jueves, 28 de julio de 2011

Capítulo 5 - Hidrodinámica

5.5.2 Hidrodinámica

 El análisis e interpretación del comportamiento hidrodinámico del Acuífero Marifil, tiene por finalidad establecer la ubicación de sus ámbitos de recarga, circulación y descarga. También, definir las direcciones de flujo y los gradientes hidráulicos a partir de los cuales, junto con la transmisividad, la permeabilidad y la porosidad efectiva, se pueden estimar los caudales y las velocidades de circulación subterránea. La hidrodinámica, además es una de las herramientas más valiosas para el desarrollo del balance hídrico subterráneo.

En el diseño de la red de flujo subterráneo brinda un panorama indispensable para lograr un aprovechamiento sostenible, con la necesaria preservación del recurso hídrico.

A medida que el agua se infiltra y fluye a través de los sedimentos, asume una composición química como resultado de su interacción con el entorno físico, evolucionando en su composición, desde las zonas de recarga a las zonas de descarga, siguiendo el modelo desarrollado por Chebotarev (1955) para las secuencias de aniones dominantes en aguas subterráneas en cuencas sedimentarias:


Cabe aclarar que la secuencia catiónica no es tan clara en la realidad, y es la que usualmente mayor número de excepciones presenta.

En el caso particular del Acuífero Marifil esta secuencia se refleja claramente en los relaciones entre cloruros/bicarbonatos y sulfatos/cloruros, (Mapas 11 y 12), y en los mapas individuales de concentración de cada uno de esos aniones (Mapas 4, 5 y 6).

Las mayores proporciones de bicarbonato, observadas en las muestras de aguas superficiales y en las cercanías de la Meseta de Somuncurá, son un indicador claro del área de recarga. El aumento de cloruros hacia el noreste, esto es, al alejarse de la Meseta, nos indican el área de descarga.

La conductividad se define como la facilidad del agua para conducir la corriente eléctrica. La conductividad aumenta rápidamente con la cantidad de iones disueltos. La importancia radica fundamentalmente en la practicidad, ya que se mide en el campo muy fácilmente, y nos indica aproximadamente la salinidad del agua:

               ∑ de iones disueltos (en mg/l) ≈ Conductividad (µS/cm) x 0.75

La conductividad es la inversa de la resistividad, que es una constante que aparece en la Ley de Ohm, y la unidad es el ohmios x metro. Siendo la inversa, la unidad de la conductividad es el ohmios-¹ / metro, denominado Mho o Siemens. Por lo tanto sería Siemen/metro, pero comúnmente se utiliza el µS/cm (microSiemens/cm).

El comportamiento de la conductividad (Mapa 2) confirma esta evolución, ya que si bien se observa un amplio rango de salinidad en las aguas subterráneas, que mayoritariamente presentan entre los 5.000 y 11.000 µS, a 20°C. (Gráfico 30), se evidencia una evolución hacia el norte y noreste, esto es, alejándose de la meseta de Somuncurá (Mapa 2) se observan los mayores valores.

Con respecto a los cationes no se observa la evolución usual de cálcicas a sódicas, destacándose un aumento simultáneo de ambos elementos , en profundidad y hacia el noreste (Mapa 7 y 8). El aumento del catión Calcio se relaciona con la abundancia de ese elemento en toda la columna sedimentaria, ya sea combinado con el sulfato (yeso) o con el carbonato (cementación calcárea).

El patrón evolutivo de la hidroquímica de agua subterránea, del área de recarga a la de descarga, es de sulfatadas cálcicas a cloruradas sulfatadas sódico cálcicas.

martes, 26 de julio de 2011

Capítulo 5 - Hidroquímica

5.5.- Hidroquímica

La metodología empleada en el trabajo consistió primeramente en la recopilación y estudio de la información disponible sobre la zona, incluyendo datos geológicos e hidrogeológicos, y el estudio del inventario de puntos de agua y selección de los más adecuados y representativos para la realización de toma de muestras. La localización de los puntos de muestreo ha estado condicionada también por el número y accesibilidad de las captaciones.

Luego se procedió a la toma de muestras, con determinación de ciertos parámetros físico-químicos in situ (conductividad y pH), para posteriormente continuar con los análisis de laboratorio. Los análisis químicos habituales fueron realizados por el Laboratorio de Análisis de la Cátedra de Edafología de la Facultad de Agronomía de la U.B.A. (13 muestras), y por el Laboratorio de Análisis de Rocas del Departamento de Ciencias Geológicas de la F.C.E. y N. De la U.B.A. (9 muestras). Además tres muestras, consideradas representativas de los distintos ambientes observados en la región en estudio, fueron analizadas en el Instituto de Geocronología y Geología Isotópica, donde se estudió la variación de la relación 34S/32S. El detalle de las muestras, su ubicación y parámetros analizados se ilustran en la Tabla I.

