenta concentraciones altas de algunos iones (Σiones > 1000 mg/L). Cabe señalar que las aguas minerales pueden ser frías o calientes. 1.3 Las aguas termominerales: son aguas que cumplen con las dos características antes mencionadas a la vez. 1.4 Aguas minero-medicinales: son aquellas que por su composición química y física tienen propiedades terapéuticas. 2. EL ORIGEN DEL CALOR La observación directa de las zonas más superficiales de la Litosfera y las medidas de temperatura en sondeos profundos han proporcionado datos que demuestran el gradual aumento de la temperatura de la Tierra con la profundidad Dicho gradiente, muy variable de unas regiones a otras en función de la conductividad térmica de las rocas y del flujo de calor existente desde el interior de la Tierra hacía su superficie, es de unos 3°C por cada 1 O0 m de profundidad y se le denomina Gradiente Geotérmico. El estudio de la distribución del flujo calorífico en la superficie terrestre demuestra como existen dos tipos de regiones muy diferentes zonas que pueden denominarse normales, que cubren más de un noventa por ciento de la corteza terrestre, con un flujo medio de 1,4 pcaI/cm2.seg y un aumento de la temperatura de 3°C cada 1 O0 metros de profundidad, y zonas anormalmente calientes donde el flujo puede ser de dos y hasta diez veces superior al normal, lo que equivale a gradientes geotérmicos de 15 a 50 "C cada 100 metros.

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3. ORIGEN DE LAS AGUAS TERMALES 3.1 Las aguas de origen meteórico Son las que se infiltran en el subsuelo descienden por gravedad hacía capas más profundas, elevando su temperatura en el curso de su circulación subterránea. Estas aguas pueden ascender posteriormente hasta la superficie, a través de las fisuras y fracturas existentes en las rocas, gracias a ciertos mecanismos de surgencia que se comentarán más adelante. Este es sin lugar a dudas el origen más frecuente de las aguas termales, denominándose comúnmente origen geotérmico. Las características físico-químicas de estas aguas vienen dadas por la de los terrenos de donde provienen. Por ello, su contenido en sales, su temperatura y las características hidrológicos son muy variables. No obstante, su temperatura en el punto de surgencia raramente supera los 3540 °C.

Esquema del origen meteórico de las aguas termales

En algunos casos, sin embargo, la sola circulación de las aguas de origen meteórico en profundidad no permite explicar satisfactoriamente las características físico-químicos de las aguas termales, debiéndoles atribuir un origen endógeno, es decir magmático, volcánico y químico. 3.2 Las aguas de origen magmático Se puede afirmar que existe la posibilidad de que como consecuencia de la cristalización de los magmas se liberen constituyentes volátiles que pueden escaparse en forma de fumarolas, compuestas esencialmente de hidrógeno y vapor de agua, junto con elementos como fluor, cloro, azufre, carbono, fósforo y boro. Así, se ha calculado que al fundirse un km3 de granito se liberarían 26 millones de toneladas de agua (1 kg de granito produce 10 gr.

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de agua). Según los estudios de Sosman, confirmados por S. Geze, una intrusión magmática con una potencia de 1000 metros contendría un 5% en peso de agua y al enfriarse lentamente podría producir durante un millón de años una cantidad de agua de unos 23,8 litros de agua por minuto y por kilómetro cuadrado. La composición en sales y la temperatura de estas aguas termales de origen endógeno, con independencia de la roca de la que proceden, son relativamente constantes y de carácter hipertermal. De forma análoga, las aguas juveniles o endógenas pueden también proceder de la consolidación de lavas y de vapor de agua de origen volcánico, acompañados generalmente de gases como el anhídrido carbónico, nitrógeno, sulfhídrico, fluorhídrico, etc. De igual forma, hay que tener en cuenta que ciertas reacciones químicas de carácter intenso en el seno de la corteza terrestre pueden liberar agua, y que algunos sedimentos al depositarse sobre los fondos marinos dan lugar a un proceso de oclusión de parte del agua de arrastre, originando las denominadas aguas fósiles, particularmente ricas en cloruro sódico (Na Cl), bromo (Br) y Yodo.

Magma en vías de cristalización

3.3 Las aguas de origen mixto. No obstante, las aguas termales pueden tener también un origen mixto, por mezcla de aguas meteóricas de infiltración reciente con aguas endógenas o fósiles

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Esquema del origen mixto de las aguas termales

4. FUENTES TERMALES Las fuentes de agua termal están unidas esencialmente al concepto de «ascensión» de aguas profundas)) Esta condición, que evidencia el importante papel de las fracturas abiertas, limita los tipos de surgencias a estructuras muy particulares, que admiten menos variaciones que las de las aguas subterráneas en general. Entre los accidentes geológicos que favorecen la circulación del agua se pueden citar: Las diaclasas y fisuras finas Las fallas y zonas de milonitización Los contactos geológicos Los filones y diques eruptivos Los filones metalíferos Pero la sola presencia de fisuras y fracturas no es suficiente para que se produzca una surgencia de agua termal. Es necesario que estos accidentes se encuentren abiertos. De ahí la noción de "fisuración activa”. Las surgencias termales vienen determinadas por dos tipos de condicionantes principales:  Una fracturación intensa con una o varias fases tectónicas, de las que la última, debida a movimientos recientes, está a veces acentuada por algún tipo de actividad volcánica.  La presencia de valles o depresiones.

