sábado, 16 de noviembre de 2019

Descripción breve del comportamiento hidrológico de un sistema manantial-rebosadero, desde el estiaje hasta el momento de máxima crecida.



Muchos manantiales tienen un rebosadero, por donde sale una (gran) parte del caudal en épocas de crecida. Suele ser el caso cuando se está formando una galería nueva a un nivel inferior, pero que debido a su estrechez (o algún paso relativamente estrecho) no puede desalojar toda el agua cuando el caudal incrementa considerablemente. En muchos casos el caudal máximo del manantial es relativamente reducido, debido a la mencionada estrechez de la grieta, a menudo impenetrable para el hombre, o porque brota entre bloques y piedras que obstruyen el flujo. Aunque en sistemas con un área de recarga muy grande (de más de varios kilómetros cuadrados) o en zonas con precipitaciones muy fuertes, existen conexiones entre el manantial y el rebosadero que son practicables por el hombre. Un ejemplo es la conexión entre la Cueva del Agua con El Barbancho (Orbaneja del Castillo, Burgos), explorado en 2014 por espeleobuceadores de GORFOLÍ, CDG, GESEM Y CEFME (www.grupoedelweiss). El Barbancho es un rebosadero con un posible caudal inmenso.

A continuación se describe en varios pasos, la relación existente entre el caudal de un manantial y su rebosadero y el nivel freático dentro de la cueva, desde estiaje hasta crecida máxima.

Unas notas preliminares:
 • Este esquema se ha desarrollado bajo la suposición de que no hay tramos con flujo vadoso entre el manantial y el rebosadero, aunque tampoco no cambiaría mucho.
 • Si el agua es fácilmente evacuado por un conducto, la diferencia del nivel en ambos extremos es mínima. Esto suele ser el caso con los sifones.
• De modo simple se puede decir que la presión hidrostática equivale a la fuerza que “empuja” el agua por un conducto. Más presión hidrostática significa que pasa más agua por una grieta.
• Δh1 es la diferencia del nivel freático y el nivel freático en estiaje.
• Δh2 es la diferencia del nivel freático y el nivel freático cuando el rebosadero comienza a funcionar.
• a es el caudal del manantial permanente.
• b es el caudal del rebosadero.



1) En estiaje todo el caudal sale por el manantial y el nivel freático se mantiene constante y al mismo nivel que el manantial.

2) Después de unas precipitaciones puede que el caudal del manantial aumenta, pero mientras la grieta puede desaguar fácilmente toda el agua, la subida del nivel freático (Δh1) es mínima.

3) Si las precipitaciones continúan o han sido fuertes es posible que la grieta ya no puede evacuar todo el caudal, el agua se acumula en la cueva y el nivel freático sube (Δh1 aumenta), lo que supone un aumento de la presión hidrostática respecto al manantial permanente y por tanto una subida de su caudal.

Es frecuente que el mayor caudal que sale ahora del manantial se equilibra con el desagüe interno de la cueva, y por tanto con el nuevo nivel freático más alto, antes de que este nivel llegue al rebosadero. Con otras palabras, en muchos casos el rebosadero no llegue a funcionar.

4) En caso de que el desagüe de la cueva sigue creciendo, también aumenta el Δh1, (y por tanto el caudal del manantial permanente) hasta que el nivel freático llega al rebosadero y este comienza a manar.

5) Un nuevo incremento del caudal hace subir el nivel freático muy poco (Δh1), mientras el rebosadero puede evacuarlo fácilmente. Por tanto, el caudal del rebosadero (b) puede subir considerablemente y el caudal del manantial permanente (a) queda prácticamente constante.

6) En algunos casos (lluvias continuadas, deshielo, etc.) el rebosadero tampoco puede desalojar todo el caudal sin una subida (substancial) de la presión hidrostática. Es decir que parte del agua se acumula en la cueva causando un nuevo aumento del nivel freático.
En este caso aumentan tanto el Δh1  como el Δh2, lo que por fuera se observa como un incremento de ambos caudales (manantial y rebosadero).

7) Este proceso se puede repetir si existen rebosaderos superiores.


1) En estiaje todo el caudal sale por el manantial y el nivel freático se mantiene constante y al mismo nivel que el manantial.


2) Después de unas precipitaciones puede que el caudal del manantial aumenta, pero mientras la grieta puede desaguar fácilmente toda el agua, la subida del nivel freático (Δh1) es mínima.

3) Si las precipitaciones continúan o han sido fuertes es posible que la grieta ya no puede evacuar todo el caudal, el agua se acumula en la cueva y el nivel freático sube (Δh1 aumenta), lo que supone un aumento de la presión hidrostática respecto al manantial permanente y por tanto una subida de su caudal a.




4) En caso de que el desagüe de la cueva sigue creciendo, también aumenta el Δh1, (y por tanto el caudal a) hasta que el nivel freático llega al rebosadero y este comienza a manar.




5) Un nuevo incremento del caudal hace subir el nivel freático muy poco (Δh1), mientras el rebosadero puede evacuarlo fácilmente. Por tanto, el caudal b puede subir considerablemente y el caudal a queda prácticamente constante.


6) En algunos casos (lluvias continuadas, deshielo, etc.) el rebosadero tampoco puede desalojar todo el caudal sin una subida (substancial) de la presión hidrostática. Es decir que parte del agua se acumula en la cueva causando un nuevo aumento del nivel freático.
En este caso aumentan tanto el Δh1  como el Δh2, lo que por fuera se observa como un incremento de ambos caudales (manantial y rebosadero).



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1 comentario:

Jorge dijo...

Muy bien explicado y esquemas muy claros.
Además es algo que se observa muy a menudo.
Muy interesante. Gracias!

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