Los análisis de los parámetros químicos se realizaron con los métodos convencionales, y con los datos obtenidos se realizaron los tratamientos estadísticos correspondientes y el estudio de las relaciones iónicas y de distribución. Con estos datos y a fin de facilitar el estudio y la comprensión de los resultados analíticos se confeccionaron los mapas, que incluyen la ubicación de los puntos de muestreo y la evolución de los contenidos de los aniones y cationes principales, y otros parámetros determinados, elaborándose los mapas que figuran en el Capítulo IX.

El análisis no se ha limitado a una mera descripción de las distintas concentraciones y su distribución espacial en la zona en estudio, sino que ha conllevado una interpretación de las implicancias hidroquímicas del modelo conceptual propuesto para el acuífero. Interpretación necesariamente genérica y limitada, como consecuencia de la cantidad de muestras analizadas, los parámetros determinados y el área en que se acotó el estudio.

5.5.1 Clasificación Hidroquímica

En la tabla 1 se presenta el resultado de los análisis químicos efectuados en las muestras tomadas en esta zona. Además de las determinaciones de cationes y aniones mayoritarios reflejados en la misma se han analizado otros parámetros considerados importantes para la caracterización de las aguas subterráneas, y con el objetivo de definir a nivel regional las características químicas de las aguas subterráneas en cada una de las unidades acuíferas se utilizó la metodología de representación gráfica en diagramas para los datos de las muestras analizadas

La caracterización geoquímica para cada punto muestreado, con las relaciones iónicas más características se presentan en los Gráficos 1 a 18. En los Gráficos 19 a 21 se presenta la composición en aniones y cationes mayoritarios agrupados según la pertenencia a alguno de los tres ambientes hidrogeológicos más importantes de la región en estudio, según correspondieran a aguas provenientes directamente de la meseta basáltica (Gráfico 19), a aguas superficiales, de arroyos y lagunas, (Gráfico 20), y a aguas subterráneas correspondientes al acuífero en estudio (Gráfico 21).

Mediante los diagramas ternarios de distribución de las especies aniónicas (Gráfico 31) y catiónicas (Gráfico 32) principales, pero más claramente a través de los diagramas de Piper y Durov (Gráficos 33 y 34) es posible agrupar a las aguas analizadas según su composición. A grandes rasgos podemos decir que evidencian tres grupos. El primero que reúne las muestras 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 14, 17 y 18, que presentan una composición claramente cloruradas y en general se trata de aguas contenidas en el acuífero. Un segundo grupo que reúne las muestras 3, 9, 11, 12, 15a, 15b, 16, LT2 y LT3, de características sulfatadas – cloruradas, y también reúne a muestras del acuífero, pero más próximas a la zona de recarga. Por último existe un tercer grupo, que reúne por decirlo de alguna manera, a las muestras dispersas, que no presentan una composición similar. Allí se ubican las muestras números 6 y 13a, que corresponden a aguas superficiales (Arroyo Valcheta y Laguna del Bajo El Petiso), que son las únicas que presentan una composición sulfatada-bicarbonatada.

Se emplearon diagramas ternarios con el objetivo de identificar tendencias y relaciones entre los grupos de muestras. En el diagrama de aniones (Gráfico 31) se puede proponer la existencia de tres agrupamientos. Un primer grupo reuniría las muestras correspondientes al acuífero profundo (Acuífero Marifil), el segundo las de acuíferos someros y las vertientes de Somuncurá y en el tercero las de ubicación dispersa. Se puede apreciar una tendencia de paso desde el campo de las aguas sulfato - cloruradas al de las cloruradas, a medida que progresamos en la profundidad. Respecto de los cationes (Gráfico 32), la distribución de las muestras responde más a una recta, pasando de sódicas en superficie a sódico cálcicas en profundidad. Una posibilidad sería que esto responde a la litología que atraviesan las aguas, muy rica en sales de calcio, tanto en forma de sulfatos como carbonatos.

