ANÁLISIS DEL PROCESO DE SUBSIDENCIA ASOCIADO A LA EXPLOTACIÓN INTENSIVA DEL ACUÍFERO IXTLAHUACA-ATLACOMULCO, ESTADO DE MÉXICO Jaime Israel Ojeda Chihuahua, José Luis Expósito Castillo, María Vicenta Esteller, Norma Dávila Hernández Centro Interamericano de Recursos del Agua (CIRA), Facultad de Ingeniería Universidad Autónoma del Estado de México Puebla de Zaragoza, octubre de 2017 NTIAS-01
INTRODUCCIÓN Las consecuencias de la explotación intensiva y sus efectos negativos al ambiente, son una problemática que presentan la mayoría de los acuíferos en el mundo. Alguno de esos efectos es la subsidencia, que debido a la pérdida de agua en los sedimentos, provoca un proceso de compactación, lo que se traduce en movimiento del terreno, esto varía de acuerdo a la intensidad de la extracción del AS y de las condiciones del subsuelo. desecación de manantiales agrietamientos SUBSIDENCIA hundimientos disminución del caudal en ríos
OBJETIVO Analizar el proceso de subsidencia en el acuífero del Valle Ixtlahuaca- Atlacomulco, mediante cierta información obtenida del modelo conceptual hidrogeológico, lo que implica la caracterización geológica, hidrogeológica y ambiental de la región, para poder asociar este fenómeno con la explotación intensiva del acuífero.
ZONA DE ESTUDIO SUPERFICIE L. Administrativo: 2,894 km 2. Límite físico: 1,320 km 2. Sistema Lerma Norte: Es una de las fuentes de abastecimiento más importante para el suministro del agua potable al VM. Esta sometido a una explotación intensiva del agua subterránea.
ZONA DE ESTUDIO Problemática debido a la explotación intensiva Afectaciones por subsidencia, agrietamiento y Desecación de manantiales Otras problemáticas ambientales: proceso de erosión severa afectación a la vegetación natural anegamientos en terrenos
METODOLOGÍA
Redes de flujo METODOLOGÍA Modelo Conceptual Hidrogeológico Información existente y disponible MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO SUPERFICIAL ATMOSFÉRICO SUBTERRÁNEO Fisiografía Edafología Precipitación Geología Hidrogeología Hidrología Temperatura Unidades Hidrogeológicas Evaporación Geometría Propiedades hidráulicas Superficies piezométricas Recarga
METODOLOGÍA Subsidencia 31 imágenes, (2003-2010), ENVI 5.3.
RESULTADOS MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO (Unidades Geológicas) Sección Centro B B Espesor de unidades geológicas: Qpt(la): 400 600 mts, Tpl(TDa-R): 500 mts, Tm(A-Da) y Kbea(MVS): a -2,000 msnm.
RESULTADOS MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO (Unidades hidroestratigráficas) Se identificaron 20 pruebas de bombeo. La mayoría de los pozos: rango de 1.9 a 2.2 m/d CAPA ESPESOR LITOLOGÍA CARACTERÍSTICAS OBSERVACIONES 1 50 a 400 *Arenas arcillosas Capa constituida por depósitos *Tobas con arenas piroclásticos de caída libre con Determinado por *Gravas granulometrías que varían desde litología y modelo *Tobas gravas hasta arcilla. Las unidades geológico *Limos geológicas son: Qpt(la-TA), Qho(TA). *Limos arcillosos Capa constituida por roca volcánica Determinada por 2 > 500 Tobas Dacita - Rolitas de composición Dacita y riolita. La el modelo unidad geológica: Tpl(TDa-R) geológico Cortes litológicos de 23 pozos
RESULTADOS MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO (piezometría) 2014 1969-2014 Abatimientos promedio en el Valle: 13.8 m y tasa de abatimiento: 0.31 m/año.
RESULTADOS MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO (piezometría) Disponibilidad Año VCAS Déficit 2002 115.3-14.3 2009 110.0-9.0 2015 106.8-5.8 Recarga: 119 Mm3 DNCOM: 18 Mm3
RESULTADOS MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO EL EL SN EV SI EV SI EL EL EL
SUBSIDENCIA (línea base) RESULTADOS Importación y recorte de imágenes. 60 combinaciones de líneas de base normal. Imágenes con una línea de base < a 600 m (49 seleccionadas). Imágenes Master más antigua (2003-03-26) Combinación Imagen Master Imagen esclavo Línea de base (m) 1 26/03/2003 09/07/2003 804.05 2 26/03/2003 13/08/2003 906.29 3 26/03/2003 04/02/2004 193.32 4 26/03/2003 10/03/2004 490.934 5 26/03/2003 10/11/2004 668.976 6 26/03/2003 15/12/2004 376.412 7 26/03/2003 19/01/2005 34.4721 8 26/03/2003 08/06/2005 564.121 9 26/03/2003 17/08/2005 111.424 10 26/03/2003 30/11/2005 492.981 Imágenes Master más reciente (2010-10-20)
RESULTADOS SUBSIDENCIA (análisis interferométrico) Correlación de cada imagen -> numero de combinaciones realizados (415). Eliminación de imágenes con ruido o una no correlación espacial (40). Se volvió a correr el proceso interferométrico (pares 375). Imagen sin resolver (2003/03/26 2006/02/08) Imagen resuelta (2003/03/26 2008/05/28)
RESULTADOS SUBSIDENCIA (análisis coherencia) Rango de coherencia (0-1) Criterio : de 0.3 a 0.7 se considera aceptable, De 0.7 a 1.0 se considera excelente. Se eliminaron 13 y restan 362 pares. Mala coherencia Imagen (2004/12/15 2010/10/20) Buena Coherencia Imagen (2004/12/15 2010/08/11)
RESULTADOS SUBSIDENCIA (Fase Unwrapping: conversión de función compleja a continua)
RESULTADOS Subsidencia VS Explotación intensiva del agua subterránea PL-313 PL-559 Velocidad de Desplazamiento (mm) 77 mm/año 23 mm/año
CONCLUSIONES Mediante la técnica de interferometría InSAR-SCL, se obtuvieron datos puntuales de deformación superficial de terrenos con valores máximos de 77 mm/año y valores mínimo de 23 mm/año, principalmente al norte de Ixtlahuaca y sur de Jocotitlán. Para el periodo de análisis (2003-2010) se observaron un descenso máximos puntuales en los niveles del agua subterránea de 8.5 m, con un abatimiento promedio en el Valle de 1.5 m y una tasa de abatimiento de 0.21 m/año. Esto genera profundidades del nivel de agua subterránea de más de 50 m. Se encontró una correlación entre las zonas con subsidencia, principalmente en áreas urbanas y suelo desnudos, y las curvas de abatimiento; además se tiene una relación directa con la estratigrafía de los pozos cercanos a la zona, donde se presentan suelos ricos en arcillas, que de acuerdo a sus propiedades, benefician a la compactación del suelo.
CONCLUSIONES