“Año de la lucha contra la corrupción e impunidad” ASIGNATURA : GEOLOGÍA Temas : Ciclo hidrológico Aguas corrientes Aguas subterráneas, origen y distribución Vertical DOCENTE : ING. IRMA RUMELA AGUIRRE ZAQUINAULA. Estudiantes : ANTHONY JONATHAN GÓMEZ HERNÁNDEZ : DILSER MONTESA TARRILLO : NEIVER SILVA PEREZ : NEY QUISPE SANTIAGO CICLO : IV FECHA : 14/ 05/ 2019 CICLO HIDROLÓGICO INTRODUCCIÓN Digamos que el ciclo hidrológico se basa en el permanente movimiento o transferencia de las masas de agua, tanto de un punto del planeta a otro, como entre sus diferentes estados (líquido, gaseoso y sólido). Está animado por dos causas: La energía solar y la gravedad. La naturaleza ha creado una especie de máquina insuperable, regulando y gestionando las necesidades de cada uno de los seres vivos. Ese circuito cerrado perfecto que es el ciclo hidrológico, ahora tiene fugas, no funciona como es debido. A la naturaleza le ha salido un duro competidor “EL HOMBRE”. Hasta ahora se había integrado en el sistema con los demás seres vivos del planeta, pero de unos años a esta parte, ha crecido y se ha hecho poderoso, tanto, como para competir con la Diosa Naturaleza. Hoy, todos los usuarios del agua estamos en la encrucijada: Escasez y Deterioro de la calidad de las fuentes, lo cual es un círculo vicioso pues todo lo que se descargue al entorno inexorablemente irá al subsuelo, a los ríos o al océano. En ese sentido, es necesario tener un conocimiento básico del ciclo hidrológico, que determina el estado actual del recurso hídrico, así como la presión por la demanda del mismo, teniendo en cuenta su distribución espacial y temporal, que permita establecer lineamientos a seguir para su protección, y que sirva de base a los usuarios del recurso y planificadores, para considerar su uso y disponibilidad en proyectos actuales y futuros. La GWP- Perú presenta este documento información básica referente al ciclo hidrológico con el que se pretende que el lector se familiarice con la terminología que se utiliza y visualice la importancia de cada uno de los procesos que se realizan en él, además se explica las metodologías utilizadas para el cálculo de cada uno de ellos. OBJETIVO Dar a conocer los aspectos los aspectos conceptuales y metodológicos del Ciclo Hidrológico; así como la descripción de cada una de las variables hidrometeoro lógicas y su medición. ANTECEDENTES El ciclo hidrológico, es un modelo conceptual que describe el almacenamiento y movimiento del agua entre la Biosfera, Atmósfera, Litosfera, Hidrosfera, lo que se denomina Sistema Climático. El Sistema Climático El agua en la Tierra, puede ser almacenada en cualquier uno de los reservorios siguientes: Atmósfera, Océanos, Lagos, Ríos, Suelos, Glaciares, Campos de Nieve, y las Aguas Subterráneas. El agua en nuestra atmosfera, se mueve desde un depósito o reservorio a otro, a través de los diferentes procesos entre los cuales tenemos: Evaporación, Condensación, Precipitación, Sedimentación, Escorrentía, Infiltración, Sublimación, Transpiración, Fusión, y flujo de agua subterránea. Los océanos, suministran la mayor parte del agua como producto de la evaporación. De esta agua evaporada, sólo el 91% es devuelto a las cuencas oceánicas por medio de la precipitación. El 9% restante se transporta a las zonas continentales donde los factores climatológicos inducen la formación de la precipitación. El desequilibrio resultante entre la tasa de evaporación y precipitación, sobre la tierra y el océano, se corrige por la escorrentía y el flujo de agua hacia los océanos. El suministro de agua del planeta está dominado por los océanos (Tabla 3.1). Aproximadamente el 97% de toda el agua en la Tierra está en los océanos. El otro 3% se mantiene como el agua dulce en los glaciares y capas de hielo, las aguas subterráneas, lagos, suelos, la atmósfera, y dentro Tabla 3.1. Contenido de agua en la superficie de la tierra Reservorios Volumen (cubic km x 1,000,000) Porcentaje Océanos 1370 97.25 Glaciares 29 2.05 Agua subterránea 9.5 0.68 Lagos 0.125 0.01 Suelos húmedo 0.065 0.005 Atmósfera 0.013 0.001 Ríos 0.0017 0.0001 Biosfera 0.0006 0.00004 Fuente: Pidwirny, 2006 El agua que transita continuamente entre los diferentes depósitos de la atmósfera, genera un ciclo. Este ciclo, se produce a través de los procesos de evaporación, condensación, precipitación, sedimentación, la