En cuanto al ion Ca++, este procede en general de la disolución de calizas, dolomías, yeso y anhidrita, también del ataque de feldespatos y otros silicatos cálcicos, de la disolución de cemento calcáreo de muchas rocas, concentración de agua de lluvia. Está frecuentemente en estado de saturación y su estabilidad en solución depende del equilibrio CO2 – HCO3- - CO3=. Puede precipitarse con facilidad y es muy afectado por el cambio iónico (Custodio y Llamas, 1983)

Conjugando estos dos diagramas ternarios, se obtiene el diagrama triangular de Piper (Piper, Hill, 1963) (Gráfico 33), que trabaja con el cruzamiento de las cantidades porcentuales de los tenores en miliequivalentes/gramo, de los cationes y aniones principales. Permite la presentación de varios parámetros en una combinación de los dos diagramas triangulares, para aniones y cationes por separado, y uno en forma de rombo para mostrar la relación entre ambos grupos de aniones y cationes, donde las muestra son proyectadas como un punto en cada diagrama, pudiéndose agrupar según composiciones similares. Similar criterio sustenta al diagrama de Durov (Zaporozec, 1972) (Gráfico 34), y concordantemente en ambos diagramas observamos que las muestras se agrupan de acuerdo correspondan a aguas superficiales, manantiales que surgen de la meseta o si fueron extraídas del acuífero profundo. En estas últimas además de una similitud química manifiesta entre ellas, se observa un enriquecimiento en cloruros y en calcio y sodio, en profundidad y hacia el norte, pasando de ser aguas cloruro sulfatadas a cloruradas cálcicas.

El diagrama de Schoeller (Gráfico 35) nos permite comparar las muestras representando gráficamente la hidroquímica en ejes semi-logarítmicos. Las concentraciones de los iones más importantes, en meq/l, nos indica una similitud composicional de todas las muestras correspondientes al Acuífero Marifil en general, y donde la mayor dispersión de los datos se manifiesta en la concentración de sulfatos. Al mismo tiempo, y resaltadas en rojo en el gráfico citado, se indican las tres muestras correspondientes a aguas superficiales (Arroyo Valcheta y Lagunas del Galgo y del Bajo El Petiso) que muestran un comportamiento notablemente diferente al resto de las muestras consideradas.

Los diagramas de Frecuencia de concentración (Gráficos 22 al 30 inclusive) nos indican la moda o frecuencia característica, mediante histogramas modales, de cada especie iónica, pH y conductividad, representativos de las muestras del Acuífero Marifil. De estos análisis se concluye que las aguas de este acuífero, de naturaleza clorurada sulfatadas, sódico cálcicas, presentan en promedio una concentración de 850 mg/l de Na+, entre 300 y 400 mg/l de Ca++, entre 15 y 40 mg/l de K+ y de entre 80 y 160 mg/l de Mg++; entre 1500 y 2000 mg/l de Cl-, entre 300 y 1000 mg/l de SO4=, de 100 mg/l de HCO3-, un pH entre 7,5 y 8

Por lo expuesto respecto de la caracterización hidroquímica y geoquímica de las aguas dominantes en el Acuífero Marifil, corresponde clasificar a las mismas como cloruradas sulfatadas sódico cálcicas.

viernes, 22 de julio de 2011

Capítulo 5 - Hidráulica

5.4.- Hidráulica

Con los datos proporcionados por el perfilaje resistivo del Pozo La Travesía II se eligió la última sección de la perforación para la ubicación de filtros. Este tramo final, ubicado entre los 70 y 74 m.b.b.p. se atribuye una grava fina o material de alteración de roca volcánica, también saturada con aguas de elevada salinidad.

Una vez finalizadas las operación de construcción y desarrollo de la captación, se procedió a realizar los ensayos de bombeo con el fin de determinar el comportamiento hidráulico del acuífero. La utilidad de estos estudios radica en que permiten estimar la cantidad de agua que puede extraerse de una captación bajo condiciones previamente establecidas, es decir con propósitos de aforo. Para este tipo de pruebas, es suficiente obtener información del pozo de bombeo y de uno o dos pozos menores de observación o piezómetros. Estos ensayos también nos permiten determinar las propiedades hidráulicas de un acuífero, para poder predecir posteriormente su comportamiento bajo situaciones diversas y evaluar la disponibilidad de recursos de agua subterránea.

Las pruebas de bombeo consisten básicamente en dos tipos de ensayos. Uno es el denominado escalonado o de régimen variable, con aumentos sucesivos del caudal extraído, a fin de observar los descensos de los niveles piezométricos, y el otro es el ensayo a caudal constante. A los fines prácticos, estos ensayos tienen por objetivo determinar el caudal adecuado de explotación, el que deberá ser sustentable a través del tiempo y la depresión que éste induce no debe superar el nivel al que se encuentra sumergido del equipo de bombeo.

