Monitor de Nivel de Agua

En cuencas urbanas como las de Ciudad de México, Quito, Bogotá o Guadalajara, el nivel freático y la subsidencia están unidos por una relación casi mecánica: cuando el agua subterránea desciende, la presión de poro en los acuíferos arcillosos cae, el esqueleto del suelo se consolida y la superficie se hunde. Monitorear el agua sin mirar la superficie (o al revés) deja la historia a medias. Este analizador procesa la serie del pozo o piezómetro — nivel en metros o presión en kPa por lectura — y extrae lo que el ingeniero necesita para entender la campaña: la tendencia por período (¿está bajando el nivel? ¿cuánto por año?), la tasa de cambio reciente, la detección de saltos súbitos (una recarga, una extracción intensa, una fuga de red) y la consistencia temporal de la serie. Cuando usted tiene también la serie de subsidencia InSAR del mismo sitio, la comparación cruzada — descenso de nivel vs. tasa de asentamiento — es la evidencia que convierte el monitoreo en diagnóstico.

Las series de nivel tienen dos ritmos distintos: la variación estacional (recarga en lluvias, descenso en secas) y la tendencia de largo plazo (agotamiento del acuífero). Un análisis que no separa ambos confunde la estación con el diagnóstico. Esta herramienta separa la tendencia lineal global, la tasa del último tramo y los saltos: los tres indicadores que distinguen "el acuífero se está agotando" de "hubo un evento puntual este trimestre".

Cómo interpretar los indicadores

Tendencia global (m/año): la pendiente de regresión sobre toda la serie. Un valor negativo sostenido (p. ej. −1,2 m/año durante años) es la firma del agotamiento del acuífero y el insumo directo para estimar la subsidencia esperada por consolidación.
Tasa del último tramo (m/año): la pendiente de las últimas lecturas (≈ 25 % de la serie). Detecta cambios de régimen recientes: una extracción nueva, un programa de recarga, una obra vecina.
Saltos súbitos: diferencias entre lecturas consecutivas que superan el umbral. Cada salto se reporta con su posición en la serie — son los eventos que hay que correlacionar con obra, lluvia o falla de instrumento.
Dispersión: el desvío estándar alrededor de la tendencia. Una serie con dispersión alta (oscilación estacional fuerte) no es "ruido": es recarga anual; declare el rango estacional en el informe.

El vínculo con la subsidencia InSAR

La relación entre descenso del nivel y asentamiento no es 1:1 — depende del espesor del acuitardo, del índice de compresión del suelo y de la historia de carga — pero la correlación temporal es el patrón diagnóstico:

Si el nivel baja y el InSAR muestra subsidencia acelerando en la misma zona y el mismo período, el mecanismo de consolidación por extracción es la hipótesis principal.
Si el nivel se recupera (recarga) pero la subsidencia continúa, el suelo puede estar en consolidación retardada o el descenso ocurrió en un acuífero más profundo sin pozo de control.
Si el nivel es estable y el InSAR no muestra movimiento, el sitio está en equilibrio: documentarlo también es un resultado.

Para cuantificar el vínculo, procese la serie InSAR del mismo sitio con la herramienta de series de tiempo, obtenga la tasa por período y compárela con la tasa de nivel de esta herramienta. La relación empírica nivel-vs-tasa (m de agua por mm/año de subsidencia) es un número que los revisores y los organismos de agua quieren ver.

Acuíferos y subsidencia: la relación nivel–tasa

La subsidencia por extracción de agua sigue un ciclo reconocible en las series instrumentales de las grandes cuencas (Ciudad de México, Quito, la costa de Lima, el Bajío mexicano): cuando el nivel piezométrico cae por debajo del umbral histórico de consolidación, la arcilla comprime y la superficie baja a una tasa que puede persistir años después de que el nivel se estabilice (consolidación diferida). La relación empírica nivel–tasa (metros de descenso por mm/año de subsidencia) es específica de cada acuífero y depende del espesor de arcilla, la sobrecarga y el historial de extracción; por eso esta herramienta no impone una constante y le pide que calibre el par con sus propios datos: tres campañas de nivel + tres épochas InSAR bastan para estimar la pendiente con una banda de error.

Uso práctico: alimente la serie de nivel y la serie InSAR del mismo período, obtenga la tasa por tramo y la correlación, y registre el resultado como un insumo de monitoreo de acuífero (los organismos de agua de la región suelen pedir este análisis para actualizar permisos de extracción). Tenga presente que la subsidencia medida por InSAR incluye también componentes no acuíferas (carga de edificios, drenaje, tectónica); la comparación con la serie de nivel ayuda a separarlas solo si ambas tienen la misma resolución temporal y espacial. Complemente con la serie de tiempo del píxel y valide con GNSS cuando la estación esté disponible.

Instrumentación complementaria recomendada

El monitoreo de acuífero se vuelve defendible cuando el nivel de agua no es la única serie. Junto con la serie piezométrica, registre: extracción mensual por pozo (el dato que los organismos de agua piden), precipitación de la estación más cercana (para separar recarga estacional de descenso neto) y una referencia geodésica vertical en la cuenca (GNSS permanente o nivelación en la zona de mayor subsidencia). Con esas tres series y la tasa InSAR, el análisis puede distinguir el componente por extracción del componente por drenaje o carga de edificios — la separación que permite defender el plan de manejo. Esta herramienta entrega la tasa y la correlación; la interpretación de causa pertenece al estudio hidrogeológico, que debe citar la incertidumbre de cada serie en el mismo documento.

Preguntas frecuentes

¿En qué unidades debo pegar los datos?: Metros de nivel (respecto a cualquier referencia consistente) o kPa de presión; la herramienta no convierte entre ambas — use una sola unidad por serie y declárela en el informe.
¿Y si mi serie tiene fechas reales?: Perfecto: el formato fecha, valor funciona (año-mes o fecha completa); el analizador ordena por fecha y calcula las tasas en por año. Si pega solo números, asume lecturas equiespaciadas.
¿Un salto súbito es siempre un problema?: No: puede ser recarga de lluvia, una obra que intercepta el acuífero o un cambio de instrumento. El salto es una señal para investigar, no un diagnóstico. Correlacione cada salto con el registro de eventos de la obra o del pozo.
¿Cómo lo combino con el resto del banco InSAR?: El flujo recomendado: convierta LOS → analice la serie → clasifique peligro → compare con esta serie de nivel. Todo el análisis es local y los resultados se exportan para el informe de monitoreo.

Herramientas relacionadas

Análisis de Series de Tiempo InSAR · Clasificador de Peligro · Conversor LOS · Comparador GNSS vs InSAR.