Análisis y simulación de flujo en acuíferos sobreexplotados

Abstract

El presente trabajo está basado fundamentalmente en el estudio de las condiciones de sobreexplotación en un acuífero, mediante la aplicación de un modelo de simulación de flujo subterráneo en tres dimensiones, logrando también la caracterización de la magnitud de los parámetros de flujo. Esta caracterización ha permitido conocer el efecto y variación espacial de la conductividad hidráulica y el coeficiente de almacenamiento. El acuífero bajo estudio es el de la Plana de Castellón, considerado como un acuífero libre y de una sola capa, constituido por arenas, gravas, limos, arcillas. El modelo que se aplica es el “Modflow” versión 2.7 presentado en 1989, el cual se eligió con base a un análisis crítico, bibliográfico y funcional de cada uno de los modelos que tenían posibilidad de ser aplicados y que se encontraban disponibles. La aplicación del modelo se llevó a cabo para los periodos de simulación 1975, 1976, 1979 y 1989, identificados de acuerdo a los datos de piezometría, como los años donde empieza a observarse un paulatino descenso del nivel freático (1975 y 1976) hasta llegar a un máximo abatimiento de la piezometría en 1979 y posteriormente en 1989, observándose una recuperación del acuífero. Los resultados de una simulación original, indicaron la existencia de zonas que por tener una notable actividad de bombeo, resultan ser las más afectadas, presentándose efectos de una importante explotación para consumo. Con base a los resultados de la simulación referido, se consideró la necesidad de proponer algunos escenarios de explotación por bombeo, que permitieran cumplir con el suministro requerido y propiciara la disminución de las tasas de bombeo para la obtención de la recuperación del nivel freático. Al respecto se manejaron dos alternativas, la primera consiste en el manejo de un valor medio de las tasas de bombeo para los periodos de tiempo considerados, la segunda alternativa consiste en el manejo de las tasas de bombeo ajustadas, para las zonas donde, con la aplicación de la alternativa 1, no se presentó recuperación del nivel freático. De acuerdo a los resultados, la alternativa 2 muestra mayor ahorro en los volúmenes de salida anual, para los periodos de simulación considerados. En el ahorro máximo obtenido con esta alternativa es del orden del 6.84%, el cual se verificó con las dotaciones reducidas. Posteriormente, estos valores fueron revisados y verificados, para ver si éstas están comprendidas dentro de los rangos de dotaciones vigentes en el lugar bajo estudio, situación que sí se presentó, por lo que se consideraron razonables las propuestas de promediación y ajuste del bombeo. También se desarrollaron simulaciones de flujo, con la finalidad de predecir bajo dos condiciones de explotación para periodos de 5 y 10 años. La primer condición toma en cuenta las características de recuperación del acuífero y la segunda, cuando el acuífero se encuentra sometido a grandes extracciones por bombeo donde el nivel piezométrico se caracteriza por sufrir descensos.