ascenso del nivel freático en suelos colapsables de la ciudad de

ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA
CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Víctor RINALDI (1)
Marcelo ZEBALLOS (1)
Ricardo ROCCA (1)
Ernesto ABRIL (1)
Franco FRANCISCA (1)
RESUMEN
El desarrollo de áreas urbanas, en muchos casos, provoca con el tiempo modificaciones en
las condiciones hidrogeológicas locales. Existen antecedentes, conocidos a nivel mundial, tales
como Londres y distintas ciudades de China, en los que la evolución del nivel freático produjo
condiciones inaceptables para la actividad humana.
En la zona sur de la ciudad de Córdoba, dominada por suelos altamente colapsables, se
detectó, a principios del año 2001, el ascenso de los niveles freáticos hasta niveles próximos a la
superficie. El área afectada comprende una extensión aproximada de 1.7 km2, y la población del
sector llega a 5.600 habitantes. En la emergencia del suceso se solicitó la intervención de
miembros del área de Geotecnia de la Universidad Nacional de Córdoba.
Para el estudio del problema se realizaron distintas tareas tendientes a la identificación de
los factores concurrentes que originaron la situación descripta. El plan de trabajos consistió en: la
revisión de antecedentes geológicos-geotécnicos, la evaluación de las condiciones geotécnicas,
evaluación de las condiciones hidrológicas e hidráulica superficiales, y la implementación de un
plan de monitoreo.
En este trabajo se presenta un resumen de los estudios realizados así como las principales
conclusiones alcanzadas respecto de las posibles causas del fenómeno.
Palabras Claves: Área Urbana, Nivel Freático, Loess, Remediación
1
Laboratorio de Geotecnia, Universidad Nacional de Córdoba
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
INTRODUCCION
El
desarrollo
de los domicilios. La situación provocó,
urbano
de
áreas
determina, en muchos casos, modificaciones
complementariamente, diversos problemas
sanitarios en la zona.
en las condiciones hidrogeológicas locales.
El objetivo de los estudios realizados
Son numerosos los ejemplos en los que la
fue: a) identificar las causas del fenómeno, b)
evolución
produce
desarrollar un plan para provocar el descenso
condiciones inaceptables, tanto sanitarias
de los niveles de agua a corto plazo, y c)
como
situaciones
proponer un proyecto de remediación que
presentan antecedentes conocidos en la
elimine o atenúe el fenómeno de ascenso del
ciudad de Londres, en área pobladas de
nivel freático.
del
nivel
estructurales.
freático
Estas
China, entre otras (CIRIA,
1989).
En
Para
el
cumplimiento
de
estos
Argentina, los efectos más notables se han
objetivos el plan de trabajos incluyó: a)
producido en la zona Centro Este de la
nivelación topográfica del área, b) ejecución
Llanura Pampeana (Zeballos et al, 1999).
de una red de freatímetros para control y
El estudio que se presenta corresponde
monitoreo,
c)
estudios
geológicos
e
al tratamiento de los problemas de ascenso
hidrogeológicos a través de la evaluación de
del nivel freático en una zona caracterizada
antecedentes y el estudio de aerofotografías e
litológicamente por la existencia de una
imágenes satelitales, d) estudios geotécnicos
formación típica de suelos colapsables. El
del perfil de suelos, incluyendo ensayos de
área se localizada en el sector sur de la ciudad
bombeo, y e) elaboración de modelos
de Córdoba (barrios Alejandro Carbó, Santa
simplificados
Rosa Residencial y Cooperativa Luján). El
reproducir la situación original y plantear el
sector limita al Sur y Oeste con un canal de
efecto de las soluciones proyectadas.
de
cálculo,
que
permitan
riego (Canal Maestro Sur), al Este con una
ruta de acceso a la ciudad de Córdoba (RP 36)
y al Norte con una calle urbana. El área
encerrada comprende una extensión de 1.7
km2, aproximadamente, y su población es de
unos 5.600 habitantes. La Figura 1 muestra el
plano de ubicación geográfica del sector. En
la Figura 2 se puede apreciar un mapa
ampliado del sector .
