Caracterización Hidrogeológica de la Microcuenca San Esteban en Cantón el Volcán, San Miguel; para determinar su explotación con fines de consumo

Transcripción

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2 4.1 DEL AUTOR DEL MÉTODO Elaborado por FORGAES (MARN 2005) Y LA UNIÓN EUROPEA por medio del Sr. Martín Junker. (forgaes@forgaes.org.sv) Ingeniero Hidrogeólogo Senior Alemán, trabajando desde hace 15 años en el campo de la Protección del Medio Ambiente, Recursos Naturales, la gestión y el desarrollo de proyectos de ayuda y formación. Con 12 años de experiencia en los países en desarrollo (Paraguay, El Salvador, Perú, etc) manteniendo el grado de experto en agua a largo plazo, adquirió formación Cientifica en diferentes Universidades. Especializado en los cálculos del balance de agua, la cartografía y las aguas subterráneas, también ha desarrollado métodos de protección del agua (RAS), guías de campo y manuales. Ha establecido redes de monitoreo de aguas subterráneas y supervisiones de suministro básico de agua e instalaciones de saneamiento en las zonas rurales. 4.2 MÉTODO RAS Es un método científico, teórico para elaborar el mapa de la recarga de agua subterránea, que sirve como una herramienta para tomar decisiones en la protección y el manejo sostenible del recurso hídrico, como también en el ordenamiento territorial. Para El Salvador calcula el agua que se infiltra en el subsuelo, basado en los principios de Schosinky y Losilla (2000), Requiere de coeficientes para calcular la infiltración. Este coeficiente se multiplica por un coeficiente climático, para lo cual se realiza un balance climático (BC). 57

3 La ecuación para determinar la recarga acuífera de una zona es: R = Recarga acuífera BC = Balance climático C = Coeficiente de infiltración C = kfc + kp + kv Kfc = Coeficiente del tipo del suelo Kp = Coeficiente de pendiente Kv = Coeficiente del uso del suelo R = BC * C BALANCE CLIMÁTICO (BC) El balance climático permite obtener la información de la cantidad de agua que está disponible en la zona de investigación. Donde: P = Precipitación (mm) E Treal = Evapotranspiración real (mm) BC = P E Treal CÁLCULO DEL KFC Refleja la permeabilidad del suelo. Rocas impermeables o suelos arcillosos impiden la recarga; al contrario, suelos recientes, no compactados y arenosos facilitan la infiltración. Hay que considerar también la situación geológica tal como fallas tectónicas que facilitan la infiltración. 58

4 TABLA 4.1 COEFICIENTES POR TIPO DE SUELO CÁLCULO DE KP Es un factor sumamente importante porque se relaciona directamente con la escorrentía de agua superficial que no llega al acuífero. A través de un mapa topográfico se asigna a cada zona de estudio un coeficiente de pendiente Kp. TABLA 4.2 COEFICIENTES DE PENDIENTE CÁLCULO DE KV Es un factor importante y el más cambiante en el cálculo de la recarga. En la obtención del coeficiente se inicia con la determinación de la evapotranspiración sobre los suelos con diferentes usos. Un uso inadecuado del suelo puede reducir la recarga acuífera hasta un 50%. 59

5 A continuación se presentan algunos coeficientes TABLA 4.3 COEFICIENTES DEL USO DE SUELO. Con base en datos y mapas básicos proporcionados por el SNET, se llega a determinar con pocos cálculos un MAPA DE LA RECARGA DE AGUA SUBTERRANEA DE EL SALVADOR (acuíferos), con valores cuantitativos, de ésta en mm/año: Para estimar el volumen de agua que infiltra y que llegará a recargar los acuíferos. Según el método RAS en El Salvador se ha determinado la mayor recarga en la zona de lava reciente del volcán Playón de San Salvador, con un valor de 720 mm/año, donde infiltra sobre 9,3 km² 6,1 millones m³ por año. Otras zonas de alta infiltración son: hacia el Sur de Santa Ana, el Sur de Los Volcanes, en la cuenca del Río Grande de Sonsonete, El Valle al Sur de Santa Ana, en el borde Norte del Cerón Grande y en la zona Sur del puente viejo, con valores desde 550 hasta 650 mm/año. La zona con la menor recarga acuífera ( mm/año) se encuentra a un costado de la costa en la zona de la unión, al Norte del departamento San Miguel, hacia el Norte de Santa Ana y a la frontera con Guatemala en la zona de acaba. Con base en el mapa nacional de recarga acuífera se llegó a un volumen total de la infiltración sobre la superficie de El Salvador (21,078 km²) de 6,250 millones m³ por año, aproximadamente con un promedio de 295 mm por año, en todo el país. 60

6 4.3 APLICACIÓN DEL MÉTODO RAS EN EL ESTUDIO A continuación se detalla el proceso seguido para el cálculo de la Infiltración de agua en la Microcuenca San Esteban DELIMITACION DE LA MICROCUENCA. Para tal efecto se contó con un Mapa Geo-referenciado proporcionado por el SNET, que cuenta con tres cuencas: - Microcuenca San Esteban - Microcuenca San Miguel - Microcuenca El Jute. Con el programa AutoCAD en base a las Coordenadas Proporcionadas en el Mapa; se procedió a dar escala para obtener la capacidad real de la Cuenca San Esteban, con el comando Polilinea se delimitó la Cuenca que resultó ser de una extensión superficial de 79,933, m2, equivalentes a Km2 FIGURA 4.1 MICROCUENCA SAN ESTEBAN, SAN MIGUEL. 61

