8. AGUAS SUBTERRÁNEAS

AGUAS SUBTERRÁNEAS

1. Le XICiencias de la Tierra y Medioambientales. 2º
Bachillerato.
Belén Ruiz
IES Santa Clara.
GEOLOGÍA 2º BACHILLER
Dpto Biología y Geología
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/geologia/
AGUAS SUBTERRÁNEAS

2. Estándares de aprendizaje evaluablesEstándares de aprendizaje evaluables
Conoce y relaciona los conceptos de aguas subterráneas,
nivel freático y surgencias de agua y circulación del agua . SE
REFIERE A INTRUSIÓN SALINA, POROSIDAD, PERMEABILIDAD,
TIPOS DE ACUÍFEROS
Conoce y relaciona los conceptos de aguas subterráneas,
nivel freático y surgencias de agua y circulación del agua . SE
REFIERE A INTRUSIÓN SALINA, POROSIDAD, PERMEABILIDAD,
TIPOS DE ACUÍFEROS

3. Dado el siguiente esquema geológico, se pide,
razonadamente:
Leyenda
1.Calizas karstificadas
con Nummulites.
2.Margas con Quercus.
3.Arcillas con restos de
Dinosaurios.
4.5 y 6. Gravas, arenas
y limos.
a)¿Cómo se denominan los depósitos 4, 5 y 6? ¿Cuál
es más antiguo y cuál más reciente?
b)¿En qué ambiente(s) sedimentario(s) se han
depositado las unidades del Terciario?
c)¿En qué unidades se pueden localizar acuíferos?
¿Cuál de ellos parece más importante?
d)¿Existen zonas con posible artesianismo en la
superficie del esquema?

4. Dado el siguiente esquema geológico, se pide,
razonadamente:

5. Dado el siguiente esquema geológico, se pide,
razonadamente:

6. HIDROSFERA : distribución del agua en el planetaHIDROSFERA : distribución del agua en el planeta
 Aguas salvajes
 Torrentes
 Ríos
 Aguas Subterráneas
 Glaciares

7. Aguas continentalesAguas continentales
la concentración salina
del agua continental es
baja, considerándose
aguas dulces =>
concentracción salina
menor de 1 gramo/litro

8. Una parte del agua que llega a la superficie se infiltra en el terreno
y forma las aguas subterráneas
Si las rocas no son solubles, el agua ocupa los poros y grietas
formando acuíferos
Los acuíferos son
acumulaciones de
aguas subterráneas
que se pueden
explotar mediante
pozos
En España el 30 % de la población y ¼ de la superficie agrícola de
regadío se abastece
de aguas subterráneas en acuíferos.
En España el 30 % de la población y ¼ de la superficie agrícola de
regadío se abastece
de aguas subterráneas en acuíferos.

9. Aguas Subterráneas =Acuíferos
Sistemas hidráulicos
abiertos, (las entradas y
salidas de agua son
extraordinariamente lentas)
Tasa de renovación =>
entre decenas y miles de
años
Si la tasa de renovación es
de miles de años => la
renovabilidad es tan
pequeña que pueden
considerarse “cuasi”
cerrados, denominándose
acuíferos “fósiles”
ENTRADAS:
 Precipitaciones.
 Ríos.
 Lagos, etc.,
SALIDAS:
 Evaporación.
 Manantiales.
 Desaguando en ríos y
lagos.
 Desembocando
directamente en el mar.
CONDICIONES LITOLÓGICAS DE
LAS ROCAS para formar un acuíferos:
Debe existir una roca permeable:
porosa o muy fisurada para que el agua
pueda circular en su interior empujada
por la gravedad.
Situado más profundamente, un
sustrato impermeable que permita la
acumulación del agua.
Capa freática o acuífero
Roca permeable
Roca
impermeabl
e
Nivel
freático

