2. Problemática general

2. PROBLEMATICA GENERAL
2.1. Formaciones salinas
2.2. Materiales arcillosos
2.3. Rocas cristalinas
CARACTERIZACION
DE
FORMACIONES
DE
BAJA
hidrogeológica
de
las
LAS
PERMEABILIDAD
2.
PROBLEMATICA GENERAL
La
caracterizacion
formaciones de
m/s),
baja permeabilidad ( menos de 1 md
constituye
enfrenta
posible
con
problemas
y
térmicos, a
lo-=
una rama reciente de la hidrogeología y s e
desviación
hidráulico
o
no
considerados
tradicionalmente:
del comportamiento darciano
aparición de
flujo
asociado
ósmosis, a ultrafiltración,
del
a
y a
f1u:V
gradientes
esfuerzos y
deformaciones en el terreno, ya que, dada la lentitud
hidráulico, no
flujo
interacción
elementos
menor
de
en
es
a priori descartable
fenómenos geológicos.
Por otra
solución pueden verse afectados,
la
del
posible
parte,
en
mayor
los
o
grado, por fenómenos de ultrafiltración, dispersión,
precipitación, adcorción y electroforecic.
Las
para
técnicas de investigación derivan de las
medios
de mayor permeabilidad,
mejor conocimiento y experiencia.
encuentra
severas
ejecución
material
sobre los
empleadas
que
N o obstante, su aplicacíu
limitaciones tanto en lo relativo
como
en
1
existe
cuanto
a
la
a
su
observación
e
interpretación, y
grandes
no digamos respecto a l? predicción
para
El comportamiento a gran escala
periodos de tiempo.
de una formación de muy baja permeabilidad requiere demasiado
tiempo para ser observado, lo que genera incertidumbre a
hora
de
plantear
modelos conceptuaies que
no
la
pueden
ser
debidamente contrastados.
La
perturbación del medio ocasionada por las labores de
investigación
pozos,
(
galerías,
sondeos,
ensayos
hidrológicos, etc.) genera desequilibrios que pueden ser de
muy larga duración y conducir a incertidumbres adicionales en
la
interpretación
y
predicción
del
comportamiento
hidrogeológico.
La
investigación en
laboratorio, por
su
parte,
se
enfrenta
con 105 problemas derivados de la representatividad
de
muestras,
las
operaciones
de
su
posible
extracción,
alteración
durante
las
transporte, almacenamiento
y
manipulación, la validez de ensayos realizados en condiciones
diferentes
a
las
propias
del
medio
natural
la
y
extrapolabilidad de sus conclusiones a la escala real.
Las
formaciones
consideradas
tradicionalmente
como
impermeables o acuiclusas han demostrado tener una incidencia
apreciable en el comportamiento hidrológico de la cuenca.
2.1.
FORMACIONES SALINAS
Mediciones
salinas
han
de permeabilidad realizadas en formaciones
proporcionado
2
valores
de 0,5
x
a
lo2
milidarcys ( 5 x
10-3
a
m/s) para domos salinos, y
a
md (
a
estratificadas, valores
4 s ) en formaciones
próximos
de
de
sal
los materiales
a los de
arcillosos.
Kreitler
regional
et
de
al.
md
laboratorio, para
(1985) estimaron
,
concordante
una
con
permeabilidad
los
ensayos
de
la evaporita pérmica de la cuenca de Palo
Duro (Texas) y apreciaron que el goteo del acuífero
superior
al acuífero salino inferior, a través de la formación salina,
un 30 por ciento al
contribuye aproxidamente en
agua
del
acuífero inferior. En sus conclusiones apuntan que la primera
causa de la permeabilidad son las fracturas, muy por delante
de los intersticios cristalinos, que, a su vez, están muy por
delante
de la difusión a través de la masa cristalina y
que
resulta despreciable.
El
análisis químico e isotópico de las salmueras y las
inclusiones
litológicas
fluídas
en la sal, además
(estructuras de
de
las
evidencias
disoluci6n-recristalizaci6n,
inclusiones arcillosas, etc.)
,
prueba el transporte hldrico
a través de las formaciones salinas.
2.2.
MATERIALES ARCILLOSOS
Las
formaciones arcillosas de
cierta magnitud
presentan formando parte de cuencas sedimentarias.
generalmente
presentar
la
grandes
relación
valores,
longitud
se
En éstas,
a profundidad
incluso de 1OO:l y más,
suele
y
los
gradientes
topográficos
Normalmente
el
formaciones
de
son
espesor
comparativamente
de
la
distintas
cuenca
pequeños.
engloba
características
diversas
litológicas,
constituyendo un sistema hidrológico multicapa.
Aunque
m/s,
teóricamente
disminuyendo
logarítmico
con
(Neuzii,1986))
papel
en
goteo
entre
en
la
,
casi impermeables (lo-* a
general
la
profundidad y
permeabilidad
grado
de
de
modo
consolidación
las formaciones arcillosas juegan un
gran
el comportamiento hidrológico de la cuenca por
acuíferos
a través de las
mismas
el
(Goblet et
a1.,1987,Belitz et ai.,1990).