La elevación de los niveles freáticos
originó la colmatación de las cámaras sépticas
y pozos absorbentes, lo que impedía la
correcta evacuación de los desechos cloacales
Figura 1: Localización geográfica de la zona.
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
problemas de elevación del nivel de aguas
comenzaron a hacerse evidentes para los
vecinos en el mes de Noviembre del año
2000. Los síntomas compartidos por todos
fueron: la imposibilidad de evacuar los
líquidos cloacales, el desborde de las cámaras
de inspección y sifones, hundimientos de
pozos absorbentes, fisuras en muros de
viviendas, y humedeciendo solados y zócalos.
Al momento del inicio de los estudios los
Figura 2: Plano del sector con las curvas de
nivel superficial
efluentes domiciliarios eran eliminados en
forma
directa
a
Simultáneamente,
En este trabajo se presenta una breve
descripción
de
las
condiciones
previas
las
la
calzadas.
Municipalidad
de
Córdoba prestaba servicio de vaciado de
pozos
absorbentes
mediante
camiones
imperantes en el sector de interés y los
atmosféricos. Se reportaron, asimismo, la
principales resultados obtenidos en cada uno
existencia de numerosos casos de hepatitis.
de los estudios planteados. Así mismo, se
resumen
las
conclusiones
inspección ocular al sitio, relevando algunos
obtenidas y se identifican las principales
datos y testimonios adicionales. De esta
fuentes de infiltración que produjeron el
inspección se comprobó que el Canal Maestro
ascenso de los niveles freáticos en el sector.
Sur se encontraba en malas condiciones de
Los resultados permitieron evaluar el nivel de
conservación. A lo largo de su recorrido se
seguridad de las estructuras y desarrollar un
vieron estancamientos de agua, basurales y
plan de acción tendiente a producir mejoras
una sensible falta de regularidad en las
en el corto y largo plazo. El proyecto de
paredes. Respecto de la profundidad de los
remediación propuesto
y los resultados
pozos absorbentes, en los casos relevados,
obtenidos en el corto plazo para este sector se
osciló entre 5 y 8 m. Por otro lado, se observó
describen en Zeballos et al. (2002).
un
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
escurrimiento preferencial en el sentido Oeste
Como
principales
En una segunda etapa, se realizó una
labor
inicial
en
pobre
drenaje
del
sitio,
con
un
el
– Este. Al alcanzar el límite Este de la zona
reconocimiento del problema, se realizaron
de interés se producen acumulaciones de agua
una serie de reuniones con los funcionarios de
que inundan la ruta. Este fenómeno está
la de la Municipalidad de Córdoba y
causado, fundamentalmente, por el deficiente
posteriormente con los vecinos de los barrios
funcionamiento
afectados. De estas reuniones surgió que los
de
las
alcantarillas
allí
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
localizadas. No se pudieron constatar daños
determina
que,
estructurales importantes en las viviendas.
pendiente
resulte
EVALUACIÓN GEO-MORFOLÓGICA Y
acumulaciones de agua de entre 0,50 a 0,80 m
AMBIENTAL
de altura. Estos tramos con acumulaciones
Clima
permanentes
Las características climáticas del área
se caracterizan por el clima semi-seco con
en
algunos
invertida,
de
agua
tramos,
la
produciendo
resultan
puntos
preferenciales de infiltración.
Geomorfología
tendencia a semi-húmedo. La temperatura
El área estudiada se encuentra en un
media anual varía entre los 14 y 16 oC, con
sector loéssico levemente buzante hacia el
una mínima media de alrededor de 10 oC y
Este, correspondiente a una planicie que
o
una máxima media de entre 20 y 25 C. Las
descansa hacia el Oeste sobre los detritos de
precipitaciones se encuentran entre los 700 -
derrubio que cubren la falda oriental de las
800 mm anuales de promedio, con un déficit
primeras estribaciones de la Sierra Chica de
hídrico anual superior a los 100 mm.
