Estudio de factibilidad para realizar una obra de recarga artificial con agua de lluvia en el acuífero Tabalaopa-Aldama iNg. Heber aaron Martinez portillo

PROYECTO EN COLABORACION

- Dr. Adán Pinales Munguía Dr. Humberto Silva Hidalgo Asesores: - Dr. Adán Pinales Munguía Dr. Humberto Silva Hidalgo M.I. Rodrigo de la Garza Aguilar Asesor Externo (WWF): Dr. José Alfredo Rodríguez Pineda Participantes: -Alumnos de maestría en Hidrología Subterránea -Alumnos de Ingeniería en Geología

En el estado de Chihuahua existen 61 acuíferos, de los cuales 19 se encuentran en déficit de disponibilidad. (CONAGUA, 2012)

Una opción que podría ayudar a aminorar el problema de la disponibilidad de agua es la recarga artificial de acuíferos. Que se puede definir como el conjunto de técnicas que permiten aumentar la disponibilidad de aguas subterráneas, con la calidad necesaria, mediante una intervención consiente, directa o indirecta, en el ciclo natural del agua (Custodio, 1986).

Tipos de recarga artificial

Beneficios de la recarga artificial Incrementar las reservas de los acuíferos. Facilitar el transporte de agua a través del acuífero, reduciendo el uso de conducciones y tuberías. Mejorar y homogeneizar la calidad del agua. Reducir costes de bombeo, frenar la intrusión marina, y otros efectos consecuentes del ascenso del nivel freático en el acuífero. (Martín-Alonso, 2003)

Objetivo general Realizar un estudio para evaluar la factibilidad de realizar una obra de recarga artificial de agua de lluvia mediante una obra de captación de escurrimientos y lagunas de infiltración en el acuífero Tabalaopa-Aldama.

Objetivos específicos Obtener parámetros de topografía, geología, edafología, vegetación, clima, estaciones climatológicas del área del acuífero donde se realizara el estudio.

Obtener estratigrafía del suelo mediante métodos de geofísica e identificar zonas de mayor permeabilidad del mismo.

Calcular el volumen de escurrimiento que puede almacenarse a lo largo de un año en una obra de retención.

Diseñar una obra para retención de agua de lluvia de escurrimientos naturales.

Diseñar obra de recarga de lagunas de infiltración.

Diseñar obra de conducción de agua de la zona de captación a la zona de recarga.

metodología Mediante el uso del software ArcGIS 10.1 se ubico la zona de estudio y se realizó la caracterización de la misma. Se obtuvo un plano donde se pueden observar todas las características del área de estudio con el cual se calcularon sus parámetros morfométricos mediante el software IDRISI Selva .

Realizar estudios de geofísica, mediante sondeos eléctricos verticales, en el área seleccionada y elegir puntos con alta permeabilidad. Seleccionar y caracterizar el cauce y el punto donde se emplazara la obra de retención. Proponer una obra de retención y realizar su diseño, conforme a los volúmenes de escurrimiento calculados.

Ubicar, de acuerdo a la información de los estudios de geofísica, el lugar con mayor capacidad de infiltración para el emplazamiento de lagunas de recarga y realizar su diseño. Proponer un sistema de conducción del agua retenida hacia lagunas de infiltración y realizar su diseño.

UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO

UBICACIÓN DE sondeos realizados

Interpretación sondeo wenner No a MN/2 Ro 1 0.4 0.2 61.09 2 0.5 38.61 3 1.6 0.8 37.41 4 2.4 1.2 36.05 5 3.6 1.8 37.39 6 4.4 2.2 35.8 7 5.8 2.9 39.83 8 6.8 3.4 39.53 9 7.8 3.9 36.72 10 8.8 36.86 11 9.8 4.9 37.82 12 10.8 5.4 42.4 13 16 42.46 14 20 39.36

Interpretación sondeos SCHLUMBERGER No. AB/2 MN/2 Ro 1 1.60 0.32 57.35 2 2.00 52.57 3 2.50 66.09 4 3.20 67.95 5 4.00 68.69 6 5.00 79.44 7 1.00 76.05 8 6.30 84.57 9 88.78 10 8.00 94.26 11 10.00 94.29 12 13.00 97.50 13 16.00 87.61 14 91.53 15 20.00 79.86 16 72.96 17 25.00 64.57 18 32.00 48.54 19 40.00 32.33 20 50.00 19.83 21 20.15 22 63.00 14.21 23 14.80 24 80.00 11.99 25 100.00 12.60 26 130.00 14.03 27 160.00 16.01

