Lfl UTILIZACION DE AGUASSUBTERRÁNEAS PARA RIEGOS

Por D. LUIS CAVANILLAS RODRIGUEZIngeniero Agrónomo

Jefe de la Sección de Hidráulica del I.N.I.A.

Interés actual de este problemaen España

E J. alumbramiento de aguas subterráneas condestino a riegos viene despertando un inte-

rés que crece de .año en ario. Es natural queasí sea, por razones bien conocidas para todoslos que conozcan el proceso de la implantaciónde nuevos regadíos; este proceso lleva necesa-riamente un ritmo creciente, por la necesidadde aumentar el volumen de productos agrícolasa medida que aumenta la población y sus nece-sidades, tanto para consumo humano y de laganadería como para las industrias.

Como es natural, se van aprovechando enprimer término todas las aguas superficialessusceptibles de aprovechamiento para ir in-crementando la extensión de terreno beneficia-do por el riego. Pero estos caudales de aguasuperficiales van siendo ya insuficientes paracubrir todas las posibilidades de extensionesregables con que contamos en nuestro país. Esevidente que podrán aumentarse las extensio-nes regadas por las aguas superficiales cuandovaya perfeccionándose la técnica del riego entodos sus aspectos y se conozcan bien las dota-ciones óptimas y su mejor forma de aplicacióna los cultivos, para obtener máximos rendi-mientos con la mayor economía de agua posi-ble. Este es, desde luego, un problema funda-mental de máximo interés y no bien resueltotodavía; pero lo cierto es que en zonas en queel aprovechamiento de, las aguas de riego esmás cuidadoso y esmerado (como en Valenciay Murcia), se multiplican cada vez más losalumbramientos de aguas subterráneas para rie-gos, por lo mismo que se va llegando al límitede aprovechamiento óptimo de todas las aguassuperficiales disponibles.

Es de prever, por consiguiente, una marchaprogresiva en la utilización de aguas de pozopara riegos, y se hace así necesario estudiarcada vez mejor todos los aspectos de este pro-

blema: descubrimiento de los mantos de agua,técnica y corte de las obras de captación yposible rendimiento económico de tal empresa,según las condiciones de productividad de quesean susceptibles los cultivos que puedan ex-plotarse, dados el suelo y clima en que seproyecten estos aprovechamientos.

Conceptos generales sobrehidrogeología

El primer aspecto con el que hay que en-frentarse, el descubrimiento de las aguas sub-terráneas, es fundamental y requerirá un cono-cimiento lo más completo posible de la coxis-tit ución y características de las capas del te-rreno por donde circulan las aguas que tratande alumbrarse y del régimen de circulación delas mismas a través de esas capas. Cuanto máscompletos sean los conocimientos de índole geo-lógica que se posean respecto a la zona de quese trate, más probabilidades de acierto se ten-drán en la investigación de caudales subterrá-neos, ya que el origen de los mismos es bienconocido: son, en su mayor parte, las fraccio-nes de agua de lluvia que penetran en el terre-no y descienden a través de las capas permea-bles o de las fisuras de las rocas y estratos,hasta que son detenidas por las capas imper-meables, formando sobre ellas verdaderos em-balses subterráneos o bien formando corrien-tes, más o menos profundas, a favor de laspendientes que ofrezcan esas capas impermea-bles. Es de notar que esas corrientes subterrá-neas van muchas veces estrechamente ligadascon las corrientes superficiales de los ríos yarroyos, tendiendo ambas a circular en direc-ción hacia los mares.

A todo conjunto de terreno cuyas aguassubterráneas tienden a reunirse circulando endirección al mar, se le denomina «cuenca hi-drogeológica». Siempre q'ue sea posible tenerconocida y definida una cuenca hidrogeológica,

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BOLETIN INFORMATIVO

quedará determinada su área de recepción yconocido el régimen de pluviometría de la co-marca y la fracción de lluvias que se infiltranen el terreno, se podrá deducir el caudal totalsusceptible de alumbramientos en cada cuencahidrogeológica. Pero mientras no conozcamoscómo se distribuye este caudal en su circula-ción a través de las capas del suelo, no podre-mos fijar cuáles son los puntos más favorablespara la apertura de pozos, la profundidad quehabrán de tener y el caudal de agua que po-drá extraerse de ellos.

Es decir, que una vez delimitada una cuencahidrogeológica, necesitamos conocer suficiente-mente, no sólo la topografía superficial de lamisma, sino su topografía interna, o sea lasil uación y disposición de capas permeables eim2ermeables y la naturaleza y composición dees' as capas, entre las que circulan las aguassubterráneas. De esta naturaleza y composi-ción de los terrenos que forman las diferentescapas se deducirá el régimen de infiltración delagua a través de los terrenos más o menos per-meables, así como las profundidades alcanza-das por esas infiltraciones y las cantidades deagua así infiltradas.

