1 Estrategias para el manejo, monitoreo y gestión de acuíferosCurso-Taller de capacitación y asistencia técnica Estrategias para el manejo, monitoreo y gestión de acuíferos Liberia (Guanacaste, Costa Rica) 21 al 25 de abril de 2014

2 PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS Vulnerabilidad a la contaminación de acuíferosTaller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” PROTECCIÓN DE ACUÍFEROS Vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos

3 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”Temario Introducción sobre protección de acuíferos ¿Qué significa y por qué debemos proteger el agua subterránea? ¿Contra qué se deben proteger los acuíferos? ¿Qué implica la protección del agua subterránea? ¿Cuáles son las causas más comunes de deterioro de la calidad del agua subterránea?. ¿Cómo se contaminan los acuíferos? ¿Como se puede evaluar el peligro de contaminación del agua subterránea? Evaluación y mapeo de la vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos Conceptos, consideraciones, criterios Métodos y limitaciones

4 ¿QUÉ SIGNIFICA PROTECCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA?Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” ¿QUÉ SIGNIFICA PROTECCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA? Protección del agua subterránea conservación del agua subterránea en calidad y cantidad que permita una explotación eficiente de los acuíferos a largo plazo, especialmente como una fuente segura y confiable de abastecimiento de agua potable.

5 ¿CONTRA QUÉ SE DEBEN PROTEGER LOS ACUÍFEROS?Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” ¿CONTRA QUÉ SE DEBEN PROTEGER LOS ACUÍFEROS? explotación excesiva, que puede ocasionar descensos de los niveles freáticos y por ende la disminución de la disponibilidad y la intrusión de agua de calidad inferior proveniente de otros cuerpos de agua. deterioro de la calidad del agua subterránea como resultado de la contaminación por actividades antrópicas realizadas en superficie.

6 ¿QUÉ IMPLICA LA PROTECCIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA?Desarrollo e implementación de PLAN O PROGRAMA DE PROTECCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS conjunto de estrategias de protección

7 Implementación de planes de protección de las aguas subterráneasTaller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” Implementación de planes de protección de las aguas subterráneas Dificultades: Incertidumbre respecto de la magnitud del recurso hídrico subterráneo por falta de exactitud en las estimaciones de la recarga y el almacenamiento de los acuíferos (reservas). Incertidumbre sobre el peligro de contaminación del agua subterránea y el transporte de contaminantes en los acuíferos. Problemas legales relacionados con las captaciones de aguas subterráneas o con fuentes de contaminación existentes antes del inicio de nuevas políticas de protección de los acuíferos.

8 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”¿CUÁLES SON LAS CAUSAS MÁS COMUNES DE DETERIORO DE LA CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA? Fuente: Foster et al., 2003

9 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”¿CUÁLES SON LAS CAUSAS MÁS COMUNES DE DETERIORO DE LA CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA? Fuente: Foster et al., 2003

10 ¿CÓMO SE CONTAMINAN LOS ACUÍFEROS?Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” ¿CÓMO SE CONTAMINAN LOS ACUÍFEROS? Fuente: Foster et al., 2003

11 ¿CÓMO SE CONTAMINAN LOS ACUÍFEROS?Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador” ¿CÓMO SE CONTAMINAN LOS ACUÍFEROS? FUENTE DE CONTAMINACION TIPO DE CONTAMINANTE Actividad Agrícola Nitratos; amonio; pesticidas; microorganismos fecales Saneamiento in situ Nitratos; microorganismos fecales; trazas de hidrocarburos sintéticos. Gasolineras y Talleres Automotrices Benceno; otros hidrocarburos aromáticos; fenoles; algunos hidrocarburos halogenados. Depósito Final de Residuos Sólidos Amonio; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; metales pesados Industrias Metalúrgicas Tricloroetileno; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenados; metales pesados; fenoles; cianuro Talleres de Pintura y Esmaltes Alcalobencenos; tetracloroetileno; otros hidrocarburos halogenado; metales; algunos hidrocarburos aromáticos. Industria Maderera Pentaclorofenol; algunos hidrocarburos aromáticos Tintorerías Tricloroetileno, tetracloroetileno Manufactura de Pesticidas Algunos hidrocarburos halogenados; fenoles arsénico metales pesados Depósito Final de Lodos Residuales Domésticos Nitratos; varios hidrocarburos halogenados; plomo; cinc Curtidurías Cromo; salinidad; algunos hidrocarburos halogenados; fenoles Exploración y Extracción de Petróleo/ Gas Salinidad (cloruro de sodio); Hidrocarburos aromáticos Minas de Carbón y de Metales Acidez; diversos metales pesados; hierro; sulfatos

