CLASE 07: ESTUDIO DE LA NAPA FREATICA:--------------------------------------Esquema de una capa fretica confinada: 1. acufero, 2. estratos impermeables, 3. rea de infiltracin, 4. pozo artesiano, 5. nivel fretico, 6. pozo, 7. manantial.-Intrusin marina : Caso Los Palos1.IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LA NF:-----------------------------------El estudio de las condiciones y caracteristicas del agua subterranea presentes en los diferentes tipos de acuiferos, es uno de los principales aspectos que se tienen que considerar en investigaciones con fines de drenaje.-No solo implica el conocimiento de la posicion actual del nivel freatico, sino tambien la identificacion de las causas que han originado el problema.-En consecuencia, los principales objetivos de estudio de la napa freatica serian:a) Determinar el grado, extension y naturaleza de los problemas de drenaje existentes o potenciales.b) Analizar el sistema y balance de aguas subterraneas, a partir del cual el origen del problema de drenaje puede ser interpretado y comprendido. c) Indicar como el sistema puede ser alterado artificialmente de modo que el nivel freatico resultante no cause dao a los cultivos.1.1 SUPERFICIE FREATICA:-------------------------Cuando se perfora un pozo a suficiente profundida, se hallara luego de un cierto tiempo agua, la cual subira hasta un cierto nivel.Este nivel de equilibrio, donde la presion hidrostatica en el agua, iguala a la presion atmosferica tiene una serie de denominaciones, entre otras: superficie freatica, tabla de agua subterranea, nivel freatico, nivel de agua subterranea, superficie libre de agua o capa freatica.-Entonces la superficie freatica, representa el lugar geometrico de los puntos de la masa de agua, donde la presion es igual a la atmosferica.P(tabla de agua)=P(atmosferica)1.2 RED DE OBSERVACION DE NIVELES FREATICOS Y PIEZOMETRICOS:-------------------------------------------------------------Para la conformacion de la red de observaciones de los niveles freaticos y piezometricos se debera tener en cuenta los pozos existentes, las superficies de agua libre (lagos, rios, canales, drenes, pantanos, humedales,etc), pozos de observacion y piezometros.-Los pozos existentes permiten la medida del NF en la etapa preliminar de investigacion, sin embargo se debe analizar bien cada pozo(profundidad, perfil del suelo, revestimiento y estado de explotacion) para definir si se trata de aguas freaticas confinadas o semiconfinadas.-Son ms confiables para la mediciones los pozos construidos en forma artesanal y manual denominados como norias o cochas, puesto que ellos generalmente penetran slo un poco ms abajo del nivel fretico. Son confiables as mismo ,los pozos que se encuentran en estado de abandonados en reserva, dado que el nivel fretico se encuentra en equilibrio.1.3 POZOS DE OBSERVACIN DE LA CAPA FRETICA:---------------------------------------------Un pozo de observacin es una perforacin construida generalmente con una barrena (auger) hasta una profundidad localizada debajo del nivel fretico, los cuales pueden ser entubados no entubados.-Un pozo de observacin de la napa fretica no entubado (A), se emplea en estudios preliminares de reconocimiento, siempre y cuando al realizar la perforacin, el perfil del suelo tenga la suficiente estabilidad que no permita el derrumbe de sus paredes. Cuando los suelos son inestables (arenas) es necesario recurrir al entubamiento.-La tubera ms utilizada es generalmente de PVC, por su bajo costo, fcil manejo y durabilidad. Los dimetros varan de 2 a pulgadas como mnimo, siendo recomendable que el dimetro no sea menor de 5 cm para facilitar la toma de muestras de agua. La tubera debe de estar debidamente perforada en sus paredes con dimetro de unos 3 mm y ubicadas en la vertical aproximadamente cada 5 cm.Los pozos de observacin sern instalados considerando los siguientes criterios:-Paralelo y perpendicularmente a la direccin del flujo esperado.-En lugares donde puede esperarse un cambio en la pendiente del nivel fretico.-En reas donde pueden ocurrir significativos cambios en la elevacin del nivel fretico.-En reas donde existen o existirn altos niveles freticos.1.4 PIEZOMETROS:--------------El piezometro consiste en una tuberia cuyo extremo inferior esta perforado, ubicandose las perforaciones en el estrato cuya carga hidrostatica se quiere medir.