escorrentía, el flujo de la infiltración, la sublimación, la transpiración, la fusión y las aguas subterráneas. En la Tabla 3.2, se describen los tiempos de residencia del agua en los embalses principales. El promedio de agua se renueva en los ríos una vez cada 16 días. El agua en la atmósfera está completamente sustituida una vez cada 8 días. Algunos de estos recursos (sobre todo las aguas subterráneas) están siendo utilizados por los seres humanos a tasas que superan con creces sus tiempos de renovación. Este tipo de uso de los recursos está haciendo este tipo de agua efectivamente no renovables. Tabla 3.2. Permanencia del agua en períodos de tiempo Reservorio Glaciares Tiempo promedio 20 a 100 años Cubierta de nieve 2 a 6 meses Humedad del suelo 1 a 2 meses Aguas subterránea superficial Agua subterránea profunda Lagos Ríos 100 a 200 años 10,000 años 50 a 100 años 2 a 6 meses Fuente: Pidwirny, 2006 CICLO HIDROLÓGICO El agua no permanece estacionaria sobre la Tierra, sino que se establece una circulación permanece estacionaria sobre la Tierra, sino que se establece una circulación del agua entre los océanos, la del agua entre los océanos, la atmósfera y la litosfera-biosfera de forma permanente. Es atmósfera y la litosfera-biosfera de forma permanente. Es lo que se conoce como lo que se conoce como ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico o ciclo ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimientos de la hidrósfera. De circulación del agua entre los distintos compartimientos de la hidrósfera. Se trata de un Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de hay una intervención mínima de reacciones reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico. El ciclo hidrológico comienza con la evaporación del agua desde la superficie del océano. A medida que se eleva, el aire humedecido se enfría y el vapor se transforma en agua: es la condensación. Las gotas se juntan y forman una nube. Luego, caen por su propio peso: es la precipitación. Si en la atmósfera hace mucho frío, el agua cae como nieve o granizo. Si es más cálida, caerán gotas de lluvia. FASES DEL CICLO HIDROLÓGICO EVAPORACIÓN: El ciclo se inicia sobre todo en las grandes superficies líquidas (lagos, mares y océanos) donde la radiación solar favorece que continuamente se forme vapor de agua. El vapor de agua, menos denso que el aire, asciende a capas más altas de la atmósfera, donde se enfría y se condensa formando nubes. PRECIPITACIÓN: Cuando por condensación las partículas de agua que forman las nubes alcanzan un tamaño superior a 0,1 mm comienza a formarse gotas, que caen por gravedad dando lugar a las precipitaciones (en forma de lluvia, granizo o nieve). RETENCIÓN: Pero no toda el agua que precipita llega a alcanzar la superficie del terreno. Una parte del agua de precipitación vuelve a evaporarse en su caída y otra parte es retenida (agua de intercepción por la vegetación, edificios, carreteras, etc., y luego se evapora. Del agua que alcanza la superficie del terreno, una parte queda retenida en charcas, lagos y embalses (almacenamiento superficial) volviendo una gran parte de nuevo a la atmósfera en forma de vapor. ESCORRENTÍA SUPERFICIAL: Otra parte circula sobre la superficie y se concentra en pequeños cursos de agua, que luego se reúnen en arroyos y más tarde desembocan en los ríos (escorrentía superficial). Esta agua que circula superficialmente irá a parar a lagos o al mar, donde una parte se evaporará y otra se infiltrará en el terreno. INFILTRACIÓN: Pero también una parte de la precipitación llega a penetrar la superficie del terreno (infiltración) a través de los poros y fisuras del suelo o las rocas, rellenando de agua el medio poroso. EVAPOTRANSPIRACIÓN: En casi todas las formaciones geológicas existe una parte superficial cuyos poros no están saturados en agua, que se denomina zona no saturada, y una parte inferior saturada en agua, y denominada zona saturada. Una buena parte del agua infiltrada nunca llega a la zona saturada sino que es interceptada en la zona no saturada. En la zona no saturada una parte de esta agua se evapora y vuelve a la atmósfera en forma de vapor, y otra parte, mucho más importante cuantitativamente, se consume en la transpiración de las plantas. Los fenómenos de evaporación y transpiración en la zona no saturada son difíciles de separar, y es por ello