Córdoba. Los loess y limos loessicos que
Topografía
conforman los espesos mantos del área
Las curvas de nivel relevadas del
oriental
a
las
sierras
presentan
como
sector y demarcadas en la Figura 2 muestran
característica saliente su relieve ondulado.
claramente
Las
una
pendiente
del
terreno
escasas
diferencias
de
nivel,
las
generalizada en dirección Oeste-Este. La
ondulaciones propias de los depósitos eólicos
traza del canal de riego sigue perfectamente
y la presencia de paleocauces conforman la
una de estas curvas. La pendiente del terreno
geomorfología
resulta mayor al Oeste del área afectada y se
loessica
reduce considerablemente al atravesar el
esquema se instala una red de drenaje cuyo
canal de riego. El escurrimiento superficial,
comportamiento es bastante variable, en
proveniente del Oeste, se mueve hacia los
función
sectores más bajos, buscando a través de las
locales, la efectividad del sistema de bajos
líneas de máxima pendiente su antiguo cauce
entrelazados que opera como evacuador de
natural, dispuesto con un sentido SO - NE. La
las aguas superficiales, el uso actual e
presencia del terraplén del canal de riego
histórico del suelo (ligado a la colmatación de
impide el escurrimiento natural, receptando
bajos por finos) y las variaciones en las
parte del agua en el interior del canal
precipitaciones de cada año en relación a los
deficientemente conservado.
valores medios. Esta realidad hace que, en
tipificante
cordobesa
de
las
de
oriental.
diferencias
la
llanura
Sobre
ese
topográficas
Se realizaron nivelaciones del lecho
ocasiones, se produzca la transferencia de
del canal a lo largo de la traza. Los resultados
volúmenes importantes de aguas superficiales
muestran que la pendiente media es muy baja
entre un sector y otro de las sub-cuencas y las
(2 por mil). Su bajo nivel de conservación
cuencas por un fenómeno de trasvase.
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Dentro de los elementos empleados en
el reconocimiento, se destaca el uso de
aerofotografías e imágenes satelitales Landsat
en
las
7
bandas
estándar.
Para
su
interpretación, se recurrió a la digitalización
en alta resolución de los citados fotogramas y
se realizaron procesamientos de realce y
análisis espectral asistido por computadora,
tanto de los fotogramas como de las escenas
satelitales. Como resultado del procesamiento
de realce digital de las imágenes y su estudio
pormenorizado se ha detectado un patrón
espectral
y
textural
que
se
encuentra
frecuentemente asociado a la presencia de
paleocauces. La Figura 3 muestra que esa
franja de escurrimiento (paleocauce) es
perfectamente coherente con la topografía de
detalle que muestra el mapa topográfico ya
descripto en este estudio (ver Figura 2).
EVALUACIÓN
GEOTÉCNICA
HIDROGEOLÓGICA
Geotecnia
E
Los antecedentes disponibles de la
zona han permitido realizar una primera
caracterización del perfil de suelos presentes.
Una perforación profunda localizada en la
zona indica la existencia de un paquete
sedimentario
de
considerable
espesor
apoyado sobre el basamento rocoso cretácico
y/o paleozoico. En la misma se alcanzó el
basamento rocoso a los 574 metros de
profundidad. Hacia el este, otra perforación lo
alcanzó a una profundidad de 450 metros.
Estos reconocimientos permiten concluir que
el basamento rocoso es tan profundo que no
tiene ninguna importancia desde el punto de
vista del escurrimiento subterráneo en el
fenómeno tratado. La estratigrafía regional
indica que en los primeros 50 a 70 metros,
existen depósitos limosos predominantemente
eólicos. Los registros históricos de las
perforaciones antes indicadas (década del
setenta) hacen referencia a la existencia de la
primera capa acuífera a no menos de 40
metros de profundidad.
