conceptos básicos de hidrogeología

CONCEPTOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGÍA
Acuífero: del latín aqua fero (llevar agua). Se denomina acuífero a aquella formación geológica
saturada de agua que es capaz de almacenar y permitir la circulación del agua en cantidades
significativas.
Existen diversas clasificaciones de los acuíferos en función de criterios hidrogeológicos,
económicos, geológicos, etc. Una de las clasificaciones se basa en las diferentes características
de los estratos rocosos que limitan superior e inferiormente al acuífero y que definen el carácter
de libre, confinado o semiconfinado.
1. Tipos de acuíferos
Acuífero libre
Se denomina acuíferos libre, no confinado o freático a la estructura geológica permeable,
saturada de agua hasta cierto nivel por encima del cual existe una franja de terreno permeable
no saturada (zona no saturada), a través de la cual circula el agua de recarga.
El agua se encuentra rellenando los poros o fisuras por gravedad, igual que el agua de una
piscina llena el recipiente que la contiene. La superficie hasta donde llega el agua está en
contacto directo con el aire y, por lo tanto, a presión atmosférica; su posición no es fija sino que
varía en función de las épocas secas o lluviosas, y también puede ser afectada por la extracción
de agua a través de las perforaciones.
Un acuífero puede ser perforado de manera total, abarcando todo su espesor, o parcialmente. El
nivel que alcanza el agua en un pozo que atraviesa un acuífero libre se denomina nivel freático y
la superficie obtenida por los niveles de agua de cada pozo es la superficie real que delimita el
techo del acuífero y se denomina superficie freática (Figura 1).
El límite inferior del acuífero está conformado por un estrato que puede ser impermeable
(acuícludo) o poco permeable (acuitardo). El espesor del acuífero siempre es menor o igual que
el espesor de la formación geológica correspondiente y varía siguiendo las fluctuaciones de la
superficie freática.
Componente Cuerpo de Agua – ACuMaR - SAyDS
Figura 1. Esquema representativo de un acuífero libre
Fuente: http://web.usal.es/javisan/hidro
Acuífero confinado
En un acuífero confinado, cautivo o a presión el agua está sometida a una cierta presión,
superior a la atmosférica, y ocupa toda la totalidad de los poros o huecos de la formación
geológica que lo contiene. Durante la perforación en acuíferos de este tipo, al atravesar el techo
del mismo se observa un ascenso del nivel del agua hasta estabilizarse en una determinada
posición denominada nivel piezométrico (Figura 2).
La superficie virtual formada por los puntos que alcanzaría el agua si se hicieran infinitas
perforaciones en el acuífero se denomina superficie piezométrica.
Debido a que el agua se encuentra a presión, cuando se extrae agua de un acuífero confinado
ningún poro se vacía pero se produce una disminución de la presión del agua. Es decir, el
espesor del acuífero no se modifica por recarga o descarga del acuífero sino que las
fluctuaciones se producen en la superficie piezométrica.
Figura 2. Esquema representativo de un acuífero confinado
Fuente: http://web.usal.es/javisan/hidro
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Acuífero semiconfinado
Los denominados semiconfinados o semicautivos son acuíferos a presión pero que alguna de las
capas confinantes (techo, piso o ambos) son semipermeables (acuitardo) y a través de ellas se
producen filtraciones. Este tipo de acuíferos es el más frecuente en la naturaleza, posee
características intermedias entre las de uno libre y otro confinado.
El paso vertical del agua se produce sólo cuando existe una diferencia de potenciales entre
ambos acuíferos y puede hacer se en uno u otro sentido e incluso variar con el tiempo según sea
la posición relativa de los niveles freáticos y piezométricos.
En la Figura 3 se presenta un esquema de un acuífero semiconfinado separado por un acuitardo
del acuífero libre superior. Se aprecia que el nivel del en el libre es más alto que en el pozo que
atraviesa el acuífero profundo1, por lo tanto aunque la permeabilidad del acuitardo sea muy baja,
se producirá un flujo del agua a través del mismo hacia abajo.
