Este documento presenta información sobre la recarga natural de acuíferos. Explica que la recarga natural es un proceso dentro del ciclo hidrológico generado por la precipitación, aguas superficiales como ríos y lagos, o transferencias desde otros acuíferos. Describe los tipos de recarga natural como directa e indirecta, y los factores que afectan la recarga como las condiciones climáticas, topografía, suelo y roca. También presenta ejemplos de técnicas para evaluar la recarga natural como lisímetros,

1. RECARGA NATURAL DE ACUIFEROS
Advertencia: esta es una presentación recopilatoria y de investigación, para mayores detalles respecto a la información
presentada aqui, por favor consulte la lista de referencias al final de la presentación.
Disclaimer: this is a compilatory and investigation presentation, for further details about information presented in here, please
have a look at references list at the end of presentation.

2. Acuífero: Un acuífero está constituido por una capa de
arena, grava o roca porosa con agua necesaria para
suministrar una cantidad útil.
Recarga de un acuífero
Entrada de agua en un acuífero (zona saturada) donde
comienza a formar parte de las reservas subterráneas,
esta entrada puede darse de dos maneras, por un
movimiento descendente del agua debido a las fuerzas de
gravedad y luego de presentarse un movimiento
horizontal del flujo debido a las diferentes condiciones
hidráulicas de las capas que constituyen el perfil del suelo
(Balek, 1988). Es importante también dentro del
equilibrio del ciclo hidrológico y como elemento para la
evaluación de la sustentabilidad de la vida en zonas que
carecen o poseen limitados recursos hídricos.
RECARGA DE ACUIFEROS

3. Tipos de Recarga del acuífero
Recarga natural
Es una etapa natural dentro del ciclo hidrológico que se
genera debido a la precipitación, a las aguas superficiales,
es decir, a través de ríos y lagos, o por medio de
transferencias desde otras unidades hidrogeológicas o
acuíferos. Este proceso es largo en duración y limitado a
los parámetros capacitivos del acuífero.
Recarga Artificial
Introducción no natural de agua, empleando métodos y/o
técnicas diversas, en un acuífero para aumentar la
disponibilidad y con la calidad apropiada para los usos a
los que se destine. Las fuentes de recarga pueden
generarse a partir de otras actividades que emplean el
recurso hídrico, como son: irrigaciones, infiltraciones a
partir de embalses y/o depósitos y fugas de redes de
abastecimiento y alcantarillado.

4. Otras Clasificaciones: se basan en la fuente de la cual proviene la recarga,
como en el caso de Lerner (1990) que propone:
1.Directa o Difusa: agua de lluvias.
2.Concentrada o indirecta: drenajes permanentes, estacionales y efímeros.
3.Flujos laterales: otro acuífero.
4.Retorno de riegos: exceso de riegos o perdida en los canales de distribución.
5.Recarga urbana: fugas de redes abastecimiento y alcantarillado.
Aspectos Hidrogeológicos: la existencia de acuíferos en la corteza de la tierra
esta ligada a los procesos geológicos que han producido espacios capaces de
absorber, transmitir, clasificar y producir agua.
Las diversas litologías poseen espacios vacíos, que pueden ser de tamaño
considerable para que el agua se traslade libremente, mientras que en el caso
opuesto los vacíos son tan pequeños que la roca se vuelve impermeable.

5. 1. Formaciones de arena, grava o rocas altamente
fracturadas ya sea bajo tierra o expuestos sobre una gran
área o en canales de torrentes.
2. Presencia de cuevas, zonas fracturadas o fallas, o numerosas
cavidades pequeñas en las formaciones rocosas tanto
subterráneas como en superficie o en canales de torrentes.
3. Topografías kársticas y/o de sumideros.
4. Ausencia de barreras horizontales o verticales para el
desplazamiento de aguas subterráneas.
5. Lugares viables para la instalación de pozos de recarga,
presas, desvíos u de otras estructuras que favorezcan la
recarga.
Las condiciones antes mencionadas no necesariamente señalan
posibilidades de recarga favorable. El agua puede surgir en
manantiales o cursos cercanos, o puede recargar un acuífero que
es tan profundo que la recuperación no es práctica. Estas
condiciones deben ser estudiadas cuidadosamente para
determinar si la recarga es factible.
Condiciones geológicas que pueden favorecer la recarga
natural o artificial de acuíferos