5.4.1 - Ensayo de bombeo escalonado o régimen variable

En el primero se bombean sucesivos caudales crecientes hasta determinar la máxima capacidad de la captación. Para cada caudal bombeado se registra los niveles piezométricos en función del tiempo hasta que se observe un estado de equilibrio, es decir, hasta que el nivel dinámico se estabilice. Un nivel de bombeo se considera estabilizado si no sufre cambios por un período de tiempo determinado. De la curva de rendimiento, que surge de graficar caudal v/s nivel dinámico estabilizado, que se generada durante el ensayo, se obtiene el criterio para clasificar el tipo de acuífero y también para recomendar un caudal de explotación. Esta curva es la representación gráfica de la relación entre los caudales extraídos y los abatimientos que se han producido en el pozo para condiciones de equilibrio dinámico, durante la ejecución del ensayo.

El ensayo de bombeo escalonado realizado en la captación La Travesía III presentó las siguientes características, partiendo de un Nivel estático de la captación: 57.65 m.b.b.p., y con la bomba ubicada a 79 m.b.b.p.


De forma aproximada se calcula la transmisividad en forma empírica, en función de lo expuesto por Custodio Llamas, (1983) según:

T m²/día = Ce m³/h.m * 1,4* 24 = 13.01 m²/día

En el Gráfico 51 se muestra el abatimiento del nivel piezométrico durante el ensayo escalonado.

5.4.2 - Ensayo de bombeo a régimen permanente

En los ensayos a caudal constante, éste debe mantenerse fijo durante toda la realización de la prueba. Se bombea el caudal recomendado por un período de tiempo más largo, de por lo menos 24 horas, para verificar las condiciones de operación del pozo a largo plazo.

Se realizó sobre la perforación La Travesía II un ensayo de bombeo a caudal constante por espacio de 48 hs. con una perforación de observación o piezómetro. Se tomaron niveles dinámicos en la perforación y en el piezómetro, que permitieron calcular los parámetros hidráulicos del acuífero. Los datos iniciales se detallan en la siguiente tabla:



Para la interpretación de los resultados, en primer lugar se debe disponer la información del ensayo en un gráfico de tiempo-abatimiento en escala doble logarítmica, lo que permitirá en muchos casos reconocer el tipo de acuífero. Una vez que se conoce el tipo de acuífero se procederá a determinar sus propiedades utilizando las ecuaciones correspondientes. En general, las propiedades podrán determinarse por procedimientos analíticos o procedimientos gráficos.

La interpretación de la curva de bombeo depresión vs. tiempo permitió determinar los siguientes parámetros hidráulicos del acuífero:


De los resultados se desprende que se trata de un acuífero semiconfinado de baja transmisividad (Gráfico 40). Este resultado es consecuente con la información geofísica y geológica de las perforaciones y afloramientos regionales.

5.4.3 - Ensayo de Recuperación

Este ensayo consiste en medir a intervalos de tiempo predeterminados la elevación del nivel piezométrico en un pozo de bombeo, o en los pozos de observación circundantes, después de cesar el bombeo.

En el caso de la captación en estudio, al final del bombeo se realizó la recuperación de los niveles en el piezómetro, que pesar de la limitada respuesta hidráulica el bombeo de 48 hs. a 9,1 m³/h recuperó el 75% de la columna en 60 minutos. Esta respuesta se representan en la curva de recuperación (Gráfico 41), donde se observa que presenta características de un acuífero semiconfinado.

miércoles, 13 de julio de 2011

Capítulo 5 - Prospección Geofísica - Geoeléctrica - Dispositivos de Medición - Sondeo Eléctrico Vertical

5.3- Prospección Geofísica

Es una herramienta que nos brinda la posibilidad de estudiar las propiedades físicas del subsuelo y el conocimiento de la estructura geológica de los materiales que lo constituyen.

5.3.1 Prospección geoeléctrica

La prospección geoeléctrica es un método indirecto que consiste en hacer pasar una corriente de intensidad I por medio de dos electrodos y medir la diferencia de potencial AV entre otros dos electrodos, ubicados simétricamente a lo largo de una línea.

Separando progresivamente los electrodos de emisión de corriente se aumenta la profundidad de investigación en la vertical. Se aprovechan las respuestas resistivas de los terrenos en función de la combinación de los siguientes factores: tipo de sedimento, espesores de las capas, presencia de sales en el agua subterránea y eventuales estructuras, principalmente.