La
determinación
de
las
Características
permeabilidad de las formaciones arcillosas requiere,
del
estudio
directo
de las mismas,
el
estudio
mediante el análisis y ensayo hidrológico de las
supra
infrayacentes
e
de
mayor
de
además
indirecto
formaciones
y
permeabilidad,
el
establecimiento de un modelo a la escala global de la cuenca.
La
permeabilidad
formación
de
muy
vertical,
a
escala
baja permeabilidad
regional,
puede
ser
de
una
calculada
mediante simulación numérica del sistema, si se conocen
las
permeabilidades y alturas piezométricas de los acuíferos y se
definen correctamente las condiciones de contorno.
El
obtenida
análisis químico e isotopico del agua
por
proporcionar
residencia,
extrusión
valiosa
grado
de
de
muestras
información
de
sobre
intersticial
sondeo
los
tiempos
equilibrio y movimiento del
estas formaciones (Bath et a1.,1988).
4
puede
agua
de
en
2.3. ROCAS CRISTALINAS
Las
rocas
peculiaridades
cristalinas
que
sedimentarias en
las
(granitos,
alejan
cuanto
a
los
etc.,)
presentan
notablemente
esquemas
de
las
conceptuales
de
estudio y caracterizaci6n hidrogeológica.
Se
admite
generalmente
que
gran
parte
del
flujo
hidráulico tiene lugar en zonas de escasa profundidad en
que
la
por
permeabilidad
alteración
de
se
la
representativa
de
halla
masa
notablemente
rocosa
las
condiciones
encontrar a gran profundidad,
basado
en
y que
incrementada
no
es
que
en
absoluto
deben
esperarse
por lo que un modelo
regional
los elementos habituales de información
(niveles
piezométricos, pluviometría,
escorrentla,
etc.) resulta de
escasa utilidad.
Aunque
las
porosidad,
la
el
cristalinas
evidente
Sin
embargo,
hasta ahora han mostrado que no
una
cierta
los
hay
estudios
correlación
entre el número de fracturas por unidad de longitud
sondeos
apertura
poseen
principal mecanismo del movimiento hídrico es
circulación por fracturas.
realizados
en
rocas
con
la permeabilidad, ni
entre
el
grado
de
de las mismas y la permeabilidad, mostrando que el
movimiento
hídrico
tiene
lugar de
un
modo
complejamente
canalizado a través de mlnimas porciones de las fracturas.
Se
fracturas
han
con
perpendicular
desarrollado modelos tebricos
progresiva
al
eje
complejidad (
de
fractura
de sondeo entre bloques de
5
flujo
en
única
roca
y
con
matriz porosa o no,
de
fracturas
de
sistema de fracturas paralelas, sistemas
diversas
orientaciones y
simulaciones
aleatorias de entramados de fracturas discoidales) y que,
al
menos por el momento, no parecen alcanzar un nivel de interés
práctico.
Otros
intentos han
ido encaminados a la
búsqueda
y
definición de un "volumen equivalente representativo" de masa
rocosa
para
que
permita su integración como
modelos
finitos
basados
en
diferencias
o
métodos
celdilla
numéricos
finitas,
pero
de
elemental
elementos
tropiezan
con
la
dificultad adicional de definir adecuadamente las condiciones
de
contorno. Una
Neuman
variante de estos Últimos,
et a1.,1985,
contiene un
interesante
expuesta
por
planteamiento
teórico z
las
medidas
ensayados
lo
que
de
permeabilidad en
tramos
con packer tienden a distribuirse
se
halla
en consonancia
con
la
de
sondeos
lognormalmente,
distribución
frecuencia de fracturas (aunque no se correlacionen);
calcularse
variogramas
con estos datos,
variogramas
que
se
y hacerse tratamientos
permeabilidad
pueden
estadísticos
si bien, al ser verticales los sondeos, los
calculables serán sólo los verticales,
disponga
de
de un
número
abundante
de
a
menos
sondeos. La
será una magnitud tensorial representable por
un elipsoide cuyos ejes principales estarán condicionados por
la
orientación y características de las fracturas, pudiendo
ser factible el tratamiento matemático con modelos de
porosos
anicótropos
medios
si se llega a determinar la magnitud
orientacián de los ejes prFncipales.
6
Las variagranas
y
pueden
utilizarse
para
permeabilidad
parámetros
que
realizar
simulaciones
condicionales
permitan cuantificar de algún
modo
sobre la probable movilidad de elementos
de
unos
nocivos
en el medio.
En
el
momento actual no existe aún ningún
modelo
de
validez general aplicable a las rocas cristalinas, por lo que
la
metodología de investigación de cada sitio en
debe
ser
diseñada
específicamente
características propias.
7
en
particular
funci6n de
sus