12 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”PELIGRO!!!!! ¿Como se puede evaluar el peligro de contaminación del agua subterránea? A través de la caracterización de los sistemas acuíferos en relación con las fuentes de contaminación que podrían impactar sobre él.

13 PELIGRO!!!!! Vulnerabilidad a la contaminación del acuíferoes consecuencia de las características naturales de los estratos que lo separan de la superficie del suelo Carga contaminante que se aplica, será o podría ser aplicada en superficie como resultado de la actividad humana El peligro de contaminación de agua subterránea es la interacción entre ambos

14 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”PELIGRO!!!!! ¿Como se puede evaluar el peligro de contaminación del agua subterránea? Teniendo en cuenta dos enfoques: La protección del recurso hídrico subterráneo en su totalidad La protección de las fuentes de abastecimiento de agua

15 Taller y Foro Nacional “Contaminación de Acuíferos en El Salvador”ENFOQUE DE LA PROTECCIÓN DE LOS RECURSOS HIDRICOS SUBTERRÁNEOS 1: – Entes Reguladores del Agua y del Ambiente Provinciales y Nacionales Evaluación de la Importancia Socio- Económica del Recurso Hídrico Subterráneo Mapeo de la Vulnerabilidad a la Contaminación del Acuífero Reconocimiento de las Principales Fuentes Potenciales de Contaminación del Agua Subterránea Evaluación General del Peligro de Contaminación del Acuífero ENFOQUE DE LA PROTECCIÓN DE LAS FUENTES DE AGUA 1: – Empresas Públicas o Privadas de Servicio de Agua y Administraciones Municipales Delimitación de Áreas de Protección de las Fuentes de Agua Subterránea Evaluación de la Vulnerabilidad a la Contaminación del Acuífero Inventario Detallado de Cargas Contaminantes al Subsuelo Evaluación del Peligro de Contaminación de la Fuente Estrategias de Monitoreo del Agua Subterránea y Medidas de Control de Peligro PRINCIPALES APLICACIONES Protección de la Fuente de Agua y Planificación y Control del Uso del Territorio Local Planificación Primaria/ Desarrollo de Políticas para la Toma de Conciencia del Público y de los Grupos Interesados Escala de Trabajo de mapas

16 EVALUACIÓN Y MAPEO DE LA VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS

17 ENFOQUE DE LA PROTECCIÓN DE LOS RECURSOS HIDRICOS SUBTERRÁNEOS1: – Entes Reguladores del Agua y del Ambiente Provinciales y Nacionales Evaluación de la Importancia Socio- Económica del Recurso Hídrico Subterráneo Mapeo de la Vulnerabilidad a la Contaminación del Acuífero Reconocimiento de las Principales Fuentes Potenciales de Contaminación del Agua Subterránea Evaluación General del Peligro de Contaminación del Acuífero ENFOQUE DE LA PROTECCIÓN DE LAS FUENTES DE AGUA 1: – Empresas Públicas o Privadas de Servicio de Agua y Administraciones Municipales Delimitación de Áreas de Protección de las Fuentes de Agua Subterránea Evaluación de la Vulnerabilidad a la Contaminación del Acuífero Inventario Detallado de Cargas Contaminantes al Subsuelo Evaluación del Peligro de Contaminación de la Fuente Estrategias de Monitoreo del Agua Subterránea y Medidas de Control de Peligro PRINCIPALES APLICACIONES Protección de la Fuente de Agua y Planificación y Control del Uso del Territorio Local Planificación Primaria/ Desarrollo de Políticas para la Toma de Conciencia del Público y de los Grupos Interesados Escala de Trabajo de mapas