por lo que se utiliza el término evapotranspiración para englobar ambos términos. ESCORRENTÍA SUBTERRÁNEA: El agua que desciende, por gravedad-percolación y alcanza la zona saturada constituye la recarga de agua subterránea. El agua subterránea puede volver a la atmósfera por evapotranspiración cuando el nivel saturado queda próximo a la superficie del terreno. Otras veces, se produce la descarga de las aguas subterráneas, la cual pasará a engrosar el caudal de los ríos, rezumando directamente en el cauce o a través de manantiales, o descarga directamente en el mar, u otras grandes superficies de agua, cerrándose así el ciclo hidrológico. El ciclo hidrológico es un proceso continuo pero irregular en el espacio y en el tiempo. Una gota de lluvia puede recorrer todo el ciclo o una parte de él. Cualquier acción del hombre en una parte del ciclo, alterará el ciclo entero para una determinada región. El hombre actúa introduciendo cambios importantes en el ciclo hidrológico de algunas regiones de manera progresiva al desecar zonas pantanosas, modificar el régimen de los ríos, construir embalses, etc. El ciclo hidrológico no sólo transfiere vapor de agua desde la superficie de la Tierra a la atmósfera, sino que colabora a mantener la superficie de la Tierra más fría y la atmósfera más caliente. Además juega un papel de vital importancia: permite dulcificar las temperaturas y precipitaciones de diferentes zonas del planeta, intercambiando calor y humedad entre puntos en ocasiones muy alejados. Las tasas de renovación del agua, o tiempo de residencia medio, en cada una de las fases del ciclo hidrológico no son iguales. Por ejemplo, el agua de los océanos se renueva lentamente, una vez cada 3.000 años, en cambio el vapor atmosférico lo hace rápidamente, cada 10 días aproximadamente. FACTORES QUE AFECTAN EL CICLO HIDROGEOLÓGICO DEL AGUA El ciclo del agua puede sufrir alteraciones, un efecto natural que afecta este ciclo es: La erosión que contamina aguas subterráneas, pero no en tal afecta en cantidad como la incontrolable tala de bosques. Además, el calentamiento global que produce graves cambios climáticos, está afectando a este ciclo vital y trae como consecuencia graves efectos como la desertificación de zonas en donde antes abundaba la vegetación o las sequías. Si el efecto invernadero se está incrementando, entonces la temperatura global asciende y el ciclo hidrológico se altera, generando sequías en unos sitios y lluvias torrenciales en otros, ya que es un fenómeno muy susceptible al efecto de otras actividades humanas. El ciclo del agua sufre alteraciones debidas en parte a propia naturaleza y en parte a la mano de las personas. Así, fenómenos naturales, como: La erosión eólica, afectan a las aguas superficiales. Sin embargo, acciones como la tala incontrolada de bosques, la contaminación del agua y la polución atmosférica, influyen de manera considerable en la modificación del proceso El cambio climático que se está produciendo en el planeta, trae como consecuencia graves efectos que alteran el ciclo del agua. Entre ellos cabe mencionar la desertificación de zonas anteriormente cubiertas de vegetación, el aumento del nivel de agua del mar por deshielo de los casquetes polares, debido al incremento de la temperatura, o la modificación del régimen de lluvias en las distintas regiones del planeta. El ciclo ha sido alterado por la acción del hombre al talar los bosques, lo que provoca que el agua se precipite rápidamente al mar, haciendo que los ríos se desborden y luego se sequen, que la tierra fértil sea arrastrada y aumente la erosión, que la capa acuífera desaparezca y, por lo tanto, que el agua no se aproveche. Actualmente, la intensificación de algunas actividades del ser humano ha modificado en forma importante los ecosistemas y por ende el ciclo del agua ha sido afectado, lo cual trae como consecuencia una serie de problemas: La pérdida de cobertura vegetal en selvas y bosques, a causa de la tala excesiva y los incendios, ha provocado alteraciones en el ciclo del agua, pues al no existir plantas el agua se pierde por escurrimiento, lo cual produce erosión y una disminución en la filtración del líquido hacia el suelo. Por otra parte, sin vegetación no se lleva a cabo la evapotranspiración (la pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa