CICLO HIDROLOGICO

El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido, líquido y gas (vapor de agua).

La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en

los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua

superficial (ríos y arroyos). El segundo compartimento por su importancia es el del agua

acumulada como hielo. Por último, una fracción menor está presente en

la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes. Esta fracción atmosférica es

sin embargo muy importante para la circulación horizontal del agua, de manera que se

asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de

los depósitos principales.

Entre los océanos, continentes y la atmósfera, existe una circulación contínua, la cual es

llamada ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimiento del agua en el ciclo hidrológico

es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad.

El Ciclo Hidrológico se define como el movimiento continuo y cíclico del agua en el planeta

Tierra a través de una secuencia de fenómenos por medio de los cuales el agua pasa de la

superficie terrestre, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La transferencia

de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, en forma de vapor de agua, se

debe a la evaporación directa, a la transpiración por las plantas y animales y

por sublimación (paso directo del agua sólida a vapor de agua).

El sol dirige el ciclo calentando el agua de los océanos. Parte de esta agua se evapora en

vapor de agua. El hielo y la nieve pueden sublimar directamente en vapor de agua. Las

corrientes de aire ascendentes toman el vapor de la atmósfera, junto con el agua de

evapotranspiración, que es el agua procedente de las plantas y la evaporación del suelo. El

vapor se eleva en el aire, donde las temperaturas más frías hacen que se condense en

nubes. Las corrientes de aire mueven las nubes alrededor del globo. Las partículas de las

nubes chocan, crecen y caen del cielo como precipitación. Algunas caen como

precipitaciones de nieve y pueden acumularse como casquetes polares y glaciares, que

almacenan el agua congelada durante miles de años. En climas más cálidos, los bloques de

nieve a menudo se descongelan y se derriten cuando llega la primavera, y el agua

derretida fluye por la tierra. La mayor parte de la precipitación cae sobre los océanos o la

tierra, donde, debido a la gravedad, fluye sobre la superficie. Una parte de ese agua entra

en los ríos a través de valles en el paisaje, y la corriente mueve el agua hacia los océanos.

El agua filtrada pasa a las aguas subterráneas, que se acumulan y son almacenadas como

agua dulce en lagos. No toda el agua fluye por los ríos. La mayor parte de ella empapa la

tierra como infiltración. Un poco de agua se infiltra profundamente en la tierra y rellena

acuíferos (roca subsuperficial saturada), que almacenan cantidades enormes de agua

dulce durante períodos largos del tiempo. Algunas infiltraciones permanecen cerca de la

superficie de la tierra y pueden emerger, acabando como agua superficial (y oceánica).

Algunas aguas subterráneas encuentran grietas en la tierra y emergen. Con el tiempo, el

agua sigue fluyendo, para entrar de nuevo en el océano, donde el ciclo se renueva.

Fases del Ciclo Hidrológico

El ciclo del agua tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seres

vivos dependen de este elemento para sobrevivir y a su vez ayudan al funcionamiento del

mismo. Por su parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una atmósfera

poco contaminada y de un cierto grado de pureza del agua para su desarrollo

convencional, ya que de otra manera el ciclo se entorpecería por el cambio en los tiempos

de evaporación, condensación, etc.

Al evaporarse, el agua deja atrás todos los elementos que la contaminan o la hacen no

apta para beber (sales minerales, químicos, desechos). Por eso el ciclo del agua nos

entrega un elemento puro.

Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

Evaporación

El ciclo se inicia sobre todo en las grandes superficies líquidas (lagos, mares y océanos)

donde la radiación solar favorece que continuamente se forme vapor de agua. El vapor de

agua, menos denso que el aire, asciende a capas más altas de la atmósfera, donde se

enfría y se condensa formando nubes.

Precipitación

Cuando por condensación las partículas de agua que forman las nubes alcanzan un

tamaño superior a 0,1 mm comienza a formarse gotas, gotas que caen por gravedad

dando lugar a las precipitaciones (en forma de lluvia, granizo o nieve).

Retención

Pero no toda el agua que precipita llega a alcanzar la superficie del terreno. Una parte del

agua de precipitación vuelve a evaporarse en su caída y otra parte es retenida (“agua de

intercepción”) por la vegetación, edificios, carreteras, etc., y luego se evapora.

Del agua que alcanza la superficie del terreno, una parte queda retenida en charcas, lagos

y embalses (“almacenamiento superficial”) volviendo una gran parte de nuevo a la

atmósfera en forma de vapor.

