Actualización del modelo conceptual y modelo numérico de flujo de agua subterránea en el acuífero libre de General Pico - Dorila, provincia de La Pampa, Argentina

Abstract

En la provincia de La Pampa el agua subterránea es la principal fuente de abastecimiento y constituye un elemento primordial para su desarrollo. En este marco, los acuíferos alojados en ambientes medanosos son los principales almacenes con los que se cuenta para el abastecimiento destinado al uso urbano y rural. El presente trabajo se centra en la evaluación de uno de los principales cuerpos de agua subterránea de la provincia de La Pampa como lo es el acuífero denominado General Pico-Dorila. De él, depende el abastecimiento doméstico e industrial de la ciudad de General Pico, que, con casi 60.000 habitantes, es la segunda localidad más importante del territorio provincial. Los objetivos planteados en este trabajo han sido: a) realizar una evaluación cualitativa y cuantitativa del sistema acuífero que revele el estado actual del conocimiento sobre el mismo, b) integrar la información hidrogeológica disponible en un modelo numérico de flujo de agua subterránea que sirva para validar el modelo conceptual de su funcionamiento y e) aportar una herramienta numérica que podría ser utilizada en términos de gestión y planificación hidrológica. La metodología de trabajo consistió en la búsqueda, recopilación, ordenamiento, clasificación, valoración y análisis de información antecedente y la descripción de los distintos aspectos vinculados a la caracterización hidrogeológica e hidrodinámica del acuífero. Se aborda en particular la cuantificación de la recarga difusa al sistema mediante la formulación de un balance de agua en el suelo de paso diario, la aplicación del método de fluctuación del nivel freático y la formulación de un modelo numérico de simulación del flujo de agua subterránea con el programa MODFLOW. Los resultados permiten cuantificar la recarga en torno al 14por ciento de la precipitación la que se verificaría fundamentalmente en otoño y primavera. El análisis de las fluctuaciones del nivel freático permitió además identificar una zona de recarga preferencial en el sector medanoso central que se correlacionaría con un mayor espesor de la cobertura de arenas. El modelo numérico construido en estado estacionario reproduce, en general, la configuración local de la superficie freática y las direcciones de flujo predominantes en el acuífero y permite valorar la recarga media en 90 mm/año a lo largo del eje de la dorsal medanosa. Las recargas anuales ajustadas en condiciones transitorias se correlacionan con las estimadas mediante la oscilación de los niveles. La distribución de las zonas de recarga calibradas con el modelo en regimenes estacionario y transitorio son coincidentes y permiten corroborar el esquema hidrodinámico que vincula el área preferencial de recarga con el sector medanoso central. Un valor de recarga promedio en el orden al 14por ciento de la precipitación constituye un buen indicador del recurso hídrico subterráneo potencial del área y podría asumirse como un valor medio de referencia para llevar a cabo una explotación racional del acuífero. La calibración del modelo numérico en régimen transitorio habilitaría su uso para simular eventuales respuestas del acuífero a determinadas acciones externas. En este sentido esta tesis introduce ante los responsables de la administración del agua la posibilidad de uso y aplicación de los modelos como una herramienta de gestión, lo que constituye una de las potencialidades de aplicación más interesantes de los mismos.

Groundwater is the main source of water supply in La Pampa province (Argentine) and it is an essential element for its development. In this context, aquifers hosted in dune environments are the main water storage that supply urban and rural needs. This paper focuses on the evaluation of one of the main groundwater bodies in La Pampa province: the General Pico-Dorila aquifer. General Pico city, with almost 60.000 inhabitants, is the second most important town in the province, and its domestic and industrial water supply depends on this aquifer. This study objectives were: a) to perform a qualitative and quantitative evaluation of the aquifer system reviewing the state of knowledge about it, b) to validate the conceptual model of the aquifer integrating the available hydrogeologic information into a numerical groundwater flow model to validate the conceptual model of the aquifer and e) to provide a numerical tool that could be used in terms of management and water planning. The methodology consisted of searching and analyzing background information related to the aquifer hydrogeological and hydrodynamic aspects, particularly the quantification of diffuse recharge of the system. This is achieved applying a soil water balance in a daily step, the groundwater level fluctuation method and the development of a groundwater flow numerical model with the MODFLOW program. The main results show that the recharge is about 14percent of the raintall and it occurs essentially in autumn and spring. The analysis of groundwater level fluctuations also allowed to identify a preferential central dune recharge area that would correlate with an increased thickness of sand cover. The numerical model in a steady state reproduces the local configuration of the water table and the predominant aquifer flow directions. This is obtained with an average recharge of 90 mm / year along the dorsal axis of the dune input. The adjusted annual recharge in transient conditions can be correlated with those estimated by the phreatic levels oscillation. The distribution of calibrated recharge areas with the model in steady and transient regimes are coincident and allow to corroborate the hydrodynamic scheme linking the aquifer preferential recharge area along the dune central axis. A 14percent of rainfall is a good indicator of the potential groundwater resource of the area and could be assumed as a mean value of reference to perform an aquifer rational exploitation. Calibration of the numerical model in a transient state would allow to simulate responses to certain external actions. In this sense this work introduces the use of models as a management tool that would be the most interesting potential application.