6. Torrentes anastomosados anchos, abanicos aluviales amplios y depósitos fluvioglaciales pueden presentar
excelentes oportunidades para la difusión de agua. Estas condiciones pueden ser especialmente significativas donde
el agua de los arroyos de montaña se puede propagar y recargar en acuíferos que se extienden en áreas donde el
agua puede ser recuperada para uso beneficioso.
Informes geológicos, informes de las aguas subterráneas, registros de pozos y descripciones de secciones
estratigráficas pueden indicar la posibilidad de recarga, almacenamiento y recuperación de acuíferos. Esta
información preliminar puede justificar una investigación detallada de acuíferos.
Condiciones geológicas que pueden favorecer la recarga natural o artificial de acuíferos

7. Factores involucrados en la recarga:
1.Relacionados a la superficie de la tierra: topografía; magnitud,
intensidad, duración y distribución de las precipitaciones;
evapotranspiración y escorrentía.
2.Relacionados a cursos de agua naturales y artificiales: cantidad y
caudal de los ríos y quebradas que recargan o descargan el acuífero.
Perdidas de agua en canales de regadío, acequias e irrigaciones
durante su horario de actividad.
3.Relacionado al suelo: composición (gravas, arenas, limos, arcillas),
contenido orgánico (plantas y animales), profundidad y propiedades
hidráulicas; estos factores vistos en la componente horizontal como
vertical.
4.Relacionado a la zona no saturada: mecanismos de flujo a través de
la zona no saturada.
5.Acuífero: características litológicas, estructurales e hidráulicas del
acuífero para aceptar el agua y las variaciones que puedan generarse
en el acuífero a través de tiempo.

8. RECARGA NATURAL

9. Definición: es una etapa natural
dentro del ciclo hidrológico que se
genera debido a la precipitación, a
las aguas superficiales, es decir, a
través de ríos y lagos, o por medio
de transferencias desde otras
unidades hidrogeológicas o
acuíferos.
El Proceso de recarga es de larga
duración y limitado a los
parámetros capacitivos del
acuífero. Este proceso se puede
expresar tanto como un volumen
de agua como un flujo unitario
(taza de recarga) respecto a una
unidad de tiempo, unidad de
superficie o altura por unidad de
tiempo; para un intervalo de
tiempo determinado en el que se
puede tener datos puntuales o
promediados.
RECARGA NATURAL

10. Tipos: recarga directa e indirecta, según De
Vries & Simmers (2002)
a)Directa: agua que por percolación vertical a
partir de las precipitaciones, habiendo
saturado la capa de suelo y transitado por la
zona no saturada, termina formando parte del
acuífero. Se le llama recarga difusa o local.
Llamada percolación difusa
b)Indirecta: agua superficial que percola hasta
el acuífero a través de macroporos, fracturas,
juntas, depresiones topográficas y zonas de
estancamiento de agua sobre alguna de las
ocurrencias mencionadas. Se le llama recarga
preferencial o localizada. Llamada
percolación preferencial.
Concentrada: es la recarga producida debajo
de los cauces de ríos, canales,
encharcamientos y aguas en superficie.
Otros autores clasifican la recarga en dos tipos:
Vertical: recarga vertical de agua de lluvia y recarga artificial por retorno
del agua empleada en riego.
Horizontal: recarga por interconexión con otros acuíferos y aguas de
escorrentía subsuperficial en el suelo que se pueden encharcar e infiltrar
hasta el acuífero

11. Factores: dentro del ciclo hidrológico, las precipitaciones son la principal fuente hídrica de recarga natural de
acuíferos a nivel regional y local. La recarga natural es un conjunto de procesos y condiciones entre los cuales se
destacan los siguientes:
Condiciones climáticas: las lluvias son la principal fuente de recarga de acuíferos y las condiciones y variaciones en el
clima puede influir en la recarga.
Topografía: terrenos de pendiente leve o llanos serán mas favorables para la recarga.

12. Perfil suelo - roca: la composición del suelo, presencia de plantas y el tipo de estratos rocosos entre la zona no
saturada y saturada definen la capacidad del agua de recarga para infiltrarse hasta el acuífero.
Infiltración: proceso de transito del agua útil desde la superficie (zona no saturada) hasta el acuífero (zona saturada).
Tiempo de residencia: periodo de tiempo necesario para renovar por completo un acuífero a estado inicial, que por lo
general es muy largo.
Capacidad de almacenamiento: un acuífero tiene un limite de recarga que esta definido por las características
litológicas, estructurales y volúmenes de agua que lleguen hasta el acuífero.

