Agua Subterránea (Groundwater) Geol 3025-Prof. Merle Monroe & Wicander (4ta ed) Cap. 16, págs 496-531

Ciclo Hidrólogico

Agua subterránea Agua que rellena espacios vacíos en rocas, sedimentos o suelo que se encuentra debajo de la superficie Constituye el 22% del agua dulce del planeta Proviene de infiltración: escorrentía, lagos, pantanos, pozos y sistemas de tratamiento de aguas.

Por qué es importante el agua subterránea? Hay más agua subterránea que agua de ríos Agua subterránea esta menos contaminada que agua de rios Agua embotellada proviene de agua subterránea Se utiliza en el diario vivir: desde uso doméstico hasta en agricultura, industrias y trenes Pozos de agua

Porosidad Porción de espacio no ocupada entre partículas que forman el suelo o sedimentos Depende del tamaño, forma y arreglo del material que compone la roca (tabla 16.1) Buena distribución Se expresa en % Ocupado por gases

Permeabilidad Medida de cuan fácil el fluido puede moverse entre los poros Relacionado a interconexiones entre los poros, fisuras y grietas en las rocas, suelos o sedimentos

De qué dependen la porosidad y permeabilidad de rocas, etc? Tipo de roca No clasticas (químicas o cristalinas) Clásticas Pedazos de rocas pre-existentes

En rocas no clasticas o cristalinas… Bajas porosidades y permeabilidades Rocas ígneas y metamórficas Rocas sedimentarias químicas

En rocas clasticas… Altas porosidades y permeabilidades Dependen de: Tamaño partículas Forma partículas Cementación entre partículas Modo en que partículas estan acomodadas (sueltas, litificadas, compactadas)

Ejemplo Shale Compuesta de arcillas compactadas con muy bajas porosidades y permeabilidades Es una barrera hidrológica

Acuifero Estrata de roca permeable que transporta agua Sedimentos o rocas con altas porosidades y permeabilidad Ejemplo: areniscas (sandstones)

Perfil de un acuifero Zona de aereación (vadosa) Zona de saturación (freatica) Nivel freático Zonas freáticas de percha Recarga- region donde se infiltra la mayoria del agua que llega al acuifero Aquiclude

Zona de aereación (vadosa) Poros llenos de aire

Nivel freático (water table) Linea de división entre la zona de aereación y la zona de saturación Puede intersectar la superficie formando lagos, pantanos, ríos y manantiales Sigue la forma topográfica (variable) Altura varía con precipitación y permeabilidad

Zona freática de percha Estratos impermeables sobre nivel freático acumulan agua en forma de lente Reserva se agota rápidamente

Zona de saturación Poros llenos de fluido

Aquiclude Area donde no se puede minar agua Sedimentos o rocas con bajas permeabilidades

Tipos de aquíferos Tipos: Acuífero no confinado Acuifero confinado No esta rodeado de dos unidades de rocas impermeables Cono de depresion Acuifero confinado Artesiano Entre dos estratos impermeables Con flujo Sin flujo

Acuifero confinado Agua atrapada por estratos impermeables (aquicludes) Agua bajo presion Secuencia de rocas inclinadas: recarga No existe nivel freatico, pero si nivel potenciometrico Potenciometrico (artesian-pressure surface) Nivel por encima de superficie de tierra, el agua sale por si misma al bombearla. Lugar donde se acumula la presion de las estratas impermeables Ver figura 16.10

Acuifero confinado: con flujo o sin flujo Con flujo: sobre el nivel potenciometrico Non-flowing artesian: Cuando la cabeza del pozo esta sobre el nivel potenciometrico (artesian-pressure surface) Nivel freatico sube y baja dependiendo de la recarga Agua minada por bombeo Produce cono de depresion

Cono de depresion Nivel freatico baja alrededor del bombeo (baja en forma de cono) Se bombea agua mas rapido de lo que se puede recargar Tamaño varia dependiendo de la razon en que se remueve agua

Sistema acuifero en Puerto Rico 90 millas al norte de Puerto Rico Dos acuiferos separados por calizas Acuifero superior: Aguadilla hasta San Juan: confinado Acuifero inferior: debajo del nivel freatico: no confinado (1985): 66 millones de galones por dia! Calizas Topografia Carstica asociada a ellos ~30-5 millones de años (Oligoceno- Mioceno) Declinacion por causa de extraccion

Manantial “Springs” Agua infiltrada alcanza el nivel freatico, una capa de Roca impermeable o zona freatica de percha

Agua subterranea hidrotermal Manantiales hidrotermales (hot springs) Geysers

Carso (Karst) Meteorizacion y erosion de roca causado por agua subterranea Crea: sumideros, cuevas, mogotes

Karso en Puerto Rico Areas compuestas de roca caliza son disueltas por agua subterranea (meteorizacion y erosion) Disolucion forma gran sistema de cuevas y rios subterraneos

Cuevas de Camuy/Rio de Camuy Area de karso Caracterizado por sumideros, mogotes, sistemas de cuevas y rios subterraneos

Sumideros o dolines (Sinkholes) Depresion circular causada por: Disolucion de rocas Colapsos de techos en cuevas Valles de solucion

Mogotes Monte que queda de remanente luego de la disolucion

Venecia Se inunda cada vez mas debido a subsidencia por bombeo de agua subterranea Desde 1969 no se permite hacer mas pozos y el bombeo esta regulado

Bahia de Galveston, Houston, Texas Terrenos hundidos varios metros por extraccion de agua subterranea y petroleo

Torre de Pisa, Italia Se viró debido a subsidencia causada por extracción agua subterránea

Intrusión de agua salada al acuifero Agua subterranea se encuentra sobre el agua salada en areas de costas Forma de lente Al bombear el agua dulce aceleradamente el agua salada invade costa adentro contaminando el agua dulce Al contaminarse el acuifero, es muy dificil que se reponga a corto plazo

Contaminacion de agua subterranea Por: Industrias Pozos septicos Relleno del terreno Consecuencia: demandas