Figura 3. Esquema de un acuífero semiconfinado
Fuente: http://web.usal.es/javisan/hidro
Recarga y descarga de los acuíferos
La fuente principal de recarga de los acuíferos es la infiltración directa de las precipitaciones. En
condiciones naturales, el agua se desplaza muy lentamente en el acuífero desde la zona de
recarga, determinada por las características geográficas, geológicas, de urbanización, etc. del
área, hacia la zona de descarga, que pueden ser manantiales, ríos, arroyos, otros acuíferos o el
mar, si es un acuífero costero.
Estas perforaciones contienen el filtro en el acuífero profundo y están entubados en la parte superior de manera tal
que el agua del acuífero libre no ingresa en la perforación.
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2. Los acuíferos en la Cuenca Matanza Riachuelo: Pampeano y Puelche
En la Cuenca Matanza Riachuelo se encuentra el acuífero superior denominado Pampeano, que
contiene a la capa freática y su recarga natural se produce por infiltración de las lluvias. La
recarga se produce en todo el ámbito de la Cuenca aunque predomina en las zonas de divisorias
de agua; luego el agua se desplaza hacia los cursos superficiales que constituyen las zonas de
descarga.
Debajo del Pampeano se encuentra el Acuífero Puelche, separados entre sí por una capa
semipermeable (acuitardo). Estos dos acuíferos presentan una continuidad hidráulica,
conformando un único sistema, y por lo tanto la explotación y/o contaminación de uno de ellos
afecta también al otro.
Ambos acuíferos adquieren importancia ambiental por su directa vinculación con el ciclo
hidrológico actual. Por debajo del Puelche se sitúa la denominada “Formación Paraná” o
Hipopuelche, constituida por sedimentos de baja permeabilidad con intercalaciones de acuíferos
productivos, aparentemente sin una relación directa con las fases superficial y atmosférica del
ciclo hidrológico actual. Salvo en actividades industriales puntuales, el Hipopuelche no es
explotado por presentar alto contenido salino y por el alto costo económico que implica efectuar
las perforaciones profundas, así como su tratamiento (desalinización).
Como se mencionó el Pampeano incluye en su parte superior a la capa freática. Como
generalidad esta unidad tiene una vulnerabilidad alta por ser un medio poroso que carece de
capas de baja permeabilidad que actúen como protección; y además porque existe una zona no
saturada de escaso espesor. El Acuífero Puelche se sitúa por debajo del Pampeano, a una
profundidad media de 40 m desde la superficie. Si bien es menos vulnerable, por la protección
ejercida por el Pampeano, no está exento de riesgos de contaminación, dada la conexión
hidráulica que existe entre ellos.
Tanto el Pampeano como el Puelche son utilizados para distintos tipos de abastecimiento de
agua en la región. El Puelche es el de mayor producción en la Cuenca de donde se abastece la
población para consumo humano (abastecimiento individual y mediante red), así como para
actividades productivas (agropecuarias e industriales).
Según la información disponible el 35 % de la población de la Cuenca Matanza Riachuelo se
abastece con pozos propios, debido a que no cuenta con acceso al servicio de agua potable por
red. El agua extraída no es tratada, su calidad no es controlada y el usuario no sabe si el agua
que usa está contaminada o no. El 65% restante de la población tiene suministro de agua
potable mediante red pública, que es mayoritariamente abastecida por las tomas de agua
superficial del Río de la Plata. Solo una parte menor del abastecimiento público se efectúa con
pozos de agua subterránea provenientes del acuífero Puelche. Las implicancias de esta
explotación, así como de la más significativa que se produce en relación al uso industrial, no se
encuentra sustentada en el conocimiento de las reservas explotables de este acuífero.
Consecuentemente resulta imprescindible definir el impacto que la extracción de aguas
subterráneas genera sobre las reservas y calidad de las aguas del acuífero Puelche.
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Comportamiento Regional
La Cuenca Matanza Riachuelo en sus condiciones naturales se caracterizaba por presentar un
rasgo morfológico llano, que favorecía el predominio de los movimientos verticales del agua
(infiltración-evapotranspiración) sobre los movimientos horizontales (escurrimientos) existiendo
además una estrecha interrelación entre las aguas superficiales y subterráneas. El curso
principal y los afluentes presentaban un carácter efluente con respecto a las aguas subterráneas
en todo su recorrido.