El Laboratorio de Geotecnia de la
U.N.C. tiene una Base de Datos Geotécnica
con
1.300
perfiles
de
perforaciones,
realizadas para estudios de fundaciones
(Rocca y Quintana, 1997). Consultados los
Figura 3: Desarrollo y localización en planta
del paleocauce detectado mediante análisis
espectral de imágenes
antecedentes del área se obtuvieron datos de
15
perforaciones
en
la
zona.
Estas
perforaciones permitieron conformar perfiles
transversales de la zona afectada en distintas
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
direcciones. En la Figura 4 se muestra uno de
retenidos en el tamiz # 10 entre 25 % y 60 %,
los perfiles en dirección O-E.
y en el tamiz # 200 hasta 80 % (ver Figura 5).
Con el fin de verificar los datos de los
estudios
de
suelos
obtenidos
de
los
Esta característica otorga a los suelos una
permeabilidad
in-situ
extremadamente
antecedentes se realizaron tres perforaciones
elevada (como se verá más adelante). Estos
indicadas en la Figura 2 como S1, S2 y S3.
suelos se presentan en forma muy marcada en
En las perforaciones se realizaron ensayos de
los estratos localizados entre 5,00 m y 10,00
penetración estándar tipo SPT y recuperación
m de profundidad. La presión de fluencia de
de muestras inalteradas con tubos tipo Shelby.
este estrato medido en compresión confinada
resultó extremadamente alta (σf = 7 kg/cm2)
M 475
373
1111
1050
470
758
105
ESCALA
1.000 m
AREA DE ESTUDIO
de entre 0,60 kg/cm2 y 1,10 kg/cm2. A lo
465
largo del perfil de suelos estudiado (60,00 m),
460
455
450
445
este tipo de estrato se repite intercalándose
REFERENCIAS
con estratos más compactos e impermeables.
SM
ML
440
435
mientras que en los limos superiores resultó
ML c/concrecion
Profundidad
CLML
NIVEL FREATICO
Tosca
0.00
Figura 4: Perfil estratigráfico del sector de
estudio obtenido a partir de antecedentes.
En la Figura 5 se resumen los
4.00
principales parámetros del perfil de suelos
obtenidos
en
profundidad
predominantes,
el
de
sondeo
30
S1
m.
observados
hasta
la
Los
suelos
en
estas
perforaciones, son sedimentos limosos de
6.00
8.00
Limos con nódulos aislados, de baja
plasticidad. Numero de golpes SPT < 5
Tosquillas limosas de baja compacidad.
Numero de golpes SPT entre 5 y 10
Tosquillas limosas de alta compacidad.
Numero de golpes SPT = 15
Limos con nódulos calcáreos de diámetro
medio 5 mm e intercalaciones de tosquillas.
Numero de golpes SPT entre 5 y 10
12.00
Limos arenosos con nódulos
cementados.
Numero de golpes SPT entre 15 y 30
origen eólico de baja plasticidad. Se presentan
estratos de variada potencia, con distintos
poco
grados de cementación y estratos arenosos en
forma de lentes con amplias variaciones
laterales. Las cementaciones se presentan
como nódulos de entre 3 mm y 5 mm
formados por agregación del mismo limo y
cementados por arcillas. Estos nódulos son
30.00
Figura 5: Perfil típico de suelos del sector
obtenido de la perforación S1 hasta 30 m de
profundidad
disgregables con una mínima presión. La
La resistencia a la penetración es muy
granulometría equivalente sin disgregar de
baja en los primeros metros (<5 golpes) y
estos
aumenta con la profundidad alcanzando
estratos
muestran
muchas
veces
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
valores importantes (15 a 30 golpes) a partir
una estimación, a partir de los estudios
de los 15,00 m. en el sondeo S1 y 18,00 m en
geotécnicos, sobre un espesor promedio de 15
el sondeo S2. Los nódulos del estrato de entre
metros
5,00m y 10,00 m muestran valores de
materiales con distintas permeabilidades. En
penetración de entre 5 y 10 golpes. El nivel
la localización prevista para la ejecución del
freático se localizó a 0,20 m desde la
ensayo se emplearon cuatro freatímetros
superficie en los sondeos S1 y S2 y –11,40 m
próximos, a modo de perforaciones de control
en el sondeo S3.
