CDXLVII REGIÓN HIDROLÓGICO-ADMINISTRATIVA LERMA-SANTIAGO-PACÍFICO"

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2 CDXLVII REGIÓN HIDROLÓGICO-ADMINISTRATIVA LERMA-SANTIAGO-PACÍFICO" R DNCOM VCAS VEXTET DAS DÉFICIT CLAVE ACUÍFERO CIFRAS EN MILLONES DE METROS CÚBICOS ANUALES ESTADO DE GUANAJUATO 1113 VALLE DE LEÓN

3 ACUIFERO 1113 VALLE DE LEON VERTICE LONGITUD OESTE LATITUD NORTE GRADOS MINUTOS SEGUNDOS GRADOS MINUTOS SEGUNDOS OBSERVACIONES DEL 19 AL 20 POR EL LIMITE MUNICIPAL DEL 20 AL 21 POR EL LIMITE ESTATAL DEL 21 AL 1 POR EL LIMITE ESTATAL

4 Comisión Nacional del Agua Subdirección General Técnica Gerencia de Aguas Subterráneas Subgerencia de Evaluación y Modelación Hidrogeológica DETERMINACIÓN DE LA DISPONIBLIDAD DE AGUA EN EL ACUÍFERO VALLE DE LEÓN, ESTADO DE GUANAJUATO. México, D.F., 30 de abril de

5 DISPONIBILIDAD DE AGUA EN EL ACUÍFERO VALLE DE LEÓN, ESTADO DE GUANAJUATO. C O N T E N I D O I.- GENERALIDADES Antecedentes Localización, extensión y límites de la unidad hidrogeológica Municipios. II.- MARCO FÍSICO Climatología Hidrografía Geología. III.- HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA El acuífero Niveles de agua subterránea Extracciones de agua subterránea. IV.- BALANCE DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Ecuación de balance Recarga Descarga Cambio de almacenamiento. V.- DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA. BIBLIOGRAFÍA. 2

6 DISPONIBILIDAD DE AGUA EN EL ACUÍFERO VALLE DE LEÓN, ESTADO DE GUANAJUATO. I.- GENERALIDADES Antecedentes. Al final de la década de los 60 s, el volumen de explotación anual del agua subterránea era de aproximadamente 160 Mm 3, que se extraían a través de 835 pozos, una galería filtrante y algunos manantiales; todo ello se sacaba de los sedimentos de origen lacustre que subyacen a esta región, que es considerada como la unidad productora de agua. De igual modo, el Valle de León tiene una continuidad geohidrológica con las zonas de San Francisco del Rincón y de Silao. Un año después, la extracción de aguas subterráneas es de: 105 Mm 3 /año, para uso agrícola; 22 Mm 3 /año para uso industrial; 21.8 Mm 3 /año para agua potable, y 7.6 Mm 3 /año que provienen de manantiales, obteniendo un total de extracción de 156 Mm 3 /año. Incluso, se concluye lo siguiente: las extracciones de aguas subterráneas provienen de un acuífero constituido por depósitos lacustres; existen infiltraciones directas de la planicie del valle de 13 Mm 3 /año; a partir de pozos exploratorios de la Secretaría de Recursos Hidráulicos, se asevera la existencia de dos acuíferos: uno superior hasta de 200 m de espesor y otro inferior de 200 a 500 m. Ya para ese entonces existe contaminación en la porción surponiente de la ciudad de León, debida a la laguna de oxidación que recibe las aguas residuales de la ciudad. A mediados de 1982, se estima que la extracción de aguas subterráneas es de 205 Mm 3 /año. Se inicia, en 1995, un estudio ambiental, para proponer esquemas de manejo que mejoren los sistemas de riego y para mantener una calidad de agua subterránea aceptable para consumo humano; este trabajo determina que, en general, la calidad del agua subterránea es buena, con excepción del área donde el sistema de riego produce una importante infiltración de agua contaminada, asociada con el riego de aguas residuales; de igual forma, en la ciudad de León se encuentran las concentraciones más altas de nitratos, debido, muy probablemente, a fugas en el sistema de alcantarillado Localización, extensión y límites de la unidad hidrogeológica. El acuífero del Valle de León se localiza en el extremo occidental del estado; cuenta con una superficie de 707 km 2 y tiene colindancia: al norte con la sierra de Guanajuato; al sur, con la zona de La Muralla; al oriente, con la zona de Silao-Romita, y al poniente, con la zona del Río Turbio y con el estado vecino de Jalisco. Asimismo, queda delimitado por la poligonal que se presenta a continuación: 3