Escorrentía superficial

Otra parte circula sobre la superficie y se concentra en pequeños cursos de agua, que

luego se reúnen en arroyos y más tarde desembocan en los ríos (“escorrentía superficial”).

Esta agua que circula superficialmente irá a parar a lagos o al mar, donde una parte se

evaporará y otra se infiltrará en el terreno.

Infiltración

Pero también una parte de la precipitación llega a penetrar la superficie del terreno

(“infiltración”) a través de los poros y fisuras del suelo o las rocas, rellenando de agua el

medio poroso.

Evapotranspiración

En casi todas las formaciones geológicas existe una parte superficial cuyos poros no están

saturados en agua, que se denomina “zona no saturada”, y una parte inferior saturada en

agua, y denominada “zona saturada”. Una buena parte del agua infiltrada nunca llega a la

zona saturada sino que es interceptada en la zona no saturada. En la zona no saturada una

parte de este agua se evapora y vuelve a la atmósfera en forma de vapor, y otra parte,

mucho más importante cuantitativamente, se consume en la “transpiración” de las

plantas. Los fenómenos de evaporación y transpiración en la zona no saturada son difíciles

de separar, y es por ello por lo que se utiliza el término “evapotranspiración” para

englobar ambos términos.

Escorrentía subterránea

El agua que desciende, por gravedad-percolación y alcanza la zona saturada constituye la

“recarga” de agua subterránea.

El agua subterránea puede volver a la atmósfera por evapotranspiración cuando el nivel

saturado queda próximo a la superficie del terreno. Otras veces, se produce la descarga de

las aguas subterráneas, la cual pasará a engrosar el caudal de los ríos, rezumando

directamente en el cauce o a través de manantiales, o descarga directamente en el mar, u

otras grandes superficies de agua, cerrándose así el ciclo hidrológico.

Efectos Químicos del Agua

El agua al desplazarse a través del ciclo hidrológico, transporta sólidos y gases

en disolución. El carbono, el nitrógeno y el azufre, elementos todos ellos importantes para

los organismos vivientes, son volátiles y solubles, y por lo tanto, pueden desplazarse por la

atmósfera y realizar ciclos completos, semejantes al ciclo del agua.

La lluvia que cae sobre la superficie del terreno contiene ciertos gases y sólidos

en solución. El agua que pasa a través de la zona insaturada de humedad del

suelo recoge dióxido de carbono del aire y del suelo y de ese modo aumenta de acidez.

Esta agua ácida, al llegar en contacto con partículas de suelo o roca madre, disuelve

algunas sales minerales. Si el suelo tiene un buen drenaje, el flujo de salida del

agua freática final puede contener una cantidad importante de sólidos totales disueltos,

que irán finalmente al mar.

El ciclo hidrológico es un proceso continuo pero irregular en el espacio y en el tiempo. Una

gota de lluvia puede recorrer todo el ciclo o una parte de él. Cualquier acción del hombre

en una parte del ciclo, alterará el ciclo entero para una determinada región. El hombre

actúa introduciendo cambios importantes en el ciclo hidrológico de algunas regiones de

manera progresiva al desecar zonas pantanosas, modificar el régimen de los ríos, construir

embalses, etc.

El ciclo hidrológico no sólo transfiere vapor de agua desde la superficie de la Tierra a la

atmósfera sino que colabora a mantener la superficie de la Tierra más fría y la atmósfera

más caliente. Además juega un papel de vital importancia: permite dulcificar las

temperaturas y precipitaciones de diferentes zonas del planeta, intercambiando calor y

humedad entre puntos en ocasiones muy alejados.

AGUAS SUBTERRANEAS

El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua presente en

los continentes. El volumen de esta es mucho más importante que la masa de agua

retenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las masas más

extensas pueden alcanzar millones de km² (como el acuífero guaraní). El agua del subsuelo

es un recurso importante y de este se abastece gran parte de la población mundial, pero

de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación.

Origen de las Aguas Subterráneas

El origen de las aguas subterráneas es la infiltración en el terreno de las aguas de lluvia,

deshielo y corrientes superficiales. Históricamente se han barajado teorías con grandes

explicaciones míticas para explicar el origen de las aguas subterráneas, ya que se suponía

que las cantidades precipitadas eran insuficientes para abastecer los grandes caudales de

las aguas subterráneas. Sin embargo, hoy día se acepta sin reservas la teoría de que las

aguas subterráneas proceden de la infiltración (producida por la fuerza de la gravedad y

las fuerzas de atracción molecular) de las precipitaciones atmosféricas en cualquiera de

sus modalidades.