de la variación del nivel freático. Estas
de
manto
drenante,
incluyendo
Adicionalmente, a los sondeos se
perforaciones se localizaron a 10, 25, 50 y
realizaron dos ensayos de bombeo indicados
100 metros del punto de ensayo. La Figura 6
como B1 y B2 en perforaciones de diámetro
muestra los resultados de este ensayo y el
0,40 m. En estas perforaciones se colocaron
ajuste teórico.
caños ranurados de 0,15 m de diámetro,
tiempo (min)
volcando grava en el espacio anular entre la
100
realizó
empleando
las
expresiones clásicas de Theis, y modificadas
por Jacob (US Army Corps, 1999). La misma
0.40
descenso (mts)
se
100000
0.20
El análisis de los resultados del ensayo
bombeo
10000
0.00
pared del pozo y el tubo.
de
1000
0.60
0.80
1.00
10 m
1.20
50 m
indica que el descenso del nivel freático de un
1.40
acuífero no confinado (s), y a una distancia
1.60
del punto de bombeo (r), es proporcional al
caudal de bombeo (Q), la transmisibilidad del
terreno (T) y a la función de pozo W(u) que
depende del almacenamiento (S), la distancia
25 m
100 m
Modelo
1.80
Figura 6: Resultados del ensayo de bombeo y
ajuste del modelo empleado.
Los resultados de las mediciones
al eje del pozo de bombeo (r), y el tiempo en
muestran
días (t). La expresión básica de cálculo es:
equivalente continuo con una transmisibidad
Q ∞1
Q
* exp(− y )dy =
W (u )
∫
4πT u y
4πT
de entre 85 y 105 m2/día. Asumiendo que el
s=
la
existencia
de
un
estrato
manto filtrante tiene un espesor de 15 m, la
a
permeabilidad media del mismo resulta del
identificar con el ensayo de bombeo son la
orden de 6 x 10-5 m/seg a 1 x 10-4 m/seg.
transmisibilidad y el almacenamiento. El
Estos valores de permeabilidad son dos
primero se relaciona con la permeabilidad del
ordenes de magnitud mayor a los usualmente
terreno y el espesor de la capa drenante. Para
medidos en laboratorio sobre muestras de
el análisis de los resultados se ha realizado
loess. Los parámetros de almacenamiento
Los
parámetros
hidráulicos
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
derivados de los ensayos muestran valores
iguales a 0,08.
Hidrogeología
Teniendo en cuenta que, los niveles
freáticos registrados en la base de datos
mencionada más arriba corresponden
a
estudios de suelos realizados con diversas
tecnologías y en distintos períodos, se pudo
confirmar mediante comparación de cotas del
nivel freático, la existencia de un flujo
subterráneo con direcciones predominantes
Sur - Norte y Oeste - Este.
En este trabajo se instaló una red de
freatimetros distribuidos en toda el área de
estudio. La instalación de esta red permitió,
por un lado, determinar la profundidad del
agua existente y, posteriormente, monitorear
el descenso de la misma durante los trabajos
de saneamiento. En la Figura 7 se muestra el
plano
del
sector
con
las
curvas
de
profundidad de nivel freático medido respecto
de la superficie del terreno natural.