7 4.2 MAPA DE RECARGA DE AGUA SUBTERRANEA. El Mapa mostrado en la figura anterior es el resultado del METODO RAS, por medio de AutoCAD se procedió a dar la escala adecuada en base a las coordenadas, ubicando según limites del programa en las Coordenadas Geodesicas reales del Pais SUPERPOSICION Corresponde al Montaje de la cuenca San Esteban sobre el Mapa de recarga de agua subterránea, realizado de la siguiente manera: Tomando en cuenta que el Mapa de la Cuenca San Esteban se encuentra en las Coordenadas Geodésicas Reales se traslada a las mismas coordenas sobre el Mapa de recarga de Agua Subterranea, cuyo montaje se muestra a continuación: 62

8 FIGURA 4.3 AREA DE LA CUENCA SOBRE MAPA DE RECARGA DELIMITACION DE ZONAS DENTRO DE LA CUENCA El resultado obtenido por el METODO RAS se basa en una serie de Zonificaciones donde una Zona se define como un area donde se encuentra: - El mismo Balance Climatico (BC). - El mismo Tipo de Suelo. - El mismo rango de pendiente en %. Dichas Zonas están representadas por un color, cada color tiene asignado un rango de Infiltración que se muestra a continuación: 63

9 FIGURA 4.4 RANGOS DE INFILTRACION DEL METODO RAS. De acuerdo a lo descrito anteriormente se obtiene la siguiente figura a la cual se le ha asignado un número por zona: FIGURA 4.5. DELIMITACION DE ZONAS EN LA MICROCUENCA SAN ESTEBAN

10 El rango de infiltración asignado a cada color en el MAPA DE RECARGA DE AGUA SUBTERRANEA DE EL SALVADOR está dado en mm/año. Un mm es la altura que genera un litro de agua vertido en un Metro 2 superficial, la ilustración se presenta a continuación: de área FIGURA 4.6 ILUSTRACION DE UNIDAD DE INFILTRACION. 65

11 El siguiente cuadro corresponde a las zonas y áreas con su respectivo valor de Infiltración, para el primer caso expuesto se ha tomado el valor máximo del rango de infiltración para cada zona, ofrecido por el METODO RAS, llamándolo así cuadro de CONDICION FAVORABLE se muestra a continuación: CONDICIÓN FAVORABLE NUMERO (SEGÚN MAPA COLOR (SEGÚN MAPA) AREA (MTS2) FACTOR PROMEDIO (MM/AÑO) RECARGA (MM/MT2/AÑO) 1 Rojo 4456, , Amarillo 1754, , Amarillo 15336, , Rojo 2021, , Rojo 2328, , Verde 15933, , Verde Menta 4301, , Verde Oscuro 12033, , Verde Claro 4184, , Verde Claro 13847, , Rojo 1550, , Rosado 316, , Verde Oscuro 717, , Rojo 686, , Amarillo 465, , , TABLA 4.4 CONDICION FAVORABLE 30,285, Mts 3 /Año 66

12 En el siguiente cuadro se ha considerado el valor promedio en el rango de infiltración para cada una de las zonas de recarga, para construir una CONDICIÓN MEDIA FAVORABLE. CONDICIÓN MEDIA FAVORABLE NUMERO (SEGÚN MAPA COLOR (SEGÚN MAPA) AREA (MTS2) FACTOR PROMEDIO (MM/AÑO) RECARGA (MM/MT2/AÑO) 1 Rojo 4456, , Amarillo 1754, , Amarillo 15336, , Rojo 2021, , Rojo 2328, , Verde 15933, , Verde Menta 4301, , Verde Oscuro 12033, , Verde Claro 4184, , Verde Claro 13847, , Rojo 1550, , Rosado 316, , Verde Oscuro 717, , Rojo 686, , Amarillo 465, , , , TABLA 4.5 CONDICION MEDIA FAVORABLE 28,301, Mts3/Año 67

13 En el siguiente cuadro se ha tomado el valor mínimo del rango de infiltración para cada zona, ofrecido por el METODO RAS para construir una CONDICIÓN DESFAVORABLE. CONDICIÓN DESFAVORABLE NUMERO (SEGÚN MAPA COLOR (SEGÚN MAPA) AREA (MTS2) FACTOR PROMEDIO (MM/AÑO) RECARGA (MM/MT2/AÑO) 1 Rojo 4456, , Amarillo 1754, , Amarillo 15336, , Rojo 2021, , Rojo 2328, , Verde 15933, , Verde Menta 4301, , Verde Oscuro 12033, , Verde Claro 4184, , Verde Claro 13847, , Rojo 1550, , Rosado 316, , Verde Oscuro 717, , Rojo 686, , Amarillo 465, , , , TABLA 4.6 CONDICION DESFAVORABLE 26,214, Mts3/Año 68