septiembre 26, 2017

Problemas con el agua en el suelo en Murcia y Cartagena. Nivel freatico en Cartagena y Murcia.

Problemas con el agua en el suelo en Murcia y Cartagena. Nivel freático en Murcia y Cartagena.

Muchos murcianos desconocen que bajo el suelo que pisan en la capital de la Región existe un acuífero de más de 220 kilómetros cuadrados que almacena 1.500 hectómetros cúbicos de agua subterránea. Y que, durante el último periodo de sequía, esos recursos hídricos han sido utilizados gracias a los sondeos realizados por los técnicos de la Confederación Hidrográfica del Segura (CHS) para tratar de aprovechar hasta la última gota de agua en la única cuenca deficitaria de España, la del Segura.

Ahora que ha finalizado el periodo de sequía y que los embalses rebosan de agua, se ha demostrado que la apertura de pozos para extraer agua del acuífero subterráneo apenas ha afectado al mismo. El nivel freático ha subido considerablemente en los últimos meses en la capital murciana debido a que el gran pantano bajo tierra no ha perdido ni un metro cúbico de capacidad pese a las extracciones llevadas a cabo. «Y esto demuestra que la gestión llevada a cabo por la CHS durante el periodo de escasez, con la realización de numerosos sondeos y la apertura de pozos de sequía en los últimos cinco años, ha sido sostenible, porque el acuífero no ha perdido sus recursos y no se han cumplido las predicciones de algunos que decían que se iba a producir una sobreexplotación», afirma Francisco Turrión, técnico hidrogeólogo de la Comisaría de Aguas de la Confederación, dedicado en los últimos años a los trabajos obtención de aguas subterráneas por toda la cuenca.

A pesar de que durante cinco años se han estado sacando del acuífero alrededor de 60 millones de metros cúbicos al año, el agua se encuentra a escasos cinco metros de profundidad del suelo de la ciudad en zonas como Juan de Borbón, la Plaza Circular y el Jardín de la Pólvora, tal y como se explica en el cuadro anexo a esta información. La zona en la que el agua está más cercana a la tierra es la Ermita de San Antón y la pedanía de Los Dolores, donde se pueden obtener recursos excavando sólo tres metros. «Esto ocurre porque en el entorno urbano de Murcia el nivel freático es más bajo que en la zona de huerta, debido a la utilización de recursos para el riego de parques y jardines», explica el técnico Francisco Turrión.

El embalse subterráneo en la ciudad de Murcia está formado por varias capas: acuitardo (arcillas y limos), primer nivel de gravas, capa de arcilla y acuífero profundo, que es de donde se han obtenido los recursos para regadío tras la batería de sondeos llevada a cabo por la CHS.

El hecho de que el gran acuífero subterráneo no haya perdido capacidad tras estos años de continuas perforaciones permitirá al organismo de cuenca repetir la experiencia cuando se produzca una nueva etapa de sequía, que suelen ser cíclicas. Además, gracias a los avances técnicos, los expertos de la Confederación Hidrográfica del Segura han podido conocer con mayor profundidad el acuífero, que almacena 1.500 hectómetros cúbicos.

A achicar agua
Pese a que reconocer no tener suficientes conocimientos sobre arquitectura, el hidrogeólogo Francisco Turrión no cree que la subida del nivel freático tenga consecuencias negativas sobre los edificios de la ciudad de Murcia.
«Normalmente, para las construcciones se suele tener en cuenta la bolsa de agua que existe bajo el cielo murciano y la presión del nivel freático, por lo que planifican sus estructuras considerando esta circunstancia», afirma. Sin embargo, sí tendrán que prepararse para achicar agua aquellos inmuebles que cuenten con dos plantas de aparcamiento subterráneo.

 

Los vecinos de estos edificios, garajes y locales comerciales se ven obligados a pagar mucho dinero para deshacerse de este agua y evitar que se inunden sus trasteros y garajes. Gasto de energía eléctrica (hasta 6.000 euros cada dos meses), gasto en mantenimiento y reparación de los grupos de bombeo y, por si fuera poco, tasa municipal de achique del nivel freático a la red de alcantarillado. Y eso que dicen que en Murcia «no hay agua para todos».

¿Cómo es esto posible? El corte geológico siguiente del entorno urbano de Murcia (CHS) nos ayudará a explicarlo.

Estructura sedimentaria del área urbana de la ciudad de Murcia. Salida gráfica de ordenador integrando los datos de más de 30 piezómetros  ejecutados por la CHS en 2007. Vista desde el Norte (Plaza Circular) mirando al Sur. Fuente: CHS

Vemos cuatro colores distintos que corresponden a distintas litologías presentes en el subsuelo de Murcia. De arriba abajo: Naranja: son limos arcillosos con intercalaciones de pasadas arenosas, arcillosas y margosas. Rojo; arcillas plásticas por debajo del naranja. Ambos colores componen una formación semipermeable e impermeable en su base (ACUITARDO de Murcia).