Formación de las corrientessubterráneas

Siendo tan variable la constitución y natu-raleza de los terrenos, resulta también muy va-riable su comportamiento respecto a penetra-ción del agua a su través, y no siempre será

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fácil obtener cifras muy rigurosas referentes aello, pero sí orientaciones prácticas que nosindiquen cifras aproximadas. Estas orientacio-nes prácticas se basan siempre en conocimien-tos generales geológicos y edafológicos. Porejemplo, en terrenos de tipo granítico, en quela superficie no haya sufrido descomposición,la penetración de agua será nula o casi nula;solamente las pequeñas cantidades que puedanpasar a través de algunas grietas, cuando és-tas existen. Pero si se ha producido descom-posición superficial y además existen grietaso roturas por debajo de esa zona superficialdescompuesta, la penetración de infiltraciones

puede llegar a ser considerable en cantidad,pero limitada en profundidad y siempre en for-ma discontinua, formando venas de agua, difí-ciles de localizar para alumbramientos.

También los terrenos de tipo calizo se dejanatravesar por las aguas a través de grietas yfisuras, pero en este caso, por la acción de lasmismas aguas y del ácido carbónico, parte dela caliza insoluble pasa a bicarbonato cálcicosoluble, ensanchándose las grietas, que se ex-tienden y ramifican en todas direcciones, conlo que la infiltración va en aumento progresi-vo, alcanzando profundidades relativamente

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considerables, en las que pueden encontrarsecorrientes subterráneas de caudales que puedenllegar a ser muy abundantes, especialmentecuando sobre zonas calizas agrietadas pasanríos o arroyos y una importante fracción deéstas va infiltrándose y penetrando en el te-rreno, formando corrientes denominadas «sub-ál veas» .

En cambio, en terrenos sedimentarios, máso menos sueltos y porosos, el agua penetra másuniformemente, llena todos los poros y huecosy va descendiendo por gravedad hasta encon-trar capas impermeables, sobre las que se de-tiene, formando ya, no precisamente corrien-

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tes más o menos aisladas, como en los casosanteriores, sino un verdadero manto de agua;es el caso de los mantos «freáticos», que tam-bién pueden ser de origen subálveo cuando

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SERVICIO DE EXTENSION AGRÍCOLA

los cauces de las corrientes superficiales discu-rren sobre terrenos porosos.

Si la capa impermeable sobre la que está elmanto freático presenta discontinuidades confisuras o perforaciones que atraviesen toda lacapa impermeable, encontrando a continuaciónotro estrato permeable, éste podrá conteneranálogamente otro manto de agua que ya nose denominará freático, sino «profundo». Cuan-to más profundas son las aguas, más constan-tes son la temperatura y el caudal a lo largodel año, mientras que las aguas freáticas, máspróximas a la superficie, son más directamenteinfluidas por las condiciones exteriores, aumen-tando caudales inmediatamente después de lastemporadas de lluvia y disminuyendo duran-te las sequías. Estas características se acusanclaramente en los manantiales; como es sabido,todo manantial es un afloramiento al exteriorde estratos que contienen aguas subterráneas;si el caudal del manantial no presenta oscila-ciones sensibles en el curso del año, puede con-tarse con que las aguas son de origen profundoy largo recorrido subterráneo, y por el contra-rio, si las aguas tienen origen en capas super-ficiales, los caudales presentarán oscilacionesbien acusadas.

Según todo lo anteriormente indicado, podrápreverse. el curso que seguirán las aguas deuna cuenca hidrogeológica, así corno las canti-dades circulantes, siempre que se conozcanbien las características de la cuenca y las pro-porciones del agua infiltrada. Respecto a esteúltimo punto se han ido obteniendo diversosdatos para determinar en qué proporción lascantidades de lluvias caídas sobre diversostipos de terrenos se reparten en fracciones deevaporación, escurrimiento superficial e infil-tración. Por ejemplo, Darder ha formado uncuadro muy interesante, con los porcentajesde estas fracciones en numerosos tipos de te-rrenos, resultando cifras muy diversas, talescomo las siguientes:

Terreno arcilloso horizontal: 75 por 100 deevaporación, 22 por 100 de escurrimiento ysolamente el 3 por 100 de infiltración.

Terrenos calizos fisurados horizantales: losporcentajes respectivos anteriores; resultan,respectivamente, 45 por 100, 5 por 100 y50 por 100.

Aluviones con poca arcilla: 37 por 100,5 por 100 y 65 por 100, respectivamente.

Métodos de prospección

Se comprende, por todo lo anteriormenteexpuesto, que tiene que resultar difícil la ca-racterización completa de una cuenca hidrogeo-lógica para poder señalar exactamente en ella

las corrientes subterráneas existentes y suscaudales de agua, y hay que acudir a otrosdiversos métodos de prospección; pero en todocaso estos métodos han de apoyarse siempreen los conocimientos hidrogeológicos que seposean de la zona, pues sin esta base los dife-rentes procedimientos de prospección puedenconducir a resultados muy inciertos.