La recarga del acuífero Pampeano se producía en forma directa a partir de los excesos de agua
del balance hidrológico. Mientras que la recarga del nivel Acuífero Puelche era autóctona
indirecta a través del Pampeano mediante filtración vertical descendente, siendo la recarga de
este último, tal como se indicó de origen meteórico. La descarga subterránea local de ambos
acuíferos se producía en los cursos de la Cuenca y la regional en el Río de la Plata.
Es evidente que las actividades antrópicas en la Cuenca han generado modificaciones
significativas del ciclo hidrológico natural. En forma general, esto se traduce en la reducción de la
infiltración natural de las aguas pluviales, con la consiguiente disminución de la
evapotranspiración y el aumento del escurrimiento superficial. Además puede verse deteriorada
la calidad química por vertidos de efluentes en el agua superficial, disposición de desechos y
contaminación del agua subterránea. Asimismo existen zonas de la Cuenca con la problemática
del ascenso de napas, vinculado con la importación de agua del Río de la Plata y la inyección de
aguas grises y negras a los acuíferos, por medio de los pozos negros.
Si bien es aceptado que en las zonas urbanas e industriales se reduce la cantidad de recarga al
agua subterránea debido a la impermeabilización de las superficies, en algunos casos las
pérdidas de las cañerías de aprovisionamiento de agua, de los drenajes pluviales y cloacas
pueden incrementar la alimentación a los acuíferos.
Referencias bibliográficas
Custodio E. y Llamas M. R. 1976. Hidrología subterránea. 2T: 1-2.359. Ed. Omega.
Barcelona.
Herrero A. C. 2005. Problemáticas ambientales urbanas, Cap. 6 en: “Ecología de la
ciudad”. Editorial: Prometeo – UNGS.
Herrero A. C. 2008. De los ríos no me río. Editorial: TEMAS.
Días Delgado C., Esteller Alberich MV. y López Vera F. (editores). 2005. Recursos hídricos.
Conceptos básicos y estudios de caso en Iberoamérica. Centro Interamericano de Recursos del
Agua. México. E-book: http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/rh01/ebookrh01.htm
Sánchez San Román F. J. 2008. Hidrología – Hidrogeología. Departamento de Geología.
Universidad de Salamanca (España)
www.atlasdebuenosaires.gov.ar
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Glosario
Acuífero: del latín aqua fero (llevar agua). Se denomina acuífero a aquella formación geológica
saturada de agua que es capaz de almacenar y permitir la circulación del agua en cantidades
significativas.
Acuitardo: del latín aqua tardare: retardar el agua. Estrato que retarda pero que no impide el
flujo (goteo) de agua desde acuíferos verticalmente adyacentes. No proporciona caudales de
agua subterránea significativos directamente a los pozos o manantiales, pero puede servir como
una unidad de almacenamiento del agua subterránea. También se llama nivel semipermeable y
produce un semiconfinamiento.
Acuícludo: del latín aqua cludere: cerrar el agua. Cuerpo formado por una roca que es capaz de
contener (almacenar) agua pero que no la cede de forma significativa a causa de su muy
pequeña permeabilidad. Actúa como límite superior y/o inferior de un acuífero.
Nivel freático o libre: es el nivel de agua subterránea de un acuífero no confinado, dónde la
presión es igual a la presión atmosférica.
Nivel piezométrico: es el nivel que alcanza el agua en un pozo que atraviesa un acuífero
confinado o semiconfinado.
Superficie piezométrica: superficie virtual que corresponde al nivel de agua que hay en cada
pozo. Sólo se encuentra presente en los acuíferos confinados y semiconfinados, no así en los
libres.
Permeabilidad: es la propiedad o la capacidad de una roca porosa, sedimento o terreno para
transmitir un fluido; es una medida de la facilidad relativa del flujo del fluido bajo un gradiente
piezométrico. Las expresiones "permeable" e "impermeable" tienen un significado relativo.
Cuando se tiene una capa con una misma permeabilidad entre capas de permeabilidad menor,
ésta puede actuar como un acuífero mientras que si las capas son más permeables puede
actuar como acuitardo. El término permeabilidad se emplea coloquialmente como sinónimo de
conductividad hidráulica.
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