5.3.2 Prospección Eléctrica por Corriente Continua

La resistividad es una medida de la dificultad que la corriente eléctrica encuentra a su paso en un material determinado. Las rocas y sedimentos en general se comportan como conductores con una resistividad muy variable, debido principalmente a que sus poros están rellenos de fluidos (aire y agua).

La resistividad depende de diversos factores, uno de ellos es la salinidad del agua contenida por los sedimentos; otros factores importantes, tales como el tipo de sedimento, no tiene influencia cuando se trata de zonas relativamente constantes en cuanto a variaciones litológicas y sin anisotropías direccionales como es en este caso.

Las corrientes eléctricas que interesan a la prospección no recorren conductores lineales, sino que recorren medios tridimensionales. El problema se aborda desde la suposición de que el subsuelo se compone de varias capas, cada una de ellas con distintas características, en las cuales la resistividad es constante y que están separadas entre sí por superficies planas.

La corriente penetra por un electrodo (A) y sale por otro (B) volviendo a la fuente de energía para cerrar el circuito, esta produce un campo eléctrico que se mide por medio de otros electrodos (M y N) conectados entre sí.

Los datos se toman desde la superficie del terreno y dan como resultado una resistividad ficticia que dependerá de las resistividades verdaderas de cada capa y de las distancias entre los electrodos. Esta cantidad se conoce como resistividad aparte (Þa) que es la variable experimental que expresa los resultados de las mediciones y que se toma como base para la posterior interpretación.

5.3.2.1 Dispositivos de Medición

Son variados y constan de un conjunto de electrodos, en general cuatro (AB y MN), que se disponen linealmente y que unidos por cables aislados, integran dos circuitos independientes entre sí.


1- El circuito de alimentación o de emisión que incluye a los electrodos A y B, mediante los cuales se incorpora corriente al subsuelo. La intensidad (I) de la corriente que entra y sale se mide con miliamperímetro y es suministrada por un generador eléctrico (batería en este caso).

2- El circuito de recepción o de medición, compuesto por los electrodos impolarizables M y N. En él se evalúa con un milivoltímetro la diferencia de potencial (V) que se produce entre M y N al ingresar corriente al subsuelo a través de A y B.

5.3.2.2 Sondeo Eléctrico Vertical (SEV)

Se llama así a una serie de determinaciones de resistividad aparente (Þa), efectuadas con el mismo tipo de dispositivo, una separación creciente entre los electrodos de emisión y recepción (AB), azimut constante y con el centro del segmento MN fijo.

Los datos de Þa obtenidos en cada posición se representan en la ordenada, mientras que en la abscisa se toman las distancias AB/2 respectivas. Las escalas de ambos ejes son logarítmicas.

El resultado es una curva denominada curva de campo o de resistividad aparente (Þa) que guarda relación con el comportamiento geoeléctrico del subsuelo inmediatamente debajo del punto medio del tendido.

La finalidad del SEV es averiguar la distribución vertical de resistividades bajo el punto sondeado partiendo de la curva de campo, encontrando una curva de resistividades verdaderas que se adecue a la zona de trabajo.

5.3.2.3 Método Schlumberger

La técnica mas seriamente utilizada y con valor comparativo universal, es la ejecución de cada sondeo eléctrico vertical (SEV) aplicando el dispositivo Schlumberger con 4 (cuatro) electrodos simétricos, debiendo ser la separación de las alas (electrodos de corrientes) aproximadamente 4 a 5 veces la profundidad máxima que se intenta alcanzar.

Consiste en un dispositivo electrónico lineal, en este caso simétrico, en el que la distancia MN es muy corta con respecto a la AB.

El mismo es muy práctico para la realización de Sondeos Eléctricos Verticales porque las curvas obtenidas son expresivas y sensibles a las características del corte geoeléctrico sobre el que se efectuaron las mediciones.

Como los valores de V disminuyen de estación a estación, se necesita que se efectúen "empalmes", es decir aumentos de la distancia entre M y N. Este procedimiento provoca "saltos" en los valores de resistividad que se deben corregir a fin de conseguir una curva continua.

5.3.2.4 Procedimiento Empleado

Planteado el propósito de la prospección, se examinó la información disponible de la región, principalmente geológica, para programar el trabajo de campo y los objetivos a alcanzar. En una primera instancia, y con el fin de conocer la evolución espacial del acuífero se seleccionaron un total de cinco sitios de medida, donde se realizaron los sondeos eléctricos verticales, a lo largo de distintos puntos de la Ruta Nac. 23. La información recopilada permitió la confección del Corte nº 1, y proponer el paraje de La Travesía como campo de bombeo.