MODELO TRIDIMENSIONAL DE GMS

CORTES ESTRATIGRAFICOS

PLANO DE UBICACIÓN DE ZONAS potencialmente PERMEABLES

PLANO DE UBICACIÓN DE PUNTO DE CIERRE Y AREA DE ESCURRIMIENTO

Parámetros morfométricos de la cuenca Registro Unidad Descripción CLVRGN 1   Cuenca hidrográfica A_KM2 202.92 Km2 Superficie de cuenca P_KM 67.58 Km Perímetro de la cuenca EM_M 1613.49 msnm Elevación media PM_G 8.45 ° Pendiente media (grados) PM_P 15.38 Pendiente media (porcentaje) KC 1.66 Coeficiente de compacidad (Gravelius) RCI 0.36 Relación circular RH 2.48 Relación hipsométrica LC_KM 24.93 Longitud del eje del río principal LA_KM 18.53 Longitud directa del río principal SH 1.35 Coeficiente de sinuosidad hidráulico EMX_M 1789 Altitud inicial EMN_M 1400 Altitud media SC_P 2.42 Pendiente promedio del río principal TC_KIRPICH 3.9 hr Tiempo de concentración Kirpich TC_CHPW_H 3.92 Tiempo de concentración de California Highways and Public Works Rf 0.59 Índice de forma (Horton) Re 0.34 Relación de elongación

Parámetros para cálculo de escurrimiento superficial

Coeficiente de escurrimiento superficial Clasificación Área (km2) % Área Textura Pendiente Uso de suelo Coeficiente de escurrimiento CONAGUA Coeficiente Ponderado CONAGUA Regosol calcarico 5.938535844 2.926606764 Media 1.50% B Pastizal Natural 0.28 0.008194499 1.033045681 0.509101664 0.001425485 Litosol 11.52173007 5.678095416 Fina <12% C 0.3 0.017034286 2.853698287 1.406348792 0.004219046 Regosol eutrico 1.77115427 0.872853545 4.10% 0.002618561 69.55904707 34.27982637 0.102839479 28.61276355 14.10083387 0.039482335 30.72147482 15.14004097 0.042392115 1.96871E-06 9.70214E-07 2.91064E-09 7.689998938 3.789756178 0.010611317 Castañozem luvico 0.00470734 0.002319854 6.95956E-06 41.62241689 20.512202 0.061536606 Fluvisol eutrico 1.586826056 0.782013612 6.30% 0.002189638 0.292550329 Coeficientes de escurrimiento superficial propuestos por la norma NOM-011-CONAGUA- 2000 en su apéndice normativo A.

Cálculo de volumen de escurrimiento anual METODOLOGIA PROPUESTA POR CONAGUA Vm = C * Pm * A   C= 0.292550329 Donde: Pm= 285.5589037 mm Vm: Volumen medio que puede escurrir (m3) Area= 20291.54008 ha C: Coeficiente de escurrimiento A: Area de la cuenca (ha) Pm: Precipitación media (mm) Vm= 1695162.387 m3 1.695162387 Mm3

Cálculo de volumen de escurrimiento mensual MES Ve PROMEDIO (m3) Ve PROMEDIO (Mm3) ENERO 47623.89 0.05 FEBRERO 29539.22 0.03 MARZO 29206.25 ABRIL 46169.18 MAYO 98594.23 0.10 JUNIO 223662.87 0.22 JULIO 444758.84 0.44 AGOSTO 243516.52 0.24 SEPTIEMBRE 317989.87 0.32 OCTUBRE 119319.59 0.12 NOVIEMBRE 53252.17 DICIEMBRE 41529.75 0.04 1695162.39 1.70

conclusiones A partir de los datos obtenidos mediante los procedimientos realizados hasta el momento poder decir que: Existen áreas con la capacidad de infiltración necesaria para emplazar las lagunas de infiltración. El volumen escurrido a lo largo de un año, disponible para infiltrar, es suficiente para realizar las primeras pruebas a esta obra piloto. La metodología empleada nos permite lograr resultados positivos y poder reproducirlos en otras zonas del estado y/o país.

Trabajos por realizar Actualmente se esta trabajando en: Diseño de lagunas de infiltración a partir de los volúmenes calculados y áreas disponibles. Diseño de obra de conducción. Diseño de obra de retención a partir de los volúmenes de escurrimiento calculados.