ASOCIACIÓN GEOHIDROLÓGICA MEXICANA, A.C. X CONGRESO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRÁNEAS «Explotación Sostenible en Acuíferos Basado en Niveles Dinámicos» Dra. Carmen Julia Navarro-Gómez 1, I.C David Humberto Sánchez-Navarro 1, Dr. Humberto Iván Navarro-Gómez 2, Dr. Humberto Silva Hidalgo 1, Dr. Adán Pinales Murguía 1, M.I Martha Calderón Fernández 1, M.A Jesús Rubén Sánchez-Navarro, 1 y Dr. Eduardo Herrera-Peraza 3 1 Facultad de Ingeniería Universidad Autónoma de Chihuahua, 2 Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 3 Centro de Investigación de Materiales Avanzados OCTUBRE 2015.

Antecedentes  Requerimiento de volumen de agua.  Proceso de gestión de concesiones y permisos para la explotación del agua.  Requisitos y formatos para solicitud de utilización de ese volumen. …“ La estimación de los parámetros del balance hídrico es factor clave del desarrollo social y económica, que condiciona la posibilidad de crecimiento (cantidad) y la calidad del agua es factor determinante para su uso.”.. Explotación de agua subterránea Disponibilidad del recurso

Planteamiento del problema Sobreexplotación  Descenso de superficies piezometricas.  Disminución de los espesores saturados.  Retardo o reducción de recarga.  Modificación técnica y/o administrativa en el uso del recurso hídrico.  Actualización de publicación de disponibilidad. Se identifican dos puntos importantes: I. Se asume cuantitativamente en forma holística y homogénea para el acuífero, I. sin embargo esto no sucede en la realidad e impacta mas en algunas zonas o de forma particular de la unidad hidrogeológica. La primera corresponde a la entidad normativa y la segunda es una responsabilidad compartida o al usuario ?

Justificación Desarrollo sostenible  La evolución de los niveles estáticos y los volúmenes de extracción como base de desarrollo sostenible para zonas dentro del acuífero es insuficiente.  El caudal y los niveles dinámicos limitan la explotación del agua subterránea.  Eficiencia electromecánica y costos de producción. “Competencia por el recurso entre pozos y usuarios.”

Determinar un desarrollo sostenible de producción de agua dentro de un acuífero sobreexplotado. Caso de aplicación: Acuífero Chihuahua-Sacramento. Objetivo:

Metodología  Evaluación de la sobreexplotación como el cambio de almacenamiento (ΔV) (Peña, 2007) I. Adecuación para la estimación de sobreexplotaci ón en zonas dentro de un acuífero (Peña, 2007) II. Utilización del caudal o capacidad especifica en la zona del acuífero

Metodología Determinar el área de protección en base al abatimiento causado por el bombeo de agua hacia afuera del pozo. Considerando la zona de captura y la zona de influencia. 1) Distancia desde el pozo, 2) Abatimiento del nivel freático alrededor del pozo, 3) Tiempo de recarga del pozo, y 4) Los límites físicos hacia el sistema de agua subterránea. …“ La zona de captación de los pozos tiene una significación, no solo en los términos de protección de la calidad del agua, sino también en la gestión de recursos hídricos que experimentan una extracción intensiva para el control o sostenibilidad de explotación” (Foster, 1993). III. Utilización de los fundamentos de protección de fuentes

Área de estudio Caracterización Recarga Natural (m3/anual) Extracción (m3/anual) Índice de Extracción El índice de extracción en el acuífero Chihuahua Sacramento muestra una condición crítica: la explotación es casi 2 veces mayor que la recarga. Que sumado al incremento de usuarios nuevos al sistema de agua potable (4,450 promedio anual), genera un alto grado de presión a la sostenibilidad del servicio.

Evolución del Nivel Estático (CNA, 2015)

Durante el periodo 2008 a 2014 el caudal especifico, ha mostrado, para la zona de estudio, una tendencia general a su disminución Caudal Especifico Caudal Especifico (lt/m) AñoMedia Pozos por encima de la media ,

Año de Incorporación Batería de PozosGasto lps 1968ACH-P ACH-O ACH-varios ACH-SV ACH-SN ACH-R180 Elección de zona dentro del acuífero 18 % PRODUCCION

POZON E máx.N. E minΔS (17)ΔS/AÑOND MAXND MINQ MAXQ PROMQ MIN'CE PROM Nte. N° Nte. N° Nte. N° Nte. N° Nte. N° Nte. N° Nte. N° TOTAL Comparativo de algunas de las variables analizadas en pozos de la zona de interés.(periodo de observación 17 años) Evaluación de la zona de transición del acuífero. N.E.:Nivel estatico (en metros) ΔS:Abatimiento promedio (en metros) N.D.: Nivel dinámico (en metros) Q:Caudal de producción del aprovechamiento (lps) C.E.:Caudal específico (litros por metro de columna) Nota.- Estimada con la ecuación del minado de acuífero, la zona de interés representa el 24% del decremento en el almacenamiento del acuífero.

Nivel Estático (61 a m ) Nivel Dinámico (73 a 168 m)

Resultados La metodología apoya la evaluación y decisión sobre la extracción ya que considera: La relación acuífero/estructura del pozo/equipo de bombeo, Delimita los gastos de operación acordes a un nivel dinámico, Estabiliza el costo de operación, Los mecanismos de control de operación considera la disminución en la interferencia en zonas de captación de los pozos, Disminuye los efectos colaterales en el rendimiento especifico de los pozos.

Resultados El estudio de los niveles dinámicos en las áreas de explotación de las fuentes que abastecen a la ciudad de Chihuahua: Corrobora una correlación directa de los cambios en estos con el avance en los gradientes hidráulicos y en el incremento del consumo de energía eléctrica. El incremento del numero de aprovechamientos y la profundización de las captaciones, no significa un mayor volumen extraído o caudal especifico. Esto, a su vez, genera un mayor desequilibrio para el acuífero, pues las profundidades y volúmenes de recarga se ven disminuidos.

Conclusiones Ya sea que se trate de sustituciones, reposiciones o nuevos aprovechamientos se recomienda la elaboración de aforos en forma previa a la puesta en operación, donde se muestre cual será el nivel dinámico de operación estimado en concordancia al gasto que se extraerá, así como el corte litológico de la perforación; ya que con esto se puede aplicar los fundamentos para determinar zonas de captura y explotación sostenible. La selección del equipo del sistema de bombeo deberá de contemplar el punto óptimo de extracción como sistema (no solo como equipo de bombeo) teniéndose en cuenta que un diseño con potencia excesiva propiciará a la larga una aceleración de abatimiento..

Conclusiones Como acciones no estructurales para el cuidado de los acuíferos se debe: Desarrollar capacidades técnicas y académicas con vinculación con el Usuario. Implementar mecanismos de interacción: institucional con la investigación aplicada para resolver situación cotidianas del usuario del recurso hídrico. Fortalecer y desarrollar las capacidades necesarias para procesos de gestión y ordenamiento del acuífero, con énfasis en planes de manejo y la elaboración de reglamentos..