7 Vértice LONGITUD OESTE LATITUD NORTE GRADOS MINUTOS SEGUNDOS GRADOS MINUTOS SEGUNDOS OBSERVACIONES Del 30 al 31 por el límite municipal Del 31 al 32 por el límite municipal Del 32 al 33 por el límite municipal Del 33 al 34 por el límite estatal Del 34 al 1 por el límite estatal Municipios. El acuífero que nos ocupa abarca parte de los municipios de León, San Francisco del Rincón, Purísima del Rincón, Silao y Romita. 4

8 Dentro de la zona en cuestión se ubica la ciudad más grande del estado de Guanajuato, León, cuya población asciende a poco más de un millón de habitantes y, se considera, una de las de mayor crecimiento del país, por lo que se ha generado una creciente demanda de agua subterránea para uso público-urbano, en primer lugar, e industrial. Además, en León existen 131 unidades de riego, con 349 pozos y 6 unidades de riego, con 8 obras de almacenamiento. II.- MARCO FÍSICO Climatología. El clima imperante en la zona de León es semicálido subhúmedo con lluvias en verano, con temperatura media anual de 16.9 a 20 C, siendo mayo y junio los meses más calurosos del año; la precipitación media anual es de 615 mm y los meses más lluviosos son julio y agosto; la evaporación potencial promedio es de mm (período ) Hidrografía. El acuífero del valle de León pertenece a la región hidrológica No. 12 Lerma-Santiago ; se localiza en la subregión del Medio Lerma, en la cuenca del Alto Turbio y en la subcuenca de Las Adjuntas. Su principal corriente es el río Los Gómez o río León, que es el colector público de las aguas residuales de la ciudad de León, el cual sigue una dirección noreste-suroeste, desde la presa El Palote, al norte de ciudad referida hasta la localidad de San Francisco del Rincón, donde entra a la zona del Río Turbio y cambia su nombre por el de esa zona; como afluentes principales tiene a los arroyos Los Castillos y Hacienda de Arriba, los que a su vez reciben aportaciones de corrientes intermitentes que bajan de la sierra. A 22 km al NNE de la ciudad de León nace el arroyo Los Castillos, en el estado de Jalisco, cuyos aportes de agua provienen del arroyo Ibarrilla, a través del canal de mismo nombre y el canal Los Castillos a la presa El Palote abastecedora de agua potable a la ciudad de León. Existen otras escorrentías como son los arroyos San Juan de Otates, La Noria, La Joya, Los Sauces, La Tinaja, Grande, Alfaro y El Salto, que descienden de la Sierra de Guanajuato hasta internarse en el valle, donde algunos volúmenes de agua son interceptados por canales de riego y algunos otros se infiltran en el subsuelo. La estructura hidráulica más importante en la zona es la presa El Palote, alimentada por el arroyo La Patiña, que se une al arroyo Hacienda de Arriba, así como los arroyos Rincón de los Caballos y Tigre, este último también provee a la presa El Cojinillo. Superficialmente, los escurrimientos de la ciudad de León los capta la presa El Mastranzo, los que pasan al bordo La Trinidad, que además recibe aportaciones de los arroyos La Joya 5