13. Infiltración: proceso por el cual el agua penetra en el suelo a través de la superficie de la tierra y queda retenida en él
alcanzando el nivel del acuífero e incrementando el volumen acumulado. Medible en mm/año ó l/s/km2.
La tasa de infiltración que llega hasta el acuífero se ve reducida debido a que el agua de las precipitaciones se distribuye
entre el suelo (saturación y evaporación), escorrentía superficial (aguas que discurren en superficie cuando el suelo se ha
saturado) y la vegetación (que luego eliminara el agua por evaporación). Respecto a la vegetación hay una dualidad ya
que reduce la cantidad de agua que llega al suelo (follaje, cobertura de hojas en el suelo y plantas de raíces profundas) y
por otro lado favorece la formación de suelos porosos, evita la compactación del suelo y prolonga la duración de la
precipitación.

14. La tasa de infiltración se ve controlada por la porosidad, la permeabilidad, la acción de la gravedad, la fuerza de
capilaridad (plano de flujo cero), la humedad intrínseca del suelo, la temperatura del suelo, la intensidad de la
precipitación, la composición del suelo y la zona no saturada. Este proceso decrece con el tiempo.
La capacidad de infiltración es aquel volumen de agua máximo (tasa máxima) que el suelo puede contener y todo
aquel exceso que atraviesa el suelo hacia la ZNS es llamado agua útil o recarga potencial (Rushton, 1988) para un
acuífero. La recarga potencial será mayor donde el nivel freático se encuentra cercano a la superficie del terreno.

15. Técnicas para la evaluación de la recarga:
Directos: lisímetros, medir y monitorear el
movimiento del agua que se infiltra en el suelo.
Infiltrómetros, medir la capacidad de
infiltración en el suelo (métodos Muntz y
Porchet).
Balance de masas, se determina los flujos de
entrada y salida de un sistema y la diferencia
de ambos es la recarga del acuífero. Infiltración
= Precipitación – Escurrimiento –
Evapotranspiración.
Aproximaciones de Darcy, aplicable a la ZNS y
ZS, los variables de la ecuación son medibles.
La conductividad hidráulica (k) no se
conoce con exactitud, entonces la velocidad de
infiltración (q) es aproximada para q = -k · i

16. Técnicas para la evaluación de la recarga:
Fluctuación del nivel del agua (se aplica a
acuíferos libres por aporte de agua
superficiales y descontando las descargas
a ríos, manantiales o pozos).
Trazadores químicos, aplicables en la ZNS
y ZS, se emplean para determinar fuentes
de recarga y zona de descarga a través de
un balance de masa del trazador, el
cloruro es el mas empleado por sus bajas
variaciones bajo condiciones climáticas,
geológicas y de suelo, además no es
volátil. Otros empleados son tritio-helio,
carbono 14, CFC, SF6 (gas de exafluoruro
de azufre), etc.
Indirectos: líneas de flujo, modelación y
simulación inversa, empíricos (desarrollo
de ecuaciones para relacionar la recarga
con la precipitación) y fluctuación del
nivel freático.

17. La estimación de la recarga debe ser realizada aplicando distintas técnicas, dado el grado de incertidumbre de los
procesos involucrados en la recarga.
Balance de las técnicas para la evaluación de la recarga:
1.Todos adolecen de incertidumbres en regiones áridas.
2.Se presupone la condición de homogeneidad en todas las técnicas.
3.Los datos obtenidos de las mediciones tienen un alcance puntual y no se pueden extrapolar a cuencas.
4.La medida de la descarga es mas fácil de medir que la recarga.
5.El impacto del aprovechamiento de aguas subterráneas es medible, pero para ello se requiere un buen monitoreo y
cuantificación de la descarga de acuíferos intactos.
Sobre la base de modelos teóricos y ensayos en otros países, se estima que la recarga natural fluctúa entre 30 – 50 %
de la precipitación en climas húmedos, 10 – 20% en climas mediterráneos y 0 – 2% en climas secos (Bouwer, 2002 y
Tyler, 1996)

