INIA FPTA 307

Sector Investigación Lechera

Gestión ambiental del Sistema Acuífero

Raigón (SAR)

2014 - 2017

1

APOYO INSTITUCIONAL

FINANCIACIÓN

OTROS APOYOS

Equipo de trabajo:

3

Ing. Manuel Giménez

Ing. Agustín Menta

Ing. Claudia Bessouat

Ing. Alfonso Flaquer

Dr. Ing. Emilio Custodio

Ing. Jorge de los Santos, M. Sc.

Gestión ambiental del Sistema

Acuífero Raigón (SAR)

Resumen Ejecutivo

Grupo de Hidrología Subterránea – IMFIA

Facultad de Ingeniería - UdelaR

4

Productos:

1. Relevamiento de datos de perforaciones y base de datos en SIG

2. Red de Monitoreo de Niveles

3. Carta de Vulnerabilidad y Mapa hidrogeológico

4. Modelos numéricos (flujo y transporte)

5. Propuesta para un plan de Gestión

6. Vinculación con el sector Usuario

5

Ubicación:

Montevideo

Acuífero Raigón

Río de la Plata

San José

Libertad

Ciudad del Plata

Río San José

Río Santa Lucía

Río de la Plata

Aº Luis Pereira

Aº Pavón

Aº Mauricio

Aº San Gregorio

Aº Del Tigre

Aº Cagancha

Base del modelo conceptual

Libertad / Dolores

Raigón / Chuy

Camacho Fray Bentos

Base datos

• Pozos con litología

• Ensayos de Bombeo

• Datos históricos de niveles

• Información Meteorológica

8

Medición por cloruros en agua de lluvia:

3 Colectores de lluvia instalados

Recarga

Método económicoNecesita de largos períodos de registro

Recarga:

10

o Balance hídrico agua en

el suelo (Visual balan)

Calibración unidad Kiyú

Demanda Potencial:

11

Sector %Avícola 2.3

Bovinos 9.2

Lechería 4.7

Ovinos 0.06

Suínos 0.14

Consumo

Humano 16.4

Industrial 11.7

Otros Usos

Agropecuarios 4.4

Riego 51.1

5.5

3.9

17.1

1.5

0.8

3.1

1.6

0.020.05

Consumo (hm3/año)

Abastecimiento apoblacionesIndustrial

Riego

Otros Usos Agropecuarios

Avícola

Bovinos

Lecheria

Ovinos

Suinos

Demanda Potencial vs Recarga:

12

218

56

33.4

0

50

100

150

200

250

RECARGA (BALANCE

AGUA SUELO)

RECARGA (CLORUROS) DEMANDA

Hm

3/añ

o

RECARGA VS DEMANDA

Piezometría:

13

• Antecedentes:o 1986 – Actual (DINAMIGE)

o 1997 – 2000 IMFIA

o 2005 - RLA

• Red de NivelesoDiseño de una red de monitoreo de

niveles.

oDos campañas de medición de niveles

en septiembre 2015 y julio 2016.

Piezometría:

14

Julio 2016Septiembre 2015

Piezometría:

15

Evolución temporal:

16

• 30 años de datos en 18 puntos del

acuífero (Calibración modelo

transitorio)

• Valores muy estables en el tiempo

• Variaciones máximas de niveles

entre 2 m y 6 m

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

215 238 229 265 268 297 263 366 526 392 521 323 371 324 246 247 254

Var

iaci

ón

Máx

ima

Niv

el (

m)

Nº Pozo

Variaciones Máximas Niveles 1986 - 2016

Red Óptima de Monitoreo de Niveles

• Propuesta de 30 pozos a

conformar la red.

• Selección en función de método

de optimización (Filtro de

Kalman)

• Se define el orden o prioridad

de cada pozo en función de la

disminución de la varianza del

error de estimación.

18

• Se utilizó información del

relevamiento piezométrico de

los niveles Septiembre 2015.