10. Son las aguas procedentes de las precipitaciones (lluvia, nieve, granizo) y del deshielo
de las nieve que se infiltra en el terreno a través de las rocas permeables (rocas que
dejan pasar líquidos) y que forman la superficie terrestre. Este agua infiltrada se
desplaza por el interior de la tierra lentamente por gravedad (atracción de la tierra)
hasta que se encuentra una roca impermeable (que no deja pasar el líquido) y no
puede seguir su descenso acumulándose y formando lo que se conoce con el nombre
de acuífero (agua de infiltración). Si tuviéramos que definir un acuífero diríamos que
es un volumen subterráneo de roca y arena que contiene agua.
No todo el agua que cae en la superficie terrestre se convierte en aguas subterráneas ,
ya que parte se pierde por la evaporación, transpiración de las plantas o por escorrentía
(circulación libre por la superficie terrestre).

11. POROSIDADPOROSIDAD
Porosidad: relación entre los espacios vacíos de una roca y el volumen
total de la misma (Ve / Vt ).
El agua contenida en una roca porosa y permeable puede dividirse en
tres tipos:
a) agua pelicular, que rellena las
cavidades microscópicas de la
superficie de los gránulos.
b) agua de capilaridad , que
queda retenida por la tensión
superficial sobre y entre los
gránulos.
c) agua gravífica, que puede fluir
por gravedad entre los gránulos.
Sólo el agua gravífica descenderá
por el terreno para contribuir a la
alimentación de las aguas
subterráneas.
Agua de retención
específica

12. PERMEABILIDADPERMEABILIDAD
Se mide por la cantidad de agua gravífica que pasa por la unidad de
sección y por unidad de tiempo bajo una carga determinada. Permite definir
la velocidad de filtración si la porosidad de la roca es conocida. Las rocas
poseen diferentes valores de porosidad y permeabilidad:
Material Porosidad (%)Permeabilidad
(darcys)*
Arcilla 40 - 50 10
-5
a 10
-3
Arena 30 - 40 1 - 1000
Grava 30 - 40 aprox. 1000
Caliza 1 - 30 10
-2
a 10
Roca endógena fisurada variable 10
-6
a

10
-3
Roca endógena
inalterada
< 1 nula
(*) 1 darcy es la permeabilidad de una roca de 1 cm. de longitud, que sometida a una presión de 1 kg/cm
2
, deja pasar por cm
2
de superficie
un volumen de 1 cm
3
por segundo de un líquido de 1 poise de viscosidad.

13. TIPO DE ROCASTIPO DE ROCAS
A) Rocas compactas o no porosas con fisuras estrechas . Ej: rocas
endógenas poco fisuradas que se comportan como prácticamente
impermeables  acuífugos.
B) Rocas compactas con fisuras anchas . Ej: calizas o dolomías
carstificadas. Hay infiltración de las aguas por el sistema de fisuras, que se van
agradando por la acción química del agua  acuíferos cársticos.
C) Rocas porosas e impermeables . Ej: arcillas, margas y limos. Son
capaces de absorber mucha agua, pero ésta no circula a través de las rocas al
quedar retenida en el interior de los poros  acuicludos.
D) Rocas porosas y permeables . Ej: arenas, gravas y areniscas poco
cementadas. Las aguas subterráneas se filtran fácilmente y se disponen en
capas  acuíferos detríticos.

14. En un acuífero se distinguen
dos zonas:
Una ZONA DE AIREACIÓN ,
donde los poros de la roca no
sólo contienen agua sino aire.
Dentro de esta capa se
encuentra el suelo que
almacena agua capilar entre
sus partículas.
Una ZONA FREÁTICA O
MANTO FREÁTICO ,
saturada de agua y situada por
debajo de la anterior.
El límite entre estas dos capas
se denomina nivel freático cuya
profundidad es variable
dependiendo de la
estacionalidad.