18. RECARGA DE ACUIFEROS
EN EL PERÚ
CASO RÍO SECO - ICA

19. RECARGA DE ACUIFEROS EN PERÚ – 2009

20. RECARGA DE ACUIFEROS EN PERÚ

21. Recarga del Acuífero de Río Seco – Pisco
Marco Situacional
El déficit de aguas de riego en las pampas de Villacurí ha motivado al Ministerio de Agricultura a realizar estudios
para la utilización de los excedentes de las aguas de escorrentía superficial de la cuenca del río Pisco, mediante
obras de transvase y recarga de acuífero. El proyecto gestado es “Afianzamiento Hídrico en la cuenca de río seco”.
Antecedentes
A inicios de los 90´s se plantea 3 esquemas de derivación de aguas del río Pisco hacia las pampas entre Pisco e
Ica, dando prioridad a Villacurí y Lanchas. Luego se elabora “Diagnóstico Hidrogeológico y Operación del
Reservorio Acuífero de la pampa Villacurí”, con el fin de evaluar la reposición de las reservas acuíferas ya
deprimidas en esa época. Luego el proyecto Sur Medio plantea la construcción de un canal madre de derivación
hacia un embalse en La Polvareda (220 Mm3) y otro en Achupallas (200Mm3). Actualmente el gobierno regional y
el ANA están evaluando los costos reales de este proyecto.
Objetivo
Garantizar el abastecimiento de agua de riego en las pampas de Villacurí, Lanchas y compensar el déficit hídrico
del valle del río Pisco. Mediante el embalse de la Polvareda y la recarga del acuífero de Villacurí con pozas de
infiltración (RA) para recuperar, mejorar la calidad y aumentar el volumen del acuífero.

22. Pampa de Villacurí

23. Planteamiento hidráulico general
1)Captación de 30m3/s en Huancano y luego conducción por canal hasta el embalse de La Polvareda en Río Seco
(capacidad de 120 Mm3), luego conducción por canal en el lecho del Río Seco hasta las pozas de infiltración para
recarga del acuífero de Río Seco.
2)Del Embalse La Polvareda 1 conducción al río Pisco para compensar el déficit hídrico del valle y en época de
estiaje suministrar 1m3/s al canal Chunchanga y mejoramiento del mismo.
Reservas totales y explotables
Para el calculo de las reservas fue necesario realizar un balance de masas (hídrico) para un tiempo determinado y
un espacio físico delimitado. Los balances de masas que se realizaron fueron:
Directo: entre el acuífero y los cursos de agua superficiales. A la fecha del estudio, el acuífero no se recargaba
natural o artificialmente.
Indirecto: entre las áreas de cultivo y el acuífero (ZNS). La actividad de riego es por goteo por lo que tampoco
existía recarga accidental.
Ocasional: conexiones con otros acuíferos. La recarga se producía por aporte de los acuíferos interconectados
Villacurí, Ica y probablemente de Pisco.

24. De acuerdo a los estudios realizados en 1967, 2002 y 2006, la recarga del acuífero de Villacurí se calculo en 70Mm3,
siendo las reservas totales calculadas de 650 Mm3 aproximadamente. Tomando en cuenta un volumen de
explotación que no afecte el acuífero, el volumen máximo de explotación se estimo en 130Mm3 (20% de la RT) y la
explotación racional ( recarga natural) de 70Mm3. Pero para fines del 2007, con datos preliminares se calculo que el
volumen de explotación era de 160Mm3; ante esta diferencia se proyecto que en 7 años el acuífero se habría
extinguido, colapsando el abastecimiento de 13000 has de cultivo.
En Lanchas, octubre de 2005 y enero 2007, se redujo las reservas del acuífero; ante esta situación se propuso la
profundización de los pozos, pero bajo el riesgo de alcanzar formaciones con contenido salobre, que pondría en
riesgo la calidad del agua.
Sistema de Recarga
Para el caso de Río Seco se ha considerado la RA a través de pozas de infiltración o estanques de inundación, loS
cuales se instalarían en los cauces del Río Seco y la quebrada La Pólvora. Estas locaciones se escogieron porque el
perfil de suelo ha sido convenientemente lavado y la ausencia de sales es notable. Los antiguos cauces de drenajes
suelen tener estas características.

25. Sistema de Recarga
Al tratarse de un método de infiltración del agua a través de la ZNS, los siguientes factores se tomaron en cuenta:
Permeabilidad vertical del suelo (capas de poca permeabilidad); disminuciones transitorias en la infiltración se
deben al hinchamiento de partículas arcillosas en el suelo.
Gases en la ZNS; la eliminación gradual del gas del suelo provee un aumento temporal de la infiltración.
Cambios en el suelo producidos por influencias físicas, químicas y bacteriológicas; los cambios que se generan en
el suelo por dispersión (destrucción físico-química), crecimiento de bacterias y los productos generados por estos
últimos tienen una gran relevancia en la infiltración.
El accionar de estos estos factores, sobre todo el ultimo mencionado terminan por destruir la capa de infiltración.
Medidas de contingencia:
1.secado periódico de las pozas o estanques. Es necesario que los lugares de infiltración e inundación cuenten con
pozos adicionales para alternar entre pozos activos y en etapa de secado. Este medida requiere de mayores
extensiones superficiales, consecuentemente incremento de costos del proyecto.
2.Experimentalmente se ha empleado agua clorada para mantener la tasa de infiltración. Aun no se ha evaluado el
efecto del cloro en el suelo.

