R ESERVAS Y R ECURSOS DE A GUA S UBTERRÁNEA

La definición y valoración de las reservas y recursos es uno de los aspectos más controvertidos de la hidrogeología, debido tanto a la imprecisión y complejidad de las definiciones como a las dificultades para asociar los distintos aspectos involucrados con las situaciones reales encontradas en la naturaleza.

Se denominan reservas en sentido amplio, a la totalidad del agua movilizable existente en un acuífero o sistema acuífero.

Deben tenerse en cuenta en este primer concepto la definición de los límites espaciales del acuífero, en especial la profundidad, basada en criterios estratigráficos y donde reviste especial importancia tanto el denominado “basamento impermeable” como el límite superior coincidente en general con el límite superior de la zona de saturación. Al definir las reservas se debe especificar las condiciones del límite superior dando valores máximos y mínimos.

La cantidad de agua contenida es el producto del volumen considerado por la porosidad media, o más correctamente, el producto de la suma de los volúmenes de los diferentes acuíferos reconocidos por la porosidad media de cada uno de los mismos.

Al evaluar las reservas deben tenerse en cuenta las características hidrogeológicas de los diferentes materiales que forman el sistema y el factor tiempo. Las formaciones acuíferas son susceptibles de un vaciado relativamente rápido y sus reservas movilizables en tiempos breves. Es distinto el comportamiento de los acuitardos que si bien pueden presentar volúmenes de agua muy importantes, la movilización del agua contenida en ellos es muy lenta, por lo que solo se pueden considerar como reservas si se habla de tiempos largos, de muchos años.

Otro concepto a tener en cuenta es el de calidad de agua, ya que frecuentemente los acuíferos profundos y los acuitardos contienen aguas salobres o saladas y lo que en general se trata de evaluar es el agua dulce.

Las reservas anuales corresponden a la variación dentro del año y son las que aportan a los manantiales y al caudal de base de los ríos. Son variables según las condiciones hidrológicas y dependen mucho de los cambios en las condiciones climáticas. En un contexto más amplio se pueden considerar desde las reservas estacionales hasta las interanuales, que son las que constituyen las reservas reguladoras o regulatrices. Las mismas son las que se utilizan en el balance de las aguas subterráneas y se evalúan mediante el análisis de las variaciones piezométricas. Resultan tanto más confiables cuanto mayor sea el registro de observaciones disponible.

Las reservas situadas bajo el nivel mínimo de las reguladoras son las reservas seculares o pasivas, llamadas también multianuales. Una parte de ellas drenaría a los ríos si cesara la infiltración y otra permanecería almacenada fija en el terreno por quedar debajo de las cotas de drenaje natural.

Debe tenerse en cuenta que en acuíferos sometidos a explotación, las reservas se modifican, así como su distribución entre reguladoras y seculares, no solo en función del volumen anual extraído, sino también de la distribución temporal y espacial de las mismas; no existiendo un único resultado para una misma explotación global.

En acuíferos conectados a ríos y sometidos a una gran explotación la recarga inducida puede aumentar mucho las reservas reguladoras o la capacidad útil del embalse subterráneo.

Las reservas se refieren a un volumen; en cambio al hablar de recurso se designa un caudal (volumen por unidad de tiempo). Habitualmente se interpreta un caudal permanente o por lo menos de muchos años, sobre todo cuando este alcanza un estado estacionario, aparte de las irregularidades estacionales.

Muchas veces se consideran como recursos de un acuífero el caudal promedio que sale por sus desagües naturales (manantiales, ríos, etc.). Estos recursos varían a lo largo del año y están ligados a las reservas reguladoras, respondiendo a un caudal de flujo de agua subterránea. No deben ser confundidos con el caudal posible de explotación, aunque algunos autores con criterio muy conservacionista consideran que ésta es la máxima explotación permanente que puede hacerse de un acuífero.

