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El nivel freático es la superficie superior de la zona freática o zona de saturación. La zona de saturación es donde los poros y fracturas del suelo están saturados de agua subterránea , [ 1 ] que puede ser dulce, salina o salobre, según la localidad. También se puede explicar simplemente como la profundidad por debajo de la cual el suelo está saturado. La porción por encima del nivel freático es la zona vadosa . Se puede visualizar como la "superficie" de los materiales del subsuelo que están saturados de agua subterránea en una zona determinada. [ 2 ]
En suelos gruesos, el nivel freático se sitúa en la superficie donde la presión hidrostática es igual a la presión atmosférica (donde la presión manométrica es igual a 0). En suelos con fuerte acción capilar , el nivel freático asciende, formando una franja capilar .
El agua subterránea puede provenir de la precipitación o de aguas subterráneas más distantes que fluyen hacia el acuífero. En áreas con suficiente precipitación, el agua se infiltra a través de los espacios porosos del suelo, pasando por la zona no saturada. A mayor profundidad, el agua llena más espacios porosos en el suelo, hasta alcanzar una zona de saturación. Debajo del nivel freático, en la zona de saturación, las capas de roca permeable que liberan agua subterránea se denominan acuíferos . En suelos menos permeables, como formaciones de roca compacta y depósitos históricos de lechos lacustres, el nivel freático puede ser más difícil de definir.
Los términos «nivel freático» y « nivel del agua » no son sinónimos. Si un acuífero más profundo tiene una capa permeable inferior que limita el flujo ascendente, el nivel del agua en este acuífero puede subir a un nivel mayor o menor que la elevación del nivel freático real. La elevación del agua en este pozo más profundo depende de la presión en el acuífero más profundo y se denomina superficie potenciométrica , no nivel freático. [ 2 ]
Formación
El nivel freático puede variar debido a cambios estacionales como la precipitación y la evapotranspiración . En regiones no desarrolladas con suelos permeables que reciben suficiente precipitación, el nivel freático generalmente desciende hacia los ríos que drenan el agua subterránea y liberan la presión en el acuífero. Los manantiales , ríos , lagos y oasis se forman cuando el nivel freático alcanza la superficie. El agua subterránea que ingresa a ríos y lagos determina los niveles de caudal base en los cuerpos de agua. [ 3 ]
Topografía de la superficie
Dentro de un acuífero, el nivel freático rara vez es horizontal, sino que refleja el relieve de la superficie debido al efecto capilar ( franja capilar ) en suelos , sedimentos y otros medios porosos . En el acuífero, el agua subterránea fluye desde puntos de mayor presión hacia puntos de menor presión, y la dirección del flujo suele tener componentes tanto horizontales como verticales. La pendiente del nivel freático se conoce como gradiente hidráulico, que depende de la velocidad a la que se añade y se extrae agua del acuífero y de la permeabilidad del material. El nivel freático no siempre reproduce la topografía debido a variaciones en la estructura geológica subyacente (por ejemplo, roca plegada, fallada o fracturada).
Mesas de agua elevadas
Un acuífero suspendido (o nivel freático suspendido) es un acuífero que se encuentra por encima del nivel freático regional. Esto ocurre cuando existe una capa impermeable de roca o sedimento ( acuicludo ) o una capa relativamente impermeable ( acuitardo ) por encima del nivel freático principal/acuífero, pero por debajo de la superficie terrestre. Si el flujo de un acuífero suspendido intersecta la superficie, por ejemplo, en la pared de un valle, el agua se descarga en forma de manantial .
Fluctuaciones
De marea
En las islas oceánicas bajas con suelo poroso, el agua dulce tiende a acumularse en charcas lenticulares sobre el agua de mar más densa que penetra desde los costados de las islas. La capa de agua dulce de estas islas, y por lo tanto el nivel freático, sube y baja con las mareas.
Estacional
En algunas regiones, como Gran Bretaña o California , las precipitaciones invernales suelen ser mayores que las estivales , por lo que las reservas de agua subterránea no se recargan completamente durante el verano. En consecuencia, el nivel freático desciende en verano. Esta diferencia entre el nivel freático invernal y estival se conoce como la «zona de saturación intermitente», donde el nivel freático fluctúa en función de las condiciones climáticas.
a largo plazo
El agua fósil es agua subterránea que ha permanecido en un acuífero durante varios milenios y se encuentra principalmente en desiertos . No se renueva mediante las precipitaciones actuales debido a su profundidad, y cualquier extracción provoca una alteración permanente del nivel freático en dichas regiones.
Efectos sobre el rendimiento de los cultivos
La mayoría de los cultivos necesitan un nivel freático a una profundidad mínima. [ 6 ] Para algunos cultivos importantes de alimentos y fibras se realizó una clasificación [ 7 ] porque a menor profundidad el cultivo sufre una disminución del rendimiento. [ 8 ]
- (donde DWT = profundidad del nivel freático en centímetros)
Efectos en la construcción
Un nivel freático cercano a la superficie afecta a las excavaciones, el drenaje, los cimientos, los pozos y los campos de infiltración (en zonas sin agua potable ni saneamiento municipal), entre otras cosas.
Cuando las excavaciones se realizan lo suficientemente cerca del nivel freático como para alcanzar su acción capilar, es necesario extraer el agua subterránea durante la construcción. Esto es especialmente evidente en Berlín , ciudad construida sobre terreno arenoso y pantanoso, donde el nivel freático suele estar a 2 metros de profundidad. Es frecuente ver tuberías rosas y azules que transportan el agua subterránea desde las obras hasta el río Spree (o sus canales).
Véase también
- Acuífero artesiano : fuente de agua a presión natural. Páginas que muestran descripciones breves de los destinos de redireccionamiento.
- Recarga de aguas subterráneas : Agua subterránea que recarga un acuífero.
- Hidrogeología : estudio del movimiento y la distribución del agua subterránea.
- Control del nivel freático : uso del drenaje para controlar el nivel del agua subterránea en un área.
Referencias
- ↑ "¿Qué es el nivel freático?" . imnh.isu.edu . Consultado el 25-11-2016 .
- 1 2 Freeze, R. Allan; Cherry, John A. (1979). Aguas subterráneas . Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. ISBN 9780133653120OCLC 252025686
- ↑ Winter, Thomas C; Harvey, Judson W (1998). "Aguas subterráneas y superficiales: un único recurso - Circular 1139 del Servicio Geológico de los Estados Unidos" (PDF) . Consultado el 25 de agosto de 2018 .
- ↑ Rudd, AV y CW Chardon 1977. Los efectos del drenaje en los rendimientos de la caña medidos por la altura del nivel freático en el área del ingenio Machnade. En: Actas de la 44.ª Conferencia de la Sociedad de Tecnología de la Caña de Azúcar de Queensland, Australia.
- ↑ Software para regresión parcial con segmento horizontal
- ↑ Rendimiento de los cultivos frente a la profundidad del nivel freático: análisis estadístico de datos medidos en tierras agrícolas con el objetivo de formular necesidades de drenaje. Revista Internacional de Ciencias Agrícolas, 6, 174–187. En línea:o
- ↑ Nijland, HJ y S. El Guindy 1984. Rendimientos de los cultivos, salinidad del suelo y profundidad del nivel freático en el delta del Nilo . En: Informe anual del ILRI 1983, Wageningen, Países Bajos, págs. 19–29. En línea:
- ↑ KJLenselink et al. Tolerancia de los cultivos a niveles freáticos poco profundos . En línea:
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