• Se realizó una calibración

automática (problema inverso)

variando:

• K (conductividad hidráulica)

• Conductancia de ríos

• Recarga

Piezometría 2015 – Pozos utilizados en la calibración

Modelo de flujo:Modelo Estacionario

Modelo de flujo:Modelo Estacionario: Condiciones de borde, Pozos y Recarga

19

Modelo estacionario: Resultados

20

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Niv

eles

Cal

cula

do

s (m

)

Niveles Observados (m)

Observados vs Calculados

Nº de Puntos 60

Error Medio (m) 1.7

Máximo residual (m) 8.4

Mínimo residual (m) -7.7

RMSE (m) 3.9

NEMSE (%) 5.9

Modelo estacionario: Resultados

21

22

• Se utilizó información de la

evolución de los niveles

piezométricos en el acuífero

para el período 1986 – 2013

• En la simulación se incorporaron

al inicio 4 años de

“calentamiento” del modelo.

• Paso de tiempo Anual

• Se realizó una calibración

automática (problema inverso)

variando:

• K (conductividad hidráulica)

• S (almacenamiento)

• Conductancia de ríos

• Recarga

Pozos utilizados en la calibración

Modelo de flujo:Modelo transitorio: Resultados

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

Co

ta N

ivel

es S

imu

lad

os

(m)

Cota Niveles Observados (m)

Observados vs Simulados

Modelo transitorio: Resultados

23

Nº de Puntos 633

Error Medio (m) 0.032

Máximo residual 7.6

Mínimo residual -5.4

RMSE (m) 1.0

NRMSE (%) 1.9

24

Zona Arazatí

Gráfico:Punteado: Datos ObservadosLínea Continua: Datos simulados

Modelo transitorio: Resultados

25

Zona Cagancha

Modelo transitorio: Resultados

26

Zona Cerrillos

Modelo transitorio: Resultados

27

Zona San Gregorio

Modelo transitorio: Resultados

28

Zona Santa Lucía

Modelo transitorio: Resultados

29

Modelo transitorio: ResultadosRecarga 1986 -2013

287

253

218

56

0

50

100

150

200

250

300

350

R E C A R G A

P R O M E D I O

M O D E L O

T R A N S I T O R I O

R E C A R G A

P R O M E D I O

M O D E L O

E S T A C I O N A R I O

R E C A R G A

( B A L A N C E A G U A

S U E L O )

R E C A R G A

( C L O R U R O S )

Hm

3/añ

o

RECARGA ESTIMADA

30

Modelo Transporte: Nitratos

• Aportes de Nitratos:

• MGAP: Tipo y número de actividades productivas agrícolas y ganaderas por sección

policial como posibles generadores de las cargas de nitratos que ingresan al acuífero.

• Situación del Acuífero:

• 40 análisis de agua muestreados en Raigón en el marco del actual proyecto,

• Información de análisis realizados por OSE.

Objetivo:

• Generar un primer modelo de transporte de contaminantes acoplado al modelo de flujo

(Paquete MT3DMS)

• En función de los aportes de nitrato se busca reproducir las concentraciones medidas en

el acuífero.

31

Modelo Transporte: Nitratos

Sección Policial

Superficie (Ha)

Kg NO3/año

1 5946 178390

2 1811 65212

3 13990 323266

5 19720 419049

6 52026 1768768

7 42700 1698752

8 78061 967958

10 12696 446039

32

• Selección de 40 pozos amuestrear

• 5 campañas de recolecciónde muestras

• Parámetros analizados:o Alcalinidad

o Ion calcio

o Ion magnesio

o Ion cloruro

o Ion nitrato

o Ion sodio

o Ion potasio

o Ion sulfato

o Arsénico

o Sílice

Hidroquímica e isotopía:

Isotopía

33

o Tiempo de residencia

del agua no mayor a

unos pocos cientos

de años.

o La mayor recarga

del acuífero se da a

partir de eventos de

invierno.

Hidroquímica

34

o Incidencia de la Fm

Libertad en la recarga.

o La ETP juega un rol

importante.

o No hay diferencias de

composición en los

distintos niveles detoma.

o No hay evoluciones

iónicas temporales de

relevancia.

Hidroquímica:

35

36

Hidroquímica :

37

1:100.000

Mapa hidrogeológico:

38

Mapa hidrogeológico:

39

Vulnerabilidad a la contaminación:

40

41

Propuesta para la

elaboración de un

Plan de gestión para

el Sistema Acuífero

Raigón

Oferta

Riesgo de exceso de extracción

Degradación de la calidad

Problemas asociados

Equilibrio entre oferta y

demanda

• Parte de una negociación que valoriza lo vital y

esencial, y fundamenta la existencia de una

administración pública del agua

GESTIÓN

PLANIFICACIÓN

GOBERNANZA

disposiciones técnicas y legales que

deben regir el manejo de los acuíferos,

equilibrando las demandas de utilidades

desde el punto de vista económico, el

incremento poblacional y el uso

racional del agua en cantidad y calidad.