Una vez determinada la densidad de las mediciones a efectuar (distancia entre centros de SEV contiguos) y su posición, se efectuó la recopilación de información en el campo con SEV en su mayoría cortos (AB final menor a 200 metros) con un resistivímetro. Las curvas obtenidas fueron en general de buena calidad ya que no aparecieron datos anómalos y los empalmes se resolvieron sin problemas. Luego, se elaboraron los datos obtenidos interpretándolos, primeramente con curvas patrón para usarlas de referencia y luego con programas de computación, para obtener la distribución de resistividades en el subsuelo y así poder traducirlas en los cortes geológicos que se necesitaban. Estos cortes (Cortes números2 a 6) corresponden al campo de bombeo, y se obtuvieron a partir de los últimos 10 SEV, que se realizaron para ubicar en la forma más conveniente las perforaciones de estudio a realizar.

La información recopilada de perfiles litológicos y niveles piezométricos, es utilizada para el ajuste paramétrico de las respectivas posiciones medidas y para una mejor interpretación global del esquema hidrogeológico de la zona.

5.3.2.5 Consideraciones Acerca de las Ventajas del Método

Ante la imposibilidad práctica de extender la toma de información directa del subsuelo a toda la zona de interés, se recurre a este método, que en base al relevamiento eléctrico del terreno, permite discriminar, cuando los contrastes de la resistividad lo hacen posible, diferencias litológicas como las que caracterizan la región.

Las ventajas del método residen principalmente en que es un método universal, basado en una tecnología probada y aceptada desde hace mas de 90 años y con una justificación científica que lo convierte en universal. El mismo es método valido para cualquier peritaje o confrontación de la información obtenida que siempre puede volver a ser interpretada. (Custodio y Llamas, 1983; Orellana, 1982).

5.3.2.6 Interpretación de los SEV

Las curvas adjuntas al presente trabajo (Anexo VI) fueron interpretadas en base a la información geológica de campo recopilada. La ubicación de los SEV se realizó muy cerca de las perforaciones capaces de proporcionar caudales de interés. Los 15 SEV realizados alcanzan para apoyar una caracterización inicial del área permitiendo descartar regionalmente condiciones más favorables para la ocurrencia del agua subterránea. En tal sentido identificamos fundamentalmente tres paquetes resistivos a mencionar:



En el campo de bombeo de La Travesía se realizaron los diez SEV restantes, cuya disposición espacial puede apreciarse en los planos del Anexo VI. Cabe aclarar que el SEV 7 debió suspenderse, mientras que el SEV 11 presenta datos poco claros y confiables, presumiblemente por la interferencia en la lectura causada por la existencia, paralelo a la Ruta Nacional 23, del tendido de media tensión (13,2 Kv.) que une las localidades de Valcheta con la de Las Grutas. Los SEV restantes permitieron el trazado de transectas, donde se puede observar una primer capa con resistividades que oscilan entre los 75 y 100 ohm x m que se desarrolla hasta el techo de una capa más resistiva. A partir de esta información se interpreta como posibles las siguientes respuestas:

Grupo I: Corresponde a la respuesta del suelo y zona no saturada de agua, puede corresponder a los sedimentos modernos limo-arcillosos y contener acuitardos, sin valor exploratorio para este emprendimiento. Eventualmente pueden incluirse sedimentos más gruesos, arenas y arenas sabulíticas, pero que se encuentran en la zona no saturada. Algunos niveles se encuentran muy cementados.

Grupo II: Corresponde a niveles que pueden interpretarse como de arcillas o limos de baja porosidad y permeabilidad. Se encuentran en la zona no saturada, sin posibilidades de contener un acuífero freático libre. Comprenden el nivel semiconfinante y las propiedades hidráulicas que no lo hace productivo para la demanda de este emprendimiento.

Grupo III: Corresponde a niveles que pueden interpretarse como de areniscas con intercalaciones de arcilla. Las arenas si bien tienen baja porosidad y permeabilidad, contienen el acuífero explotable en la región. La proporción de arcilla condiciona la permeabilidad. Se detecta en los SEV 1, 2, 3, 5 y 11 resistividades bajas que pueden corresponder a niveles saturados de aguas de elevada salinidad

Grupo IV: Corresponde a niveles de alta resistividad relacionados con el basamento hidrogeológico de la región, probablemente las rocas ígneas efusivas (riolitas e ignimbritas) de edad Triásica-Jurásica (Grupo Marifil). Sin valor exploratorio en profundidad.

