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Recarga de Acuíferos

Rolando Araos

Created on September 22, 2020

En momentos donde la disponibilidad de agua dulce es crítica, la recarga de acuíferos surge como una opción para cuidar uno de los recursos más valiosos. Esta implica recargar las fuentes naturales de agua ubicada en las napas subterráneas. De esa forma, el agua extraída se repone.

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RECARGA DE ACUÍFEROS

Los acuíferos tienen el potencial para almacenar volúmenes de agua similar al de los embalses, pero con una menor inversión de capital y menores impactos sociales y medioambientales

Infografía: Rolando Araos M.

Basado en: Guía Metodológica para la Recarga Artificial de Acuíferos de la Comisión Nacional de Riego (CNR).

Las recomendaciones que se entregan a continuación solo son válidas para aquellos acuíferos considerados como libres o no confinados.

Ver todos los sistemas de recarga

¿Cuáles son los acuíferos libres?

Recargar un acuíferofuera del cauce

La recarga paso a paso

Recargar un acuífero dentro del cauce

Recarga a través de pozos secos

ACUÍFEROS LIBRES

¿Qué son?

Un acuífero catalogado como "libre" o "no confinado" implica que solo tiene una capa impermeable y que se encuentra cercano a la superficie. Un acuífero confinado, en cambio, posee dos capas impermeables que dificultan acceder a este.

Los métodos de recarga que se mostrarán en el resto de las infografías serán válidas solo para este tipo de acuíferos, según lo que estipula la guía de la Comisión Nacional de Riego (CNR).

Cuando la superficie freática traspasa el terreno se forman lagunas o humedales

Dentro de una captación, el nivel de agua indica la superficie freática

Superficie freática(línea roja)

Un acuífero confinado tendría otra capa impermeable

Nivel de aguadentro de la captación

Aguainfiltrándose

Terreno impermeable(el agua no traspasa este punto)

Espesor del acuífero

Acuífero por dentro

Componentes parala recarga de acuíferos

Los seis componentes enumerados a continuación, están basados en las Guías Australianas para el Reciclaje de Agua

Zona de captura

Presa, piscina de detención, humedal o canal donde el agua es retenida o desviada hacia el lugar donde será tratada

Pretratamiento

Zona donde se separan los elementos sólidos del agua a través de sistemas pasivos (ej. balsas de decantación) o sistemas de ingeniería (ej. filtro de arena)

Recarga

El agua permea el suelo y viaja hasta el acuífero donde se almacenará. Esto se logra a través de métodos de infiltración o de inyección

Almacenamiento subterráneo

Corresponde al acuífero donde se almacena el agua

Recuperación

El agua es descargada de forma intencional a un ecosistema que depende del recurso hídrico

Uso final

El agua obtenida puede ser utilizada para riego agrícola

Zona de captura o desvío de cauces

Presa, piscina de detención, humedal o canal donde el agua es retenida o desviada hacia el lugar donde será tratada

Pretratamiento para eliminar contaminantes

En este ejemplo, se utiliza un método de decantación para limpiar el agua

Proceso dedecantación

Siguiente

Recarga

El agua, una vez que se encuentra limpia, pasa a una piscina de infiltración. Esto le permitirá al recurso hídrico traspasar el suelo y recargar el acuífero

Suelo permeable

Agua limpia

Velocidad de infiltración mínima: 0,5 metros por día

Almacenamiento subterráneo

El acuífero, lugar de almacenamiento natural del agua bajo la superficie, es recargado mediante este proceso

Suelo permeable

Acuífero no confinadoo libre

Suelo impermeable

Acuífero se recarga

Siguiente

Volver

Recuperación del agua

A través de un punto de captación, es posible extraer parte del agua disponible en el acuífero

Se puede acoplar un sistema de riego

Punto de captacióndel agua

Acuífero

Uso final

El agua puede utilizarse para riego agrícola (un postratamiento del agua puede ser necesario antes de su uso)

Volver

Métodos de recargade acuíferos libres

Escoger un determinado método de recarga dependerá de las condiciones específicas del sitio. No existe una solución única o correcta.

Además, factores como el costo de instalación, suelo, las condiciones hidrológicas locales, la calidad de la fuente de agua y área de terreno disponible también pueden influir en la decisión final.

Tal como se mencionó anteriormente, estos métodos solo aplican para aquellos acuíferos no confinados o libres.

Fuera del cauce

Piscinas de infiltración

Tratamiento suelo-acuífero

Zanjas de infiltración

Galerías de infiltración

Canales de infiltración

Dentro del cauce

Estanques de percolación

Represas subterráneas

Descargas de agua de represas

Pozos secos

Pozos secos

piscinas de infiltración

Modalidad - Fuera del cauce

Esta alternativa corresponde a piscinas o balsas de poca profundidad. Generalmente se construyen fuera del cauce. El agua es desviada a estas piscinas por bomba o gravedad.