5. MECANISMOS DE SURGENCIA DE LAS AGUAS TERMALES Los sistemas de aguas termales dan lugar al nacimiento de fuentes bajo la influencia de factores hidrogeológicos y físicos de los que unos, como el gradiente hidráulico son comunes a todo tipo de circulación subterránea, y otros, son particulares de las aguas termales profundas. Entre estos últimos, se pueden citar:

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Gradiente hidráulico. La expansión del vapor de agua, La acción de los gases ocluidos y disueltos, y La acción de la temperatura.

5.1 Gradiente hidráulico: Es el factor principal que afecta a la circulación de las aguas subterráneas, termales o no. Su acción implica zonas de alimentación o recarga más elevada que las zonas de emergencia o acumulación. 5.2 Expansión del vapor de agua. Este factor juega un papel esencial en el funcionamiento de los géiseres, fumarolas y en la surgencia de las fuentes hipertermales. Cuando el agua entra en contacto con rocas a alta temperatura, se producen dos acciones físicas: la de la vaporización del agua y la de su disociación con la fijación de oxígeno. 5.3 Acción de los gases ocluídos y disueltos: Los gases ocluídos y disueltos tienen una doble acción física y dinámica ya que, por un lado, rebajan el peso específico del agua, y por otro, la presión de los gases emulsiona el agua y provoca su ascenso. 5.4 Acción de la temperatura. La temperatura actúa variando la masa específica del agua y su viscosidad, de forma que si el gradiente de temperatura supera el límite conocido como gradiente adiabático el fluido existente en el acuífero se hace inestable y tiende a fluir por convección térmica hacia superficie. A su vez, la diferencia de densidad entre el agua fría y caliente provoca un fenómeno típico de termosifón, que crece con el caudal.

6. IMPORTANCIA D LAS AGUAS TERMALES EN EL PERU El recurso termal en el país se encuentra ampliamente distribuido. Prácticamente contamos con fuentes en todas las regiones del país. Las fuentes termales en Perú constituyen un invaluable recurso desde el punto de vista turístico, económico, cultural y social. Lamentablemente la mayor parte de las autoridades, técnicos y población no tienen conciencia del valor de este recurso y se aprecian escasas acciones de adecuada preservación y administración.

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7. CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS TERMALES Se pueden considerar diferentes criterios generales para clasificar las aguas termales: según su origen geológico, tomando en cuenta su composición física, o en función de su composición química. 7.1 En función de su origen geológico: 7.1.1 Magmáticas: Son aguas primitivas. Surgen de una directa relación con filones metálicos o eruptivos. Sus temperaturas son elevadas, siempre superiores a 50º C. Tienen un caudal periódico, rítmico y constante, siendo asimismo constantes, su temperatura y su composición. Caracterizan estas aguas elementos de emanaciones metálicas, como boro, fósforo, arsénico, bromo, cobre, nitrógeno. 7.1.2 Telúricas: también son llamadas aguas de “infiltración”, dado que pueden surgir de cualquier terreno. Son acuíferos subterráneos que se enriquecen con las lluvias o precipitaciones. Su caudal es variable, según los regímenes de lluvia y estaciones del año. Las temperaturas rara vez llegan a los 50º C. El grado de mineralización es de mediano a bajo y la concentración de minerales está en inversa proporción con su caudal. En esta agua existen sales de cal y de magnesio, cloruros, bicarbonatos, etc. ANALISIS FISICO QUIMICO DEL AGUA

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7.2 Por su conformación física: Universalmente, en función de las temperaturas de las aguas, las mismas se clasifican de la siguiente manera: 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4

Aguas frías: Menos de 20 ºC. Hipotermales o poco frías: De 21º a 35 ºC Mesotermales o calientes: De 35º a 45 ºC. Hipertermales: Más de 45 ºC.