El más conocido y usado entre esos distin-tos métodos de prospección es el clásico de lavarilla (o el péndulo) del «zahorí». No puededecirse, hoy por hoy, que se conozca un ver-dadero fundamento científico de este método,pero es evidente su eficacia y que ésta es debi-da indudablemente a una cierta sensibilidadfisiológica, que se manifiesta en la mayoría delas personas y se hace ostensible al aproxi-marse a las corrientes de agua.

Cuando el detector es la varilla, se haceadoptar a ésta la forma de V; puede hacerseesto de diversas maneras, formando esa V, biencon ramas vegetales o con varillas metálicaso de ballena, y pueden ser de una sola pieza,doblada en forma de horquilla, o de dos ra-mas unidas y ligadas en cualquier forma poruno de sus extremos. La manera de usarla esmuy variable, según el individuo que la utili-za y sus particulares aptitudes instintivas desensibilidad. Generalmente se opera sujetandolos extremos de la varita con las manos, lle-vando éstas con las palmas hacia arriba, losbrazos pegados al cuerpo y los antebrazos pa-ralelos al terreno. Pero también hay indivi-duos que operan en forma distinta: bien conlas palmas de las manos hacia abajo o con losantebrazos más o menos inclinados en uno uotro sentido.

En cualquier caso, el operador va caminan-do sobre el terreno y al llegar sobre una masao corriente subterránea la varita entra en ac-ción y gira con fuerza bien ostensible, sea ensentido ascendente o desceridente (según laspersonales aptitudes del operador). La sensi-bilidad de la varita empieza a manifestarse auna cierta distancia de la corriente, y serátanto más intensa cuanta mayor sea la proxi-midad a la misma. Para localizar la situacióny dirección de una corriente, la marcha a se-guir en los trabajos de prospección será lasiguiente:

Situado el observador en un punto, girarápara colocar la varilla, en distintas direccionesy comprobar si en alguna de ellas se observasensibilidad más acusada. Repetido el ensayoen varios puntos, será suficiente poder fijartres de ellos que indiquen otras tantas direc-ciones bien acusadas, y si las tres convergenhacia un mismo punto se tendrá así una indi-cación del lugar en que convendrá localizar la

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Prospección. Situado ahora el observador eneste punto, puede observar sobre él en quédirección da mayor reacción la varita, y esaserá probablemente la dirección de la corrien-te, en el sentido de aguas arriba.

Una vez señalada la dirección de la corrien-te, después de repetir los ensayos anteriores elnúmero de veces que sea preciso para contarcon suficientes comprobaciones, interesará co-nocer aproximadamente la profundidad y elcaudal de la corriente. Para fijar la profundi-dad está muy generalizado el método siguien-te (fig. 4): cruzando la corriente en sentido

perpendicular a su dirección se observará quea partir de un cierto punto A del recorridoempieza la sensibilidad y reacción de la vari-ta, y que esa reacción deja de ser sensible pa-sado otro cierto punto B. Al punto A sueledenominársele «punto de entrada», y al pun-to B, «punto de salida». Y se admite que laprofundidad aproximada de la corriente debeser la mitad de la distancia AB. Se ha com-probado también que las distancias AO y OBson sensiblemente iguales.

La determinación de caudales suele hacersea base de lo siguiente: se pone el observadorsobre la corriente, coloca la varita en posiciónde observación y cuenta los segundos transcu-rridos desde este momento hasta que empiezael movimiento de la varita, y este número desegundos guarda una cierta relación de pro-porcionalidad con el caudal; esta relación sue-le tener un valor diferente para cada observa-dor, que llega a cifrarla, más o menos, por suexperiencia personal. Otro procedimiento quetambién se emplea consiste en colocar pesoscrecientes sobre el extremo de la varita, yviendo el número de gramos que es necesariocolocar para contrarrestar la fuerza de la va-rita, se establece una relación entre gramosde peso y litros de caudal por segundo.

Cuando se usa el péndulo como detector, sele suspende por medio de una cuerdecilla cual-quiera de cáñamo, sujetándolo entre los dedosíndice y pulgar, manteniendo el antebrazoparalelamente al terreno y sin separar el brazodel cuerpo. Su empleo es enteramente el mis-mo que para la varita, sin más diferencia quela forma de reacción del péndulo, que consis-te en oscilaciones y giros, describiendo curvascerradas, circulares o de formas parecidas.

Existen otros métodos de prospección detipo geofísico, tales como los acústicos y losque se basan en mediciones sobre las alteracio-nes que las aguas subterráneas producen enlos campos gravitatorio, magnético o eléctrico.Requieren aparatos y técnicas especiales muyinteresantes, pero que salen de los límites deeste modesto artículo de vulgarización gene-ral del tema.

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