9 y La Mora, y descarga las aguas a la presa San Germán, de donde se conducen a través del Río Los Gómez para unirse, aguas abajo, con el río Turbio Geología. La zona de interés pertenece a la provincia fisiográfica denominada Eje Neovolcánico, con excepción de una pequeña porción de la parte nororiental, que se encuentra enclavada en la provincia de La Mesa Central. La primera de ellas ocupa la mitad sur del estado de Guanajuato y está constituida por rocas volcánicas depositadas en varios y sucesivos episodios tectónicos, desde mediados del Terciario hasta el Reciente, que forman las sierras volcánicas, las coladas lávicas, los depósitos de arenas y las cenizas diseminadas en las llanuras; el fallamiento es la característica que distingue a esta provincia. Gran parte de la zona de estudio se localiza en la subprovincia fisiográfica Bajío Guanajuatense, definida por ser una amplia llanura interrumpida por sierras volcánicas, mesetas lávicas y lomeríos. Respecto a la provincia de La Mesa del Centro, sobresalen en ella amplias llanuras, también, interrumpidas por dispersas sierras de naturaleza volcánica, en su mayor parte. Ahí, se presenta la discontinuidad de los Valles Paralelos del Suroeste de la sierra de Guanajuato, con patrón de topografía, morfología, distribución de suelos y vegetación específicos. Geomorfológicamente, pertenece a tres unidades: Sierra de Guanajuato, Altos de Jalisco y El Bajío. A la primera de ellas le pertenece el área montañosa más sobresaliente de la región, siendo muy abrupta, con escurrimientos varios e infiltración restringida, con manantiales locales cerca de los contactos de las rocas Ignimbrita Cuatralba y Basalto Cubilete, ambas con muy baja permeabilidad. La unidad de Altos de Jalisco está representada por el conjunto de lomas y mesetas de mediana elevación, con relación a la unidad anterior, y se distribuye en toda la porción occidental del área y en las partes topográficamente altas del sur del mismo; asimismo, agrupa a rocas volcánicas del Terciario pertenecientes a la Andesita Bernalejo, Ignimbrita Cuatralba, Basalto Dos Aguas y Basalto El Cubilete. Con suave pendiente en la cima de estas mesas y fuerte en las laderas que conjuntamente con el fracturamiento y las fallas le confieren buena infiltración para alimentar al acuífero. Por último, la unidad de El Bajío se encuentra constituida por depósitos de material medianamente consolidado (Terciario sedimentario diferenciado) y sin consolidar (aluvión), que afloran principalmente en las partes topográficas más bajas del valle. Estas unidades son producto de la actual acción de los factores exógenos niveladores del relieve. El drenaje es del tipo paralelo; su origen se debe, probablemente, al proceso erosivoacumulativo que ejercen algunos factores externos, a través del tiempo. Por otra parte, el terreno es casi horizontal, con pendiente prácticamente de 0 y drenaje poco significativo. 6