26. Planteamiento del Proyecto de RA
1.Procedencia del Agua:
• Derechos del agua.
• Responsabilidad potencial.
• Efectos sobre la administración de los acuíferos.
• Efectos sobre la calidad del agua.
• Estudios geológicos e hidrogeológicos.
2.Esquema del sistema:
₋ Fuente de agua: 15 m3 /s del río pisco (periodo en meses)
₋ Propósito: Elevación del nivel de agua de la napa y disminuir por dilución el contenido de sales solubles.
₋ Acuífero: Material aluvional constituido por arenas sueltas de diferente granulometría, gravilla y cantos rodados
medianos, con lentes de limos y arcillas en diferente proporción y eólicos de cobertura.
₋ Transmisividad: 400 a 8000 m2 /día
₋ Coeficiente de almacenamiento: 1,16 a 12,10 %
₋ Calidad del agua:
a. Agua de recarga:
• conductividad: 100a 400 uS/cm
• alcalinidad total: 70 a 180 ppm
• sólidos en suspensión 10 mg/l
b. Agua subterránea:
• conductividad: 500 a 5000 uS/cm

27. ₋ Tratamiento del agua: sedimentador, tratamiento con floculantes, potabilización del agua.
₋ Infiltración: 1,2 m/día ( 50mm/hr)
₋ Evaporación: 3 mm/hr
₋ Eficiencia: 0,75 %, (considerando problemas de estratos arcillosos, napas colgadas, presión de aire,
interconexiones, etc.)
₋ Etapas de implementación: El volumen a ser infiltrado sería de 120 Mm3 aproximadamente a través de 153.19
ha de pozas de infiltración agrupadas en módulos de 10 ha c/u.
₋ Características de la recarga: Módulos de 10 ha, tirante 1,5m, tiempo de llenado: 41,7hr, tiempo de infiltración
75 hrs, tiempo de mantenimiento 5 a 10 días, tiempo total del ciclo 9,9 a 14,9 días.
₋ Área total de recarga: 310,8 a 468,3 ha.
₋ Área total del sistema: 319,8 a 480,3 ha (incluye área de servicios, caminos, etc.)
3. Diseño de obras:
• Sedimentador: para un área de
infiltración de 320 ha y concentraciones
en periodos de avenidas de 5gr/l se
plantea la construcción de un
sedimentador según el siguiente diseño:

28. • Pozas de Infiltración: deben tener el
fondo aproximadamente plano,
debiendo disponerse en forma de
redes, de modo que el agua en exceso
pase de tanque en tanque. El agua en
las pozas presentan profundidades de
0,25 a 2,5 m. La sección tipo es la
siguiente:
4. Costos:
Un primer presupuesto global estimo un costo directo de S/. 2´359,540. Este calculo se hizo en 2008 y es muy
probable que se haya incrementado.
Resultados
Para el 2009 que se elaboro el diagnostico situacional de recarga de acuíferos por el ANA, aun se estaba
procesando información de campo.

29. Consideraciones durante la ejecución del proyecto y su vida útil.
 Sedimentación de finos, manejable mediante pozas de sedimentación – retención, sobre todo en época de
avenidas. Floculantes y/o polímeros pueden atrapar las fracciones mas finas o específicas.
Posteriormente se puede proceder a remover la capa de lodo o rascar la superficie.
La instalación de un filtro al ingreso del agua a las pozas es otra opción.
 Colmatación biológica, el mejor tratamiento es secar la poza después de periodos de uso de 1mes.
Adicionalmente se regenera la capa de infiltración.
 Posibilidad de terreno inundados en cotas mas bajas podría generar impactos (+ y/o - ) en el ecosistema, sobre
todo con la proliferación de insectos. Se recomienda usar las pozas de manera secuencial para evitar frentes.
 El incremento del nivel freático en el acuífero podría generar inundaciones en algunos lugares, una gestión
adecuada de la recarga mediante un modelo bien calibrado es la solución a este caso.
 La RA mediante pozos de infiltración será económicamente viable si los costos de agua por usuario son
menores a los métodos de abastecimiento de agua actuales.

30. Bibliografía
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31. Bibliografía
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