Por debajo, tenemos: amarillo: limos arenosos y arenas conectadas a las gravas gruesas (color azul) del acuífero 1º NIVEL DE GRAVAS. Ambos colores conforman un acuífero muy transmisivo y de poco espesor (entre 1 y 5 metros de potencia aproximadamente según las zonas).

Más en profundidad (aunque ya no sale en el esquema) vuelve a haber un estrato arcilloso impermeable y de gran continuidad lateral. En él se apoyan los muros pantalla de los garajes construidos en los últimos años en la ciudad. Actúa como base horizontal impermeable donde se anclan dichos muros para poder garantizar la estanqueidad de la estructura rectangular y evitar la entrada de agua subterránea a los sótanos.
El techo del acuífero (gravas y arenas, azul y amarillo) tiene una geometría muy irregular. Topográficamente está muy cerca de la superficie en la zona de la Ñora, Rincón de Beniscornia, por donde se recarga del río Segura y de las acequias (al Oeste de la ciudad), y a más de 15 metros de profundidad en la zona Sur y Este (Ronda Sur, Infante Juan Manuel).

En la imagen del corte geológico tridimensional de arriba, tomada desde la Plaza Circular (Norte) mirando hacia el Sur, podemos ver como, transversalmente al valle del Segura (N-S), la geometría del contacto entre el acuífero (azul y amarillo) y el impermeable confinante superior (naranja y rojo) se hunde hacia el Sudeste y se levanta hacia el Norte.

¿Esto que quiere decir?: Veamos:

Primero: Como hacia el Norte de la ciudad el acuífero está topográficamente más alto, es más fácil cortarlo en una excavación de un solar, como se ve en el video primero, y, de no impermeabilizar bien los 2º sótanos y siguientes, a modo de bodegas de barco, nos veremos obligados a tener que achicar el agua subterránea toda la vida y correr el riego de producir los indeseables arrastres y “lavado de finos” junto con el agua bombeada.

Segundo: Al estar el agua confinada en el interior de estas arenas y gravas (es decir, a mayor presión que la atmosférica), ya que su fuente de recarga está a cota topográfica más alta, como hemos dicho antes, existe el riego de que se sifonen los fondos de las excavaciones profundas (“arenas movedizas”) que no tengan bien ejecutados las muros pantalla antes comentados.

Tercero: Aunque hagamos piezómetros hasta captar este acuífero en distintos puntos de la ciudad, y el agua ascienda por el interior de ellos hasta un nivel en el que se equilibre su presión de confinamiento, que será similar en todas las zonas (aunque muy influeciado y distorsionado en primavera y verano por los bombeos de pozos urbanos para riego de jardines municipales, por cierto), lo importante no es sólo saber donde está el nivel de ese agua subterránea, lo es también saber a qué profundidad están exactamente las arenas y las gravas del acuífero en cada punto. Porque allí donde estén o se corten en la excavación, allí estará el agua del nivel freático saliendo a la calle y a una presión que puede llegar a ser de hasta 1 kg/cm2 (10 metros de altura manométrica).

En cambio, en las zonas donde el paquete arcilloso impermeable (acuitardo) tiene más espesor y las arenas y gravas están más profundas, la probabilidad de excavar en seco será muy alta y los edificios no tendrán  problemas serios de achiques de nivel freático. Y

Cuarto: Al brotar el agua del nivel freático con presión de confinamiento, hay que cuidar que ese agua achicada salga limpia, sin arrastres, ya que, aunque todavía no tenemos descritos pública y publicadamente sinkhole en la ciudad de Murcia (si en Beniel), estas subsidencias podrían llegar a producirse por el colapso de suelos por agua (ver este video de la ABC en Florida) debido a este lavado de finos.

Debemos, por tanto, dotarnos de normas de edificación que contemple estas evidencias y prevea sus peligrosas y caras consecuencias.
Nuevos estudios cuestionan que el «descenso del nivel freático» fuera la causa de la aparición de grietas en edificios de Murcia a mediados de los 90. El  «lavado de finos» del suelo, aspirados por el agua achicada de excavaciones y pozos pudo estar en el origen del problema. En una reciente publicación científica y presentada al IX SIMPOSIO DE HIDROGEOLOGÍA celebrado en Elche, en enero 2008, se pueden ver algunos de los indeseables efectos del «lavado de finos» del terreno, originados cuando se bombea agua de un pozo que lleva arrastes de tierra («finos»)[1].