La proporción de infiltración respecto al total de las precipitaciones depende de varios

factores:

La litología (la naturaleza del material geológico que aflora e la superficie) influye a

través de su permeabilidad, la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento

(agrietamiento) y de la mineralogía del sustrato. Por ejemplo, los minerales

arcillosos se hidratan fácilmente, hinchándose siempre en algún grado, lo que da

lugar a una reducción de la porosidad que termina por hacer al sustrato

impermeable.

Otro factor desfavorable para la infiltración es una pendiente marcada.

La presencia de vegetación densa influye de forma compleja, porque reduce el

agua que llega al suelo (interceptación), pero extiende en el tiempo el efecto de las

precipitaciones, desprendiendo poco a poco el agua que moja el follaje,

reduciendo así la fracción de escorrentía y aumentando la de infiltración. Otro

efecto favorable de la vegetación tiene que ver con las raíces, especialmente las

raíces densas y superficiales de muchas plantas herbáceas, y con la formación

de suelo, generalmente más permeable que la mayoría de las rocas frescas.

La infiltración de las corrientes superficiales (ríos, lagos, etc.) se produce tan sólo

en casos concretos, en cuyo caso a esta corriente se le llama influente. Por el

contrario, sí, como es el caso más frecuente, la corriente superficial recibe

aportación de las aguas subterráneas se la denomina efluente.

Estructura del Suelo

El suelo terrestre puede considerarse dividido en dos grandes partes:

Una zona de saturación, que es la situada encima de la capa impermeable, donde

el agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite superior de esta

zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación, es el nivel freático y varía

según las circunstancias: descendiendo en épocas secas, cuando el acuífero no se

recarga o lo hace a un ritmo más lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas

húmedas.

Una zona de aireación o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel freático y

la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua.

Así pues, una partícula de agua, para llegar a ser subterránea debe atravesar la zona de

aireación, lo cual requiere que la cantidad de agua sea lo suficientemente grande como

para que predominen las fuerzas de gravedad sobre las fuerzas de atracción molecular.

Así, si el fenómeno generador es atmosférico este deberá tener una intensidad y una

duración suficiente para que el agua no se pierda en su totalidad en escorrentía superficial

y evapotranspiración. Si la zona de aireación esta seca y el agua de lluvia cae con poca

intensidad, esta agua se alojará primero en el manto vegetal y luego en el capilar; Si al

llegar a la zona de saturación cesa la lluvia, esta agua quedará para uso de las plantas y no

se habrá generado nueva agua subterránea.

De entre las rocas sedimentarias consolidadas (que encierran el 95% de las aguas

subterráneas del planeta), la más importante es la caliza, estas rocas son de por si poco

permeables pero su disolución por el agua provoca el desarrollo de zonas permeables,

fenómeno conocido con el nombre de karstificación. Las aguas en su movimiento van

agrandando las grietas, diaclasas y fisuras, formando una auténtica red de canales y ríos

subterráneos gracias a la solubilidad de la caliza y a la acción del CO2 agresivo a las aguas.

Tipos de Acuíferos

a) Según su Estructura

Acuíferos Libres

Son aquellos en los cuales existe una superficie libre del agua que contienen, que está en

contacto con el aire y por tanto a presión atmosférica.

Acuíferos Confinados

Son aquellas formaciones cuando el agua subterránea se encuentra encerrada entre dos

capas impermeables y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Sólo

recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables,

recarga alóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y

puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto

directo con un afloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar

las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterránea. A las zonas de

recarga se les puede llamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que

encierran al acuífero, nunca se evidenciarán recargas autóctonas (situación en la que el

agua proviene de un área de recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos

semiconfinados y los no confinados o libres (freáticos).

b) Según su Comportamiento Hidrodinámico

Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemos

denominar, en sentido estricto:

Acuíferos: Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad)

(p.ej.- arenas porosas y calizas fisurales)

Acuitardos: Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos)

Acuícludos: Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas)

Acuífugos: Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas)

CALIDAD DEL AGUA SUBTERRANEA

¿Por qué se debe proteger las fuentes de abastecimiento de Agua Subterránea?