15. Acuífero: cualquier unidad litológica o capa rocosa por donde fluye el agua subterránea.
Los acuíferos descansan sobre algún sustrato rocoso impermeable y se extienden hasta su
límite superior o nivel freático, saturando los poros de los materiales que ocupan: zona
saturada o zona freática, el agua circula en horizontal. Por encima y hasta la superficie está
la zona de aireación o vadosa , el agua circula en vertical , por donde pasan las aguas
superficiales hasta llegar a la zona de saturación del acuífero.
Cuando la topografía corta el nivel freático de un acuífero el agua escapa de éste dando lugar a
fuentes y manantiales.

16. Tipos de acuíferos
El acuífero libre No tienen una capa de materiales impermeables encima de ellas.
En el acuífero libre el nivel freático coincide con la superficie y se encuentra en
contacto directo con la zona subsaturada del suelo. Su posición varía dependiendo
de la época de lluvias o las épocas secas.
Los acuíferos confinados son aquellos cuerpos de agua que se acumulan en la
rocapermeable y están encerrados entre dos capas impermeables.
El acuífero semi-confinado el muro y/o el techo no son totalmente impermeables
y permiten la filtración vertical del agua, por lo que puede recargarse o perder agua
a través del techo o de la base.

17. Acuíferos libres: acuíferos
cuya capa de
almacenamiento se
encuentra en contacto
directo con la superficie. El
agua se encuentra a
presión atmosférica y su
descarga se produce en
función de la época del año
y los regímenes de lluvias.
Acuíferos confinados: acuíferos que
se encuentran separados de la
superficie por un material
impermeable. Un pozo surgente es
aquel cuya superficie piezométrica se
encuentra por encima del nivel
topográfico; mientras que uno
artesiano es aquel en el que el nivel
topográfico está por debajo de
superficie.

18. Acuífero libre y pozo de gravedad
http://www.geologia.com/simulatio/idrogeologia.html

19. ACUITARDOS
https://acuaclub.wikispaces.com/ACUITARDO
En la figura se observa un acuífero libre y
uno semiconfinado separados por un
acuitardo. Se aprecia que el nivel del agua
en el libre es mas alto que en el sondeo que
corta el acuífero profundo. Por tanto, aunque
la permeabilidad del acuitardo sea muy baja,
se producirá un flujo de agua a través del
mismo hacia abajo.
Si el sistema se mantuviera estable, sin
alteraciones desde el exterior durante el
tiempo suficiente, el flujo a través del
acuitardo equilibraría los niveles, la
superficie freática y piezométrica se
superpondrían y cesaría el flujo (no habría
nada que obligara al agua a circular). Pero
en una situación como la del dibujo puede
mantenerse indefinidamente debido a la
explotación del acuífero inferior o a la llegada
de agua al superior por infiltración de las
precipitaciones.
No siempre la alimentación debe llegarle
desde arriba: si bajo el semiconfinado
hubiera otro acuitardo, y más abajo un
acuífero con una presión mayor, se
produciría una filtración vertical ascendente.
Son formaciones que pueden almacenar agua, pero que la
transmiten con lentitud. Como el agua fluye lentamente hacia
los pozos, estos tardarán mucho tiempo en recuperar de
nuevo su nivel después de una extracción. Por esto el caudal
que se podría extraer es considerablemente menor que en el
caso de un acuífero, de manera que resultan poco rentables
para el abastecimiento humano, aunque podrían ser
suficientes para abastecimientos a pequeñas comunidades. Un
ejemplo de este tipo serían los materiales detríticos mal
clasificados, como una mezcla de arenas y arcillas

20. Los acuicludos son formaciones que contienen agua en su
interior pero que no la pueden transmitir. Esto sucede por ejemplo
en las arcillas, que aunque pueden llegar a contener grandes
cantidades de agua porque son materiales sumamente porosos
(hasta un 50%), no la transmiten dado el pequeño tamaño de sus
poros.
Los acuífugos son las formaciones que no pueden almacenar
agua, ni transmitirla, como ocurre por ejemplo a los granitos no
fisurados.

