Cap. 1 Acuiferos

UNIVERSIDAD PÚBLICA DE EL ALTO
INGENIERÍA AMBIENTAL
CONCEPTOS
TERMODINÁMICOS
Acuíferos
Acuífero
La Tierra contiene unos 1.386 millones de kilómetros cúbicos de
agua. Ni la cantidad ni la distribución del agua en la Tierra no han
cambiado significativamente en los últimos dos mil millones de años.
Sólo el 2.5% del agua que existe en la Tierra es agua dulce. De esa
cantidad, el 0.5% se encuentra en depósitos subterráneos y el 0.01%
en ríos y lagos.
El 80% del agua que se encuentra en los continentes está en la

superficie. El 20% restante se encuentra bajo tierra o en forma de
vapor de agua atmosférico.
El 97% del agua se encuentra en los océanos, y el 2% permanece

congelada.
A pesar de que el agua está distribuida por la Tierra, el 90% de los FUENTE: AQUE FUNDACION
recursos disponibles de agua dulce del planeta están en la Antártida.
Acuífero
El hombre ha desarrollado un conjunto de estudios y técnicas para conocer y aprovechar el uso del
agua subterránea, con el objeto de cubrir necesidades básicas para su subsistencia, en áreas donde no
existe y/o es mínima el agua superficial para los diferentes usos.
Acuífero
¿Qué son los acuíferos?
▪ Formación geológica que permite la

circulación de agua por su poros/grietas y
cuya cantidad de agua es apreciable y es
económicamente aprovechable; Alta
Porosidad, (S) y Conductividad
hidráulica (K). (Gravas, arenas ..)
▪ Es decir, los acuíferos son

acumulaciones de agua subterráneas,
la cual circula libremente pero de manera
lenta en la dirección de la pendiente.
Acuífero
Nivel Freático
▪ El nivel freático puede definirse como el nivel
superior del agua en un acuífero o más
correctamente como el lugar donde la presión del
agua es igual a la de la presión atmosférica.
▪ El nivel freático o también llamada capa freática o

napa freática puede medirse mediante una
perforación en el subsuelo. La distancia medida
entre el agua subterránea y la superficie se
corresponde con el nivel freático.
El nivel de saturación de agua que se alcanza en la roca permeable se

denomina nivel freático.
Acuífero
Curiosidades del nivel freático

Áreas donde el nivel freático se encuentra próximo a la superficie,
suele abundar la vegetación freatofita como pueden ser en esteros,
cañaverales o juncales.
Normalmente estas plantas tienen una tolerancia a la salinidad
elevada.
Una particularidad son los fresnos, chopos, sauces o álamos que son
muy sensibles a la salinidad por lo que son un buen indicativo de agua
freática potable.
Otro extremo que nos indica un nivel freático profundo o ausente

son las plantas crasas, suculentas y cactus.
Tipos de Acuífero
Acuíferos libres
Entre ellos existe una superficie Patm

libre y real del agua almacenada,
que está en contacto con el aire y
a la presión atmosférica. Nivel freático
Lago o
río
El acuífero se encuentra abierto
Roca
(en forma de ríos o lagos, impermeable
Pozos
lagunas, etc), de forma que sólo

está sometido a la presión
atmosférica. Areniscas
acuíferas
permeables
LAGUNA AL PIE DEL SAJAMA,
ORURO
Acuíferos libres
RIO BENI, BENI

Tipos de Acuífero
Cuando se rompe el
confinamiento por la construcción Acuíferos confinados
de un pozo, siempre que se sitúe
por debajo del nivel freático del
acuífero, el agua fluye sola de
forma natural.
Son aquellos en los que la roca
permeable se encuentra entre dos
capas impermeables que impiden
Nivel freático
su salida natural, favoreciendo su
Lago o río
confinamiento.
En este caso, el agua está
Roca
impermeable
Pozos sometida tanto a la presión
atmosférica como a la presión del
volumen que tenga por encima.
Areniscas
acuíferas
permeables
Acuíferos Confinados
Tipos de Acuífero
Acuíferos colgados
Son acuíferos que se sitúan por Manantial

encima del acuífero principal debido a
la presencia de capas impermeables Nivel freático
en posición superior respecto del nivel Lago o
freático principal. río
Roca Pozos
impermeable
Por ello, los acuíferos colgados tienen
un nivel freático propio y suelen dar
lugar a manantiales. Areniscas
acuíferas
permeables
VERTIENTE DEL SILALA, POTOSI
Acuíferos libres
AGUAS TERMALES DE INCUYO,

COCHABAMBA
Línea Piezométrico
Es una medida de la altura de presión hidrostática disponible en dichos puntos.
Línea que une los puntos hasta los que el líquido podría ascender si se insertan tubos piezométricos
en distintos lugares a lo largo de la tubería o canal abierto.
Zonas de los Acuíferos
Zona de saturación, que retiene el agua e

impide que esta siga circulando o filtrándose
Zona de aireación que es la que se encuentra

justo encima de la zona de saturación y se
mantiene sin agua retenida.
Zonas de los Acuíferos
Si admitimos que los acuíferos reciben agua de la precipitación (aunque puede recibirla por otras
vías), se pueden definir tres zonas: zona de alimentación o recarga, zona de circulación y zona de
descarga.
✓ La zona de alimentación es aquella donde el agua de precipitación se infiltra.