La comparación de los registros
históricos del área de interés con los
antecedentes inmediatos y las primeras
mediciones determinaron la existencia de
variaciones
sustanciales
en
los
niveles
freáticos. Los distintos elementos analizados
permiten presuponer los siguientes factores
que tienen influencia en la insumisión del
agua en el suelo:
Figura 7. Plano de curvas de isoprofundidad
del nivel freático respecto de la superficie del
terreno. Los círculos indican posición de los
freatímetros
a. Infiltración de fluidos domiciliario en el
terreno: La población del sector descarga los
líquidos cloacales en pozos absorbentes.
Estos han sido construidos, en la mayoría de
los casos, hasta profundidades menores a 8,00
m, no alcanzando claramente los niveles más
permeables.
b. Aportes de áreas urbanas más elevadas:
De acuerdo con la geología ya descripta, los
aportes
podrían
ser
causados
por
infiltraciones efectuadas en barrios ubicados
al Oeste de la zona. Si bien no se han podido
identificar en forma específica, los perfiles de
suelo empleados como antecedentes muestran
estratigrafías favorables para los movimientos
regionales en sentido Oeste – Este.
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
c. Infiltraciones provenientes del canal de
permiten evaluar someramente las distintas
riego: Este factor puede tener influencia
causas que pudieron originar los asensos del
debido a que se ubica en la parte alta de la
agua. Esta valoración es fundamental para el
cuenca en la que se localiza la zona bajo
planteo de las soluciones de remediación del
estudio. Al mismo tiempo es utilizado por las
sector afectado.
zonas más altas, localizadas al Oeste, como
Capacidad de Almacenamiento del Suelo
medio de evacuación de las aguas pluviales.
La capacidad de almacenamiento del
Cualquier posible infiltración o derrame
terreno se relaciona con el volumen de vacíos
superficial en un canal de este tipo (sin
libres de agua en la condición inicial del
revestimientos) incide en forma directa sobre
suelo. En función de los estudios de suelo
el terreno. El problema se agrava si se tiene
disponibles se ha considerado un perfil con el
en cuenta los sectores con pendiente inversa
nivel freático originalmente a 10 metros de
en la traza del canal.
profundidad (antigüedad 5 años promedio).
d. Deficiencia
del
sistema
de
drenaje
Los parámetros básicos asumidos para el
superficial: El efecto de este factor se debe
suelo
fundamentalmente al estancamiento de agua
conformado por limos arcillosos y arenosos,
en los sistemas pluviales localizados al Este
con un peso unitario de 1,35 tn/m3 y una
del barrio.
gravedad específica de 2,64. A partir de estos
e. Reducción
de
evapotranspiración:
los
procesos
Motivado
por
comprenden
un
surgen,
perfil
por
uniforme
de
parámetros
relaciones
el
volumétricas y gravimétricas básicas, las
crecimiento de la población en el sector.
siguientes variables:
También contribuye la pavimentación de las
e=0,96, Humedad de saturación ws% = 36%,
calles, que produce una marcada reducción de
y Porosidad n=0,49. La distribución de
la
la
humedades típicas para estos suelos, en las
evapotranspiración de los fluidos que se
condiciones mencionadas se muestra en la
encuentran en el terreno y en proximidades de
Figura 8. De acuerdo con estas hipótesis, el
su superficie.
volumen
superficie
disponible
para
El orden de los factores enumerados
no indican importancia relativa de los
Relación de vacíos
resultante
posible
3
de
2
almacenamiento es igual a 1,71 m / m .