7.3 En función de los minerales que la componen: Si bien las aguas minero medicinales casi nunca se presentan en estado puro, sino que se encuentran mezcladas en distinta proporción, los siguientes son los principales grupos de tipos de aguas en función de sus minerales. 7.3.1 Aguas sulfatadas: las sales disueltas son principalmente sulfatos (SO4). La absorción de azufre bivalente a través de la piel produce un enriquecimiento del mismo en las estructuras articulares, mejora la vascularización interviniendo en procesos de oxidación reducción y forzando el tropismo tisular. Su mineralización es elevada y su sabor amargo. Suelen ser utilizadas para tratamientos del aparato digestivo, usadas como laxantes, diuréticas, en alteraciones intestinales y gastritis. 7.3.2 Aguas Cloruradas: son las aguas comúnmente llamadas saladas, dichas sales principales son cloruros (Cl). Suelen provenir de una circulación profunda por las capas de sal de períodos geológicos muy antiguos. Se aplican externamente debido a su fuerte mineralización. Aumentan las defensas de la piel y se utilizan en alteraciones ginecológicas, lesiones musculares, traumatismo óseo y como estimuladoras de la función gástrica, hepática y biliar. Pueden ser, frías o calientes, gaseosas o no, llamándoselas, según estas variadas características y concentración: hipotónicas, hipertónicas; hipotermales, hipertermales. Las débilmente mineralizadas, iso o hipotónicas son sedantes, en tanto que las fuertemente mineralizadas o hipertónicas, son de máxima acción local, resolutiva y relajante. 7.3.3 Aguas bicarbonatadas: Presentan en su composición bicarbonatos que pueden ser cálcicos o sódicos. Las aguas bicarbonatadas cálcicas tienen una agradable ingestión y se utilizan en procesos digestivos. La mayor parte de las aguas embotelladas son bicarbonatadas cálcicas y su origen procede de la penetración de las aguas por capas de rocas sedimentarias con una alta proporción de caliza. Las bicarbonatadas sódicas tienen un origen distinto. Están relacionadas con fenómenos volcánicos recientes y presentan frecuentemente gas carbónico en su composición, el cual le confiere ese paladar singular. Son administradas principalmente por vía oral o respiratoria. Se emplean también como agua de mesa y se utilizan en afecciones gástricas, hepáticas y renales. 7.3.4 Aguas bicarbonatadas: Presentan en su composición bicarbonatos que pueden ser cálcicos o sódicos. Las aguas bicarbonatadas cálcicas tienen una agradable ingestión y se utilizan en procesos digestivos. La ANALISIS FISICO QUIMICO DEL AGUA

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mayor parte de las aguas embotelladas son bicarbonatadas cálcicas y su origen procede de la penetración de las aguas por capas de rocas sedimentarias con una alta proporción de caliza. Las bicarbonatadas sódicas tienen un origen distinto. Están relacionadas con fenómenos volcánicos recientes y presentan frecuentemente gas carbónico en su composición, el cual le confiere ese paladar singular. Son administradas principalmente por vía oral o respiratoria. Se emplean también como agua de mesa y se utilizan en afecciones gástricas, hepáticas y renales. Aguas Ferruginosas: Tienen alto contenido en hierro, fruto de la penetración de las aguas por terrenos que presentan vetas, filones o manchas de rocas ricas en este mineral. Están indicadas en casos de anemia, trastornos del crecimiento, obesidad y regímenes de adelgazamiento. Aguas Radiactivas: Son poco frecuentes. Proceden de zonas muy profundas en contacto con materiales geológicos muy antiguos, generalmente intrusivos. Los componentes de litio, cobalto, níquel, radio, etc, en cantidades muy pequeñas, están indicados en tratamientos para combatir el estrés, la ansiedad, la depresión y alteraciones nerviosas. También para artropatías reumáticas, afecciones musculares, afecciones ginecológicas no tuberculosas ni tumorales, dermatosis (eczemas, soriasis). Favorecen la producción de hormonas de la corteza suprarrenal y las gónadas. Aguas sulfuradas: contiene azufre y su temperatura es variable. Se utilizan para tratar dispepsias digestivas, hepatorpotectoras, problemas del hígado y son laxantes. Aguas carbogaseosas: contienen más de 250 mg/L de carbónico libre. Si se beben estimulan la secreción gástrica y por medio del baño dilata los vasos de las arterias y de los plexos venosos de la piel.

7.4 Clasificación de las aguas de acuerdo a sus residuos secos Minerales De 1 a 1.5 gr/L Medio minerales De 0.2 a 1.0 gr/L Oligo minerales Menos de 0.2 gr/L 8. USOS DE LAS AGUAS TERMALES 8.1 Hidromasaje: en piletas individuales o piscinas, donde la percusión o presión, es recibida bajo el agua, en forma localizada o general, el resultado obtenido es de, resolución, antiflogístico y relajante muscular. 8.2 Hidropulsor: chorro de agua, aplicado a fuerte presión que habitualmente se da a una temperatura de 35º, la duración oscila entre tres y diez minutos. Tiene una acción de masaje sobre la dermis subyacente, con la consiguiente movilización sanguínea, es recomendable su aplicación en