18 Vulnerable: que puede ser atacado o herido¿Que significa vulnerabilidad de un acuífero? Vulnerable: que puede ser atacado o herido

19 Evolución del concepto de vulnerabilidadDécada de los ‘ Albinet y Margat “es la posibilidad de penetración y propagación de contaminantes desde la superficie del terreno hacia los acuíferos freáticos, bajo condiciones naturales" Década de los ‘80 Aller et al.(1987) “sensibilidad intrínseca de un acuífero a la contaminación basado en las características hidrogeológicas y uso de la tierra”

20 vulnerabilidad a la contaminación de acuíferosDécada de los ‘80 Foster (1987) vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos “características intrínsecas de los estratos que separan la zona saturada del acuífero de la superficie del terreno, lo cual determina su sensibilidad a ser adversamente afectado por una carga contaminante aplicada en la superficie”

21 Evolución del concepto de vulnerabilidadDécada de los ‘ NRC, 1993 Vrba y Zaporozec, 1994 Revisaron el concepto de vulnerabilidad y resaltaron su utilidad

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23 Consideraciones importantes“a la larga, todos los acuíferos son vulnerables a contaminantes móviles y persistentes” “los acuíferos menos vulnerables no son fácilmente contaminados, pero una vez contaminados son los más difíciles de restaurar”

24 “leyes sobre la vulnerabilidad del agua subterránea”Tener presente siempre.... “leyes sobre la vulnerabilidad del agua subterránea” (NRC, 1993) “todo acuífero tiene algún grado de vulnerabilidad a la contaminación” “cualquier evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos contiene incertidumbres” “en los sistemas más complejos se corre el riesgo de que al evaluar la vulnerabilidad lo obvio no esté tan claro y lo sutil no se distinga”

25 VULNERABILIDAD : ¿se puede medir?propiedad adimensional precisión de la evaluación cantidad y calidad de los datos Cuanto mayor sea el conocimiento del sistema acuífero más confiable será la evaluación de la vulnerabilidad

26 Criterios de evaluaciónQué se debería considerar? índices de vulnerabilidad específica para cada contaminante y escenarios de contaminación ó un índice de vulnerabilidad integrado único? un índice absoluto ó índices de vulnerabilidad relativos?

27 “Una vulnerabilidad general (integrada)a un contaminante universal en un escenario típico de contaminación” no es estrictamente válida Científicamente es más consistente evaluar la vulnerabilidad a la contaminación para cada contaminante para cada tipo de contaminante (nutrientes, patógenos, microorganismos, metales pesados, etc.) o en forma separada para cada grupo de actividades contaminantes (saneamiento sin red cloacal, agricultura, disposición de efluentes industriales, etc.)

28 Realizar el mapeo de vulnerabilidad para cada grupo de contaminantes en escenarios de contaminación específicos conduciría a la elaboración de un atlas de mapas para cada área particular cuya utilización sería en muchos casos muy engorrosa, excepto para la evaluación y control de la contaminación agrícola difusa Además, no existen normalmente datos técnicos adecuados y/o recursos humanos suficientes para lograr este objetivo ideal

29 Por lo tanto es necesario contar con un sistema menos refinado y más generalizado para el mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos Camino a seguir: producir un mapa de vulnerabilidad integrado donde los términos usados estén claramente definidos y las limitaciones claramente indicadas considerar un índice absoluto de la vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos

30 Adaptado de Foster et al. , 2013Clase de vulnerabilidad  INTEGRADA Definición práctica Tipo de contaminantes que podrían ingresar al acuífero Medida de protección requerida a.b Extrema vulnerable a la mayoría de los contaminantes con impacto rápido en numerosos escenarios de contaminación Cryptosporidia, virus y bacterias fecales, metales pesados, hidrocarburos, componentes orgánicos sintéticos, soluciones salinas y nutrientes Todas las actividades potencialmente contaminantes deberían prohibirse o permitirse solamente aquellas con bajo impacto, confinamiento extremo, monitoreo e inspección detallada Alta vulnerable a muchos contaminantes (excepto a los que son fuertemente absorbidos o fácilmente transformados) en numerosos escenarios de contaminación Algunos virus fecales, hidrocarburos, componentes orgánicos sintéticos, soluciones salinas y nutrientes Todas las actividades potencialmente contaminantes deberían prohibirse o estar sujetas a controles exhaustivos y a gastos adicionales considerables por el diseño, inspección y monitoreo Baja sólo vulnerable a contaminantes conservativos cuando son descargados o lixiviados en forma continua durante largos períodos de tiempo Nitratos, líquidos altamente salinos, riesgo de infiltración de compuestos orgánicos clorados densos en fase no acuosa y algunos productos farmacéuticos La mayoría de las actividades podrían permitirse y estar sujetas a condiciones de diseño normales, excepto aquellas que incluyan lagunas o drenajes no revestidas y manipulación de químicos peligrosos para el agua subterránea c Despreciable presencia de capas confinantes en las que el flujo vertical es insignificante Posibilidad de ingreso de compuestos orgánicos halogenados densos en fase no acuosa Todas las actividades podrían permitirse, sólo sujetas a condiciones de diseño normales En relación con instalaciones industriales, extracción, almacenamiento y transporte de hidrocarburos, actividades mineras, y desarrollos de viviendas residenciales –el uso agrícola del territorio en relación con la vulnerabilidad del agua subterránea debe ser encarado desde diversos aspectos mediante “buenas prácticas agrícolas”, prohibiendo el uso de pesticidas y mejorando el incentivo para el manejo y/o administración del territorio Las acciones y medidas requeridas en relación con las actividades potencialmente contaminantes están ampliamente relacionadas con las indicadas para nuevos desarrollos, pero se tendrán que introducir controles progresivos para reducir el peligro de contaminación del agua subterránea por medio de negociación Tipos de contaminantes que son altamente tóxicos y muy móviles y persistentes en los sistemas de agua subterránea que deberían estar sujetos a estrategias preventivas en términos de descargas sobre el terreno Adaptado de Foster et al. , 2013

31 Métodos para la evaluación de la vulnerabilidad de acuíferos a la contaminación de acuíferos1) Métodos hidrogeológicos o Sistemas de tipo Universal (STU) 2) Modelos numéricos y relaciones analógicas (RA) 3) Sistemas paramétricos 3.1) Sistemas de matrices (SM) 3.2) Sistemas de clasificación por rangos (SCR) 3.3) Sistemas de clasificación por rangos ponderados (SCP) Vrba y Zaporozec (1994)

32 Dra. Marta Paris y Mag. Mónica D´EliaMétodos hidrogeológicos o Sistemas de tipo Universal (STU): Evalúan la vulnerabilidad de grandes ambientes hidrogeológicos en términos cualitativos, utilizando una superposición de mapas temáticos (Albinet y Margat, 1970) Dra. Marta Paris y Mag. Mónica D´Elia

33 Modelos numéricos y relaciones analógicas (RA) utilizan expresiones matemáticas que relacionan parámetros claves como un indicador del índice de vulnerabilidad Marcolongo y Preto (1987) índice de vulnerabilidad calculado a través de una expresión derivada de la ecuación de Darcy: Iv=K(QI/SI)/MS donde: Iv = índice de vulnerabilidad SI= espesor no saturado K= conductividad hidráulica del espesor no saturado QI= tasa de infiltración por unidad de área MS= humedad del suelo

