RECARGA ARTIFICIAL DE ACUÍFEROS

La recarga artificial de un acuífero permite introducir el líquido elemento dentro de acuíferos ubicados en el subsuelo  (por lo general, agua con un pre tratamiento y con la calidad adecuada, aunque ha habido varias experiencias de recarga con aguas residuales). Una vez que sea almacenada, puede ser extraída para distintos usos (abastecimiento, riego, etc.), también para frenar la intrusión marina, contaminación y otros usos.

Tiene como objetivo, como el de cualquier otra solución en cuestiones de regulación y almacenamiento de agua, es contribuir, siempre que económicamente sea factible, a una gestión más racional de la potencialidad hídrica que presenta una determinada cuenca hidrográfica o sistema de explotación.

FORMAS DE RECARGA ARTIFICIAL DE ACUÍFEROS

Las aplicaciones en recarga artificial de acuíferos más frecuentes son:

  • Almacenamiento subterráneo de escorrentías superficiales no reguladas.

  • Reducción o eliminación del descenso piezométrico.

  • Apoyo a determinados esquemas de utilización conjunta de aguas superficiales y subterráneas

  • Mantenimiento hídrico de enclaves ecológicos o medioambientales.

  • Reducción de costes de transpor te, almacenamiento o bombeo de agua subterránea.

  • Actuaciones sobre problemas de subsidencia o hundimientos del terreno debido al sobrebombeo realizado en algunos acuíferos.

  • Disminución o corrección de problemas de intrusión marina que afectan a determinados acuíferos costeros.

  • Aprovechamiento de las propiedades del suelo y de la zona no saturada como elemento de filtración o tratamiento tantopara aguas potables como residuales.

  • Dilución del excesivo contenido en nitratos, cloruros u otros constituyentes químicos de las aguas de determinados acuíferos.

METODOS DE RECARGA

Los pozos y sondeos son los sistemas de recarga artificial más utilizados cuando el acuífero se encuentra a una cierta profundidad. Su uso también es frecuente en los casos en los que la disponibilidad de terrenos es restringida. Un condicionante totalmente necesario para acometer cualquier tipo de recarga artificial de acuíferos es precisar aguas excedentes (agua no empleada en regadío ni en abastecimiento) que pueden provenir de las siguientes fuentes

  • Agua superficial continua o discontinua (curso fluvial permanente o escorrentía esporádica de aguas de tormenta) tomada directamente de los cauces y embalses o sometida a un cierto grado de tratamiento antes de preceder a su introducción en el acuífero.

  • Agua residual doméstica que con un cierto grado de tratamiento es posible reutilizar o mezclar con agua de unamejor calidad que tendría otro origen.

  • Agua perteneciente a otro acuífero que procedería del aprovechamiento y captación de sus manantiales o de las surgencias difusas que tienen lugar en los ríos que discurren o atraviesan la superficie del acuífero.

CASO: RECARGA CON RECURSO EXPLOTADO DE OTRO ACUÍFERO

Los métodos de recarga en superficie presentan menos complicaciones técnicas que los dispositivos de recarga artificial en profundidad. Como regla general se podría indicar que a igualdad de eficiencia siempre es preferible la técnica constructiva más sencilla.

 La recarga artificial se practica en acuíferos libres que tienen su nivel de agua a profundidad intermedia o próxima a la superficie y están constituidos por materiales granulares, como son los depósitos aluviales y las areniscas o por materiales consolidados como son las calizas y las dolomías fracturadas o karstificadas.

 También se puede efectuar en acuíferos confinados, en materiales granulares relativamente cementados, o en consolidados con ligera fisuración. En estos casos los caudales de admisión de los dispositivos de recarga son menores, presentándose además, en general, mayores problemas de colmatación debido a los sólidos en suspensión que lleva el agua que se recarga.

 Los procedimientos ideados para poder introducir el agua en el acuífero son múltiples y variados. Las instalaciones de recarga artificial de tipo superficial se integran en el entorno mediante el empleo de contornos curvilíneos o la construcción de isletas en el interior de los dispositivos de infiltración.

Los dispositivos que se emplean en el primer grupo de métodos se localizan tanto en el interior de los cauces (serpenteos y represas) como fuera de los mismos (balsas, canales y campos de inundación). Los serpenteos y las represas persiguen aumentar el tiempo y el área de contacto, entre el agua del río y el lecho del cauce, mediante la construcción de una serie de muros generalmente de tierra que, en el primer dispositivo, tienen forma de L y se colocan alternativamente a una y otra orilla del río y, en el segundo, lo atraviesan de lado a lado.