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casos de afecciones de la piel, tales como la psoriasis por su acción de descamación. 8.3 Pulverizaciones: ducha final de un tratamiento con Hidropulsor, es decir se dan a continuación de aquel y consiste, en aplicar una lluvia sin presión, sobre la piel que acabamos de tratar, para calmar, en el caso de la psoriasis, el posible dolor o molestia, causada por la presión de la ducha con Hidropulsor. 9. EFECTOS DE LAS AGUAS TERMALES EN EL CUERPO HUMANO  El agua mineraliza y caliente de las “termas” tiene diferentes efectos en el cuerpo humano. Algunos autores las dividen en tres, biológica, física y química, aunque en realidad toda actúan al mismo tiempo.  El baño en aguas termales aumenta la temperatura del cuerpo, matando gérmenes, entre ellos virus, además aumenta la presión hidrostática del cuerpo, por lo que aumenta la circulación sanguínea y la oxigenación. Este aumento en la temperatura ayuda a disolver y eliminar las toxinas del cuerpo.  Al aumentar la oxigenación, el baño en aguas termales hace que mejore la alimentación de los tejidos del cuerpo en general, motivo por el cual aumenta el metabolismo, estimulando al mismo tiempo las secreciones del tracto digestivo y del hígado, ayudando así a la digestión.  El baño repetido (especialmente en periodos de 3 a 4 semanas) puede ayudar a normalizar las funciones de las glándulas endocrinas, así como el funcionamiento en general del sistema nervioso autonómico del cuerpo. También existe un mejoramiento y estímulo del sistema inmune, relajación mental, producción de endorfinas y regulación de las funciones glandulares. Muchos de estos efectos se deben al consumo del cuerpo de minerales como dióxido de carbono, azufre, calcio y magnesio.  En algunas ocasiones también ayudan en la cura de heridas y de otras lesiones de la piel. En ocasiones esta acción se le atribuye a las “sulfobacterias” (organismo aislado por la “Sociedad Internacional de Medicina Hidrológica”), para explicar los efectos de los “elementos intangibles” de las aguas termales.  Se ha descrito que este grupo de microorganismos ayudan al cuerpo humano mejorando el sistema de defensa de la piel frente a todo tipo de agresiones. De la misma forma, ayudan a disminuir el proceso de envejecimiento de este órgano.

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10. ENTRE LAS PROPIEDADES CURATIVAS DE LAS AGUAS TERMALES, SE DESTACAN LAS SIGUIENTES: Mejoran la alimentación de los tejidos dl cuerpo en general, motivo por el cual aumenta el metabolismo. Estimulan las defensas del organismo. Depuran la sangre, eliminándose las toxinas y productos de desechos por la sudoración y diuresis que provocan. Estimulan las secreciones del tracto digestivo y del hígado, ayudando así a la digestión. Reactivan el metabolismo retardado en muchos reumáticos. Tienen poder desestabilizante sumamente útil, considerando la participación alérgica en el orden de las afecciones reumáticas. Su poder analgésico y calmante de dolores de estas aguas es bien conocido. Relajan los músculos y por su acción revulsiva y resolutiva, actúan sobre los edemas, tumefacciones y procesos crónicos fibrosos. Sedan el sistema nervioso, siendo un sedante y relajante, ideal para el stress y el ritmo de vida actual. Reconstituyen y tonifican. Enfermedades crónicas de la piel. Enfermedades respiratorias leves.

11. ALGUNAS RECOMENDACIONES GENERALES PARA EL USO DE LAS AGUAS TERMALES Siempre es mejor consultar con su médico antes de utilizar la terapia con aguas termales en caso de que se encuentre embarazada o tenga alguna enfermedad. Evite bañarse solo en aguas termales, los adultos mayores las deben de usar con precaución y no las utilice si se encuentra bajo el efecto del alcohol o alguna droga. Si toma medicamentos para enfermedades del corazón tenga cuidado. No se sobrecaliente, manténgase bien hidratado y si padece de enfermedades de la piel que sean contagiosas, utilice piscinas privadas.

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IV.

CONCLUCIONES El Perú posee un gran potencial termal, el cual en la actualidad no se encuentra adecuadamente desarrollado debido a que no existe un conocimiento técnico sólido por parte de los administradores y los usuarios de los recursos termales. Se logró conocer los diferentes usos de las aguas termales y beneficios para la salud de las personas. Es importante que los entes encargados de regular el marco legal y el aprovechamiento de nuestros recursos termales unifiquen criterios, y en función de éstos establezcan y definan políticas de aprovechamiento sostenible de las fuentes termales.

V.

BIBLIOGRAFIA www.termasalud.com. http://aguas.igme.es/igme/publica/pdfjor_aguas_mine/3_infraest ructura.pdf http://kiroterapia.galeon.com/productos787167.html http://www.interpatagonia.com/termas/aguastermales.html http://www.sithomth.com/es/introduccion

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