NIVEL PIEZOMETRICO
Se ha definido el concepto de nivel piezométrico como la altura de la superficie libre de agua sobre el nivel del mar, en los acuíferos libres. En los confinados, es la altura que alcanzaría el agua en el interior de un sondeo hasta equilibrarse con la presión atmosférica.

Estudio de la piezometría
- Variaciones naturales. Cíclicas (estacionales, de corta duración). Accidentales.

Factores: precipitación, evapotranspiración, mareas.
- Variaciones artificiales. Intervención del hombre.
Factores: recarga, bombeos.
Medidas de nivel piezométrico
Puntos de observación: pozos, piezómetros, zanjas, manantiales, salidas a ríos etc.
Precisión: nivel del cm. Depende del tipo de acuíferos y del objetivo perseguido.
Variaciones verticales: piezómetros perfectos e imperfectos. Nivel medio.
Simultaneidad. Niveles estático y dinámico. Nivel de referencia.
Las medidas piezómetricas pueden ser:

- Instantáneas
- Continúas no registradas
- Continúas registradas
Las medidas piezométricas instantáneas se realizan mediante la denominada "sonda de nivel" que se basan en la observación de la profundidad del agua mediante el cierre de un circuito eléctrico cuando un elemento detector establece contacto con el agua.
Constan de electrodo, cable eléctrico y detector.

Otro tipo de sonda es por flotador. Consiste en un cable metálico en cuyo extremo se coloca un flotador que, al contacto con la superficie del agua provoca pérdida de tensión en el cable y el accionamiento de un sistema de frenado. Presenta serios inconvenientes de uso.

Las medidas continuas no registradas se llevan a cabo mediante "limnímetros" que se instalan en los pozos de observación. Constan de un sistema de flotador y contrapeso que debe estar bien calibrado para las oscilaciones previstas del nivel. Da buen resultado para profundidades no muy elevadas.
Las medidas continuas registradas se llevan a cabo mediante "limnígrafos" que, además de medir continuamente el nivel mediante flotador y contrapeso, poseen un sistema de registro gráfico en un papel enrollado a un cilindro que gira uniformemente accionado por un mecanismo de relojería. El giro completo del tambor suele ser semanal pero puede adecuarse a otras necesidades (diario, mensual o trimestral).

La máxima sofisticación de estos instrumentos se obtiene mediante un registrador que almacena los datos en un disquete que permite el tratamiento informativo de los registros. Incluso, es posible utilizar una emisora que envía los datos a tiempo real hasta el centro receptor.

Aspectos prácticos de las medidas piezométricas

Cuando se trata de conocer la situación piezométrica de un cierto acuífero, es esencial que las medidas a realizar en los distintos puntos de observación sean "simultáneas" entendiendo por tales a aquéllas que se realizan dentro de un período de tiempo tan corto que no se presuman variaciones debidas a recargas o fuertes bombeos.
En ciertos casos los errores cometidos al considerar de igual manera las medidas procedentes de piezómetros perfectos (ranuradas en toda la zona saturada y totalmente penetrantes) y de piezómetros imperfectos (parcialmente penetrantes o diferencialmente ranurados) pueden cometerse serios errores. Por ello, es conveniente conocer adecuadamente las características constructivas de cada piezómetro.
En cuanto a la periodicidad de las medidas, depende del objetivo perseguido. En acuíferos costeros parece necesario tener registros mensuales y, en algún caso, menores.

Fluctuaciones del nivel piezométrico
La observación de las variaciones de nivel piezométrico en un cierto punto proporciona información sobre la respuesta del acuífero a procesos de recarga o de extracción, así como sobre la tendencia en el almacenamiento.

En la figura siguiente se esquematiza la evolución del nivel piezométrico en un punto en el que se observa unas variaciones en dientes de sierra, que se pueden relacionar con periodos secos y húmedos, por ejemplo, y una tendencia (marcada con línea de trazos) que indica un descenso progresivo de niveles, que podría relacionarse con un proceso de sobreexplotación (explotación superior a la recarga).

fluctuacion.png
Superficies piezométricas

Lugar geométrico de los puntos que señalan la altura piezométrica de cada una de las porciones de un acuífero referidas a una determinada profundidad. Se las representa mediante líneas de igual altura piezométrica, llamadaslíneas isopiezas.

En los acuíferos libres, la superficie piezométrica coincide, a grandes rasgos, con la superficie freática, es decir, con el límite de saturación. En los acuíferos confinados la superficie piezométrica es más elevada que el techo de los mismos. En los acuíferos permeables por fisuración y/o karstificación y, en general, en acuíferos muy heterogéneos, puede ser una superficie discontinua.

En acuíferos detríticos, pueden existir niveles más o menos aislados por lechos semiconfinantes. Un caso particular sería el de acuíferos afectados por intrusión marina en los que la piezometría está directamente afectada por la densidad del agua, que varía en función de la salinidad.

Mapas piezométricos

Se refieren a una fecha dada. La equidistancia depende de la precisión y la densidad de las medidas, de los valores del gradiente hidráulico, de la escala del mapa y de la precisión de la nivelación. En general, es del orden del metro (0.5, 1 ó 2 m.) para los mapas 1:10.000 y 1:25.000; y de 5 ó 10 metros para los 1:50.000 y 1:100.000.

Trazado de las curvas isopiezas

- Interpolación interpretativa
- Interpolación triangular
- Tratamiento por ordenador

El fundamento del método es interpolar valores entre puntos cercanos y trazar líneas que unan puntos de igual piezometría. En cada línea isopieza debe figurar su valor. El sentido del flujo del agua, por las razones ya comentadas anteriormente, es desde líneas de mayor altura piezométrica hacia líneas de menor altura piezométrica, en la dirección de la máxima pendiente, es decir, perpendicularmente a las mismas. Así, es posible, dibujar flechas que indican el sentido del flujo.
isopiezas.png

MAPAS PIEZOMETRICOS
limite.png

AGUAS.png

El tubo piezométrico es, como su nombre indica, un tubo en el que, estando conectado por uno de los lados a un recipiente en el cual se encuentra un fluido, el nivel se eleva hasta una altura equivalente a la presion del fluido en el punto de conexión u orificio piezométrico, es decir hasta el nivel de carga del mismo.
La presión P se puede expresar, de acuerdo con la ecuación de la hidrostática, como:
external image 94a33bf5b9fe391089285b5bd8a2af5e.png
piezometro
Donde:
  • external image 7d64b2f75b71399f4e976bdb212d08b2.png = presión actuante sobre la superficie libre del fluido en el tanque
  • ρ = densidad del fluido
  • external image 4d5f9a9c0c66d9c6a2d8c9bcb870360b.png = aceleración de la gravedad
  • external image c1d679998e89c739748925f4c5236647.png = profundidad del punto que se está midiendo en el fluido
  • δh elevación del fluido en el tubo piezométrico, por encima del punto en el cual se está midiendo la presión.


Bibliografía
http://www.agua.uji.es
Blog oficial de Encarta
Comisión Nacional del Agua, Estadísticas del agua en México, México, 2007.


KEVIN RENGIFO 2008277323





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