10 Geológicamente, la zona en cuestión está constituida por rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, de edades que van del Jurásico al Recientes. Las más antiguas están representadas por la Piroxenita San Juan de Otates, que consiste en un complejo ultramáfico, el cual aflora en la sierra de Guanajuato y a lo largo del arroyo San Juan de Otates, al noreste de la ciudad de León. Esta sobreyace a las rocas metavolcánicas del Complejo Volcanosedimentario Sierra de Guanajuato, cubierta por productos volcánicos terciarios, que son de facies sedimentarias marinas calizas y lutitas con areniscas, en su mayoría, y fragmentos ígneos con caliza y pedernal, en menor proporción y volcánicas lavas de composición basáltica, andesítica y dacítica-, que junto con las rocas anteriores constituyen el basamento de la sierra referida; asimismo, ocupa gran parte de las áreas topográficas altas. Dioritas, granitos y tonalitas conforman el Conjunto Plutónico La Luz, que aflora al norte de la localidad de Duarte, todas ellas del Cretácico. Hacia el Terciario, se encuentra el Granito Comanja, que es un cuerpo intrusivo, granítico, que aflora en gran parte de la sierra de Guanajuato y al nororiente del valle de León; presenta metamorfismo de contacto en sus límites con la roca encajonada. El Conglomerado Guanajuato es una secuencia clásticas continental del distrito minero de Guanajuato, polimíctico, bien consolidado en estratos gruesos, constituida por clastos de diversos tamaños y origen empacados en una matriz arenosa, ocasionalmente con horizontes de areniscas, limolitas y lutitas. También de edad Terciaria, la Andesita Bernalejo andesitas muy resistentes a la erosión, aunque con gran fracturamiento y alteración-, se observa en el poblado de mismo nombre y al poniente de la ciudad de León. Por su parte, todo el material volcánico de origen piroclástico se le conoce como Ignimbrita Cuatralba, formadora de numerosas mesetas de la sierra de Guanajuato, que aflora en la porción noroccidental del valle de León, correspondiente al flanco sur de la sierra antes mencionada y se divide en dos miembros (inferior y superior). Derrames lávicos esparcidos al noroccidente de la ciudad de León, que contienen un solo afloramiento extenso y continuo de basaltos de olivino, constituye al denominado Basalto Dos Aguas. Por estar interdigitados con la Ignimbrita Cuatralba se le ha asignado una edad tentativa del Oligoceno. Asimismo, a todo el material sedimentario de ambientes continental y lacustre, representado por lomeríos redondeados en la parte media-sur del acuífero, con excepción del aluvión que rellena la depresión del bajío, se le conoce como Terciario Sedimentario Diferenciado, y está constituido por depósitos sedimentarios heterogéneos gravas, arenas, limos y arcillas- de compacidad y espesores variables (de 20 a 100 m). En los alrededores de la población de Arperos y en la cercanía de la localidad Nuevo Valle de Moreno, se observa una roca hipabisal denominada Gabro Arperos, de edad Cuaternario. 7

11 Basaltos y andesitas que constituyen la sierra de Guanajuato representan los últimos eventos volcánicos de la zona, conocidos como Basalto El Cubilete, que algunas veces se le halla en discordancia angular y, otras, en concordancia. La unidad más joven de la región la forma el aluvión gravas, arenas, limos, arcillas y suelo residual-, depositado como pie de monte, planicie del valle, cima de algunas mesetas lávicas, en sitios de inundación y cauces de los ríos y arroyos que atraviesan las sierras, mesetas y lomeríos hasta llegar al valle de León. Como en la zona de interés sucedieron eventos compresivos pliegues y cabalgaduras- y distensivos fallas- que definen los diversos estados de deformación que han afectado a las rocas desde el Mesozoico hasta la actualidad, mismos que se agrupan en la forma siguiente: esfuerzos compresivos, que afectaron a rocas cristalinas, volcánicas y sedimentarias marinas del Mesozoico Complejo Volcanosedimentario Sierra de Guanajuato y a la Piroxenita San Juan de Otates-, y esfuerzos distensivos sistemas de fallas y fracturasdurante el Cenozoico, que determinaron la actual geometría del sistema de fosas y pilares tectónicos, de gran importancia para la conceptualización de la hidrodinámica del subsuelo. III.- HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA El acuífero. El acuífero consta de dos medios diferenciables: uno granular tobas semicompactas y rocas de baja a mediana compactación- y otro fracturado. En la porción superior se encuentra el material granular al que le subyace el paquete del medio fracturado que, en conjunto, forman la fosa tectónica conocida como Valle de León, la cual está rellenada por rocas sedimentarias de compactación variable; estos paquetes granulares se encuentran separados por ignimbritas fracturadas, sin que dejen de comunicarse; alcanzan espesores de 200 a 900 m. Las tobas son parte importante del acuífero del valle, porque la mayoría de los pozos emplazados en esta unidad aprovechan el agua subterránea para uso público-urbano. Según observaciones de campo se infiere que esta unidad es homogénea anisotrópica. Por su parte, el material sedimentario acumulado en los eventos tectónicos, desde la formación de la fosa, es donde se explotan las aguas para el uso agrícola y es heterogéneo y anisótropo. La unida correspondiente al Conglomerado Guanajuato y Andesita Bernalejo, es el medio fracturado más antiguo con capacidad de almacenar y transmitir agua en cantidades económicamente explotables. En cuanto a los afloramientos de conglomerados del flanco de la sierra, generalmente, se comportan como zonas potenciales de infiltración según sea el grado de fracturamiento que las afecte; mientras que las escasas andesitas del occidente del valle, detectadas en algunas norias, evidencian ser receptoras y transmisoras de agua subterránea, aunque en mínimas proporciones, debido a lo limitado de su extensión. Este medio se considera heterogéneo y anisótropo, dadas las características de fracturamiento. 8