junto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación. Se expresa en mm por unidad de tiempo.), por lo tanto, se reduce la humedad en la atmósfera y con ella las posibilidades de lluvia en esos lugares. Por otro lado, las actividades industriales y el transporte emiten grandes cantidades de gases que generan el efecto invernadero en la atmósfera. Se ha observado que la acumulación de gases está relacionada con un aumento de temperatura en el planeta que modifica la circulación del agua en los ecosistemas. Entre las consecuencias que en un futuro pudiese traer este problema está el incremento en la temperatura de los océanos, mares y otros cuerpos superficiales de agua; lo cual disminuiría la solubilidad del oxígeno e incrementaría la degradación de materiales orgánicos, afectando así el desarrollo de la mayor parte de los seres vivientes. OTROS FACTORES: -Residuos urbanos: En los núcleos urbanos se producen cantidades ingentes de deshechos que van a parar a los ríos y a los acuíferos, contaminándolos en Algunos casos. ENERGÍA DEL AGUA Consume o degrada una gran cantidad de energía, la cual la evaporización es debida al calentamiento solar. BALANCE DEL AGUA • Si nos fijamos en los océanos , se comprueba que este balance es negativo y en los continentes se precipita más de lo que se evapora, estos compensan con las escorrentías, superficial y subterránea que vierten agua del continente al mar. • EFECTOS QUÍMICOS DEL AGUA • El agua al correr en ciclo hidrológico, transporta sólidos y gases en disolución, el agua que pasa a través de la zona insaturada recoge dióxido de carbono del aire y del suelo y de ese modo aumenta su acidez, esta agua acida al llegar en contacto con partículas de suelo o roca madre, disuelve algunas sales minerales. Si el suelo no tiene buen drenaje, el flujo de salida del agua puede contener una cantidad importante de solidos disueltos que irán finalmente al mar. Importancia del ciclo hidrológico para la ingeniería civil La hidrología es la ciencia que estudia el agua y sus manifestaciones en la atmósfera, sobre y debajo de la superficie terrestre; estudia asimismo sus propiedades y sus interrelaciones naturales. En el concepto anterior se debe entender que el concepto “agua” comprende el conjunto de fases en las que ésta se encuentra en la naturaleza (sólida, líquida o gaseosa). Su objetivo es obtener parámetros de diseño básicos para abordar diferentes estudios y obras relativos a la Ingeniería Civil es de suma importancia, aunque no parezca o mucha gente no escuche hablar del tema, todo complejo, ya sea habitacional o industrial, todo proceso de urbanización, toda obra civil de vías terrestres tales como puentes, carreteras, autopistas, todo fraccionamiento, colonias, etc. Cualquier edificio complejo como un campus universitario, un estadio, un gimnasio de usos múltiples etc., requieren diseños por estudios hidrológicos. Conocer las posibilidades y el comportamiento de las precipitaciones meteóricas de la zona es sumamente necesario para evitar inundaciones (desde sencillas hasta graves) para evaluar la necesidad de elementos de drenaje como un puente, un bordo de contención, un canal, etc. Evaluar la necesidad de obras de protección o aprovechamiento hidráulico como las presas (con las cuales también podría generarse energía). Por ejemplo, para calcular la cantidad de agua que debe transportar una alcantarilla, se debe conocer la cantidad de lluvia que caerá en el área correspondiente AGUAS CORRIENTES DEFINICION: Las aguas corrientes son las aguas que circulan sobre la superficie del suelo. Ésta se produce por la escorrentía generada a partir de las precipitaciones o por el afloramiento de aguas subterráneas. Una vez producida, el agua superficial sigue el camino que le ofrece menor resistencia pudiéndose presentar en forma correntosa, como en el caso de ríos y arroyos. TIPOS Se pueden distinguir dos tipos: •Aguas loticas o corrientes: Son las masas de agua que se mueven siempre en una misma dirección como ríos, manantiales, riachuelos, arroyos. •Aguas lenticas: Se denominan aguas lenticas a la interiores quietas o estancadas tales como los lagos, lagunas, charcas, humedales y pantanos. CLASIFICACION DE HIDROLÓGICA DEL PERÚ 1. REGIÓN HIDROGRÁFICA DEL PACÍFICO Según estudios realizados por el ANA, se ha llegando a establecer 437 ríos principales que incluyen cursos de agua