34 AVI (Aquifer Vulnerability Index)índice de vulnerabilidad calculado a través de una expresión de la resistencia hidráulica C = Ʃ bi / Ki donde: C = resistencia hidráulica [años] bi = espesor de la capa homogénea "i“ que se encuentra por encima de la zona saturada [cm] i = 1,2,3....n Ki = conductividad hidráulica vertical de la capa homogénea "i“ [cm/año] i = 1,2,3....n La resistencia hidráulica es una medida del tiempo aproximado de flujo vertical de agua (carga) que atraviesa la zona no saturada

35 VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO - MÉTODO AVIGrado de vulnerabilidad Resistencia hidráulica (años) Muy bajo > 10000 Bajo Medio Alto 10-100 Muy alto < 10 La vulnerabilidad del acuífero será tanto mayor cuanto menor sea el tiempo aproximado de flujo vertical de agua o sea el tiempo que necesita un contaminante que se mueve con el agua en llegar al acuífero

36 3) Sistemas paramétricos3.1) Sistemas de matrices (SM) 3.2) Sistemas de clasificación por rangos (SCR) 3.3) Sistemas de clasificación por rangos ponderados SCP) utilizan parámetros convenientemente seleccionados para representar la vulnerabilidad y se les asignan distintos rangos e interacciones para generar un índice de vulnerabilidad absoluto o relativo

37 3.1) Sistemas de matrices (SM)Tipo de acuífero 1- acuífero libre 2- acuífero semiconfinado 3- acuífero confinado Características de los suelos 1- suelos arenosos permeables profundos 2- suelos medianamente limosos permeables profundos 3- suelos medianamente limosos y arcillosos moderadamente permeables profundos 4- Suelos arcillosos de escasa permeabilidad

38 MÉTODO GOD Foster, 1987; Foster e Hirata, 19883.2) Sistemas de clasificación por rangos (SCR) MÉTODO GOD Foster, 1987; Foster e Hirata, 1988 Vulnerabilidad de un acuífero caracterizada en función de: * accesibilidad hidráulica de la zona saturada del acuífero * capacidad de atenuación de los estratos que suprayacen al acuífero.

39 MÉTODO GOD

40 MÉTODO GOD Parámetros seleccionados: Grado de confinamiento hidraúlicoGroundwater hydraulic confinement - G Ocurrencia del sustrato suprayacente (características litológicas y grado de consolidación de la zona no saturada o capas confinantes) Overlying strata – O Distancia al nivel de agua subterránea (no confinados) o al techo del acuífero (confinados) Depth to groundwater table- D

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43 MÉTODO GOD - El índice GOD resulta del producto de los valores obtenidos para cada uno de los parámetros considerados - Representa un índice integrado y absoluto - La clasificación de la vulnerabilidad está claramente definida: EXTREMA ALTA MEDIA BAJA DESPRECIABLE

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45 Liliana Ríos Rojas y María Victoria Vélez Otálvaro, 2008Mapa de Vulnerabilidad a la contaminación Liliana Ríos Rojas y María Victoria Vélez Otálvaro, 2008

46 Algunas consideraciones del método y casos especiales:se considera la condición genética de los depósitos geológicos en lugar del tamaño de grano y características minerales casi todos los sedimentos de la clasificación son depósitos geológicos transportados para caracterizar al sustrato suprayacente en el caso de una secuencia de depósitos diferentes, se debe seleccionar la litología predominante o limitante se consideró la porosidad primaria de los sedimentos y se puso énfasis en la presencia de fracturas bien desarrolladas que pueden dar lugar a flujos preferenciales La posibilidad de que ocurra flujo preferencial es considerado como el factor más crítico de aumento de la vulnerabilidad y reducción de la capacidad de atenuación

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48 Acuíferos poco profundos de mala calidad natural (normalmente salinos)

49 Acuíferos semiconfinados

50 Acuíferos semiconfinados

51 MÉTODO DRASTIC Sistema numérico formado por pesos, rangos y valores, aplicado a cada uno de los factores DRASTIC Indice DRASTIC ID= DR*DW + RR*RW+ AR*AW+ SR*SW+ TR*TW+ IR*IW+ CR*CW donde: R = Rango y W= Peso