21. De forma natural : el agua subterránea se mueve a través de los materiales porosos
saturados del subsuelo hacia niveles más bajos por los que se infiltró y puede volver a surgir
naturalmente como fuentes o manantiales . En las fuentes el agua subterránea sale al
exterior por un punto de la superficie terrestre. También se puede formar una fuente en un
corte del terreno donde hay un acuífero.
De forma Artificial: sacándola al exterior mediante la construcción de pozos . Un pozo es
una perforación vertical en el terreno hasta llegar a la zona donde hay agua subterránea
acumulada. El agua puede llevarse hasta el nivel del suelo de manera sencilla con ayuda de
un recipiente (un cubo, por ejemplo) o más fácilmente con una bomba, manual o con motor
(Pozos artesianos). Cuando el agua sale por encima de la topografía del terreno se forma un
pozo surgente y no es necesario el bombeo para extraer el agua.
¿Cómo salen a la superficie las aguas subterráneas?

22. Zonas de recarga
Agua superficial
Manantial
Pozo artesiano
Nivel
piezométrico
Zona de recarga
Nivel freático
Zona de
aireación
Formación impermeable
Acuífero confinado
Formación impermeable
Zona
de saturación
Acuífero libre
Acuífero
colgado
Los acuíferos se renuevan de modo constante por la Naturaleza,
gracias a lo que se conoce como la zona de recarga. Esta recarga
procede principalmente de las nuevas precipitaciones, pero también
puede producirse a partir de escorrentía superficial y cursos
superficiales de agua, de acuíferos próximos o de retornos de ciertos
usos (destacan los retornos del agua usada por los regadíos).

23. El nivel Freático aumento y disminución

Aumenta después de precipitaciones abundantes, es decir en épocas de recarga
subirá, acercándose cada vez más a la superficie o incluso situándose por encima de
ella, lo que dará lugar a zonas encharcadas o pantanosas.
Disminuye en épocas secas, o como consecuencia de extracciones abusivas, el nivel
bajará progresivamente lo que se traducirá en desecación de humedades,fuentes,
descenso de niveles de ríos y pozos, etc.
https://acuaclub.wikispaces.com/TIPOS+DE+ACUÍFEROS

24. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Contaminación Natural : el agua subterránea contiene algunas impurezas, incluso si no está afectado por actividades
humanas. Los tipos y concentraciones de impurezas naturales dependen de la naturaleza del material geológico a partir
del cual se mueve el agua subterránea, y la calidad del agua de reposición.
Contaminación Agrícola : Los pesticidas, fertilizantes, herbicidas y residuos de animales son fuentes de
contaminación de aguas subterráneas de origen agrícola.
Contaminación Industrial : La fabricación y servicios industriales tienen altas demandas de agua. La contaminación
de las aguas subterráneas ocurre cuando el agua usada se devuelve a ciclo del agua sin tratar adecuadamente.
Contaminación Residencial : los sistemas de aguas residenciales (sistemas sépticos, letrinas, pozos de drenaje para
la recogida de aguas de lluvia, pozos de recarga de aguas subterránea) puede ser una fuente de gran cantidad de
contaminantes. Si estas aguas residuales se localizan cerca de los pozos que alimentan las aguas de uso para beber
pueden contaminarlas.
El problema más preocupante es el de los altos niveles de concentración de nitratos en algunos depósitos
de aguas subterráneas. El límite máximo permitido por la reglamentación es de 50 mg/l. Si se usa una cantidad
excesiva de estos, sobre todo en la agricultura, el agua los acaba arrastrando al acuífero y se establece un ciclo que
hace que cada vez haya más compuestos de nitrógeno acumulados en las aguas subterráneas.

