El cono de descensos que provoca un pozo

Acabo de encontrarme en una biblioteca con un viejo libro de geología, cuyos autores, B. Meléndez y J.M. Fuster fueron profesores a los que tuve la satisfacción de conocer hace ya varias décadas en la U. Complutense de Madrid. Los libros de geología general, suelen contener detalles que sirven para elaborar artículos de divulgación elemental como los que habitualmente escribo. Así sucedió también en este caso y en primer vistazo encontré una cuestión que juzgo de interés: el cono de descensos que provoca la extracción de agua subterránea.

Para empezar hay que insistir, una vez mas, en que por increíble que parezca, las ideas que circulan a nivel del ciudadano corriente sobre el agua subterránea; parten de supuestos totalmente equivocados. En base a esas ideas equivocadas, se hacen obras y se invierten enormes sumas de dinero, que lógicamente está mal invertido pero que aparentemente da resultados aceptables. No es cierto en absoluto que el agua subterránea circule en general siguiendo unos cauces bien definidos como en la superficie y aquí está el punto clave.

El agua existente en el subsuelo procede por norma general de lo que llueve y nieva. No toda la cuantía de las precipitaciones es la que sirve para alimentar los caudales de agua subterránea; pero lo evidente es que cuanto mas llueva y nieve mayor será la reserva de agua del subsuelo. En este el agua se acumula en el único lugar donde es posible, en los huecos, poros y fisuras que existen en mayor o menor medida en el mismo. Si las precipitaciones son muy abundantes, incluso los huecos situados a escasos centímetros del suelo pueden estar llenos de agua; pero en general lo que sucede es que hay que descender varios metros para llegar al nivel donde esos huecos del subsuelo contienen agua. Este nivel es denominado (generalmente) el nivel freático que a grandes rasgos es paralelo al suelo; pero que además por norma general suele estar mas profundo en la cumbre de los montes y por el contrario menos en los valles donde a menudo está justamente en la superficie. Por este motivo ríos y arroyos siguen portando agua en época estival.

Hay que considerar pues que el subsuelo y a partir de un cierto nivel se halla lleno de agua en los diminutos huecos que contiene, es como una inmensa esponja. El agua aquí contenida y comparada con las aguas superficiales está prácticamente inmóvil. Lo dicho sobre la inmensa esponja, explica porque un pozo realizado al azar tiene muchas posibilidades de encontrar agua, posibilidades que lógicamente varían en función de la época. En invierno y primavera serán muy superiores a lo que lo son en verano y otoño.

EL CONO DE DESCENSOS

Si realizamos un pozo o sondeo de una cierta profundidad (sean por ejemplo 50 metros) y a partir de los 10 metros ya llegamos a la zona (de gran extensión no lo olvidemos) donde los huecos del terreno contienen agua; en las paredes del pozo o sondeo de los últimos 40 metros fluirá la misma por gravedad hacia ese hueco que hemos creado. En función de las características del terreno el flujo puede ser más o menos notable y puede que en pocos minutos los últimos 40 metros se hallen repletos de agua. Si no la extraemos el nivel freático (que se halla recordemos a los 10 metros) no experimentará variación alguna; pero si comenzamos el bombeo entonces el flujo de agua hacia el pozo se incrementará mas y mas. En las proximidades del sondeo el nivel freático lógicamente disminuirá de inmediato y si persiste la extracción ese descenso se notara en puntos cada vez mas alejados pero siempre será menor a medida que nos alejamos del pozo. Se forma así el llamado cono de descensos que es similar al de la figura. Puede llegar un momento en el que la cuantía de agua que de todas partes converge hacia el pozo, sea exactamente igual a la que estamos bombeando y entonces ese cono permanecerá invariable durante mucho tiempo, todo aquel en el que se mantenga esa situación de equilibrio. Lógicamente es muy importante saber la forma geométrica exacta de ese cono de descensos ya que nos permitirá saber por ejemplo si el agua que estamos extrayendo procede del subsuelo de la finca donde se emplaza el pozo o si se extiende hasta chupar el agua de fincas colindantes. El análisis de este cono tiene otras muchas aplicaciones, como por ejemplo determinar si puede afectar a un vertedero próximo al pozo o a cualquier otro punto contaminante.

Asimismo es importante saber el caudal de agua que se puede obtener en un pozo, en esta situación. Lógicamente y como ocurre cuando extraemos agua de un embalse más o menos grande éste caudal dependerá en principio de las características de la bomba; pero de lo que se trata en general es que las extracciones se compensen con la entrada de agua. En el caso de un pozo esta es la situación que se produce cuando el cono de descensos se estabiliza. Es entonces cuando hay que determinar con el máximo rigor el caudal de agua que nos facilita el pozo.

En el libro en cuestión se indican unas formulas muy sencillas que sirven para determinar cual sería ese caudal y asimismo las características geométricas (la forma y dimensiones) de ese cono de descensos. El problema es que para determinar la forma geométrica y dimensiones del cono de descensos además de hacer el sondeo en cuestión, hay que hacer al menos otros dos mas, llamados pozos testigos situados a diferentes distancias del principal y realizar una serie de medidas mas o menos sencillas. Estas medidas son las del caudal que se extrae de modo estable del pozo principal, las profundidades a las que se encuentra el agua en los pozos testigos y sus distancias al pozo principal. Es lo que técnicamente se conoce como un ensayo de bombeo, técnica que permite determinar las características del acuífero que abastece al pozo principal. Me estoy refiriendo lógicamente a características expresadas mediante números concretos y no mediante ambiguas expresiones. En este caso concreto, lo que se calcula de modo sencillo es la permeabilidad del terreno, que es un número concreto que indica la facilidad con la que ese terreno es atravesado por el agua. Conocida la permeabilidad es posible saber el caudal constante que nos suministraría otro pozo cuyo cono de descensos estabilizado, sea diferente. Es evidente que estas sencillas fórmulas tienen grandes aplicaciones prácticas.

No obstante el hecho de que se necesiten al menos 3 sondeos es un inconveniente. Si se pretende buscar agua para una finca pequeña (menos de una hectárea por ejemplo) y se hace un sondeo lo mas probable es que si este da agua “en abundancia”, no se quiera invertir un céntimo mas en realizar otros. No obstante cuando se trata de captaciones de cierta magnitud (para abastecer a una población grande por ejemplo) si es muy conveniente hacer una planificación a varios años vista y en este caso si es muy necesario saber cual será el caudal medio que año tras año podemos esperar de la captación sin correr el riesgo de que el acuífero (zona del subsuelo en la que se acumula el agua),se agote.

Ya se que todo esto “suena a chino” para muchas personas. Me consta de modo fehaciente asimismo que incluso organismos oficiales a la hora de buscar agua subterránea, ignoran por completo esta filosofía de trabajo; y se ponen a buscar agua haciendo sondeos a ciegas; pero mi objetivo es precisamente que el mayor número de personas conozca lo que se enseña en las universidades y otros centros similares. Adjunto por ello un gráfico que hace alusión a lo dicho y que está tomado de unos excelentes apuntes sobre hidrogeología cuyo autor es F. Javier Sánchez San Román de la Universidad de Salamanca (Dpto. de Geología).

Madrid ,16 de septiembre de 2.016

Rogelio Meléndez Tercero