52 MÉTODO DRASTIC Aller, et al., 19873.3) Sistemas de clasificación por rangos ponderados (SCP) MÉTODO DRASTIC Aller, et al., 1987 El potencial de contaminación del agua subterránea depende de siete parámetros o factores: * D = Depth to water (distancia al agua) * R = Net Recharge (recarga neta del acuífero) * A = Aquifer media (medio acuífero) * S = Soil media (medio suelo) * T = Topography, Slope (topografía, pendiente) * I = Impact of the vadose zone media (impacto de la zona no saturada) * C = Hydraulic Conductivity of the aquifer (conductividad hidráulica del acuífero)

53 MÉTODO DRASTIC Pesos Cada factor DRASTIC se evalúa en relación con los otros para determinar su importancia relativa . FACTOR PESO Conductividad Hidráulica 2 Recarga Neta 4 Impacto de la zona no saturada Profundidad del nivel de agua 5 Topografía 3 Roca del acuífero Tipo de suelo

54 MÉTODO DRASTIC Rangos D, R, T y C se dividen en rangos de variación y A, S e I en diferentes características de los mismos.

55 MÉTODO DRASTIC Valores A cada rango se le asigna un valor de 1 a 10. Para A e I se le asigna un valor variable para ajustar el valor típico sobre la base de un conocimiento del acuífero y de la zona no saturada.

56 MÉTODO DRASTIC Indice DRASTICID= DR*DW + RR*RW+ AR*AW+ SR*SW+ TR*TW+ IR*IW+ CR*CW donde: R = Rango y W= Peso El Índice DRASTIC indica la mayor o menor susceptibilidad a la contaminación del agua subterránea de un ambiente hidrogeológico y puede ser comparado con otro valor obtenido para otro ambiente hidrogeológico de la misma región o de una región diferente. Es una herramienta de evaluación relativa.

57 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosProfundidad del agua subterránea Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos

58 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosRecarga Neta Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos

59 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosCaracterísticas litológicas del acuífero Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos

60 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosCaracterísticas del suelo Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos

61 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosTopografía

62 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosCaracterísticas litológicas de la zona no saturada Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos

63 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosConductividad hidráulica Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos Dra. Marta Paris y Mag. Mónica D´Elia

64 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosINDICE DE VULNERABILIDAD DRASTIC Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos Dra. Marta Paris y Mag. Mónica D´Elia

65 Algunas consideraciones del método:El método DRASTIC arroja valores relativos que no dan una idea del grado de vulnerabilidad obtenido sino más bien una indicación respecto de otras áreas o regiones El hecho de que índices similares puedan ser obtenidos por una combinación diferente de parámetros, podría conducir a tomar decisiones equivocadas El método DRASTIC requiere de la evaluación de siete variables, por lo tanto requiere de más información que no siempre está disponible Tiende a generar un índice de vulnerabilidad cuya significación es confusa debido a la interacción entre demasiados parámetros ponderados, algunos de los cuales no son independientes sino más bien están fuertemente correlacionados

66 MÉTODO EPIK Doerfliger y Zwahlen (1998)3.3) Sistemas de clasificación por rangos ponderados (SCP) MÉTODO EPIK Doerfliger y Zwahlen (1998) Estima la vulnerabilidad de acuíferos kársticos y se basa en la asignación de puntuaciones y factores de ponderación a cuatro parámetros: E = Epikarst (zona de karstificación intensa) P = Protective cover (cobertura de protección) I = Infiltration conditions (condiciones de infiltración) K= Karst network development (red kárstica)

67 MÉTODO EPIK Índice de vulnerabilidad intrínseca o factor de protecciónV = (a · E) + (b · P) + (g · I) + (d · K) Donde: V = factor de protección o índice de vulnerabilidad E, P, I, K = puntuaciones de los parámetros a, b, g, d = factores de ponderación FACTORES DE PONDERACIÓN DE LOS PÁRAMETROS EPIK a b g d 3 1 2