A partir de la comparación de las profundidades de estos cambios de resistividad se elaboraron los Cortes Geoeléctricos que figuran en el Anexo V, que corresponden a las diversas transectas realizadas en el Campo de Bombeo. Estos Cortes permitieron una mejor comprensión de la geometría en profundidad, y por lo tanto brindaron una herramienta eficaz a la hora de señalar los sitios donde se realizarían las perforaciones de estudio y explotación.

viernes, 8 de julio de 2011

Capítulo 5 - Clasificación Climática de Thornthwaite, Índice de Aridez Mensual de Martonne

5.2.2- Clasificación Climática de Thornthwaite (Thornthwaite y Mather, 1955)

Esta clasificación climática se basa en calcular la efectividad hídrica y térmica, utilizando el concepto de evapotranspiración potencial y el balance de vapor de agua. Contiene cuatro criterios básicos: índice global de humedad, variación estacional de la humedad efectiva, índice de eficiencia térmica y concentración estival de la eficacia térmica. La evapotranspiración potencial (ETP) se determina a partir de la temperatura media mensual, corregida según la duración del día; y el exceso o déficit se calcula a partir del balance de vapor de agua, considerando la humedad (Im), que junto con la ETP permite definir los tipos de clima, que se subdividen en otros en función del momento del año con exceso o falta de agua y de la concentración estacional de la eficacia térmica.

Para los cálculos se utiliza la serie de datos meteorológicos de San Antonio Oeste, porque es la serie más completa y además es la estación más cercana al campo de bombeo “La Travesía”.

Para un estudio regional más amplio podría ser interesante considerar también la serie de datos de la localidad de Valcheta, que si bien está un poco más alejada del campo de bombeo, sería la estación meteorológica más cercana a la zona de recarga regional, la meseta basáltica de Somuncurá, del que lamentablemente no existen datos disponibles. Esta ausencia total de datos sobre las precipitaciones níveas y pluviales que se producen sobre la meseta basáltica significa una seria limitación para cualquier estudio la región. Para el presente trabajo se consideró una aproximación válida utilizar los datos disponibles de San Antonio Oeste.


t = Temperatura media mensual ºC
I = Índice de calor anual.
ETP* = Evapotranspiración Potencial sin corregir (cm/mes en fórmula)
L = Índice de corrección de ETP
ETP = Evapotranspiración Potencial corregida (mm/mes)
e = Evaporación residual (mm/mes)


Si comparamos la diferencia entre evapotranspiración potencial mensual (o bien anual) con la precipitación media en el mismo periodo, obtenemos que, si la precipitación es superior, habrá un superávit (S), pero si es inferior, la diferencia entre evapotranspiración potencial y precipitación nos dará un déficit (D). Si son iguales se habrán satisfecho las necesidades de agua del terreno.

Calculado para la totalidad del año, obtenemos el índice hídrico anual, en la que los meses áridos tienen menor influencia ya que la aridez no es acumulable, mientras que la reserva de agua sí.


Thornthwaite y Mather (1957) clasifican los climas en función de los valores de evapotranspiración potencial y del balance (déficit o exceso) de agua. Según los valores obtenidos aplicando dicha clasificación existe déficit de humedad durante todo el año, configurando el periodo más crítico y de máxima aridez verano y la primavera, donde se concentra el 75% del déficit hídrico. Por consiguiente, según la clasificación del citado autor el clima de la región queda encuadrado dentro del grupo de climas cuyo rasgo más sobresaliente es la aridez, siendo Árido (E) a Semiárido (D), tipo microtérmico (C2), con déficit grande de humedad en verano (s2).

5.2.3 Clasificación Climática de Martonne (Aguiló et al, 1998):

La clasificación climática de Martonne (1937) establece un índice de aridez (IM) que utiliza la precipitación total anual (P) en mm, la temperatura media anual (T) en ºC, la precipitación del mes más seco (Ps) en mm, y la temperatura de ese mismo mes (Ts) en ºC, mediante la siguiente fórmula:


Índice de Aridez Mensual de Martonne





Según esta clasificación la región se encuentra en condiciones de semiaridez durante todo el año.

jueves, 7 de julio de 2011

Capítulo 5 - Climatología - Balance Hídrico - Antecedentes y generalidades

5.2- Climatología - Balance Hídrico

5.2.1. Antecedentes y generalidades

La situación geográfica de la Provincia del Río Negro permite diferenciar tres tipos de clima principales: continental, marítimo y el propio de zonas montañosas, con una distribución espacial de la precipitación media anual muy variable. Pero es importante destacar que alrededor del 70% de la provincia presenta precipitaciones medias anuales inferiores a los 350 mm (Román y Sisul, 1984), siendo este último el caso del área en estudio.