● El agua subterránea es un recurso natural vital para el suministro confiable y económico

de agua para consumo humano en los ámbitos urbano y rural. Por ello, juega un papel

fundamental (aunque a menudo poco valorado) en el bienestar humano y de algunos

ecosistemas acuáticos y terrestres.

● Un prerrequisito para el abastecimiento municipal de agua es que el agua bruta que

entra al sistema sea de calidad alta y relativamente constante, y la fuente que mejor

cumple con ello es el agua subterránea, por ser un recurso protegido. Para lograr este

objetivo, recurrir a procesos de tratamiento (más allá de la desinfección preventiva)

debería ser el último recurso, pues los sistemas resultan costosos y técnicamente

complejos, además de que implican una gran carga operativa.

● Sin embargo, con demasiada frecuencia en el pasado los recursos de agua subterránea

han sido ‘abandonados a su suerte’ y quienes los explotan para suministro de agua

potable no han tomado acciones para proteger la calidad del agua.

● A nivel mundial, los acuíferos (formaciones geológicas que contienen recursos de agua

subterránea aprovechables) experimentan una creciente amenaza de contaminación

ocasionada por la urbanización, el desarrollo industrial, las actividades agrícolas y la

explotación minera. Por lo tanto, se requieren campañas proactivas y acciones prácticas

que protejan la calidad original (generalmente excelente) del agua subterránea. Estas

acciones se justifican plenamente si se consideran tanto criterios amplios de

sustentabilidad ambiental como criterios de beneficio económico más estrechos.

● En algunos casos, lleva muchos años o décadas que el impacto de contaminación por un

compuesto persistente se manifieste en el agua subterránea que proviene de pozos

profundos. Esto puede llevar a una actitud complaciente sobre la amenaza de

contaminación, pero la implicación real es que, una vez que resulta obvio que la calidad

del agua subterránea ha sido contaminada, generalmente es porque ya están afectados

grandes volúmenes del acuífero, y las medidas de limpieza casi siempre tienen un alto

costo económico y son técnicamente complicadas.

Contaminación del Agua Subterránea

El agua subterránea tiende a ser dulce y potable, pues la circulación subterránea tiende a

depurar el agua de partículas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en

ocasiones éstos llegan al acuífero por la actividad humana, como la construcción de fosas

sépticas o la agricultura. Por otro lado la contaminación puede deberse a factores

naturales si los acuíferos son demasiado ricas en sales disueltas o por laerosión natural de

ciertas formaciones rocosas.

La contaminación del agua subterránea puede permanecer por largos períodos. Esto se

debe a la baja tasa de renovación y largo tiempo de residencia, ya que al agua subterránea

no pueden aplicarse fácilmente procesos artificiales de depuración como los que se

pueden aplicar a los depósitos superficiales, por su difícil acceso. En caso de zonas locales

de contaminación se pueden realizar remediación de acuíferos mediante la técnica

de bombeo y tratamiento, que consiste en extraer agua del acuífero, tratarla

químicamente, e inyectarla de vuelta al acuífero.

Entre las causas antropogénicas (debidas a los seres humanos) debido a la de la

contaminación están la infiltración de nitratos y otros abonos

químicos muy solubles usados en la agricultura. Estos suelen ser una causa grave de

contaminación de los suministros en llanuras de elevada productividad agrícola y densa

población. Otras fuentes de contaminantes son las descargas de fábricas, los productos

agrícolas y los químicos utilizados por las personas en sus hogares y patios. Los

contaminantes también pueden provenir de tanques de almacenamiento de agua, pozos

sépticos, lugares con desperdicios peligrosos y vertederos. Actualmente, los

contaminantes del agua subterránea que más preocupan son los compuestos orgánicos

industriales, como disolventes, pesticidas, pinturas, barnices, o los combustibles como la

gasolina.

En cuanto a los abonos químicos minerales, los nitratos son los que generan mayor

preocupación. Estos se originan de diferentes fuentes: la aplicación de fertilizantes, los

pozos sépticos que no están funcionando bien, las lagunas de retención de desperdicios

sólidos no impermeabilizadas por debajo y la infiltración de aguas residuales o tratadas. El

envenenamiento con nitrato es peligroso en los niños. En altos niveles pueden limitar la

capacidad de la sangre para transportar oxígeno, causando asfixia en bebés. En el tubo

digestivo el nitrato se reduce produciendo nitritos, que son cancerígenos.