El fenómeno también se denomina sufosión, piping o arrastre mecánico de sedimentos, y es la movilización de partículas insolubles en agua transportadas en suspensión desde el suelo, o desde los horizontes superiores del terreno, hacia los acuíferos inferiores o por bombeo al exterior. El proceso desarrolla un sistema de drenaje vertical somero (pseudokarst).

Sufosión pasiva: En el entorno de sondeos en ejecución emplazados a escasos metros de corrientes de agua se han evidenciado procesos de sufosión. En estos casos, el agua superficial percola por las fisuras, lixivia toneladas de sedimentos limoso arcillosos y obliga a abandonar el sondeo y a estabilizar el terreno rellenando las simas y oquedades con escollera. A este tipo de sufosión la denominamos pasiva, como se ve en la foto de arriba.

La sufosión activa está ligada al bombeo de aguas subterráneas (desde sondeos o excavaciones) cuando, junto con el agua extraída, se arrastra la fracción fina de la formación. Para evitar estos efectos en los sondeos conviene instalar tubería de revestimiento resistente, colocar empaque de gravas, situar los filtros enfrentados únicamente a los tramos de gravas – lo que requiere previamente la testificación geofísica del sondeo – y la cementación de los primeros metros del anular exterior de la entubación.

 

Por otro lado, la CHS ha demostrado en sus recientes estudios [2] que en la sequía de mediados de los años 90 el nivel freático en la huerta de Murcia descendió apenas un par de metros en los veranos de aquellos años, ascendiendo luego en cada invierno. En cambio, en el entorno urbano de la capital, los descensos fueros mayores, de entre 5 y 8 metros. Esos  mismos descensos fueron registrados en la pasada sequía durante los años 2006-2007. En cambio, en la sequía reciente no se han producido patologías en edificios. ¿Por qué ahora no?

Grieta al rededor de un pozo por lavado de finos. Tomada de la publicación citada en el texto [1,2]

Hoy sabemos que en la sequía de los 90 y en la reciente pasada, el agua subterránea contenida en el estrato de gravas que hay debajo de Murcia, no dejó de estar confinada y a alta presión en ningún momento en el casco urbano. En efecto, entre el techo de estas gravas con agua y la superficie, hay un estrato impermeable de arcillas que las aprisiona.  Por tanto, es difícil, por no decir imposible, comprimir o compactar por desecado lo que ya se encuentra a presión por saturación en agua. Presión de agua que, como hemos visto en entradas anteriores de este blog, llega a ser tan alta en el presente invierno, que hace emerger el agua subterránea espontáneamente a la calle en algunos pozos de la huerta de Murcia sin motores ni otros medios mecánicos.

Es precisamente esta presión de confinamiento a la que hay que temer a la hora de achicar agua de una excavación, solar o garaje. Así lo recomiendan los estudios geotécnicos más prestigiosos realizados en Murcia. Proponen precisamente drenar estos solares con cautela, poco a poco, mediante sistema well-point. Precisamente para evitar «el lavado de finos».

Limos, arenas finas y arcillas son aspiradas junto con el agua de bombeo procedentes de los primeros metros del terreno. Este material movilizado y evacuado junto con agua turbia,  puede ser, al cabo de unas  horas,  de varias toneladas. Material retirado precisamente de la zona de cimentación, pudiendo provocar huecos y cavidades en el terreno y modificar la capacidad portante del suelo.

SERRANO (1998) ya apuntaba esta hipótesis, y afirmaba que el movimiento de partículas junto con el agua bombeada o achicada de vaciados y excavaciones urbanas de Murcia está en el origen de patologías de edificios, como agrietamiento de fachadas, tabiques y muros, detectados en Murcia a mediados de los años 90 [3].

También los informes periciales en los que se basan las sentencias judiciales que dirimen  litigios de patologías en edificios por agua en la región de Murcia, se centran siempre en el exceso de agua en el suelo y nunca en el desecado del mismo por descenso del nivel freático. En efecto, las sentencias consultadas achacan los daños estructurales al «lavado de finos» del terreno por rotura de tuberías de la red de alcantarillado o de agua potable a presión, o a fugas de agua en piscinas y depósitos.

Para prevenir el «lavado de finos» convendría introducir prescripciones técnicas en los estudios urbanísticos o de ordenación del territorio en el municipio de Murcia. Sobre todo en aquellas zonas cercanas a edificios donde ya existan pozos, achiques de sótanos o se prevean drenajes de excavaciones. Recordemos aquí que el nivel freático en Murcia se encuentra en la actualidad a apenas 4-5 m. de profundidad[4]. (Y el nivel piezométrico de las gravas cautivas inferiores es surgente, ver entrada 2º de este mismo blog).

 

La turbidez y el color marrón del agua bombeada con arrastres de limos y arenas es la evidencia de que se ha iniciado ya el proceso de «lavado de finos». En ese momento, hay que parar para evitar males mayores.