La evapotranspiración potencial orientativa obtenida mediante el método de Turc sobrepasa como promedio la precipitación en todo el ámbito provincial a excepción de la zona de cordillera (Román y Sisul, 1984). Según dichos autores este déficit hídrico se mantiene durante todo el año, acentuándose como es lógico durante los periodos estivales. Los promedios anuales de evapotranspiración superan los 700 mm, pudiendo alcanzar en algunos casos los 900 mm. (Lambán, 1998).

A modo de resumen y siguiendo la clasificación de Thornthwaite (Burgos y Vidal, 1951) se puede decir que la mayor parte de la Provincia de Río Negro presenta un “clima árido mesotermal con exceso de agua nulo” (Román y Sisul, 1984).

La información climatológica disponible de esta zona se obtuvo a partir de cuatro estaciones meteorológicas climáticas (medida de precipitación, temperatura del aire, humedad relativa, evaporación, nubosidad y régimen de vientos) y nueve pluviométricas. Las estaciones meteorológicas son: Sierra Grande, Dique 1 (Valcheta), Punta de Agua y Cona Niyeu. Las estaciones pluviométricas son: Chipauquil, El Rincón Chipauquil, Los Berros, Campana Mahuída, Corral Chico, Echevarría, Paja Alta y Puesto Martines. Las estaciones pluviométricas Treneta, Yaminué y Comicó no se encuentran dentro de la zona definida pero permiten un mejor conocimiento de la distribución, frecuencia e intensidad de las precipitaciones. Lo mismo vale con las estaciones situadas al NE de la Provincia de Chubut. Los datos de precipitación son diarios, mientras que para el resto de las variables citadas tan sólo existe el dato medio mensual (Lambán, 1998).

Según el Atlas Agroclimático de la zona comprendida entre los paralelos 34º 30’ y 46º 00’ latitud sur, desde el límite con Chile hasta el meridiano 59º 00’ longitud Oeste, elaborado por el Consejo Federal de Inversiones (1989) en base a las estadísticas climáticas del Servicio Meteorológico Nacional (1961-70 y 1971-80) la zona objeto de estudio del presente trabajo presenta los siguientes parámetros:

* Clasificación de Thornthwaite y Mather (1955) corresponde al tipo climático EB2.(Árido mesotérmico)

* Eficiencia térmica, se ubica sobre isolínea de 712 mm.

* La Radiación Global, según fórmula de Black, se ubica entre isolíneas de 130 y 140 Kcal/cm²/año.

* Temperatura Media Anual, entre isotermas de 14 y 15ºC.

* Amplitud Térmica Diaria, entre isotermas de 13 y 14ºC.

* Temperatura Media de verano, atravesada por la isoterma de 21ºC.

* Temperatura Media de invierno, entre isotermas de 6 y 7ºC.

* Evapotranspiración Potencial Media Anual, según Thornthwaite y Mather (1957), se ubica entre las isolíneas de Evapotranspiración Potencial de 750 y 800 mm.

* Humedad Relativa Media Anual, entre las isolíneas de 50 y 55 %, y la Humedad relativa media mensual tiene una amplitud del 15 %, variando de un 65 % en invierno a un 50% en verano.

* Nubosidad Media Anual, entre las isolíneas de 3.5 y 4 (en escala de 0 a 8).

* Tensión de Vapor, entre las isolíneas de 8 y 9 mb.

* Déficit de Saturación Promedio Anual (déficit de tensión de vapor para alcanzar la saturación a la temperatura media anual), en la zona de 9 mb.

* Precipitaciones Anuales Promedio (Series 1901-60, 1921-60 y 1971-80), es atravesada por la isoyeta de 200 mm.

* Frecuencia Media Anual de días con cielo claro, entre las isolíneas de 100 y 125 (1951-60 y 1960-70)

* Frecuencia Media Anual de días con cielo cubierto, entre las isolíneas de 80 y 90 (1951-60 y 1960-70).

* Períodos de sequía: Se estima, en la obra citada, que aproximadamente una vez cada 10 años cabe esperar una serie negativa respecto a la precipitación esperada, de dos o más años de duración.