68 CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "E"MÉTODO EPIK Parámetro E Representa la zona de intensa karstificación y elevada permeabilidad cercana a la superficie CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "E" Notación Descripción Valoración E1 Red kárstica típica (dolinas, depresiones, cavidades, rutas...) 1 E2 Existencia de superficies de debilidad en la zona matricial que generan alineamientos (valles secos, alineación de dolinas...) 2 E3 Ausencia de morfología epikárstica 3

69 CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "P"MÉTODO EPIK Parámetro P Capa protectora formada por el suelo y otros materiales de como depósitos glaciales, loess, limos aluviales, etc. Se le asignan cuatro valores en función del espesor de la cobertura CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "P" Notación Descripción Valoración P1 Ausencia de capa protectora 1 P2 Cubierta protectora de poco espesor 2 P3 Capa protectora de espesor medio 3 P4 Cubierta protectora de baja permeabilidad 4

70 CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "I"MÉTODO EPIK Parámetro I Es la infiltración o recarga neta y uno de los parámetros más difíciles de estimar. Puede tomar tres valores. En este método la vulnerabilidad aumenta con el incremento de la pendiente ya que favorece la concentración de la escorrentía en los sitios más karstificados CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "I" Notación Descripción Valoración I1 Regiones con vías de acceso para la infiltración 1 I2 Zonas con pendientes moderadas 2 I3 Zonas con elevadas pendientes 3

71 MÉTODO EPIK Parámetro K Red kárstica CLASIFICACIÓN PARÁMETRO "K"Notación Descripción Valoración K1 Red kárstica bien desarrollada 1 K2 Zonas pobremente karstificadas 2 K3 Acuíferos kársticos con descarga en medios porosos, o que presentan fisuración, pero subordinada 3

72 MÉTODO EPIK Índice de vulnerabilidad o factor de protección de un acuífero en medio kárstico varía entre 9 (indicando máxima vulnerabilidad) y 34 (indicando una vulnerabilidad mínima). EPIK define un factor de protección del acuífero en lugar de vulnerabilidad por lo tanto asigna un grado de vulnerabilidad que aumenta a medida que disminuyen los valores relativos de los parámetros considerados Si existe una cobertura de suelo detrítico de al menos 8 m de espesor y con baja conductividad hidráulica, podría considerarse una cuarta categoría: vulnerabilidad muy baja VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO KÁRSTICO Grado de vulnerabilidad Valor EPIK (índice de protección) Alto 9-19 Medio 20-25 Bajo 26-34

73 Mapa de Vulnerabilidad a la contaminaciónViviana Ramos Sanchez, 2006

74 Limitaciones en el mapeo de la VulnerabilidadCiertas condiciones hidrogeológicas generan problemas en la evaluación y mapeo de la vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos: presencia de cursos superficiales indefinidos (permanentes o intermitentes) incertidumbre en la evaluación de su condición hidrológica, definición de la calidad del curso de agua y estimación de la capacidad de atenuación del lecho o cauce

75 Limitaciones en el mapeo de la Vulnerabilidadexplotación excesiva de acuíferos para el abastecimiento de agua potable variaciones en la profundidad del nivel de agua variación en el grado de confinamiento arcillas extremadamente consolidadas (y por lo tanto potencialmente fracturadas) incertidumbres respecto de la magnitud del flujo preferencial consideración de los suelos en un sentido agrícola donde ocurren más rápidamente la mayoría de los procesos de atenuación de contaminantes y/o eliminación como resultado de su mayor contenido de materia orgánica, arcilla y numerosas poblaciones de bacterias

76 Una posible modificación al método GOD es la incorporación de un “índice de susceptibilidad a la percolación del suelo”, basado en una clasificación del suelo en función de su textura y contenido de materia orgánica, como un cuarto paso capaz de reducir el índice GOD en aquellas áreas de alta vulnerabilidad hidrogeológica.    GOD-S, propuesta por el Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la Pontificia Universidad de Chile

77 Importante: En áreas urbanas el suelo es frecuentemente removido durante las construcciones o bien la carga contaminante al subsuelo es aplicada en excavaciones por debajo de la capa de suelo (tales como las excavaciones mineras, trincheras o lagunas). En estos casos la zona del suelo se debería considerar ausente y no debería utilizarse la reducción en el índice de vulnerabilidad por la consideración del suelo.