GESTIÓN AMBIENTAL DE LOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS

Etapas de un plan de gestión ambiental

• Planificación

• Implantación

• Verificación

• Actuación

• Ajuste

ELEMENTOS DISPONIBLES PARA UNA

GESTIÓN AMBIENTAL DEL SAR

• BANCO DE DATOS en GIS

• MODELO CONCEPTUAL

• MAPA HIDROGEOLÓGICO

• CARTA DE VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN

• MODELO MATEMÁTICO DE FLUJO CALIBRADO EN ESTADOS ESTACIONARIO Y TRANSITORIO

Y MONTAJE DE UN MODELO DE TRANSPORTE DE CONTAMINANTES

• SELECCIÓN DE UNA RED ÓPTIMA Y UNA RED MÍNIMA DE MONITOREO DE NIVELES Y

CALIDAD DE AGUA.

Gestión ambiental de acuíferos en Uruguay

Marco actual

Código de Aguas, Decreto-Ley 14859, 15/12/78

Modificación por Ley 15576, 15/06/1984

Modificación por Ley 15903, 01/11/1987

En el Cap. VI, Arts. 42 a 56, y sus reglamentaciones se reúne la legislación vigente

El Código de Aguas fue afectado por la Reforma Constitucional de 2004 y la Ley 18610, 02/10/2009, que define la Política Nacional de Aguas.

Los Decretos 214/000 y 183/013 se refieren exclusivamente al Sistema Acuífero Guaraní

El Decreto 86/004 y su reglamento es la principal herramienta de control del estado nacional en la materia

Decreto 86/004

Norma Técnica de Construcción de Pozos Perforados para Captación de Agua Subterránea

1- Disposiciones generales (4 artículos)

2- Del Contratista (9 artículos)

3- Del Técnico competente (2 artículos y su modificación)

4- Especificaciones técnicas para el diseño de pozos y ejecución de obras (43 artículos)

ASPECTOS BÁSICOS

PARA LA PLANIFICACIÓN DE LA

GESTIÓN AMBIENTAL DEL SAR

Disponer, operar y mantener una red de monitoreo de las aguas subterráneas y de las aguas superficiales en relación

Mantener un nivel de estudio apropiado y proporcionado, destinando fondos al control y conocimiento detallado del SAR y demás acuíferos

Atención especial a los aspectos de contaminación

Diseño e implantación de perímetros de protección para abastecimientos públicos y educación en el buen uso de sus perforaciones a los permisarios particulares

Inventario siempre actualizado de derechos y permisos de agua, del estado de las obras que afecten al SAR en cantidad y calidad y seguimiento de las extracciones efectivamente realizadas

Base de datos actualizada y accesible

Instrumentos que aseguren la transparencia de la gestión

Cauces de financiación para la correcta y proporcionada gestión (incluyendo monitoreo y estudios), con aportación de los usuarios en forma de servicios o aportes económicos

Fomento de asociaciones de usuarios para la cogestión de los recursos junto a la administración pública del agua, manteniendo el principio de no injerencia

Fomento de instituciones de la sociedad civil para obtener una visión social a largo plazo y que avale en su caso las decisiones que se adopten

ASPECTOS BÁSICOS PARA UNA BUENA

GOBERNANZA

Atender a la mitigación de las sequías con el uso sustentable de las reservas mediante captaciones construidas para ese fin y de uso ocasional

Planes de gestión quinquenales con participación pública y de la administración regional con visión a largo plazo

Gestión a nivel territorial que combine circunstancias físicas (cuencas hidrográficas vs límites del SAR) incluyendo áreas que contribuyan directamente al sistema

Mantener modos de información y educación a la población sobre:

El valor medioambiental y social del agua

subterránea

La necesidad de la protección de su calidad y cantidad

…Hacia un plan de gestión ambiental del

SAR

• Planificación

• Implantación

• Verificación

• Actuación

• Ajuste

60