von Lina Gil Vor 4 Jahren
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Comisión Internacional en Irrigación y Drenaje (1968)
Fórmula de Abdulrazzak y Morel-Sytoux (En: Kruseman, 1997)
Fórmula de Walter (En: Kruseman, 1997)
Turc (1954)
Cheeturvedi (Sinha y Sharma, 1988)
Mander y Shiftan (1981)
Aunque el principio físico expresado en la ecuación de Darcy es simple, su implementación para estimar la recarga real es difícil debido a errores inherentes a la mayoría de los métodos para determinar las propiedades hidráulicas, (especialmente en suelos secos) y a su variabilidad espacial.
Método de dos pozos: Consiste en introducir un trazador dentro del barreno de inyección y monitorear su llegada en otro barreno ubicado aguas abajo en la dirección del gradiente. La curva de penetración (concentración de trazador contra tiempo) se grafica, y se usa el tiempo de tránsito promedio para calcular la velocidad de filtración
Punto de dilución ó método de un pozo: Este método permite calcular la velocidad de filtración a cierta distancia del canal, mediante la adición de una concentración conocida de un trazador a un barreno dentro del estrato adyacente, y luego el monitoreo de la tasa de dilución de este trazador. La concentración se estima indirectamente a través de mediciones de conductividad en el agua.
Penetración en el lecho: Fue desarrollada originalmente utilizando sal como trazador, se esparcen los cristales en el lecho y luego se inserta una sonda de conductividad eléctrica en el sedimento del canal.
Colorantes
La temperatura
Bromuro
Nitrato
Isótopos
Los trazadores pueden utilizarse para determinar las fuentes que originan la recarga, donde hacen el papel de señalizadores, o para determinar la cantidad de flujo que alcanza las reservas subterráneas. La técnica de señalizadores consiste en inyectar un trazador y luego rastrearlo en un área determinada
Los trazadores son sustancias que se encuentran en el agua y se pueden detectar por medios visuales o analíticos y sirven para definir caminos preferenciales de flujo, identificar mecanismos responsables de generación de flujo, identificar fuentes de solutos y sistemas de contaminación, calcular el ciclo biológico de nutrientes dentro de un ecosistema, determinar fuentes de recarga.
Descarga de la cuenca: Descarga promedio = Recarga neta promedio + tasa de extracción Si el acuífero no es explotado, la tasa de extracción es cero, por lo tanto: Descarga promedio = Recarga neta promedio
Aumento del Nivel Freático: El volumen almacenado producto de un aumento del nivel freático es igual a la recarga, luego de tener en cuenta otros flujos de entrada y salida como pozos de bombeo y flujo entre acuíferos.
Balance de ríos y canales de agua. Puede realizarse por dos métodos:
Encharcamiento La recarga se estima midiendo la disminución del nivel del agua luego de haber aislada una sección del canal. Cuando las pérdidas por evaporación y cualquier precipitación que entra han sido tenidas en cuenta, la caída neta en el nivel de agua se atribuye a la infiltración.
Medidas de caudal La manera más sencilla para estimar las pérdidas por transmisión a lo largo de un canal ya sea natural o de irrigación es mediante un balance de agua del flujo.
Balance de humedad del suelo. En el cual la lluvia y la evapotranspiración potencial constituyen los datos de entrada al balance y la evapotranspiración real y la recarga son los datos de salida. Si se utilizan largos intervalos manteniendo los mismos parámetros se pueden presentar valores de recarga muy bajos o inclusive nulos.
Para hacer el balance hídrico se aplica el principio de la conservación de masa a una cierta región de volumen conocido (volumen de control), definida por unas condiciones de frontera, durante un período de tiempo. La diferencia en las entradas y las salidas debe ser igual al cambio en el almacenamiento de agua.
Los lisímetros tienen la capacidad de superar el problema del flujo bajo, y si la profundidad es suficiente, las variaciones de año a año, pero los problemas de la variabilidad lateral, el costo y las modificaciones del régimen de humedad del suelo permanecen sin resolver.
Es más fácil y menos costoso usar un lisímetro para detectar los contaminantes potenciales antes de que ellos alcancen los recursos que se desean proteger.
El costo de la construcción de un lisímetro es alto y solamente dan medidas puntuales de la recarga, además, por necesitarse un monitoreo en un intervalo grande de tiempo los costos aumentan más.
Los lisímetros son tanques o bloques, instrumentados llenos de suelo alterado o inalterado, con o sin vegetación donde el flujo que circula a través de él puede ser medido; el bloque de suelo es aislado hidrológicamente del suelo que lo rodea, pero es una muestra representativa porque tiene la misma vegetación y está expuesto al mismo clima.
Medidores de infiltración: Miden la recarga en canales de riego y ríos.
