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Evaluación de la gestión del agua subterránea en un acuífero costero mediante el balance hídrico Oriol Regàs, Anna Menció y Josep Mas-Pla 1. Introducción En zonas costeras, la extracción intensiva de aguas subterráneas es el origen de impactos en los acuíferos explotados, ocasionando problemas de calidad del agua debido a la intrusión marina, además de problemas de subsidencia en zonas urbanas. El delta de la Tordera [F1], con una superficie aproximada de 6,25 km2, constituye un sistema acuífero formado por la intercalación de depósitos fluviales y de inundación permitiendo distinguir dos acuíferos principales: el acuífero superior, con una potencia de 10-30 m; y, el acuífero inferior, con una potencia de unos 20 m y que se encuentra semiconfinado por una capa de limos y arcillas de aproximadamente 23 m de grosor [1,2]. La explotación de este sistema acuífero permite el abastecimiento de las poblaciones de la zona [F1], suponiendo un 69% de los recursos explotados, además del abastecimiento industrial y agrícola (17 y 14%, respectivamente; [3]). En 2002 se puso en funcionamiento la desalinizadora de Blanes (ITAM) para así poder reducir la sobreexplotación del acuífero y asegurar el subministro de agua de calidad para las poblaciones de la zona. El objetivo de este estudio es presentar el balance hídrico utilizado para evaluar la explotación del acuífero superficial del delta del río Tordera (Cuencas Internas de Catalunya) con la finalidad de determinar la disponibilidad de recursos hídricos de la zona y evaluar la utilidad de este método práctico y directo para la gestión del agua. 2. Metodología Para la determinación del balance hídrico en el acuífero superior del delta del río Tordera, se han utilizado datos mensuales del nivel de los 12 piezómetros del ACA situados en el delta, de la temperatura y precipitación acumulada de estaciones meteorológicas de Malgrat de Mar y Blanes, y del caudal del río Tordera para un período de 21 años. El balance utilizado se describe en la siguiente ecuación [4]: ⁄ ∆ (1) donde los componentes considerados han sido los siguientes [F2]: • P-ET, son las entradas por recarga directa sobre el acuífero, calculadas como precipitación útil. Cuando la diferencia entre P-ET daba valores negativos, se consideraba que no se producía recarga, • ES, son las aportaciones desde el río, calculadas en base a la cartografía de la diferencia de nivel entre el río y el acuífero superficial, • FSv, es el flujo subterráneo desde o hacia el acuífero inferior, calculado en base a la ley de Darcy y utilizando los datos aportados por tres pares de piezómetros cercanos situados en los acuífero superficial y profundo, • Q, las extracciones en el acuífero superficial, destinadas a riego de los cultivos , y que en esta zona se estiman en 1,2 hm3/año [1], • dV/dt, la variación del almacenamiento en el propio acuífero determinado en base a la cartografía de la diferencia de nivel detectada en los piezómetros del delta entre meses sucesivos. • ∆FSH, es la incógnita del balance y nos informa de los flujos subterráneos desde otros acuíferos y desde o hacia el mar. Finalmente, para poder constatar la existencia de intrusión marina, se ha estudiado la concentración de cloruro en dos piezómetros localizados en puntos cercanos a la costa [2]. F1. Situación geográfica y geológica de la zona de estudio (según ICC; http://www.icc.cat). 