Este
resultado,
aceptando
las
mismos. Este último aspecto será tratado en
condiciones iniciales de cálculo permite
los apartados siguientes.
determinar que el máximo volumen de agua
que puede ser absorbido por el suelo por
ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
metro cuadrado de superficie es
1,71 m3 /
antecedentes
m2, asumiendo que la zona bajo análisis se
geomorfológicos, geológicos, geotécnicos e
comporta como una cuenca o depósito
hidrológicos
subterraneo, sin capacidad de evacuación de
El
análisis
de
descriptos
los
anteriormente,
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
fluidos. Se entiende que esta hipótesis
inferir que para consumos normales, el
constituye una condición extrema, que a la
proceso de saturación total del medio se
luz de los estudios geomórfológicos y
produce en forma relativamente rápida, es
geológicos no se cumple en forma estricta.
decir entre 2 y 7 años. En el cálculo de estos
Sin embargo, la misma es asumida a este
tiempos, no se han considerado movimientos
nivel del estudio a los fines de establecer
regionales de los fluidos hacia otros sectores
valores límites de acotación del problema.
fuera de la zona bajo estudio, procesos de
evapotranspiración, crecimiento gradual de la
10%
20%
30%
40%
población en la zona. Sin embargo, el rango
0
de valores calculados muestra que este aporte
2
es muy importante.
4
7
Años hasta la saturación
Profundidad (mts)
0%
6
8
10
Humedad
Porosidad Efectiva
12
5
4
3
2
1
0
Figura 8: Estimación de perfil de humedad y
porosidad efectiva en la hipótesis de un perfil
de terreno con el nivel freático a 10 metros de
profundidad.
Influencia de los Aportes de los Pozos
con
las
limitaciones
20
40
60
80
100
120
Litros / (hab x día)
Figura 9: Volumen infiltrado respecto de
años para la saturación completa del perfil de
suelos asumido.
Influencia de los Aportes del Canal de
Absorbentes
Asumiendo,
6
antes
indicadas, la hipótesis discutida anteriormente
se ha evaluado el tiempo necesario para la
ocupación de la totalidad del volumen
disponible si sólo se tiene en cuenta el aporte
realizado a través de la infiltración de fluidos
desde los pozos absorbentes. El tiempo
requerido para la saturación está en relación
casi directa con la provisión del fluido. En la
Figura 9 se muestra el tiempo que demora en
saturarse el suelo para distintos consumos de
agua diaria por habitante para una población
de 5.600 habitantes. Los resultados permiten
Riego.
A los fines de evaluar el aporte de
aguas provenientes del canal de riego, se
realizó un modelo numérico mediante la
técnica de elementos finitos. En la Figura 10
se presenta el perfil de cálculo y la malla
adoptada. En el modelo se estudio la
influencia
en
el
valor
del
caudal
de
infiltración debido a la profundidad del nivel
freático y el coeficiente de permeabilidad.
El estudio mostró que la profundidad
del nivel freático tiene poca influencia en los
resultados y que el parámetro sensible es el
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
coeficiente de permeabilidad. Estudios del
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO
coeficiente de permeabilidad en este tipo de
En este trabajo se presento una síntesis
loess realizado, tanto en este estudio, como en
de
investigaciones previas por parte de este
determinación de las causas que originaron el
grupo de trabajo, han derivado en los valores
ascenso del nivel freático en el sector de
adoptados dentro de esta evaluación. Para una
interés localizado al sur de la ciudad de
longitud de canal de 1.600 m se obtiene que
Córdoba. De los mismos se puede inferir que
el caudal infiltrado es de aproximadamente
existen múltiples efectos relacionados con el
50.000 l/día.
fenómeno. En la Figura 11 se procura
los
estudios
realizados
para
la
Este caudal es menor al infiltrado por
representar esquemáticamente el proceso de
los pozos absorbentes, sin embargo, se debe
infiltración de agua en el perfil del terreno,
recordar en este punto que el canal hace más
según una traza con dirección Oeste – Este.
de 100 años que se encuentra en servicio,
mientras que los pozos pueden datar en
promedio de menos de 15 años.
Por otro
lado, en este cálculo se ha asumido que el
suelo es uniforme. Sin embargo, pueden
existir
ciertos
puntos
de
infiltración
preferencial con menor permeabilidad.