1.6.1. Caudal Seguro

El concepto de caudal seguro fue definido como “aquel caudal de extracción del acuífero que puede mantenerse permanentemente, proporcionando agua apta para consumo humano”, aunque más apropiado resulta definirlo como “el caudal medio anual extraído artificialmente del acuífero, sin que se produzcan resultados indeseables.”

Los efectos indeseables pueden ser considerados desde distintos puntos de vista a saber:

• Económicos: que los niveles piezométricos desciendan por debajo de la profundidad económica de bombeo.

• De calidad: que se permita la entrada de agua de mala calidad. • Legales: que se afecten los derechos de otros usuarios.

• Agrícolas: que en los acuíferos freáticos con nivel poco profundo, este no descienda lo suficiente como para no dañar a los cultivos.

• Morfológicos / geotécnicos: que no se produzca una subsidencia del terreno con efectos adversos.

Dado que los perjuicios dependen de la variedad de acciones realizadas sobre los acuíferos y de condiciones naturales tan diversas, muchos autores han propuesto desterrar el término de caudal seguro del vocabulario hidrogeológico.

1.6.2. Balance Hídrico

Al estudiar hidrogeológicamente una región es necesario el conocimiento del ciclo hidrológico, orientado principalmente a evaluar las reservas fluctuantes o generatrices del agua subterránea y su déficit o incremento en función del tiempo y de los eventos naturales. A esta formulación se la conoce como balance hídrico y se expresa mediante una ecuación conocida como ecuación del balance o del equilibrio hidrológico.

El balance hídrico es la aplicación del principio de la conservación de masa a una región definida por determinadas condiciones de contorno. En esa región, que tiene un volumen conocido, durante el período de tiempo en que se realiza el balance la diferencia entre el total de entradas y salidas debe ser igual a la variación del agua almacenada.

La realización de un balance consiste en medir flujos de agua (caudales) y almacenamiento (niveles) en una región seleccionada bien delimitada y en un período de tiempo determinado. Puede ser general, que incluye aguas superficiales y subterráneas, o parcial, que se refiere sólo a aguas superficiales, aguas subterráneas, a un acuífero, al agua del suelo, a una porción del sistema, etc.

Todos los distintos términos de la ecuación deben medirse en forma independiente, pero aún así, como en toda medición física, existen errores de cierre inevitables, producto de la falta de datos suficientes o de la falta de una metodología de evaluación apropiada. En la práctica casi siempre se dispone de pocos datos estadísticos, de períodos de observación muy cortos o de observaciones defectuosas. Por ello y aunque las fórmulas teóricas para la resolución de un balance son más extensas y complicadas, en los estudios hidrogeológicos del país se utiliza en general la denominada ecuación simplificada del balance hídrico general:

I = P - Ef - Evtr donde

P = precipitación

Evtr = evapotranspiración real I = infiltración

La evapotranspiración es el proceso por el cual el agua de la precipitación vuelve a la atmósfera en forma de vapor mediante la acción conjunta de la evaporación directa y de la transpiración de las plantas.

Cuando ocurre bajo condiciones óptimas de humedad del suelo, es decir con la capacidad de campo permanentemente completa, se tiene la llamada evapotranspiración potencial. Constituye por lo tanto un límite superior de la cantidad de agua que realmente vuelve a la atmósfera, denominada evapotranspiración real.

La evapotranspiración potencial puede determinarse mediante métodos empíricos como ser el de Penman, Blaney-Criddle o Thornthwaite. Comúnmente se utiliza este último, aunque en climas secos se cometen errores (Custodio et al, 1976). Por ello sería recomendable usar el método de Penman para todas las regiones climáticas, pero éste requiere un mayor número de parámetros climáticos no siempre disponibles.

La evapotranspiración real puede deducirse de la potencial conociendo, además de la precipitación, la reserva de agua utilizable del suelo, generalmente estimada sobre la base de las características edáficas del área.

La unidad utilizada en general para expresar un balance es el metro cúbico o sus múltiplos, principalmente el Hm3_{, aunque suele utilizarse también el volumen dividido por} la superficie, o sea una altura de agua equivalente expresada en mm.