El agua subterránea en áreas costeras puede contaminarse por intrusiones de agua de

mar (Intrusión salina) cuando la tasa de extracción es muy alta. Esto provoca que el agua

del mar penetre en los acuíferos de agua dulce. Este problema puede ser tratado con

cambios en la ubicación de los pozos o excavando otros que mantengan el agua salada

lejos del acuífero de agua dulce. En todo caso, mientras la extracción supere a la recarga

por agua dulce, la contaminación con agua salada sigue siendo una posibilidad.

Un ejemplo de la contaminación de aguas subterráneas, es el que se presenta en el bajo

valle del Ganges. Allí se da un caso grave de contaminación por arsénico que está

causando la intoxicación crónica a decenas de millones de personas, irremediable hasta

ahora. La causa de esta contaminación, es la combinación de un factor antropogénico, la

contaminación orgánica ligada a la intensificación del regadío y de un factor natural. Una

cepa bacteriana del suelo libera el arsénico que antes permanecía retenido en la roca

debido a las nuevas condiciones.

Ventajas de las captaciones de Aguas Subterráneas

Las principales ventajas de las captaciones de aguas subterráneas por pozos, según sus

distintos tipos de uso, pueden resumirse en los siguientes puntos:

a) Utilización de Agua Potable

• Exige pequeñas inversiones iniciales en comparación con las de plantas de filtros para

tratamiento de aguas superficiales (gran importancia cuando los capitales son escasos).

• Los problemas de abastecimiento en grandes ciudades pueden ir solucionándose

paulatinamente junto con el crecimiento del consumo sin necesidad de abordar grandes

soluciones para un futuro a largo plazo.

• Las captaciones pueden ubicarse muy próximas al consumo con lo que se economiza en

aducciones.

• Por lo general no necesita tratamiento especial. Basta con una pequeña cloración antes

de entregar al consumo.

• Permite solucionar problemas de abastecimiento en forma muy rápida dado el corto

tiempo que en general se requiere para la construcción de este tipo de obras.

• En muchas zonas es el único recurso económicamente disponible.

b) Utilización de Industrias

• Permite disponer de una fuente propia que la libera de depender, para la seguridad y

suficiencia del abastecimiento, de otra fuente mucho más sujeta a variaciones con es la

red de agua potable (si existe).

• Permite obtener agua de calidad para procesos industriales.

• Permite ubicar la captación dentro del mismo recinto de la industria.

• Para muchas industrias resulta ser el único recurso disponible.

c) Utilización en Agricultura

• Permite solucionar problemas locales de regadío sin tener que esperar para acogerse a

las grandes soluciones propiciadas por el estado.

• Las captaciones pueden ubicarse muy próximas al consumo sin que se requieran por lo

tanto grandes obras tanto de aducción como de distribución interna.

• Permiten disponer del agua justo en el momento que se requiera.

• Utilizada como complemento de recursos superficiales existentes puede ser de gran

valor, aún cuando sólo se haga funcionar eventualmente (incidencia fundamental sobre

seguridad de riego).

• Los recursos de agua subterránea se ven poco afectados por años secos individuales

(gran capacidad de regulación).

• Permite reducir las dotaciones por hectárea ya que se tienen menos pérdidas en la

conducción y se hacen regadíos más cuidadosos. Estas economías de agua pueden ser del

orden de 30%.

• En muchas zonas constituye el único recurso económicamente disponible.

Constituye una posibilidad para los agricultores para aumentar individualmente sus

recursos de agua ya que los recursos fáciles y económicamente utilizables en forma

particular, están en su mayoría agotados.

HIDRAULICA DE POZOS

Conceptos Básicos

La Figura 1 ilustra un pozo en una formación acuífera. En ella se detallan cada uno de los

conceptos definidos a continuación:

Nivel Estático

Es el nivel de agua presente en la formación acuífera antes de comenzar el bombeo. Este

nivel se ve afectado por efectos meteorológicos (precipitación, infiltración) estacionales o

por cargas adicionales (edificaciones), o por la descarga producida por pozos cercanos.

Nivel Dinámico

También llamada nivel de bombeo, por que es producido cuando comienza la descarga de

el acuífero por el pozo. Este nivel depende del caudal de bombeo, del tiempo de bombeo

y de las características hidrogeológicas del acuífero. También se debe tener en cuenta la

técnica desarrollada en el diseño de pozo.

