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AGUAS SUBTERRNEASConcepto:

El agua subterrnea es la que se encuentra dentro de la litosfera. A la parte de la hidrologa que se ocupa del agua subterrnea se le da el nombre de hidrogeologa.La hidrogeologa estudia al agua subterrnea, desde su origen, su movimiento, su distribucin debajo de la superficie de la Tierra y su conservacin.Por lo que se refiere a la presencia del agua en el subsuelo, se ha comprobado que la mayor parte del agua subterrnea se debe a la infiltracin de agua de lluvia, aunque tambin hay agua subterrnea debida a otros fenmenos como el magmatismo y el volcanismo (aguas juveniles) y las que resultan al quedar atrapadas en los intersticios de rocas sedimentarias en el momento en que se depositan stas (aguas fsiles), pero su cantidad no es considerable en relacin con las que provienen de la infiltracin.

Distribucin del agua en el subsuelo:

En condiciones normales, la distribucin de agua en el subsuelo ha sido dividida en dos zonas:

Zona de aeracinZona de saturacin

Zona de aeracin:La zona de aeracin comprende a su vez tres franjas: la del agua del suelo, la intermedia y la capilar.En la franja del agua del suelo se encuentran tres tipos de agua:

Agua higroscpica. Es la que el suelo absorbe y pasa a formar pelculas muy delgadas alrededor de las partculas que lo forman.Agua capilar. Es la que existe en los intersticios del suelo debido a fenmenos de capilaridad. Esta es el agua que aprovechan muchas plantas para satisfacer sus necesidades.Agua libre o de gravedad. Es la que se mueve bajo la influencia de la gravedad, una vez satisfecha la humedad del suelo.

Zona de saturacin:En la zona de saturacin se encuentra el agua subterrnea propiamente dicha. En esta regin el movimiento del agua es ms lento debido a que todos los poros e intersticios se encuentran ocupados por ella, y es de aqu de donde se extrae el agua para los diversos usos que le da el hombre.

La capa saturada es el manto fretico, y la parte superior de sta, es decir, el lmite de la zona libre del agua que ocupa esta regin, es la superficie fretica que, por lo general, sigue dbilmente las ondulaciones del terreno. Al agua que llega a esta zona se le llama agua fretica.

La parte inferior de la zona de saturacin est compuesta por una capa impermeable, la cual impide que el agua siga descendiendo.

Puede suceder que haya otras zonas de saturacin de menor extensin sobre la principal, en cuyo caso se les llama zonas de saturacin colgadas.El agua se mueve hacia el manto fretico por filtracin, una vez en l, el movimiento lento que adquiere al llegar a la zona de saturacin se llama percolacin.El movimiento del agua subterrnea est controlado por tres fuerzas principales, la de gravedad, la de atraccin molecular y la de diferencias de densidad, producto de variaciones importantes de temperatura que existen al interior del subsuelo, interviniendo de manera especial la estructura de las formaciones geolgicas.

MOVIMIENTO DE AGUA SUBTERRANEA

Factores que condicionan la presencia y el movimiento del agua subterrnea

La presencia y el movimiento del agua subterrnea estn condicionados por ciertos factores entre los que se cuentan como ms importantes la precipitacin, la forma del terreno y la geologa.

1. Precipitacin:

Es importante considerar a la precipitacin, si se toma en cuenta que la mayor parte del agua del subsuelo proviene de la infiltracin de la lluvia. Las zonas lluviosas constituyen, en mayor o menor grado, zonas de alimentacin del agua subterrnea, por lo que en las zonas secas el agua subterrnea no proviene de la infiltracin directa, procede de regiones lejanas o cercanas, en donde la lluvia se infiltra y llega lentamente hasta ellas. La precipitacin es muy importante en dos aspectos, en su cantidad y en su duracin.

2. Forma del terreno:

Este aspecto interesa a la hidrologa tanto superficial como subterrnea, ya que el relieve da lugar a la formacin de las cuencas hidrogrficas, indicando as el camino que seguir el agua al caer a la superficie.

