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

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Nicolás Villalobos Cruz
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1 Intrusión marina y caracterización hidrogeológica del acuífero costero Laguna Agua Grande en Sinaloa, México Carlos Rosado de Palacio 15 de octubre de 2015

2 Contenido 1. Introducción 2. Área de estudio 3. Marco teórico 4. Metodología 5. Resultados y discusión 6. Conclusiones y recomendaciones

3 Introducción Las zonas costeras comúnmente corresponden con las áreas más densamente pobladas del mundo. La demanda de agua en estas zonas supera fácilmente la disponibilidad de recursos hídricos disponibles. Estas zonas son particularmente vulnerables a la intrusión marina, la destrucción del hábitat natural o la modificación de la costa a través de la erosión. Los especialistas en la gestión de recursos hídricos en zonas costeras son relativamente escasos en México y el mundo por lo que resulta un tema sumamente importante y con diversos retos. Objetivos Realizar la caracterización hidrogeológica del acuífero Laguna Agua Grande para comprender su funcionamiento y la relación entre el agua dulce, salina e hipersalina. Evaluar los caudales máximos de agua dulce para definir los límites de explotación del acuífero para evitar salinización. Otorgar las bases para plantear una gestión integral y sustentable del acuífero.

4 Área de estudio A Mazatlán ~ 70 km Zona de estudio Océano Pacífico Estero de Teacapan Zona de estudio y acuífero Laguna Agua Grande

5 Área de estudio A Mazatlán ~ 70 km Zona de estudio Jagüeyes Océano Pacífico Estero de Teacapan Zona de estudio y acuífero Laguna Agua Grande

6 Marco teórico Acuífero costero Es aquel que se encuentra conectado hidráulicamente con el mar. Intrusión marina Se define como el movimiento temporal o permanente de agua salada tierra adentro desplazando al agua dulce (Custodio y Llamas, 1976). A la masa de agua salada que intrusiona se le llama cuña de intrusión marina. Interfase agua dulce-agua salada Es la zona de transición o mezcla entre dos fluidos miscibles. Se expande y contrae de acuerdo a la sucesión de las mareas y a periodos de lluvia y estiaje (Custodio y Bruggeman, 1987). Custodio y Llamas (1976)

7 Marco teórico Métodos para caracterizar la cuña de intrusión marina 1. Métodos teóricos 2. Métodos indirectos 3. Métodos directos Relación de G-H (z = αh) Método de Glover Geofísica: Métodos eléctricos Métodos electromagnéticos Registros geofísicos de pozos Perfiles de salinidad en pozos y piezómetros Distancia (m, km)

8 Metodología Recopilación y análisis de información Trabajo de campo Interpretación de datos Correlación Geológico - Geofísica Parámetros hidráulicos Piezometría Perfiles de salinidad Caudales máximos de agua dulce

9 Trabajo de campo

10 Metodología Caudales máximos de agua dulce Custodio y Llamas (1976) Schmorak y Mercado (1969)

11 Metodología Ecuaciones utilizadas para el cálculo de caudales máximos de agua dulce

12 Resultados y discusión Geología local Relación puntos de verificación geológica con comportamiento hidrológico Cortes litológicos Ubicación de pozos exploratorios

13 Resultados y discusión Geofísica

14 Resultados y discusión Hidrogeología local Elevación del nivel estático Marzo 2011 (Estiaje) Elevación del nivel estático Agosto 2011 (Lluvias) Fluctuaciones estacionales del nivel estático

15 Resultados y discusión Prueba de bombeo Abatimiento durante el bombeo Etapa de recuperación

16 Resultados y discusión Hidrogeoquímica local Diagramas de Stiff y familias de agua

17 Resultados y discusión Perfiles de salinidad 2 km 3.3 km 0.8 km

18 Resultados y discusión Perfiles de salinidad 0.8 km 2 km 3.3 km Delimitación de zonas de agua de diferente calidad 3.3 km 2 km 0.8 km 2 km 3.3 km 0.8 km 0.8 km 2 km 3.3 km

19 Resultados y discusión Funcionamiento hidrodinámico Funciona como un acuífero insular

20 Resultados y discusión Caudales máximos de agua dulce Tres interfaces establecidas

21 Conclusiones Comportamiento hidrodinámico similar al de un acuífero insular asimétrico, con un delgado lente de agua dulce de 6 a 8 m de espesor que flota sobre agua marina y lagunar (salina e hipersalina respectivamente). Salinidad del agua lagunar varía con las mareas y con la estación del año. Acuífero afectado por intrusión marina, tanto en costa marina como en zona lagunar. Mayor en franja lagunar por extracciones para riego. Variables hidráulicas que predominan en la recarga y descarga del acuífero son la precipitación, evaporación y evapotranspiración (niveles estáticos muy someros, menores a 3 m). Variaciones estacionales del NF entre 1 y 2 m. Infiltraciones por precipitación generan recuperaciones del NF y dilución significativa de salinidad. Delgado lente de agua dulce no tiene una carga hidráulica suficiente para mantener agua salina a profundidad.

22 Recomendaciones Realizar pruebas de bombeo de larga duración (2 a 4 días) para obtener parámetros hidráulicos de toda la zona. Además, realizar packer tests en pozos de bombeo para evaluar distribución vertical de 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 máximos 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 puntos de extracción. Mantener red de monitoreo estacional tanto piezométrica como de calidad del agua para monitorear evolución de cuerpos de agua subterránea.

23 Alternativas de solución Recarga artificial (y recuperación) Barreras hidráulicas Construyendo con la naturaleza Pool y Carrera (2010) Acuífero Cuña MAR

24 Referencias bibliográficas Custodio E., Llamas, M.R Hidrología subterránea. Ed. Omega. Barcelona, España. Pool, M., Carrera, J Dynamics of negative hydraulic barriers to prevent seawater intrusion. Hydrogeology Journal 18: Schmorak, S., Mercado, A Upconing of fresh water-sea water interface below pumping wells: field study. Water Resources Research. Vol. 5. No. 6. pp

25 Gracias por su atención

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