A CIENCIA CIERTA / Método de trabajo para hallar agua subterránea

La búsqueda de agua bajo el suelo es tan antigua posiblemente como la Humanidad misma. Hasta tiempos recientes y desde hace siglos lo más normal era realizar pozos de escasa profundidad (menos de 10 metros) y mucho diámetro (más de un metro), que sin embargo tienen la ventaja de acumular volúmenes de agua importantes para el riego de fincas pequeñas. Sin embargo, más recientemente se está recurriendo a la ejecución de sondeos que son perforaciones de escaso diámetro (0,2 a 0, 6 m. en general), pero que tienen una profundidad de decenas o centenas de metros. Ante la necesidad de hallar agua subterránea, los casos que se nos pueden presentar son de lo más diverso, pero ahora estoy analizando uno que bien puede ser representativo de lo que ocurre en muchas otras partes: una finca de aproximadamente media hectárea y situada en una ladera. Pienso que muchos de los lectores también tendrán fincas en similar situación.

Desde una perspectiva racional y científica las respuestas concretas (es decir el caudal que se puede lograr) sólo se pueden dar, en el mejor de los casos, después de realizar una serie de cálculos; que a su vez han de ser precedidos de la obtención de una serie de datos concretos (numéricos) que hay que conseguir a partir de medidas más o menos complejas. Eso de guiarse por corazonadas o intuiciones no me parece razonable. No obstante la obtención de los datos necesarios a veces precisa realizar estudios y otras labores (sondeos) que suponen un coste no asumible. “Vale más el collar que el perro”; como dice el refrán popular. Vamos a verlo.

EL NIVEL FREATICO

En el caso concreto de la finca aludida anteriormente, un simple vistazo a un mapa de la zona indica que siguiendo la pendiente máxima de la ladera donde se halla la finca hallamos en el fondo del valle un pequeño río y que la diferencia de cota (ver croquis) entre el río y la finca son 80 metros. Tenemos así ya un primer dato concreto. Esto supone que si en la finca hacemos un sondeo de 80 metros de profundidad habremos rebasado con prácticamente total seguridad la superficie freática. Es esta una superficie que por norma general existe en cualquier parte bajo el suelo y que viene a ser una copia del relieve con sus vaguadas y zonas altas pero dibujando en relieve de forma atenuada. Este nivel tras un período de frecuentes precipitaciones (primavera) está mas próximo a las zonas de cumbre que tras la estación seca.

Ahora supongamos que disponemos del algún dato adicional, que debo buscar sobre el terreno (una fuente un pozo o sondeo cercanos,…) que nos permiten precisar más. El nivel freático (ver de nuevo figura adjunta) tiende a subir a medida que sube el terreno y considerando estas circunstancias imaginemos que logramos saber que ese nivel freático lo hallamos a los 60 metros bajo la finca. Aquí ya tenemos otro dato importante. Esto supone que con 80 metros de sondeo los últimos 20 discurrirán por debajo del nivel freático.

Este nivel tiene la característica de que bajo el mismo todos los poros y diminutos huecos o fisuras que hay en el terreno están llenos de agua. Si el agua de estos huecos se vierte hacia el sondeo (es lo normal) al cabo de un cierto tiempo los últimos 20 metros de sondeo se hallarán llenos de agua. Una ver llegada esta situación y como ocurre en cualquier pozo, el nivel de agua se estabiliza y aparentemente el agua queda estancada al igual que en un depósito. Suponemos que se trata de los llamados acuíferos libres. Si fuese un acuífero confinado entonces el agua podría ascender por el sondeo hacia arriba, hasta incluso llegar sin mas a la superficie.

Lógicamente lo que más sencillo de conocer es el diámetro del sondeo. Sea este de por ejemplo 20 centímetros. En este caso en esos últimos 20 metros de sondeo el volumen de agua almacenado será de (0,1 x 0,1 x pi x 20) =0,628 m3 de agua esto es 628 litros. Es como puede verse una cantidad de agua escasa, si la comparamos por ejemplo con la contenida en los pozos tradicionales de “toda la vida”; esos que suelen tener menos de 10 metros de profundidad pero cuyo diámetro puede ser perfectamente de 2 metros y en los que a menudo se hallan llenos de agua los últimos 3 por ejemplo. En este caso el volumen sería de 9,42 metros cúbicos es decir 9.420 litros.

Este dato es importante ya que indica que es mucho más eficaz almacenar volúmenes de agua interesantes para el riego de pequeñas fincas mediante los pozos tradicionales que mediante profundos pero estrechos sondeos. Otro tema es el agua que mana o pueda manar en un sondeo profundo y la que nos puede suministrar un pozo de los tradicionales. En nuestros tiempos cada vez es más frecuente la práctica de acudir a sondeos profundos (y costosos) porque las épocas de sequía que parecen cada vez más frecuentes, hacen inútiles los pozos tradicionales. Así pues volvamos al caso del sondeo.