Por lo que se refiere a la hidrogeologa, la forma del terreno es importante, porque el agua tendr mayor o menor oportunidad de infiltrarse y, adems, porque el agua infiltrada va a seguir una trayectoria determinada por dicho factor; as, en una regin montaosa la pendiente del terreno por una parte, dar ms facilidad al agua para escurrir que para infiltrarse y, por otra, el agua que llegue a la zona de saturacin tendr un movimiento hacia las zonas ms bajas en donde el movimiento del agua ser ms lento y facilitar su acumulacin.3. Geologa:

El aspecto geolgico desempea un papel muy importante en la hidrogeologa, ya que la velocidad de movimiento depende de la estructura y composicin litolgica de las formaciones, para que el agua pueda transitar por el subsuelo. Las diferentes formaciones poseen ciertas propiedades que son definitivas para poder constituir buenos acuferos. Estas propiedades son la porosidad y la permeabilidad (o ms estrictamente la conductividad hidrulica).

La porosidad:Es la particularidad que tiene un material geolgico de contener intersticios y su valor se da en porcentaje, que indica el volumen del material ocupado por dichos intersticios. Se ha considerado que una porosidad inferior al 5% es baja, entre el 5 y el 20% es media y ms del 20% es alta. La porosidad se puede aplicar a material granular o a material fracturado, incluso existen materiales granulares compactos que se encuentran fracturados y presentan lo que se llama doble porosidad, como por ejemplo una toba de piro clastos consolidada y fracturada.

La permeabilidad:Es la facilidad que tiene un material geolgico para dejar pasar cualquier fluido, en este caso el agua, a travs de los intersticios. Cuando el fluido es agua, se considera ms adecuado emplear conductividad hidrulica, concepto que incorpora la densidad y viscosidad del agua. Se han diferenciado dos clases de permeabilidad: la permeabilidad continua, en pequeo o conductividad hidrulica de medios granulares, que es la que se presenta cuando los poros o intersticios estn comunicados entre s y la permeabilidad localizada, en grande o de medios fracturados, que se presenta cuando el agua se mueve a travs de fisuras y grietas de las rocas.Cuencas hidrogeolgicas

Fuentes o manantiales de laderaEs el agua subterrnea que fluye hacia la superficie por efecto de la gravedad estas aguas de corrientes subterrneas que afloran a la superficie ante factores como ya puede ser la presin que se ejerce al interior de la tierra o las fisuras de la superficie de la tierra ante la corriente del agua subterrnea que al salir a la superficie se hace notoria su presencia.

Cuencas de valle:Son el conjunto de las aguas subterrneas que afloran a la superficie y tienen un recorrido hasta desembocar en un rio de agua dulce que bien como sabemos terminaran en un su recorrido en el mar.

Fuentes o manantiales de aguas termalesSe llama aguas termales a las aguas minerales que salen del suelo 5C ms que la temperatura superficial. Estas aguas proceden de capas subterrneas de la Tierra que se encuentran a mayor temperatura, las cuales son ricas en diferentes componentes minerales y permiten su utilizacin en la teraputica como baos, inhalaciones, irrigaciones, y calefaccin.Prcticamente cualquier pas puede presentar dentro de sus lmites aguas termales. Algunas localizaciones importantes estn en reas volcnicas de Nueva Zelanda, Mxico, Islandia, Japn, Colombia, Bolivia, Chile, Per; etc

POZOS ARTESIANOS

DEFINICION Y CONCEPTO:Un pozo artesiano es aquel mecanismo o herramienta construida para conectarse con un acufero cautivo de agua, estando el nivel piezomtrico (o nivel potenciomtrico) del lquido por encima del nivel fretico.Se llama as alhoyoque se excava en la tierra o en la roca hasta dar con elagua contenida a presin entre las capas subterrneas, para que esta encuentre salida y suba de nivel de manera natural. Es frecuente que la fuerza hidrulica sea tal que el agua supere los bordes y llegue incluso a formar grandesmanantiales.