78 El mapeo de la vulnerabilidad de acuíferos es adecuado solamente en los casos que se requiera la evaluación del peligro de contaminación del agua subterránea relacionado a descargas de contaminantes que ocurren en la superficie del terreno y cuerpos de agua Descargas de contaminantes directamente debajo de la superficie del terreno pérdidas de grandes tanques de almacenamiento enterrados, lixiviación de rellenos sanitarios, descargas de efluentes a canteras y pozos mineros, etc. Derrames de contaminantes orgánicos sintéticos inmiscibles densos (DNAPL´s) peligro de contaminación del agua subterránea resultará ALTO sea cual fuera la vulnerabilidad del acuífero

79 Selección de la metodología para la evaluación de la vulnerabilidadLimitaciones de cada metodología Información disponible para la evaluación y mapeo de la vulnerabilidad Alcance o grado de detalle de la evaluación Es erróneo pensar que a mayor complejidad en la metodología seleccionada para la evaluación más cercanos a la realidad serán la vulnerabilidad y los mapas generados Se debe tener presente que cuanto más compleja es la metodología de evaluación la probabilidad de que lo evidente no lo sea y que lo sutil no se distinga será mayor

80 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosLos mapas de vulnerabilidad son una combinación de mapas temáticos correspondientes a cada uno de los parámetros que intervienen en la evaluación de la vulnerabilidad del acuífero. Escala objetivo del estudio precisión requerida. Estudio regional: 1: a 1: Estudio a nivel de municipio: 1: a 1: Estudio local/urbano: 1: a 1:50.000 Estudio local de detalle: 1: a 1:25.000

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82 Técnicas de mapeo de la vulnerabilidadPlataforma SIG superposición, interacción y actualización de mapas presentación de los resultados representación simplificada pero verdadera de la mejor información disponible del ambiente hidrogeológico. representación de un determinado momento, por lo que requieren actualización periódica.

83 Mapeo de la vulnerabilidad de acuíferosUn mapa de vulnerabilidad es una herramienta de “screening” cuyo objetivo es brindar una primera idea del peligro de contaminación del agua subterránea un elemento de juicio para que los tomadores de decisión: propongan nuevos emprendimientos requieran investigaciones más detalladas de las características hidrogeológicas de los sistemas para establecer controles de los peligros de contaminación de las aguas subterráneas

84 CASO DE ESTUDIO Vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos Esperanza, Argentina

85 Área de estudio: UbicaciónSuperficie = 480 km2 Ubicación del área de estudio

86 Modelo conceptual de funcionamiento del sistema hídrico subterráneo en el área de estudioModelo conceptual de funcionamiento del sistema hídrico subterráneo en el área de Esperanza (Fili et al., 1999; Paris, 2010)

87 Profundidad del NF vs Precipitaciones 09/2002-08/2006

88 Vulnerabilidad a la contaminación de acuíferosSituación de niveles medios Situación de niveles altos

89 Ejercicio. Evaluación y mapeo de la vulnerabilidad a la contaminación del acuífero NimboyoresSobre la base del modelo conceptual del acuífero Nimboyores presentado con anterioridad y considerando que el mismo es aprovechado para el abastecimiento de las poblaciones de la región y por lo tanto requiere protección, indique: 1. Qué tipo de metodología para la evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos seleccionaría? Por qué? 2. Qué información básica requeriría? En caso de no disponer de esa información, como la obtendría? 3. Qué clases de vulnerabilidad podría Ud. establecer en una primera instancia con la información existente? 4. Qué utilidad cree Ud. tiene este tipo de herramienta?