Existen obras transversales al cauce o Traviesas de concreto las cuales recargan en su pie el acuífero, pero que según experiencias Europeas han demostrado socavación local en el pie, pudiendo causar el colapso de la misma estructura. Dichas obras las podemos encontrar en el Perú en  algunos tramos de la parte alta y baja del Río Chillón y en el Río Rímac , las cuales sirven para recargar el acuífero limeño.

PANTALLAS O TRAVIESAS DE CONCRETO EN EL RÍO RÍMAC

Los diques que conforman las represas también pueden ser de hormigón o goma desinflable. Este último tipo se emplea para evitar el peligro de desbordamiento que pueden ocasionar algunas avenidas. Todos estos dispositivos mejoran su eficiencia si se escarifica el lecho del río eliminando los materiales finos que cubren el fondo.

LAGUNAS O BALSAS DE INFILTRACIÓN

Las balsas, canales y campos de inundación persiguen extender agua sobre el terreno para aumentar la superficie de infiltración. Las balsas son dispositivos alargados o de contorno irregular, en general poco profundas, donde la infiltración se produce predominantemente por el fondo. Los canales se construyen siguiendo la topografía del terreno y son dispositivos rectilíneos donde la infiltración se produce tanto por el fondo como por las paredes laterales. Los campos de inundación son campos de labor que, en determinadas épocas del año en que existen excedentes hídricos, se riegan, sin que se dañen los cultivos, con elevadas dotaciones.

En ocasiones también es posible planificar obras de mayor envergadura como es la construcción de embalses sobre cerradas que no son totalmente impermeables. La alta de estanqueidad que afecta a estos dispositivos permite que una parte del agua almacenada en la presa se infiltre en el acuífero y se pueda regular mediante bombeo a través de pozo.  En cuanto al segundo grupo de métodos, que se conocen con el nombre de sistemas de recarga en profundidad, se emplean de una forma generalizada en terrenos formados por una alternancia de niveles permeables e impermeables.

El dispositivo de recarga que se emplea es normalmente un sondeo profundo a través del cual se inyecta agua en el acuífero, aunque también se utilizan pozos someros con o sin drenes o galerías horizontales construidas en su fondo y situadas bajo el nivel freático. En algunas ocasiones se pueden aprovechar las simas y dolinas existentes en los terrenos calcáreos para introducir directamente agua en el acuíferos.

Las principales imputaciones que se realizan a la tecnología de la recarga artificial de acuíferos se relacionan con su alto coste y con los fenómenos de colmatación que se presentan en la mayoría de las instalaciones. El primer factor enunciado anteriormente es relativo y debatible, ya que no sólo depende de análisis estrictamente económicos, sino también de consideraciones sociales y ecológicas.

CONSTRUCCIÓN DE ZANJAS Y DIQUES EN EL INTERIOR DEL CAUCE PARA LA RECARGA

Evidentemente, cuando la recarga se efectúa mediante sondeos el coste es notablemente superior. Lo mismo ocurre con la recarga de aguas residuales si se consideran los remanentes correspondientes al tratamiento y depuración.

En lo referente a los fenómenos de colmatación la recarga artificial exige unos condicionantes muy rigurosos en lo que respecta al agua de recarga. La afección sobre la tasa infiltración de las instalaciones es tan importante que incluso en los casos donde se opera con una baja concentración de sólidos en suspensión es necesario programar sistemas de limpieza y descolmatado de los dispositivos de recarga. Al cabo de un cierto tiempo y volumen de agua recargado es posible que se tengan que abandonar las instalaciones al no poderse regenerar su capacidad de infiltración con caudales operativos.

Ventajas y desventajas de las soluciones en recarga artificial de acuífero:

Entre las ventajas de la técnica cabe destacar:

  • Almacenar agua en los acuíferos, especialmente en zonas de escasa disponibilidad de terreno en superficie o sin posibilidad de otras formas de embalsamiento.

  • Eliminación de patógenos, sustancias químicas, etc. del agua durante el proceso de infiltración a través del suelo y su posterior residencia en el acuífero, suavizando diferencias cualitativas y reduciendo riesgos medioambientales, incluidos aquellos relacionados con la salud.