Influencia de Otros Aportes
Los otros aportes de agua provenientes
de las infiltraciones de aguas superficiales y
del escurrimiento de napas del sector Oeste de
la zona en estudio, ubicada a cotas más
elevadas, resultan de difícil cuantificación.
Sin embargo, se estima que no deben ser
despreciables sus aportes, debido a la elevada
La topografía muestra una pendiente
generalizada del sector en dirección SurNorte y Oeste-Este. De acuerdo con los
estudios geológicos y geotécnicos, en el perfil
de suelos estudiado, se detectó la presencia de
capas de toscas granuladas de profundidad y
continuidad variable. Estas actúan como
materiales de alta permeabilidad horizontal,
intercalados con estratos menos permeables
de limos compactos que generan una barrera
para el flujo vertical de los fluidos. En este
ambiente
se
puede
asumir
que
los
movimientos regionales y subterráneos de los
fluidos se producen en sentido Oeste – Este.
densidad de población de estos barrios y la
Desde el punto de vista de las fuentes
inexistencia de redes cloacales que hace que
que aportan el agua de infiltración se ha
los líquidos sean también vertidos en pozos
determinado que las infiltraciones de aguas
absorbentes. Los estudios de los niveles
servidas a través de pozos absorbentes locales
freáticos muestran un claro gradiente hacia el
resulta uno de los más significativos. Este
sector afectado.
aporte
puede
verse
incrementado
significativamente por las aguas infiltradas en
sectores externos a los estudiados. Se hace
referencia especialmente a las infiltraciones
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
de
aguas
servidas
desde
localizaciones
urbanas ubicadas al Oeste de estos barrios.
fluctuations
in
the
freatic
level.
XI
Panamerican Conf. On Soil Mechanics and
Las evaluaciones numéricas muestran
Geotechnical Engineering. Pp 999 – 1007.
que las infiltraciones provenientes desde el
Zeballos, M.E.; Rinaldi, V. Y Rocca,
canal de riego no tienen un efecto inmediato
R.J. (2002) Ascenso del nivel freático en
pero pueden llegar a ser importantes en plazos
suelos colapsables de la ciudad de Córdoba:
largos. La presencia permanente de agua
Proyecto
debido
Patagónica 2002.
a
grandes
deficiencias
de
mantenimiento, con sectores en los que se
detecta
contrapendiente
dirección
de
respecto
circulación,
de
la
favorecen
la
infiltración continua de agua en el subsuelo.
Finalmente,
se
determina
que
las
infiltraciones por precipitaciones se producen
localizadamente en el canal que se utiliza
como evacuación de las aguas pluviales de
distintos barrios localizados aguas arriba y en
sectores próximos a la ruta ubicada al Este,
donde se ha observado el anegamiento de los
sistemas de desagüe.
REFERENCIAS
CIRIA
(1989).
The
engineering
implications of rising groundwater in the deep
aquifer beneath London. Simpson B.; Blower,
T. CIRIA Special Report 69.
Rocca, R.J. y Quintana Crespo, E.
(1997).
La
gestión
geotécnica
de
Encuentro
de
la
de
la
ciudad
información
de
geotécnicos
Córdoba.
argentinos.
Córdoba, Argentina, 16p.
U.S. Army Corps of Engineers (1999).
Engineering
and
design.
Groundwater
hydrology. Eng. Manual. EM 1110-2-1421.
Zeballos, M.E.; Redolfi, E. y Blundo,
M.
(1999).
Settlement
generated
by
de
Remediación.
Geotecnia
ASCENSO DEL NIVEL FREÁTICO EN SUELOS COLAPSABLES DE LA CIUDAD DE CÓRDOBA: EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Figura 10. Modelo de elemento finito empleado en la simulación del escurrimiento en el canal de
riego.
Figura 11: Esquema de perfil medio de la zona.