12 La unidad de ignimbritas de la Ignimbrita Cuatralba, es una de las más importantes, por su persistencia en todo el subsuelo del valle, además de ser la cima de la fosa tectónica que soporta el material sedimentario donde se emplazan la mayoría de los aprovechamientos de aguas subterráneas. Superficialmente, se presenta en los alrededores de Los Altos de Jalisco y en la Sierra de Guanajuato, donde acontecen los principales mecanismos de recarga natural. De igual manera, las rocas basálticas, andesíticas y gabroicas, presentan permeabilidad variada, dependiendo del grado de fracturamiento con que cuenten. En cuanto a las rocas volcánicas fracturadas del Basalto El Cubilete, en superficie y subsuelo se localizan en forma dispersa por todo el valle, siendo su presencia más frecuente y continua al sur, donde la región se vuelve más típica del Cinturón Volcánico Mexicano. En cuanto al Gabro Arperos su localización se restringe al oriente del valle en un área muy local, por lo que su trascendencia es menor. En general, el acuífero es del tipo libre, donde no se presentan marcados contrastes con continuidad hidráulica regional Niveles de agua subterránea. La profundidad al nivel estático en el año de 1998, presentó valores que van de poco menos de 30 a 130 m: los valores mayores se presentan al sureste de San Francisco del Rincón y al sur-sureste de la ciudad de León, originados, muy probablemente, por el bombeo y la cercanía de los pozos en esas áreas; mientras que los valores más bajos se localizan entre las población El Sauz de Armenta y La Tuna Agria, en los alrededores de la localidad El Saucillo y al oriente de Comalilla. Respecto al esquema general del flujo subterráneo, éste circula de las partes altas hacia las bajas, es decir de las sierras al valle. En este caso, se presentan tres direcciones del flujo: de norte a sur, de sur a norte y de la porción sur-central al surponiente de la zona en cuestión. Las equipotenciales tienen valores de 1660 a 1820 metros sobre el nivel del mar (msnm): la curva de igual elevación del nivel del agua que presenta valores más altos se encuentra al norte de León, siguiendo el comportamiento topográfico de la región, y la del valor menor está al centro del valle, probablemente, ocasionada por la explotación de los aprovechamientos que se ubican en esa área. De los extremos norte y noreste de la zona, existen entradas subterráneas que alimentan al acuífero, con un volumen de 63.3 Mm 3 /año Extracciones de agua subterránea. En 1982, se cuantificó la extracción del agua subterránea en Mm 3 /año, de los cuales: se destinaban al uso agrícola; 20.2 Mm 3 /año, para uso municipal de la ciudad de León, y 25 Mm 3 /año se utilizaban en la industria. 9