Lo que interesa saber es el tiempo que ha de transcurrir para que una vez extraída toda esa cantidad ( volumen) de agua se vuelva a la situación inicial; es decir a tener los últimos 20 metros de sondeo llenos de agua. En definitiva se trata de poder calcular “lo que manará” el sondeo o dicho técnicamente el caudal que nos puede proporcionar. Si una vez vaciado el sondeo al cabo de una hora estuviese lleno ello supondría un caudal medio de 0,17 litros/segundo. Ahora habría que ver si esto es suficiente o no, para lo que se pretenda regar en esa finca. En cualquier caso de lo que se trata es de saber que caudal nos puede proporcionar el sondeo, antes de hacerlo. Esta es la cuestión. Para saber esto necesitamos determinar la cantidad de agua que se filtrará a través de sus paredes en esos últimos 20 metros. Es sencillo calcular la superficie de estos últimos 20 metros. Son (2 x pi x 0,1 x 20)= 12,56 metros cuadrados. Esto supone una velocidad media de 4,9 cm/hora del agua, suponiendo que entrase al sondeo como una masa continúa por toda la superficie del mismo. Estos son cálculos muy sencillos, pero a partir de aquí empiezan los problemas complejos. Para saber el caudal de agua que manará una vez realizado el sondeo a través de esos 12,56 metros cuadrados; es decir los litros de agua por minuto (por ejemplo); necesitamos conocer no sólo las características del sondeo y la disposición lo más exacta posible del nivel freático; también hay que conocer ciertas características del terreno, en concreto lo que se conoce como los parámetros hidráulicos del acuífero del que pretendemos extraer el agua. Estas características del terreno en una zona concreta sólo se pueden conocer con rigor si se hacen una serie de sondeos y se practican lo que se conoce como bombeos de ensayo. Aquí está pues el punto clave y que explica porqué “vale mas el collar que el perro”. Si hay que hacer tres (mínimo) o cuatro sondeo en una finca de media hectárea, para posteriormente poder determinar si es viable,… o no, hacer un sondeo para poder regarla con comodidad; nos hallaremos ante una situación complicada. Incluso aunque sólo hubiese que hacer uno en vez de tres o cuatro el tema sería quizá poco viable.

Hay que señalar que cuando se extrae agua de un pozo o sondeo lo que se provoca alrededor del punto de extracción, es la aparición de una zona en forma de embudo en la que no hay agua porque esta es la extraída Este embudo altera la forma inicial de la superficie freática. Este embudo en cuyo centro se halla lógicamente el pozo o sondeo es lo que se denomina cono de descensos. Lo ideal es que este embudo llegue un momento en que se estabilice y no se haga más grande. Si esto no ocurre llegará un momento en el que no se podrá seguir extrayendo agua; pues ese embudo se habrá convertido en una superficie casi plana y el agua que llegaría al sondeo sería insignificante para el caudal de extracción normal de la bomba.

EL CAUDAL Y LOS ACUIFEROS

Una creencia popular aún muy arraigada considera que el subsuelo está recorrido por una serie de “venas” o corrientes de agua, por las que esta circula como lo hace por las tuberías que instalan los fontaneros y que el caudal de agua (un litro por minuto por ejemplo); es constante. Según esta idea, que es insisto equivocada, la “gracia” al hacer un pozo o sondeo es hacerlo justamente donde pueda “empalmar” con alguna de estas “tuberías” subterráneas y punto. El caudal del pozo será el que lleva esa tubería subterránea (o varias). Así de simple, pero así de absurdo. Es una idea totalmente equivocada.

Al pensar en el caudal de agua que podemos extraer del subsuelo, hemos de pensar mas bien en lo que ocurre cuando tenemos un depósito o un estanque con agua. ¿Qué caudal podemos obtener? Pues este dependerá entre otras circunstancias de lo que abramos la llave de salida. En el subsuelo hay zonas a veces muy extensas en las que los poros, huecos o fisuras del terreno están llenos de agua que con más o menos facilidad se puede extraer. Son los llamados acuíferos que en cierto modo se comportan como almacenes subterráneas de agua y que (esto es esencial) se recargan de modo natural con el agua de la lluvia o la nieve y en muchos casos se van descargando de modo natural a través de los manantiales, los ríos y arroyos. Puede haber acuíferos muy profundos es decir que se hallen por debajo de la cota inferior de una zona y que durante muchos años permanezcan sin variación alguna y que en caso de necesidad se podrían explotar; aunque eso si a costa de bombeos muy profundos y por ello quizá tan costosos que sean inviables.

En el caso de la finca de la que he hablado en este artículo y dada su situación y la geología del entorno yo creo que el agua que en su caso se podría extraer pertenece a lo que se llama un acuífero libre. En este tipo de acuíferos los cálculos son quizá mas complicados que en los conocidos como acuíferos confinados. Ahora imaginemos que se conociese el valor de la permeabilidad del terreno en esa zona y también la disposición del nivel freático (que es una superficie no lo olvidemos). En este caso y tras los pertinentes cálculos se podría determinar que caudal constante podemos extraer de modo continuo para que durante mucho tiempo se pueda extraer un caudal constante de agua. Lo de mucho tiempo lógicamente es una expresión ambigua. Este período en el mejor de los casos podría entenderse como que son varios años; siempre y cuando eso si no haya cambios exagerados de la climatología. Los acuíferos se recargan año tras año en la temporada lluviosa; pero si esta experimenta durante varios años cambios significativos el mantenimiento de un caudal constante se hace imposible.

En cualquier caso y aquí es a donde yo quiero llegar, lo que he pretendido en este artículo es explicar cual es la filosofía de trabajo para buscar agua de modo racional, que es la misma que se emplea por ejemplo para medir una finca: obtener los datos necesarios y luego calcular. En la medida en que los datos tomados más se ajusten a la realidad y siempre que los cálculos se realicen de modo correcto; conseguiremos unos resultados mejores es decir más coincidentes con lo que realmente tendremos una vez se realice lo que interesa que es la extracción de agua subterránea en cantidades aceptables.

Rogelio Meléndez Tercero

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