estacional y aquellos pertenecientes a intercuencas. En esta región hidrográfica se han clasificado un total de 740 cursos de agua de los cuales 489 son ríos y 251 quebradas; que albergan 798 tramos con diferente categoría, siendo 43 ríos y 12 quebradas que se dividen en dos a mas tramos, que corresponden a 22 401 km lineales. AGUAS SUBTERRANEAS ¿Qué son las Aguas subterráneas? Son las aguas procedentes de las precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, etc.) y del deshielo de las nieve que se infiltra en el terreno a través de las rocas permeables (rocas que dejan pasar líquidos) y que forman la superficie terrestre. Esta agua infiltrada se desplaza por el interior de la tierra lentamente por gravedad (atracción de la tierra) hasta que se encuentra una roca impermeable (que no deja pasar el líquido) y no puede seguir su descenso acumulándose y formando lo que se conoce con el nombre de acuífero. Si tuviéramos que definir un acuífero diríamos que es un volumen (espacio) subterráneo de roca y arena que contiene agua. En definitiva un deposito o almacén de agua subterránea. De forma indirecta también podemos encontrar aguas subterráneas de infiltraciones de ríos y lagos. El nivel que alcanza el agua de un acuífero se llama nivel freático. Si hacemos un agujero en el suelo, la profundidad a la que encontramos agua es el nivel freático (fíjate en la imagen de arriba). El nivel freático puede encontrarse a un metro del suelo como a cientos de metros debajo de la superficie y su nivel también depende de las épocas del año como veremos más adelante. El nivel freático no es una superficie plana ni horizontal, trata de seguir la forma del relieve, aunque de forma mucho menos pronunciada que el relieve real. El agua subterránea también se almacena entre los poros y las grietas de las rocas. Los huecos de las rocas se encuentran conectados entre sí como si fueran pequeños canales, donde el agua es almacenada y circula muy lentamente. No todo el agua que cae en la superficie terrestre se convierte en aguas subterráneas, ya que parte se pierde por la evaporación, transpiración de las plantas o por escorrentía (circulación libre por la superficie terrestre). El agua subterránea representa unas veinte veces más que el total de las aguas superficiales de la tierra, de ahí la importancia de esta agua como reserva y como recurso de agua dulce. Del total del agua dulce terrestre el 21% es agua subterránea. En algunos sitios las aguas subterráneas forman grandes depósitos, que en muchos lugares, constituyen la única fuente de agua potable disponible. Las aguas subterráneas, además de infiltrarse también se desplazan horizontalmente y originan un tipo de relieve denominado modelado Kárstico sobre las rocas calizas que son rocas que se disuelven con facilidad. Son formas características de estos paisajes las cuevas, las estalactitas y las estalagmitas. En la siguiente imagen puedes ver algunas formaciones calcáreas: Las aguas subterráneas se mueve lentamente desde lugares con alta elevación y presión hacia lugares de baja elevación y presión. En este movimiento pueden salir al exterior de la superficie terrestre a través de la formación de una fuente y volver a los ríos y lagos incluso directamente al mar, pero también podemos sacar este agua de forma artificial. ¿Cómo Sale a la Superficie las Aguas Subterráneas? De dos formas: - De forma natural: el agua subterránea se mueve a través de los materiales porosos saturados del subsuelo hacia niveles más bajos por los que se infiltró y puede volver a surgir naturalmente como fuentes o manantiales. En las fuentes el agua subterránea sale al exterior por un punto de la superficie terrestre. También se puede formar una fuente en un corte del terreno donde hay un acuífero. - De forma Artificial: sacándola al exterior mediante la construcción de pozos. Un pozo es una perforación vertical en el terreno hasta llegar a la zona donde hay agua subterránea acumulada. El agua puede llevarse hasta el nivel del suelo de manera sencilla con ayuda de un recipiente (un cubo, por ejemplo) o más fácilmente con una bomba, manual o con motor. Tipos de Aguas Subterráneas Si ya te fijaste en la imagen de arriba, verás que hay 3 tipos de acuíferos o aguas subterráneas: El acuífero libre No tienen una capa de materiales impermeables encima de ellas. En el acuífero libre