Intrusión marina y caracterización hidrogeológica delacuífero costero Laguna Agua Grande en Sinaloa, México

Carlos Rosado de Palacio

15 de octubre de 2015

1. Introducción

2. Área de estudio

3. Marco teórico

4. Metodología

5. Resultados y discusión

6. Conclusiones y recomendaciones

Contenido

Las zonas costeras comúnmente corresponden con las áreas má s densamentepobladas del mundo. La demanda de agua en estas zonas supera f ácilmente ladisponibilidad de recursos hídricos disponibles. Estas zo nas son particularmentevulnerables a la intrusión marina, la destrucción del hábit at natural o la modificaciónde la costa a través de la erosión.

Los especialistas en la gestión de recursos hídricos en zona s costeras sonrelativamente escasos en México y el mundo por lo que resulta un tema sumamenteimportante y con diversos retos.

ObjetivosRealizar la caracterización hidrogeológica del acuífero L aguna Agua Grande paracomprender su funcionamiento y la relación entre el agua dul ce, salina e hipersalina.

Evaluar los caudales máximos de agua dulce para definir los l ímites de explotacióndel acuífero para evitar salinización.

Otorgar las bases para plantear una gestión integral y suste ntable del acuífero.

Introducción

Zona de estudio y acuífero “Laguna Agua Grande”

Área de estudio

A Mazatlán ~ 70 km

Océano Pacífico

Estero de Teacapan

Zona de estudio

Zona de estudio y acuífero “Laguna Agua Grande”

Área de estudio

A Mazatlán ~ 70 km

Océano Pacífico

Estero de Teacapan

Zona de estudio

“Jagüeyes”

Acuífero costeroEs aquel que se encuentra conectadohidráulicamente con el mar.

Intrusión marinaSe define como el movimiento temporal opermanente de agua salada tierra adentrodesplazando al agua dulce (Custodio yLlamas, 1976). A la masa de agua saladaque “intrusiona” se le llama cuña deintrusión marina.

Interfase agua dulce-agua saladaEs la zona de transición o mezcla entredos fluidos miscibles. Se expande ycontrae de acuerdo a la sucesión de lasmareas y a periodos de lluvia y estiaje(Custodio y Bruggeman, 1987).

Marco teórico

Custodio y Llamas (1976)

Métodos para caracterizar la cuña de intrusión marina

Marco teórico

1. Métodos teóricos

• Relación de G-H (z = αh)• Método de Glover

2. Métodos indirectos

Geofísica:• Métodos eléctricos• Métodos

electromagnéticos• Registros geofísicos de

pozos

3. Métodos directos

• Perfiles de salinidad enpozos y piezómetros

Distancia (m, km)

Metodología

Recopilación y análisis de información

Trabajo de campo

Interpretación de datos

Parámetros hidráulicos

Caudales máximos

de agua dulce

Correlación Geológico -Geofísica

Piezometría Perfiles de salinidad

Trabajo de campo

Metodología

Custodio y Llamas (1976)

Schmorak y Mercado (1969)

Caudales máximos de agua dulce

Metodología

Ecuaciones utilizadas para el cálculo de caudales máximos de agua dulce

Resultados y discusión

Geología local

Relación puntos de verificación geológica con comportamiento hidrológico

Ubicación de pozos exploratorios

Cortes litológicos

Resultados y discusión

Geofísica

Resultados y discusión

Hidrogeología local

Elevación del nivel estático – Marzo 2011(Estiaje)

Elevación del nivel estático – Agosto 2011(Lluvias)

Fluctuaciones estacionales del nivel estático

Resultados y discusión

Prueba de bombeo

Abatimiento durante el bombeo

Etapa de recuperación

Resultados y discusión

Hidrogeoquímica local

Diagramas de Stiff y familias de agua

Resultados y discusión

Perfiles de salinidad

0.8 km

2 km

3.3 km

0.8 km

2 km 3.3 km

Resultados y discusión

Perfiles de salinidad

Delimitación de zonas de agua de diferente calidad

0.8 km

2 km 3.3 km

0.8 km

2 km 3.3 km

0.8 km

2 km

3.3 km

Resultados y discusión

Funcionamiento hidrodinámico

Funciona como un acuífero insular

Resultados y discusión

Caudales máximos de agua dulce

Tres interfaces establecidas

Conclusiones

• Comportamiento hidrodinámico similar al de un acuíf ero insular asimétrico, con un delgado lente de agua dulce de 6 a 8 m de es pesor que flota sobre agua marina y lagunar (salina e hipersalina respect ivamente). Salinidad del agua lagunar varía con las mareas y con la estación del año.

• Acuífero afectado por intrusión marina, tanto en co sta marina como en zona lagunar. Mayor en franja lagunar por extracciones p ara riego.

• Variables hidráulicas que predominan en la recarga y descarga del acuífero son la precipitación, evaporación y evapotranspirac ión (niveles estáticos muy someros, menores a 3 m).

• Variaciones estacionales del NF entre 1 y 2 m. Infi ltraciones por precipitación generan recuperaciones del NF y diluc ión significativa de salinidad.

• Delgado lente de agua dulce no tiene una carga hidr áulica suficiente para mantener agua salina a profundidad.

Recomendaciones

• Realizar pruebas de bombeo de larga duración (2 a 4 días) para obtener parámetros hidráulicos de toda la zona. Además, rea lizar packer tests en pozos de bombeo para evaluar distribución vertical d e parámetros hidráulicos y salinidad.

• En caso de utilizar el acuífero como fuente de agua potable, se recomiendan pozos someros y utilizar el esquema de caudales máxim os con interfase establecida de 12,000 µS/cm, obteniendo caudales del orden de 4 L/s sin salinizar el pozo.

• Pozos de bombeo en arreglo longitudinal paralelos a la costa y en la zona central de la barra para evitar concentración de pu ntos de extracción.

• Mantener red de monitoreo estacional tanto piezométr ica como de calidad del agua para monitorear evolución de cuerpos de ag ua subterránea.

Alternativas de solución

Barreras hidráulicas http://deltaproof.stowa.nl

Pool y Carrera (2010)

MARAcuífero

Cuña

Construyendo con la naturaleza

Recarga artificial(y recuperación)

Referencias bibliográficas

• Custodio E., Llamas, M.R. 1976. Hidrología subterrá nea. Ed. Omega. Barcelona, España.

• Pool, M., Carrera, J. 2010. Dynamics of negative hy draulic barriers to prevent seawater intrusion. Hydrogeology Journal 18: 95-105.

• Schmorak, S., Mercado, A. 1969. Upconing of fresh wa ter-sea water interface below pumping wells: field study. Water Resources R esearch. Vol. 5. No. 6. pp.1290-1311.

Gracias por su atención