APROVECHAMIENTO DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS

Las aguas subterrneas provienen de aguas superficiales que se han infiltrado en pocas de lluvia. Debido a que el agua subterrnea discurre a velocidades muy lentas, estas aguas se pueden aprovechar en pocas de sequa, gracias a lospozos. Un pozo es una perforacin que alcanza la zona de saturacin oacufero,por debajo del nivel fretico. El agua debe ser bombeada para que alcance la superficie del terreno .El agua subterrnea ms profunda puede permanecer oculta miles o millones de aos. No obstante, buena parte de los acuferos se encuentra a profundidades relativamente escasas, desempeando por ello un papel discreto pero continuo en el ciclo hidrolgico y pudiendo por ello ser aprovechadas por el hombre.

VENTAJAS DE LA UTILIZACION DE AGUA SUBTERRANEA

Gran cantidad de agua almacenadaDescarga (natural/artificial)Lento flujo a travs de los pequeos huecosSuministra agua potable al menos 1500 millones de viviendas en el mundoEs una fuente altamente productiva de agua para la agricultura con irrigacin.Est disponible, en general, en pocas de sequa debido a su alto almacenamiento. Est protegida naturalmente y generalmente es de excelente calidad.Descomposicin biolgica de los agentes patgenosLa extraccin del AS ocupa una superficie pequeaForma e 97% de los recursos de agua dulce del planeta(excepto del hielo polar)

EFECTOS EN LAS OBRAS:

Las Aguas subterrneas y superficiales en las obras civiles pueden existir una lista de problemas que se pueden presentar cuando tenemos aguas en las obras, entrminosgenerales se destacan:Disminuye la estabilidad de taludes, paredes, muros y techo, e incrementa las fuerzas que tienden a provocar el deslizamiento y desprendimiento de materialesDisminuye la velocidad de avance y seguridad en tneles.Dificulta la barrenacin.Disminuye el efecto de las voladurasAumenta el intemperismo qumico de la roca y provoca un cambio en sus caractersticas geomecnicas.Disminuye el efecto de soportes y anclajes.Dificulta e incluso imposibilita trabajar en algunas zonas de la obra, principalmente a profundidad, sobre todo si se trata de agua termal.Produce oxidacin y corrosin del equipo de trabajo.Aumenta la humedad de la roca, con lo que se eleva su costo de transporte.Incrementa los costos de excavacin.

PROCESO KARSTICO

DEFINICIN Y CONCEPTO:

Conjunto de formas de alteracin de la roca en la cuales el proceso dominante es la disolucin de la roca por el agua. La palabra karst deriva del termino pre-indo - europeo karra o gara, que significa piedra y que se encuentra en muchas lenguas de Europa y del medio oriente.

PROCESOS KRSTICOS EN EVAPORITAS

Las rocas evaporitas ms importantes desde el punto de vista de la kasrtificacion son el yeso y la sal gema. Ladisolucines directa, con ladisociacinde las sales en el agua, independientemente del contenido de co2CASO EN EL PERU:

DEPSITOS INTRAKRSTICOSSe encuentran asociados a yacimientos estrato ligados en sedimentos de plataforma Trisico-Jursico, en sedimentos lagunares del Jursico superior y en rocas carbonatadas del Cretceo superior. Algunos depsitos han sufrido concentraciones de importancia en los procesos durante el reciente modelado geomorfolgico de los Andes. Los procesos krsticos afectan a las rocas carbonatadas de diferentes edades que contienen a la mineralizacin.

Yacimientos estrato ligados de plomo-cinc del Jursico superior Cretceo inferiorLa Mina Cerca puquio en el Per Central es un buen ejemplo de yacimientos estrato ligados de plomo-cinc asociados a sedimentos tipo lagoon del Jursico superior. La mineralizacin est alojada en parte en facies paleo sol de la Formacin Chaucha (Cedillo 1990), mostrando grandes similitudes con los yacimientos del tipo Mississipi Valley. Procesos krsticos intraformacionales han producido modificaciones en las menas primarias.Una pequea ocurrencia de menas de cinc, plomo y cobre sin continuidad aparente, en la mina Azul cocha, en la Formacin Chaucha.