  • Utilización del acuífero como embalse regulador, almacén y red de distribución dentro de un sistema  integrado, permitiendo suavizar fluctuaciones en la demanda y reducir el descenso del nivel del agua por sobre-bombeo.Reducir las pérdidas por evaporación respecto al agua embalsada y compensar la pérdida de recarga natural en un acuífero por actividades antrópicas.

  • Integración de actividades lesivas en el marco del desarrollo sostenible, tales como el tendido de barreras hidráulicas para la intrusión marina, la prevención de problemas geotécnicos, la reutilización de aguas residuales urbanas, la regeneración hídrica de humedales, etc.

  • Mejora económica de zonas deprimidas.

  • Intervención para aminorar la desertización, cambio climático, erosión de suelos, etc.

Entre los inconvenientes cabe destacar:

  • Grado de conocimiento  incipiente de su potencial.

  • Visión principalmente  hidráulica de la política de gestión hídrica, que la considera una  “técnica especial” o “alternativa”.

  • Escasez y falta de continuidad en las experiencias, que van cobrando importancia creciente.

  • Escasa dedicación en las publicaciones de gestión hídrica del Perú y del mundo

  • Es preciso realizar varios estudios y proyectos para minimizar los riesgos e impactos  ambientales previamente a la construcción de dispositivos.

  • Es necesario un control durante el diseño y construcción, así como planificar y llevar a cabo un programa de vigilancia y control.

Nacido en Lambayeque-Perú. Cursó los estudios de Ingeniería Civil y Maestría en Ingeniería Hidráulica en la Universidad Nacional de Ingeniería. Miembro de la Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidráulica (IAHR).Ponente en congresos a nivel internacional. Trabaja en consultoría para proyectos de presas, bocatomas,drenaje, centrales hidroeléctricas, obras de agua potable y saneamiento, modelamiento hidráulico e hidrológico.

Comments (6)

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 20 septiembre, 2011

    Cabe destacar que no todos los acuíferos se recargan, hay acuíferos confinados por estratos de arcillas que impermeabilizan los estratos greanulares lo que de repente hace qu ela recarga sea inferior a la extracción o que los períodos de recarga sean muy grandes.
    En estos días voy a postear info sobre este tema.

    • Reply JULIO MONTENEGRO GAMBINI - 21 septiembre, 2011

      Gracias por tu apreciación Amigo Yuri, en base a los estudios que se realizan en los estratos que se tienen en la zona se determinará si es factible usar alguno de los Métodos de recarga mencionados aquí

  • Reply victor alfonso - 1 octubre, 2011

    “acertijo” ?para que quiero recargar un acuífero con agua superficial si la puedo aprovechar superficialmente?, ?para que después me salga mas caro extraerla, pero ademas exista el peligro de perderla por falta del conocimiento integral de la cuenca hidrogeologica?

    • Reply JULIO MONTENEGRO GAMBINI - 19 febrero, 2012

      Pues se nota que Ud. no ha leido bien mi aporte, el metodo de recarga de acuíferos es un método ALTERNATIVO , que mejora la gestion en el uso del líquido elemento, en volúmenes de agua no regulados, embalsamiento y posterior filtrado natural de precipitaciones, y otros beneficios mas. En una parte comento sobre el costo sería mayor en el caso de pozos (este caso sí seria mas costoso comparado con los otros), además de haber hecho un análisis previo a la estratigrafía, y encontrar facilitadores estratos permeables. Existen muchos beneficios que sitúo arriba, asi como contras (conocimiento incipiente) siempre haciéndose un análisis costo-beneficio.

  • Reply victor alfonso - 1 octubre, 2011

    por ahí andaba un geologo que quería recargar un acuífero desequilibrado con represas o presones en los abanicos aluviales de los cerros,sin considerar que el indice pluviómetrico era de clima desértico con escasos 300 mm. anuales, y que el acuífero agotado se formo en miles de años, o sea un total absurdo!no creen?

    • Reply JULIO MONTENEGRO GAMBINI - 19 febrero, 2012

      Pues dicha propuesta que mencionó ese geólogo fue de boca para afuera , no pensada , sin analizar su entorno (condiciones ), muchas personas hacen ese tipo de cosas y las autoridades lo avalan por razones desconocidas, al final se ven los resultados que mayormente son totalmente deficientes en servicio, inconclusos y erróneos.

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