Este método consiste en una “campana de filtración” o cilindro el cual es introducido dentro del sedimento en la base de un canal; junto al cilindro está un tanque de agua, la tasa a la cual el agua dentro del cilindro se infiltra es determinada por cambios en el volumen del tanque. El cilindro es insertado mientras la manguera se deja abierta para permitir que escape el aire y el exceso de agua. La bolsa plástica permanece sujeta a la manguera y flota justo bajo la superficie.
El único método que se puede aplicar en la práctica de medidas directas del flujo de recarga es el lisímetro, en el cual los diferentes componentes del balance de agua se miden con exactitud.
Los cuerpos superficiales de agua constituyen áreas de recarga.
Los niveles freáticos son profundos, por lo tanto la zona no saturada es de gran espesor.
La recarga se localiza en las partes bajas del terreno.
El proceso de recarga es intermitente.
La recarga localizada es dominante.
La tasa de recarga es limitada por la disponibilidad de agua en la superficie.
Los cuerpos superficiales de agua constituyen áreas de descarga.
Los niveles freáticos permanecen cerca de la superficie, por lo tanto la zona no saturada es de poco espesor.
La recarga se da en las partes altas del terreno.
El proceso de recarga es más o menos continuo.
La recarga por precipitación es dominante.
La tasa de recarga es limitada por la habilidad del acuífero para almacenar agua.
Error de cálculo: puede evitarse si se verifican cuidadosamente las unidades y la exactitud del programa que se está utilizando.
Error de medición: depende del equipo usado y de las habilidades de quien está encargado de tomarlas. Es el tipo de error que generalmente se considera.
No tomar en cuenta la Variabilidad espacial y temporal
Modelo Conceptual incorrecto: es el error más común y más serio que se puede cometer, se presenta cuando no se comprendió por completo el proceso de recarga o cuando se realizan demasiadas simplificaciones en las hipótesis del estudio.
Validación: la validación indica que en las circunstancias observadas el método produce errores razonables.
Calibración: con este procedimiento se ajustan las observaciones disponibles con los parámetros de los métodos de evaluación.
Observación y medida: la observación de la recarga requiere tiempo, el cual debe ser suficiente para caracterizar las diferentes variables hidrológicas, la medición incluye tomar medidas de variables relacionadas con la recarga.
Evaluación: es la obtención de valores medios. En general para esta evaluación se utilizan fórmulas y modelos que generan grandes incertidumbres.
1. Cuánta recarga puede aceptar el acuífero? 2. Cuánta agua puede transmitir la zona no saturada? 3. Qué otro destino hay para la recarga potencial y cuan lejos está? 4. Cuánto potencial de recarga hay? 5. Cuánta es la recarga real? 6. Cómo se puede comparar con otra estimación?
Recarga histórica: Está relacionada con lo que se conoce como tiempo de residencia, definido como el tiempo que permanece un volumen determinado de agua en las reservas subterráneas desde que se convirtió en recarga hasta que vuelve a hacer parte del ciclo hidrológico activo.
Recarga perenne: Ocurre en ciertos lugares del trópico húmedo donde el flujo de agua descendente es casi permanente y puede ocurrir una recarga continua.
Recarga estacional: Ocurre regularmente, por ejemplo durante el período húmedo en regiones húmedas y secas.
Recarga a corto plazo: Ocurre ocasionalmente luego de una fuerte lluvia, se da principalmente en regiones donde no hay estaciones húmedas y secas muy marcadas.
Las propiedades del suelo y del acuífero incluyendo el proceso de recarga varían de un lugar a otro lateral y verticalmente. La variabilidad espacial de las propiedades de los acuíferos y acuitardos es siempre muy elevada, aún aquellos que se consideran más homogéneos.
Zona vadosa: Tiene espesor variable y pueden existir en ella acuíferos colgados los cuales pueden ocasionar flujo horizontal; el flujo descendente que sale de ella es igual a la recarga al acuífero.
Zona radicular o suelo edáfico donde se da la infiltración del agua lluvia, la evaporación y la transpiración.
Subzona capilar: es la región de transición a la zona saturada y su parte inferior está también saturada.
Subzona intermedia: sus características son totalmente similares a la zona anterior y está situada debajo de ella.
Subzona sometida a evaporación: comprendida entre la superficie del terreno y los extremos de las raíces de la vegetación. Puede tener espesor muy pequeño cuando no hay vegetación, o alcanzar grandes profundidades cuando la vegetación es abundante.
Luego de presentarse un movimiento horizontal del flujo debido a las diferentes condiciones hidráulicas de las capas que constituyen el perfil del suelo.
Por un movimiento descendente del agua debido a las fuerzas de gravedad.