el nivel freático coincide con la superficie y se encuentra en contacto directo con la zona subsaturada del suelo. Su posición varía dependiendo de la época de lluvias o las épocas secas. Los acuíferos confinados son aquellos cuerpos de agua que se acumulan en la roca permeable y están encerrados entre dos capas impermeables. El acuífero semi-confinado el muro y/o el techo no son totalmente impermeables y permiten la filtración vertical del agua, por lo que puede recargarse o perder agua a través del techo o de la base. El Agua Subterránea de Recarga Se renueva de modo constante por la Naturaleza, gracias a lo que se conoce como la recarga. Esta recarga procede principalmente de las nuevas precipitaciones, pero también puede producirse a partir de escorrentía superficial y cursos superficiales de agua, de acuíferos próximos o de retornos de ciertos usos (destacan los retornos del agua usada por los regadíos). El nivel freático aumento y disminución Como ya dijimos es a la profundidad donde se encuentran las aguas subterráneas. Pero este nivel puede aumentar o disminuir. Aumenta después de precipitaciones abundantes, es decir en épocas de recarga subirá, acercándose cada vez más a la superficie o incluso situándose por encima de ella, lo que dará lugar a zonas encharcadas o pantanosas. Cuando la lluvia sea fuerte, en este caso la velocidad de caída de la precipitación seguramente supere la capacidad de absorción del suelo y se formen flujos laminares superficiales los cuales formarán acanaladuras que se unirán para formar corrientes, en ese caso es un flujo superficial de escorrentía. Disminuye en épocas secas, o como consecuencia de extracciones abusivas, el nivel bajará progresivamente lo que se traducirá en desecación de humedades, fuentes, descenso de niveles de ríos y pozos, etc. Zona de aireación: está compuesta por la zona donde se forma la humedad (cinturón de humedad del suelo) y franja o capa capilar. Esta zona de aireación esta suitada arriba del nivel freático. Por ende, si el nivel freático aumenta por precipitaciones, la zona de aireación disminuiría. Contaminación de las Aguas Subterráneas Contaminación Natural: el agua subterránea contiene algunas impurezas, incluso si no está afectado por actividades humanas. Los tipos y concentraciones de impurezas naturales dependen de la naturaleza del material geológico a partir del cual se mueve el agua subterránea, y la calidad del agua de reposición. Contaminación Agrícola: Los pesticidas, fertilizantes, herbicidas y residuos de animales son fuentes de contaminación de aguas subterráneas de origen agrícola. Contaminación Industrial: La fabricación y servicios industriales tienen altas demandas de agua. La contaminación de las aguas subterráneas ocurre cuando el agua usada se devuelve a ciclo del agua sin tratar adecuadamente. Contaminación Residencial: los sistemas de aguas residenciales (sistemas sépticos, letrinas, pozos de drenaje para la recogida de aguas de lluvia, pozos de recarga de aguas subterránea) puede ser una fuente de gran cantidad de contaminantes. Si estas aguas residuales se localizan cerca de los pozos que alimentan las aguas de uso para beber pueden contaminarlas. El problema más preocupante es el de los altos niveles de concentración de nitratos en algunos depósitos de aguas subterráneas. El límite máximo permitido por la reglamentación es de 50 mg/l. Si se usa una cantidad excesiva de estos, sobre todo en la agricultura, el agua los acaba arrastrando al acuífero y se establece un ciclo que hace que cada vez haya más compuestos de nitrógeno acumulados en las aguas subterráneas. Origen de las aguas subterráneas: El origen de las aguas subterráneas es por infiltración de las lluvias. El agua cae e ingresa a las capas internas ayudada por la fuerza de gravedad hasta llegar a zonas donde quedan retenidas o zonas impermeables. El proceso acuífero que significa portador de agua ocurre cuando el agua, sin poder seguir penetrando, empieza a moverse en forma horizontal y fluye desde las rocas a pozos y arroyos. La formación de este tipo de agua depende de factores físicos como el clima, el relieve y el tipo de suelos. Las rocas tienen características impermeables y diferentes porosidades, por lo que el agua no se mueve de la misma manera. Características de las aguas subterráneas: Las aguas subterráneas son menos