Conceptos Clave de Hidrogeología: Nivel Freático y Formaciones Acuíferas

Concepto de Superficie Freática y su Reconocimiento

Se define como superficie freática al nivel superior del agua subterránea en un acuífero libre, donde la presión del agua es igual a la presión atmosférica.

Aguas Freáticas

Las aguas freáticas se encuentran cuando el suelo está saturado, es decir, por debajo del nivel freático. En verano, el nivel freático tiende a bajar debido al aumento de la evaporación causado por el calor. Por el contrario, durante periodos de lluvia, este nivel sube, pudiendo llegar hasta muy poca profundidad respecto a la superficie del terreno.

Reconocimiento del Nivel Freático

Si no se dispone de pozos freáticos, el nivel freático puede reconocerse mediante los siguientes métodos:

Reconocimiento en Campo

• Se realiza una calicata (una excavación exploratoria, por ejemplo, de 0,50 m x 0,50 m) en el terreno.
• Se espera un tiempo prudencial hasta que el nivel de agua dentro de la excavación se estabilice. Este nivel estabilizado corresponde al nivel freático en ese punto.

Muestreo y Ensayo en Laboratorio

• Se toma una muestra de suelo inalterada utilizando un cilindro que se hinca en la tierra y se gira para cortar la base y extraer el testigo.
• En el laboratorio, se extrae la muestra del cilindro y se determina su contenido de humedad (el porcentaje de agua presente en los vacíos del suelo).
• Cuando este porcentaje alcanza el 100%, indica que todos los poros están llenos de agua y, por lo tanto, el suelo se encuentra saturado.
• La profundidad desde la superficie del terreno hasta el punto donde se encuentra el suelo saturado corresponde al nivel freático.

Formaciones Geológicas y Agua Subterránea

Se explican los conceptos de acuífero, acuicludo y acuitardo, detallando sus características de porosidad y permeabilidad.

Definiciones

• Acuífero

  Formación geológica que contiene agua en cantidad apreciable y que permite que esta circule a través de ella con facilidad. Está constituido principalmente por materiales como gravas, arenas, o roca compacta con fracturación importante. Su porosidad es significativa y su permeabilidad es muy alta.

• Acuicludo

  Formación geológica que contiene agua en cantidad apreciable, pero que no permite que el agua circule a través de ella (o lo hace de forma extremadamente lenta). Está constituido principalmente por materiales como arcillas y limos. Su porosidad puede ser total/alta, pero su permeabilidad es prácticamente nula.

• Acuitardo

  Formación geológica que contiene agua en cantidad apreciable, pero el agua circula a través de ella con dificultad. Es un término intermedio entre acuífero y acuicludo. Está constituido por materiales como arenas arcillosas, areniscas, o rocas compactas con alteración y/o fracturación moderada. Su porosidad es total/alta/moderada y su permeabilidad es baja.

Tipos de Acuíferos

Se describen los principales tipos de acuíferos, sus características y diferencias, mencionando los conceptos de nivel freático y piezométrico.

Clasificación

• Acuíferos Libres (o no confinados)

  En estos acuíferos, el agua subterránea se encuentra en contacto directo con la atmósfera a través de la zona no saturada. El agua rellena los poros o fisuras por gravedad. La superficie superior del agua se denomina superficie freática. Cuando esta superficie es interceptada por un pozo, el nivel del agua en el pozo corresponde al nivel freático en ese punto.

• Acuíferos Confinados (o cautivos)

  Son acuíferos que se encuentran limitados superior e inferiormente por capas impermeables o semipermeables (acuicludos o acuitardos). El agua se encuentra a una presión superior a la atmosférica. Si se extrae agua de un pozo perforado en un acuífero confinado, ningún poro se vacía; la extracción se produce por la descompresión del agua y, en menor medida, por la compresión de la matriz sólida del acuífero. La superficie imaginaria definida por los puntos hasta donde ascendería el agua en pozos perforados en el acuífero se denomina superficie piezométrica. El nivel que alcanza el agua en un pozo específico se llama nivel piezométrico.

Nota: La esquematización de los niveles piezométrico y freático requeriría representaciones gráficas.