✓ La zona de descarga es la zona donde el agua sale del acuífero, como puede ser un manantial
o la descarga al mar o a un río.
✓ La zona de circulación es la parte comprendida entre la zona de alimentación y la zona de
descarga.
Características de los Acuíferos
Porosidad
Porosidad de suelos La porosidad es la relación entre el volumen

de los espacios vacíos y el volumen total de la masa del suelo.
𝑉𝑜𝑙. ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠
𝜂= (1)
𝑉𝑜𝑙. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
La porosidad indica la capacidad de retener agua de una

formación geológica, no es un buen indicador de la cantidad
total de agua que puede extraerse de ella.
Parte de ésta quedará retenida como una película en la superficie

de las rocas y en pequeñas grietas y aberturas.
Porosidad
Porosidad de suelos La porosidad es la relación entre el volumen

de los espacios vacíos y el volumen total de la masa del suelo.
𝑉𝑜𝑙. ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠
𝜂= (1)
𝑉𝑜𝑙. 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
La porosidad indica la capacidad de retener agua de una

formación geológica, no es un buen indicador de la cantidad
total de agua que puede extraerse de ella.
Parte de ésta quedará retenida como una película en la superficie

de las rocas y en pequeñas grietas y aberturas.
Porosidad
(1)
Permeabilidad (conductividad hidráulica)
Capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna.
Se dice que un material es permeable si deja pasar a

través de él una cantidad apreciable de fluido en un
tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es
despreciable.
𝑄 = 𝑘 × 𝑖 × 𝐴 (2)
Q= Caudal (m3/día)
k = Coeficiente de permeabilidad (m/día)
i = Gradiente hidráulico
A = Sección transversal (m2)
Coeficientes de Permeabilidad (conductividad hidráulica)

Gradiente Hidráulico
El gradiente hidráulico (i) representa la
pérdida o cambio de potencial hidráulico por
unidad de longitud, medida en el sentido del
flujo de agua
ℎ2 − ℎ1
𝑖= (3)
𝐿
i = Gradiente hidráulico
h2 – h1 = Sección transversal (m)
L= Distancia horizontal (m)
Transmisibilidad
La transmisibilidad o transmisividad hidráulica de un acuífero es la tasa de flujo bajo un determinado gradiente
hidráulico a través de una unidad de ancho del acuífero y el espesor dado.
Se mide en una unidad de superficie dividida en una unidad de tiempo. “En otras palabras es la posibilidad
que tiene el acuífero de ceder agua.
𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝐶𝑜𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐻𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎 ∗ 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟
𝑻=𝒌 ×𝒉 (4)
T = Transmisibilidad (m2/s)
k = Permeabilidad (conductividad hidráulica) ((m/s)
h = Espesor (m)
Flujo en medio poroso
El agua empapa el la roca y desciende por efecto de la gravedad desde cotas más altas a cotas más
bajas.
El agua se mueve por donde tiene menos diﬁcultad (materiales más permeables) y los materiales
menos permeables ofrecen más resistencia a su paso.
Flujo en medio poroso
Los materiales geológicos que están saturados y que pueden transmitir el agua con facilidad, se denominan
acuíferos, mientras que los que no la transmiten se llaman acuífugos. Los que la transmiten con diﬁcultad se
denominan acuitardos
CONTENER TRANSMITIR
Gravas
Acuíferos Si Si
Arenas
Limos
Acuitardos Si No
Arcillas
Acuifugos Rolas No No
Contaminación de acuíferos
Realizar un ensayo
1. Usos del agua subterránea
2. Problemas ambientales con el agua subterránea

El agua es un elemento de la naturaleza, integrante de los ecosistemas naturales, fundamental para el
sostenimiento y la reproducción de la vida en el planeta ya que constituye un factor indispensable para el
desarrollo de los procesos biológicos que la hacen posible

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UNIVERSIDAD PÚBLICA DE EL ALTO

El 80% del agua que se encuentra en los continentes está en la

El 97% del agua se encuentra en los océanos, y el 2% permanece

▪ Formación geológica que permite la

▪ Es decir, los acuíferos son

▪ El nivel freático o también llamada capa freática o

El nivel de saturación de agua que se alcanza en la roca permeable se

Curiosidades del nivel freático

Otro extremo que nos indica un nivel freático profundo o ausente

Entre ellos existe una superficie Patm

lagunas, etc), de forma que sólo

RIO BENI, BENI

Son acuíferos que se sitúan por Manantial

AGUAS TERMALES DE INCUYO,

Es una medida de la altura de presión hidrostática disponible en dichos puntos.

Zona de saturación, que retiene el agua e

Zona de aireación que es la que se encuentra

✓ La zona de alimentación es aquella donde el agua de precipitación se infiltra.

Porosidad de suelos La porosidad es la relación entre el volumen

La porosidad indica la capacidad de retener agua de una

Parte de ésta quedará retenida como una película en la superficie

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Parte de ésta quedará retenida como una película en la superficie

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