25. Acuíferos
SOBREEXPLOTACIÓN
recurso explotado
como si fuera
inagotable
perspectiva
sistémica=>renovabil
idad del recurso es
muy baja =>
extracción de agua
no puede ser mayor
que la recarga del
acuífero
extracción de
agua se realiza
mediante pozos
Acuíferos libres están a la misma presión que la
atmosférica, los pozos llegan hasta el manto freático
cuyo agua ha de elevarse mediante bombas.
Acuíferos confinados, se encuentran entre capas
impermeables, el agua está a mayor presión que la
atmosférica, por lo que el nivel del agua asciende
pudiendo incluso brotar en superficie. Si ese es el caso
el pozo se denomina pozo surgente y si no llega a la
superficie se denomina pozo artesiano
sobreexplotación conlleva el
descenso paulatino del nivel
freático
la desecación de los
manantiales, de los ríos
en los que drenan aguas
subterráneas, así como
de los humedales (se
pierden ecosistemas
valiosos que son puntos
de paradas obligatorios
para las aves migratorias)
salinización=> zonas cercanas a la costa, la
sobreexplotación produce un efecto de
succión y el manto freático se va rellenando
de agua salada que al tener mayor densidad
penetra por la parte inferior del acuífero
desplazando al agua dulce (intrusión
marina). El resultado es en primer lugar la
salinización del agua y posteriormente la del
suelo cuando éste es regado con ella. Este
problema es grave en España en las costas
mediterráneas
Compresión de los suelos al retirar un
cierto volumen de agua del subsuelo=>
subsidencia, hundimiento del terreno
=>daños en las infraestructuras:
carreteras, cimientos de edificios, red de
alcantarillado, etc. México es una ciudad
que se está hundiendo por este motivo

27. Situación
inicial
Situación de
sobreexplotación
Humeda
l
Pozo
Nivel freático
Arroyo
Vertedero ilegal
Humedal
desaparecido
Impermeabilización
de la zona de recarga
Deforestación
Arroyo seco
Sobreexplotació
n para riego
Campo de
cultivo
Contaminación
por abonos
y pesticidas
Cono de
bombeo
Descenso nivel
freático
Contaminació
n acuífero
Infiltració
n
lixiviados
Uso intensivo de acuíferos

28. Situación
inicial
Situación de
salinización
Pozo de
agua dulce
Nivel
freático
Agua dulce
Agua
salada
Formación
impermeab
le
Mar
Discontinuidad
dulce-salada Pozo de
agua
salobre
Intrusión salina
Ascenso de la superficie de
discontinuidad dulce-salada
Salinización de un acuífero
costero

29. INTRUSIÓN SALINA
Los acuíferos que desaguan en el mar conservan agua dulce gracias a la
presión
Si se sobreexplota el acuífero, el agua marina (con sales y más densa) invade
el espacio libre del mismo, salinizando el agua subterránea

31. http://blogs.20minutos.es/cronicaverde/2010/12/27/el-rio-guadiana-entreabre-un-ojo/

http://www.elmundo.es/elmundo/2009/graficos/nov/s4/tablas.html

32. Se forma enorme grieta en Chalco
http://www.telefonica.net/web2/soplaoscamargo/historia%20de%20los%20soplaos%20en%20tres%20etapas/primera%20parte.htm

33. SITUACIÓN EN ESPAÑA

35. BIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEBBIBLIOGRAFÍA /PÁGS WEB
http://www.areaciencias.com/ecologia/aguas-subterraneas.html
https://acuaclub.wikispaces.com/ACUITARDO
CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa,
SALVACHÚA, Joaquin. Editorial McGraw-Hill Interamericana.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo,
ALONSO DEL VAL, Francisco Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA, Milagros,
MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO, Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIAMBIENTALES 2º Bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio, ANGUITA,
Francisco. CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.
IESCardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO
http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/marea/marea.html
http://aulavirtual.usal.es/aulavirtual/demos/biologia/modulos/Curso/uni_05/u5c1s5.htm#Anchor3
http://platea.pntic.mec.es/~jpascual/geomorfologia/karst%20v2.pdf
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/naturaleza/2007/12/23/173186.php
http://www.ciese.org/curriculum/dipproj2/es/fieldbook/oxigeno.shtml
http://www.emasagra.es/etap/prop_etap.swf
http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/3hidrosfera/guiahidrosfera.html