13 IV.- BALANCE DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Ecuación de balance. La ecuación general de balance de la conservación de la masa, de acuerdo a la ley de Darcy establece lo siguiente: Entradas (E) - Salidas (S) = Cambio de almacenamiento (As)...(1) Se calculó la infiltración efectiva de la zona, resultando 33.7 mm/año; si se considera que el área de estudio es de 1, km 2, la infiltración es de 44.7 Mm³/año. Del mismo modo, se supone que existen aportes superficiales que provienen de la presa El Palote, junto con las represas La Sandía, San Antonio, San Gregorio, La Trinidad, El Mastranzo y El Tlacuche, que todas ellas dan un volumen de 1.4 Mm³/año; asimismo, se consideró como descarga natural, al aporte de agua que se origina en un manantial, 0.09 Mm³/año. Si se considera que la infiltración efectiva es de 44.7 Mm 3 /año, la infiltración de ríos y lagos es de 1.4 Mm 3 /año, las entradas subterráneas son de 63.3 Mm 3 /año y por retornos agrícolas, 46.9 Mm 3 /año, que en conjunto da un volumen de Mm 3 /año de entradas al acuífero. Por su parte, las salidas se determinaron de la forma siguiente: 0.09 Mm 3 /año, por manantiales; Mm 3 /año, por el bombeo de los pozos; Mm 3 /año, de cambio de almacenamiento, resulta un total de salidas de Mm 3 /año. De todo lo anterior resulta que la recarga total media anual es de Mm 3 /año Recarga. La zona de estudio recibe una recarga total de Mm 3 /año Descarga. Se consideró que las descargas naturales, provenientes de un manantial, son del orden de 0.09 Mm 3 /año, y el volumen anual extraído es de Mm 3 /año, lo que suma Mm 3 /año Cambio de almacenamiento. En esta zona existen abatimientos del orden de 3 m por año, con un rendimiento específico de 0.1 y un área de balance de 1,326 km 2, se tiene un cambio de almacenamiento de Mm³/año. 10

14 V.- DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA. Para el cálculo de la disponibilidad del agua subterránea, se aplica el procedimiento indicado en la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000, que establece las especificaciones y el método para determinar la disponibilidad media anual de las aguas nacionales, que en la fracción relativa a las aguas subterráneas establece la expresión siguiente: Disponibilidad media anual de agua subterránea en una unidad hidrogeológica = Recarga total media anual - Descarga natural comprometida. - Volumen de agua subterránea concesionado e inscrito en el REPDA Recarga total media anual La recarga total media anual, corresponde con la suma de todos volúmenes que ingresan al acuífero, en forma de recarga natural más la recarga inducida, que para el acuífero Valle de León es de millones de metros cúbicos por año (Mm 3 /año) Descarga natural comprometida La descarga natural comprometida, se cuantifica mediante medición de los volúmenes de agua procedentes de manantiales o de caudal base de los ríos alimentados por el acuífero, que son aprovechados y concesionados como agua superficial, así como las salidas subterráneas que deben de ser sostenidas para no afectar a las unidades hidrogeológicas adyacentes. Para el acuífero Valle de León, la descarga natural comprometida es nula Volumen anual de agua subterránea concesionado e inscrito en el REPDA En el acuífero Valle de León el volumen anual concesionado, de acuerdo con los títulos de concesión inscritos en el Registro Público de Derechos de Agua (REPDA), de la Subdirección General de Administración del Agua, al 30 de abril de 2002 es de ,037 m 3 /año Disponibilidad de aguas subterráneas La disponibilidad de aguas subterráneas conforme a la metodología indicada en la norma referida, se obtiene de restar al volumen de recarga total media anual, el valor de la descarga natural comprometida y el volumen de aguas subterráneas concesionado e inscrito en el REPDA: ,037 = , ,037 La cifra indica que no existe volumen disponible para nuevas concesiones en la unidad hidrogeológica denominada acuífero Valle de León. 11

15 BIBLIOGRAFÍA CEASG. Estudio Hidrogeológico y Modelo Matemático del Acuífero del Valle de León. Geofísica de Exploraciones Guysa, S.A de C.V, diciembre de CNA. Estudio de Simulación Hidrodinámica y Diseño Optimo de las Redes de Observación del Acuífero de León, IGC, CNA. Diseño de la Redes de Monitoreo de los Valles de Celaya, León, Pénjamo- Huanimaro y Jaral de Berrios Estado de Guanajuato, Ingeniería Cirrus, S.A. de C.V., CNA. Estudio para la Actualización de las Mediciones Piezométricas del Acuífero del Valle de León, que se encuentra en el Estado de Guanajuato, Unitecnia, S.A. de C.V., diciembre de SARH. Actualización del Estudio Geohidrológico del Valle de León, Gto., Ariel Consultores, S.A.,

16 EXPLICACIÓN Figura No. 2 13

17 EXPLICACIÓN Figura No. 3 14