Para funcionar adecuadamente, es fundamental que el suelo bajo la piscina sea permeable, es decir, que el agua avance 0,5 metros por cada día como mínimo.

El diseño es simple y sencillo

Permeabilidad mínima:0,5 m/día

3 a 12 meses en construirse

Costo: 152 CLP/m3

Vida útil cercana a los 30 años

Suelo permeable (el terreno permite que el agua se infiltre)

Agua que ha sido desviada de otro cauce

Acuífero no confinadoo libre

Suelo impermeable

Acuífero se recarga

Siguiente

Volver

tratamientosuelo-acuífero

Modalidad - Fuera del cauce

El tratamiento suelo-acuífero (SAT) es una variación del método de piscinas de infiltración. Este generalmente (pero no exclusivamente) se aplica a la recarga del acuífero con aguas residuales tratadas.

El agua se recarga de forma intermitente, alternando entre ciclos húmedos y secos, para facilitar la eliminación de nutrientes y patógenos desde la superficie de la piscina.

Aguas residuales tratadas

Suelo permeable

Acuífero se recarga

Suelo permeable

Acuífero no confinadoo libre

Secado ayuda a eliminar potenciales patógenos

Tras infiltrar toda el agua, la piscina queda seca

Siguiente

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galerías deinfiltración

Modalidad - Fuera del cauce

Las galerías de infiltración cuentan con una estructura vacía que permite facilitar la infiltración de agua hacia el suelo.

Al no haber cuerpos de agua al aire libre, este método evita peligros como crecimiento de algas, malos olores, plagas de insectos y/o dificultades asociados a la seguridad pública.

tiempo

Se requieren entre 3 a 12 meses para instalar esta modalidad

Profundidad

Las galerías se instalan a una profundidad de entre 2 a 3 metros

materiales

Las galerías se suelen forrar con geotextil permeable y ser cubiertas con tierra vegetal tras ser enterradas

costo

Este asciende a 0,19 dólares por metro cúbico. Puede variar dependiendo de la infraestructura

Las galerías, por fuera, están forradas con un material geotextil permeable

Tras ser instalada, esta se debe tapar con tierra

*Podrían requerirse barreras a los costados de la galería para evitar que las raíces la dañen

Dentro de la galería, hay una tubería perforada por donde escurre el agua

Profundidad:2 a 3 metros

A partir de este punto,el agua comienza a infiltrarse

Se extrae el aguadesde el acuífero

Siguiente

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zanjas deinfiltración

Modalidad - Fuera del cauce

Las zanjas de infiltración son canales construidos en laderas con el objetivo de captar el escurrimiento de agua, evitar procesos erosivos y conservar el suelo y el agua.

Son relativamente poco profundas y permiten la infiltración de agua en el suelo, pero también pueden recargar acuíferos poco profundos y no confinados.

Costo:El costo de la excavación mecánica, al menos en la zona centro norte y centro sur, oscila entre 1.683 y .2375 pesos por cada metro cúbico

Tiempo:Desde el inicio hasta el final de las obras, bastarán con un par de días o semanas para completar el trabajo

Consideraciones:Las zanjas deben ser limpiadas con frecuencia para asegurarse de que no está siendo obstruida por sedimentos finos o vegetación excesiva

Inclinación:Las pendientes donde se instale la zanja deben tener una inclinación de entre 10% a 40%, idealmente

Ancho de la zanja:40 cm

Pendiente

Agua de la zanja puede infiltrarse en el suelo y el acuífero

Profundidad de la zanja: 40 cm

Suelo permeable

Acuífero poco profundo

Siguiente

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Canales deinfiltración

Modalidad - Fuera del cauce

Este método utiliza canales existentes no revestidos fuera de la temporada de riego. Para ello, se mantienen las bocatomas abiertas con el fin de permitir la entrada de excedentes de caudales, hasta una zona donde serán retenidas o contenidas.

También se pueden construir canales para desviar y capturar las escorrentías de aguas lluvias provenientes de laderas altas y zonas afectadas por la erosión.

Para utilizar estos canales con fines de recarga durante el invierno, es necesario mantener el canal limpio, sin material vegetal y evitar revestirlo completamente para mantener las tasas de infiltración.

tiempo

La implementación puede tomar un par de días. Sin embargo, este tipo de canales es bastante común en el país y puede no ser necesario realizar ninguna obra adicional

autorización

Para dejar las bocatomas abiertas durante el invierno es necesario contactarse con la Dirección General de Aguas (DGA)

materiales

Es recomendable contener el agua con diversas estructuras, sean barreras, compuertas, entre otros

costo

El costo de realizar las excavaciones correspodientes oscila entre 1.683 a 2.375 pesos por metro cúbico

Compuertas retienen agua del canal

Evita que agua del canal caiga en el río y no se infiltre

Canales de distribución existente sin revestimiento

Separación entre elrío y el suelo

Río

Infiltración aumentada en invierno

Acuífero

Infiltración natural

Siguiente

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estanques depercolación

Modalidad - Dentro del cauce

Este tipo de estanques se construyen en ríos que presentan caudales temporales, es decir, se forman tras una lluvias y posteriormente se secan.