Abatimiento

Bajo condiciones de extracción o inyección de un pozo, la carga hidráulica inicial en

cualquier punto del acuífero cambia. En condiciones de extracción de un pozo, la distancia

vertical entre la carga hidráulica inicial en un punto en el acuífero y la posición baja de la

carga hidráulica para el mismo punto es llamado abatimiento. Para un acuífero libre el

nivel del agua en el nivel freático está determinado por la distancia s(x,y,z,t), la cual es el

abatimiento. Para el caso del acuífero confinado, el abatimiento es definido con respecto

a la superficie piezométrica. Este descenso de niveles, define la curva de abatimiento, por

lo tanto es claro que el abatimiento presente su menor valor en lejanías del pozo y el

mayor valor en el pozo. La dimensión del abatimiento es la longitud [L]. El abatimiento es

generalmente expresado en metros de agua.

Cono de Depresión

Al producirse el descenso del nivel estático del pozo, se establece un gradiente hidráulico

entre cualquier punto de la formación y el pozo, originándose un movimiento radial desde

todas las direcciones hacia el pozo en una forma simétrica y de tal manera que el caudal

que se extrae del pozo es igual al caudal que pasa por cualquier sección del acuífero.

A medida que la velocidad aumenta mayor será el gradiente hidráulico ya que aumenta la

fricción existente entre el fluido y las partículas sólidas en contacto; es por eso que lo que

se forma alrededor del pozo se le conoce como cono de depresión que sobre un plano

vertical presenta una curva conocida con el nombre de curva de abatimiento. La forma,

alcance y profundidad de este cono de depresión dependerá de las condiciones

hidrogeológicas (transmisividad y coeficiente de almacenamiento del acuífero), del caudal

y el tiempo de bombeo o inyección. En el acuífero confinado el cono de depresión es la

representación de la variación de los niveles piezométricos en tanto que en el acuífero

libre es además la forma real de la superficie piezométrica.

Capacidad Específica

Es la relación que existe entre el caudal que se obtiene de un pozo y el abatimiento

producido y se expresa en unidades de caudal por longitud, [L3/T/L]. Este valor es

contante para acuíferos confinados y variables para los acuíferos libres; es un término que

representa el grado de eficiencia de un pozo ya que de dos pozos perforados en una

misma formación acuífera, el de menor capacidad específica tendrá menos eficiencia. El

grado de eficiencia de un pozo lo determinaremos con base en la transmisividad y el

coeficiente de almacenamiento de la formación acuífera, (con la cual podremos calcular

un valor de la capacidad específica teórica) el valor de la capacidad específica real medida

en el pozo.

Movimiento No Permanente

En 1935 Theis planteó el modelo matemático para describir el movimiento de agua

subterránea en acuíferos homogéneos e isotrópicos. Este modelo describe el flujo

transiente en acuíferos bajo condiciones constantes de extracción de un pozo en

acuíferos. A pesar de sus limitaciones tiene muchas aplicaciones en la hidráulica de pozos.

Trata el pozo como una línea origen y no toma en consideración el agua obtenida del

almacenamiento dentro del pozo. Papadopulos y Cooper generalizaron la ecuación de

Theis considerando los efectos de almacenamiento.

Acuíferos Confinados

Consideraciones Básicas

Para el cumplimiento del Modelo de Theis hay que tener en cuenta las siguientes

consideraciones esquematizadas en la Figura 2.

o Acuífero homogéneo e isotrópico

o Acuífero horizontal y de espesor constante, b

o Descarga contante, Q

o No hay goteo

o Acuífero de extensión infinita

o El diámetro del pozo es infinitesimalmente pequeño, es decir que no existe

almacenamiento en el pozo

o El pozo penetra todo el acuífero

o Antes del bombeo la carga piezométrica en el acuífero en la misma en cada punto

del acuífero

o La descarga del pozo es obtenida exclusivamente del almacenamiento del acuífero

o El agua es inmediatamente liberada del almacenamiento del acuífero al declinar la

carga hidráulica

o El almacenamiento en el acuífero es proporcional a la carga hidráulica

Ahora se puede definir el abatimiento en términos de la curva de Theis:

La Figura 3 muestra la curva típica de Theis, útil para determinar los parámetros

hidrogeológicos de acuíferos confinados usando datos de pruebas de bombeo. También se

pueden trazar isolíneas de tiempo graficando el abatimiento en función del radio e

isolíneas de radio, graficando el abatimiento en función del tiempo.