3. Resultados y discusión A través del balance hídrico a nivel mensual [tabla 1] se observa como las entradas principales de agua se deben a las aportaciones del río, ya que las entradas como precipitación útil sólo se detectan durante el otoño e invierno. Las salidas principales se dan en forma de extracciones para riego durante el verano, y en un grado mucho menor, a las pérdidas hacia el acuífero profundo, las cuales aumentan cuando se intensifica la extracción de los pozos municipales y de la ITAM de Blanes que explotan estos niveles más profundos. El almacenamiento de agua (dV/dt) en el acuífero disminuye en los meses de verano cuando se producen las extracciones para riego, y no es hasta otoño que los niveles empiezan a recuperarse. Finalmente, los flujos de agua subterránea desde otros acuíferos y/o hacia el mar ∆ , muestran que las aportaciones del acuífero superficial al mar son más importantes en la primera mitad del año, mientras que en el resto del año son necesarias las aportaciones externas (desde otros acuíferos o desde el mar). Tabla 1. Balance hídrico medio realizado por los 21 años de período estudiado (1990-2010). Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic P-ETP 83,41 0 0 0 0 0 0 0 0 59,04 0 139,08 ES 167,87 79,08 52,68 37,23 21,86 9,71 2,43 4,86 FSV -1,19 -1,20 -1,21 -1,14 -1,34 -1,62 -1,54 -1,28 118,55 193,27 172,79 -0,80 -1,25 -1,32 208,13 -1,38 Q 0 0 0 0 -175 -300 -450 -325 -125 0 0 0 dV/dt -236,01 -16,68 -5,75 -12,81 125,97 356,29 426,32 ∆FSH 14,08 61,20 45,72 23,29 -28,52 64,38 126,10 -212,60 -323,07 -307,50 -380,62 -22,79 -195,32 -219,84 -72,02 -136,04 -34,79 Leyenda: P-ETP, precipitación útil; ES, aportaciones del río; FSv, flujo subterráneo entre el acuífero inferior y el superior; Q, extracciones; dV/dt, variación del almacenamiento que toma valores negativos cuando aumenta y valores positivos cuando disminuye; DFSH, flujos subterráneos horizontales determinados como ∆FSH= FSout-FSin. Unidades en 103 m3, los valores positivos indican entradas, y los negativos indican pérdidas o salidas del acuífero del delta, excepto para el resultado del balance, DFSH. En el estudio de la evolución del cloruro en los piezómetros [F3], se observa que su concentración aumenta hasta alcanzar su máximo en 2002, confirmando la presencia de intrusión salina; y a partir de 2002, con la puesta en funcionamiento de la ITAM, se evitan nuevos episodios de intrusión. 6000 Cloruros (mg/L) 5000 4000 3000 2000 1000 F2. Esquema de los distintos componentes considerados para la realización del balance en el acuífero superficial del delta del río Tordera 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 0 F3. Evolución de la concentración de cloruros en el piezómetro Malgrat-2. En color rojo se han indicado los años considerados secos dentro del período de estudio, y en color azul, los años húmedos. 4. Conclusiones El balance hídrico realizado en el acuífero superior del delta del río Tordera ha permitido detectar los principales aspectos a tener en cuenta en la gestión de los recursos subterráneos en esta zona. En este sentido, los puntos clave de la gestión del agua detectados a través de este balance hídrico, son los siguientes: 1) las entradas principales de agua en el acuífero superficial proceden del propio río; 2) las principales salidas son las extracciones para riego que producen una reducción importante de los recursos almacenados en el acuífero; y 3) la instalación de la ITAM de Blanes ha permitido una mejora en la calidad del agua del acuífero superior. Referencias [1] Agència Catalana de l’Aigua (ACA). 2003. Fitxa de caracterització anàlisi de pressions, impactes i anàlisi del risc d’incompliment. Al·luvials de la Baixa Tordera i Delta. Fitxa 35. Departament de Medi Ambient. [2] Geoservei. 2000. Actualització i cartografia hidrogeològica del sistema fluvio-deltaic del curs mitjà i baix del riu Tordera. Informe Inédito. Agència Catalana de l’Aigua, Generalitat de Catalunya. [3] Ventura M. y Lefort T. 2003. La dimensió social de l’ús de l’aigua. L’Observatori: estació de seguiment de la biodiversitat de la conca de la Tordera. Memòria 2001-2003. Informe inédito. [4] Menció A., Folch A., Mas-Pla J. 2010. Analyzing hydrological sustainability through water balance. Environmental Management, 45:1175-1190. Proyecto realizado en el marco del Observatori de la Tordera (ICTA-UAB) y financiado a través del proyecto CGL-2011-29975-c04-04. http://geocamb.udg.edu