-Los piezometros para investigaciones drenaje, generalmente son de PVC, teniendo la longitud de la zona perforada minimo de un metro. 1.5 MEDIDA DEL NIVEL FREATICO Y PIEZOMETRICO:------------------------------------------Para medir los niveles de agua en los pozos de observacin del nivel fretico y piezmetros, existen diferentes procedimientos.-cinta mojable-sonda acstica-sonda elctrica-registrador con nivel flotante -registrador de nivel electrnico.2.HIDROGRAMAS:-----------------Los hidrogramas son graficos que relacionan las variaciones de nivel de agua con respecto al tiempo.Son de mucha utilidad porque permiten:-Definir periodos en el que el NF alcanza la zona radicular.-Analizar los factores de recarga y descarga del acuifero, alcorrelacionarlos con la informacion de riesgos, precipitaciones,sequias, etc.-Determinar la velocidad de ascenso o descenso del NF.-Inferir la tendencia del comportamineto del NF.3.MAPAS FREATICOS:-----------------Se elaboran a partir de los registros de las mediciones realizadas en la red de observacion del NF y piezometrico (pozos de observacion, piezometros, pozos existentes y superficies libres de agua)-Mapas de isohypsas-Mapas de isobatas o isoprofundidad-Mapas de variaciones de NF-Mapas de isosalinidad de agua freatica-Mapas de isoconductividad hidraulica.3.1 MAPAS DE ISOHYPSAS:------------------------Son mapas de curvas de nivel de la superficie fretica, por lo tanto expresa la morfologa o configuracin del NF en un instante dado. Estos mapas pueden confeccionarse en diferentes fechas; pero es ms recomendable elaborar un mapa de isohypsas en las pocas de mxima y mnima recarga.-La confeccin del mapa de isohypsas se realiza sobre el plano topogrfico en la cual se encuentra la ubicacin de la red de observacin del nivel fretico y piezomtrico, interpolando las cotas absolutas o relativas de los niveles de agua fretica determinadas para cada punto de la red, luego se traza lneas uniendo los puntos de igual elevacin de la capa fretica. -Las lneas de igual elevacin de la capa fretica, se denominan tambin como: lneas de contorno de agua, equipotenciales, isohypsas isolneas de la capa fretica.3.2 MAPAS DE ISOBATAS O ISOPROFUNDIDAD:--------------------------------------Se origina por la diferencia de cotas al superponer el mapa de curvas de nivel de la superficie del terreno con el mapa de isohypsas. el mapa resulta del trazado de curvas que unen puntos que tienen igual profundidad al NF.-Do:no hay problemas de drenaje--mayor de 1.5m(prof.del NF)-D1:posibles problemas de drenaje-1.0-1.5m.-D2:probable problemas de drenaje-0.5-1.0m.-D3:muy probable hasta evidenteproblemas de drenaje---00. 0.5m.3.3 MAPAS DE VARIACIONES:--------------------------Se puede construir a partir de la superposicin de los mapas de isohypsas de isobatas de dos perodos de tiempo, uniendo los puntos que tienen igual cambio del nivel fretico, como consecuencia segn corresponda, de la diferencia de las cotas profundidades de curvas.3.4 MAPA DE ISOSALINIDAD DEL AGUA FREATICO:------------------------------------------Es recomendable medir la salinidad del agua freatica, informacion que nos permite la confeccion del mapa de isosalinidad del agua freatica.------Clasificacion---------CE(uhmos/cm)----C1:agua de baja salinidad----0-250C2:agua de salinidad media---250-720C3:agua altamente salina-----720-2250C4:agua muy altamente salina-2250-50003.5 MAPA DE ISOCONDUCTIVIDAD HIDRAULICA:------------------------------------------Muestran la magnitud y variacion espacial de esta. Como la medicion de la conductividad se hace en un punto especifico y la variabilidad de este parametro del suelo es muy alta, es recomendable hacer mapas que involucren ciertos rangos de valor3.6 INTERPRETACION Y APLICACIONES DE LOS MAPAS FREATICOS:----------------------------------------------------------Los mapas freticos en investigaciones de drenaje, son de mucha importancia, dado que permiten determinar la direccin del flujo de agua subterrnea, el gradiente hidrulico, la influencia en la napa fretica de ros y aguas superficiales, etc.-Los mapas de isohypsas son una representacin grfica del relieve y pendiente del nivel fretico, razn por lo cual son la base para determinar la direccin e identificar planimtricamente las reas y fuentes de recarga; as como la direccin de los ejes de descarga de la napa fretica.