El objetivo es no perder el agua de dicho río, por lo que a través de un muro o contención de baja permeabilidad se obstruye el cauce del mismo facilitando la infiltración del agua a través del suelo hacia el acuífero.

El agua que se recargue al acuífero podrá ser extraída aguas abajo.

Esta técnica será efectiva cuando el curso de agua sea relativamente estrecho o la topografía cercana permita construir muros de represa.

mantención

El mantenimiento de la permeabilidad del arroyo puede ser costoso. Todos los años se debe realizar una remoción mecánica de las capas del suelo

materiales

Es recomendable contener el agua con una estructura de baja permeabilidad. Por ejemplo, un muro de arcilla

costo

El costo total de la obra es de 152 pesos por cada metro cúbico. Es un valor similar al de las piscinas de infiltración

tiempo

La instalación puede tomar entre 3 a 12 meses, dependiendo de las condiciones de la zona

Agua detenida proveniente de río intermitente

Muro o contención de baja permeabilidad que evita que el agua continúe su curso

Agua seinfiltra

Acuífero

Punto de extracciónde agua

Siguiente

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represasubterránea

Modalidad - Dentro del cauce

Este tipo de represa se aplica a ríos intermitentes donde la roca madre dificulta el flujo del acuífero.

Para ello, durante períodos donde el acuífero baja su nivel de agua, se debe perforar hasta la roca madre y montar una muralla o barrera de baja permeabilidad (por ejemplo, arcilla).

La recarga de este acuífero ocurre en otro punto de la superficie en la que se esté trabajando, por ejemplo, río arriba a través de piscinas de infiltración.

costo

El costo total de la obra es de 152 pesos por cada metro cúbico. Es un valor similar al de las piscinas de infiltración

tiempo

La instalación puede tomar entre 3 a 12 meses, dependiendo de las condiciones de la zona

utilidad

Permite aprovechar los recursos de un acuífero cuando las velocidades del agua subterránea son muy altas

materiales

Es fundamental que la estructura de baja permeabilidad evite el flujo de agua para aprovechar al máximo el recurso hídrico

Aquí escurre el río intermitente

Muro de material impermeable

En este punto se puede extraer el agua

En este sector,el agua del acuífero sí puede circular

Agua no puede traspasar la barrera

Roca madre(impermeable)

Siguiente

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descarga de aguas de represas

Modalidad - Dentro del cauce

Esta alternativa contempla detener y liberar el agua lentamente cuando esta va bajando en una pendiente tras ser descargada desde una represa.

Esto evita que el agua descargada se pierda ya que el recurso hídrico se infiltra a través del lecho del río hacia el acuífero mientras está detenida.

Para aumentar la eficiencia de esta técnica, es recomendable contar con varias murallas o barreras a través del río las que deben contar con un espacio o agujero el que debe ser capaz de permitir el flujo de agua para impedir el rebalse del tope.

tiempo

La instalación puede tomar entre 3 a 12 meses, dependiendo de las condiciones de la zona

unión

Este método puede combinarse con la represa subterránea: la recarga se realiza arriba y la descarga de agua subterránea desde más abajo

materiales

Se debe verificar que el muro o barrera sea de una altura capaz de contener el volumen de agua que bajará por la pendiente

costo

El costo total de la obra es de 152 pesos por cada metro cúbico. Es un valor similar al de las piscinas de infiltración. Aunque se pueden utilizar presas existentes

Agua proveniente de una represa

Lo ideal es que, en una misma pendiente, existan varias barreras similares

Espacio evita que agua rebalse el muro

Acuífero

Agua seinfiltra

Punto de extracciónde agua

Siguiente

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pozossecos

Modalidad - Pozos secos

Los pozos secos, también conocidos como pozos de gravedad, son una técnica de infiltración que utiliza pozos poco profundos y de gran diámetro para recargar un acuífero no confinado por gravedad.

Este método será de gran utilidad cuando las primeras capas bajo tierra presenten una baja permeabilidad o el espacio no sea suficiente para instalar una piscina o galería de infiltración.

tiempo

Se requieren entre 3 a 12 meses para instalar esta modalidad

diseño

En la fase de diseño del proyecto, se deberá determinar la tasa de infiltración del agua en el suelo

mantenimiento

Es aconsejable llenar el pozo con grava y una capa de !ltro de arena gruesa, para favorecer la in!ltración y reducir los costos de mantenimiento

costo

Este asciende a 124 pesos por por metro cúbico

Las galerías, por fuera, están forradas con un material geotextil permeable

Cámara de sedimentación

Escorrentía pluvial (viaja hacia el pozo seco)

Pozos secos

Perforaciones en el revestimiento del pozo seco

Rejilla

Sedimentos

Capa de baja permeabilidad(arcilla)

Infiltración

Acuífero

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