contaminadas, pero son frágiles y pueden ser afectadas con facilidad. Ayudan a mantener a los ríos con agua. Mantienen la humedad del suelo y de las zonas más profundas. Forman parte del ciclo del agua. Profundidad y accesibilidad de las aguas subterráneas: Las aguas subterráneas más superficiales se denominan aguas freáticas y se encuentran aproximadamente a 30 metros de profundidad, se albergan en pozos y pueden ser extraídas de forma manual. Las aguas subterráneas pueden estar hasta unos 600 metros; si están más profundos los espacios entre rocas son mínimos, lo que no permite que el agua se acumule. Las aguas subterráneas pueden brotar a la superficie en forma de: Manantiales.- Son porciones de agua que se originan cuando los acuíferos se llenan hasta el borde de la superficie de la Tierra y pueden formar lagos o lagunas y alimentan los ríos. El agua que contienen los manantiales depende de la estación del año es decir en verano son secos, en invierno es abundante el agua. Algunos proveen constantemente durante todo el año. Los manantiales que nacen de las rocas volcánicas su agua son calientes y tienen diferentes características de acuerdo a los minerales de la zona. Importancia de las aguas subterráneas: Las aguas subterráneas son un recurso importante utilizado principalmente como: Abastecimiento de agua potable. Provisión de agua para la agricultura. Mantenimiento del ciclo del agua, especialmente en épocas de sequía. Aguas subterráneas en los desiertos: Las aguas subterráneas son la fuente de agua disponible en los desiertos. Gracias a estas, las plantas a través de sus raíces pueden absorber agua y almacenarla para sus necesidades. Las plantas, además, sirven de fuente de agua para los animales que de ellas se alimentan. En los desiertos existen porciones de agua alrededor de las cuales se ha desarrollado vegetación y vida a estos lugares se los denomina oasis. Los oasis son muy importantes en la vida de los desiertos, ya que son zonas donde los animales y las plantas pueden suplir sus necesidades de agua. Los herbívoros requieren de la cercanía a estas fuentes de agua. La precipitación en los desiertos contribuye a la formación de las aguas subterráneas. DISTRIBUCIÓN VERTICAL DEL AGUA SUBTERRÁNEA. Es estudio de la sucesión vertical de las zonas de humedad en el suelo y el subsuelo sobre un caso técnico ideal, nos permitirá describir la repartición de las aguas subterráneas. Un terreno con permeabilidad de intersticios reposando sobre un terreno impermeable horizontal, representa las características siguientes: Homogéneo: con granulometría uniforme. Isótropo: desprovisto de toda estratificación y con permeabilidad uniforme vertical y horizontalmente. Si se deja caer agua en finas gotitas uniformemente sobre la superficie, con un gasto tal que se infiltre en su totalidad, penetra en la masa arenosa alcanzando el fondo impermeable y satura el medio de abajo hacia arriba, hasta un nivel determinado, sin olvidar que la superficie estará sometida a la evaporación. La superficie superior de la zona saturada, permite distinguir las zonas: • La zona de saturación • La zona de aereación La parte inferior saturada llamada zona de saturación: Los vacíos son y están ocupados por el agua. El contenido en agua es igual al volumen de los vacíos es decir la porosidad total La zona de saturación “zona del agua sostenida”. Es el dominio de las aguas subterráneas pudiendo alimentar los pozos y las fuentes. Las aguas de percolación se localizan en esta zona (zona de saturación capa o manto acuífero). La parte superior, límite de la zona de saturación es una superficie de equilibrio, la presión del agua es igual a todos los puntos a la presión atmosférica, la superficie libre de las aguas subterráneas o nivel freático la denominamos: superficie hidrostática o nivel freático. Nivel freático: es la parte superior de un cuerpo de agua. EN RESUMEN Zona de saturación: es aquella comprendida abajo del nivel freático (N.F.) ocupa todas aquellas cavidades o intersticios, en forma, tal que llegan a la completa saturación. Todas aquellas fuerzas que predominan en la zona de aereación son inefectivas en la zona de saturación. Los factores que controlan el movimiento de las aguas en esta zona son: La estructura geológica, los caracteres hidrológicos de las formaciones acuíferas y el gradiente hidráulico.
