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Instituto TecnológicoGeoMinero de España

EffnWLECnC=M DE K=DOIOGIA DEETEI WACION DEL TIIIM DE TRA flO DE

EN IA ZCi M SATQRADA CCMBASE PARA IA REALIZACI DE mw DE

VULIMERABrLIM

(Clave 264/1990)

MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGIA 3 ,7o09

SUPER PROYECTO AGUAS SUBTERRANEAS N! 9005

PROYECTO AGREGADO ESTUDIO DE CONTAMINACION ACUIFERO4 Ni 320

TITULO PROYECTO Establecimiento de metodologia de determinación de

tiempo de transito de contaminantes en la zona no saturada como

base para la realización de mapas de vulnerabilidad.

N" PLANIFICACION 264/90 N= DIVISION AGUAS, G.A.

FECHA EJECUCION INICIO 20.07.90 FINALIZACION 20.12.90

INFORME (Titulo):Establecimiento de metodologia de determinación de

tiempo de transito de contaminantes en la zona no saturada como

base para la realización de mapas de vulnerabilidad.

(MEMORIA)

CUENCA(S) HIDROGRAFICA(S)

COMUNIDAD(ES) AUTONOMAS

PROVINCIAS

EMPRESA CONSULTORAEPT1SA

n«>ICZ

TOMO I MEMORIA

1. IPTI'RODÜOCICTi

2. IOS ACEt TES Y 1CDOS DE OXNTA)D JCION

2.1. Los agentes de contaminación

2.1.1. contaminantes ideales/contaminantes reales

2.1.2. características, clasificación y persistencia de los

contaminantes más frecuentes

2.2. Los modos de la contaminación

2.2.1. La contaminación desde superficie

2.2.2. La contaminación desde la zona no saturada

2.2.3. La contaminación en la zona saturada

3. EL PAPEL DE IA ZOMA NO SATURADA EN IA PROTEOC.ION DEL AOfl}1

Sü81IItRAI

3.1. Definición de la Z.N.S. Límites

3.2. Características

3.3. Algunos parámetros para los materiales de la Z.N.S.

3.3.1. Definición de parámetros

3.3.2. Facilidad de cuantificación de los parámetros

3.3.3. Métodos e instrumentos necesarios para la

obtención de los parámetros

3.3.4. Tablas de los valores más usuales

3.4. La recarga de los acuíferos

3.4.1. Tipos de recarga

4. EL EPI!O DE VULIMABILIDAD

4.1. Definición . Limitaciones: agente , medio , paciente

4.2. Necesidad de valoración cuantificada

4.3. Parámetros de valoración

4.4. Determinación del tiempo de tránsito en la Z.N.B.

5. LA CZPMVGPJWrIA DE LA VULMERABILIDAD

5.1. Antecedentes

5.2. Definición y objetivos

5.3. Criterios de cuantificación. Propuesta.

5.4. Exigencias y limitaciones

5.5. Seleocion de fórmulas simplificadas

5.6. Los datos de bases: litología,, espesores, etc.

5.7. El grado de vulnerabilidad

5.7.1. Clasificaciones realizadas

5.7.2. Clasificación propuesta

5.8. situaciones especiales:

5.8.1. Zonas de bcdDeos

5.8.2. Zonas de recarga por ríos, lagos, riego, etc.

5.8.3. Zonas de recarga profunda: intrusión marina

5.8.4. Otras zonas especiales

5.9. Maqueta tipo : leyenda y simbología.

5.10. Operatividad y limitaciones en el uso de los mapas

5.11. La organización del programa de cálculo

6. APLICACICN A CASO TIPIFICADO

6.1. Descripción geológica de la zona de estudio

6.2. Descripción hidrogeológica de la zona de estudio

6.3. Aplicación del progr=a

6.4. Sensibilidad

6.5. Resultados: MM DE VULNERABILIDAD

7. COtLUSIONES

8. NUEVAS INVESTI( IONES

9. BIBLIOGRAFIA

TOMO II ANEJOS

- RESUMENES DE LAS PUBLICACIONES COT+16[TV DAS

T O M O III MANUAL D E U S U A R I O

- DFSCRIPCION DEL MA

- DISQUETE COSA IDOS ROCEDIldIII�TI'OB DEL PROGRN

DOCUMENTACION COMPLEMENTARIA

- ARTICULDS SELEOCICMO6 DE LA BIBLIOGPAFIA

- FICHAS DE OpJ32 ACION DE LAS CAPikCTERISTICAS DE LOS RESIDUOS TOICICOS

- Compuestos inorgánicos

- Compuestos orgánicos

1

1. IIJI�DDOI�1

En las circunstancias actuales puede resultar tópico insistir,, tanto

en la importancia del agua subterránea oc4tio fuente de atención a una de-

manda progresiva en todos los campos de actividad humana, cato en el

riesgo de deterioro de su calidad a que, como c�ia de dicha acti-

vidad, está sometido este recurso.

En la dinámica actual de agresión intensificada, resulta evidente la

imperiosa necesidad de proteger la calidad del agua subterránea, amenaza-

da por todas las formas posibles de contaminación, tanto puntual ccam

difusa.

Como solución eficaz se propugnan los denominados metodos preventi-

vos. Desgraciadamente estos métodos llegan a ser aplicados en muy conta-

das ocasiones por falta de una planificación adecuada, ponderada con cri-

terios de riesgo.

Prcbablemente, la primera medida realista de protección preventiva

del agua subterranea consiste en la determinación objetiva del grado de

exposición o susceptibilidad a la contaminación o, en términos más usua-

les, de la vulnerabilidad del agua subterránea, traducida a términos de

"tiempo de intervención" disponible ante una circunstancia probable de

contaminación.

En este campo trabaja actualmente toda la ccaiainidad internacional y

a él quiere incorporarse este proyecto, tratando de establecer métodos

sencillos y operativos de evaluación de este "tiempo de intervención",

2

relacionado directamente con el tiendo que un contaminante emplazado en

superficie tarda en llegar a la zona saturada o zona sensible del acuífe-

ro.

Sobre esta base se define el objetivo crlobal y primordial de este

proyecto: desarrollar un método o instrumento, sencillo y operativo , ca-

paz de medir el riesgo de inación del agua , causado por

sustancias dispuestas sobre o cerca de la superficie, mediante el cálculo

del tiempo de tránsito de dichas sustancias a través. de la zona no satu-

rada de forma que permitan una respuesta rápida frente a casos de conta-

minación inesperados o un asesoramiento objetivo en casos de planifica-

ción, sin necesidad de recurrir a herramientas sofisticadas que dilaten

las respuestas y las soluciones.

3

2. LOS AGENTES Y )' COS DE LA CONT CIC21

Teniendo en cuenta el objetivo primordial de este trabaj o, se hace

indispensable dejar bien claros los conceptos básicos de partida. Por

ello, si se pretende cuantificar el riesgo a la contaminación del agua

subterránea, habrá que definir en primer lugar, los conceptos de agua

subterránea y contaminación, así como el de calidad íntimamente ligado al

de contaminación.

Según la Directiva del Consejo de 17-XII-1979, relativa a la protec-

ción de las aguas subterráneas contra la contaminación causada por sus-

tancias peligrosas (80/68/CEE), el agua subterránea es toda agua que se

encuentre bajo la superficie del suelo en la zona de saturación y en con-

tacto directo con el suelo o el subsuelo.

El término calidad del agua queda definido, según Bach-

mat y Collin (Israel Hydrological Service, 1987), como el "grupo de valo-

res de parámetros físicos, químicos y biológicos del agua subterránea

relativos a la elección de valores que definen una categoría de uso da-

da", o sea, para definir el uso al que puede ser destinada: consumo huma-

no, agrícola, industrial, etc.

El término contaminación , se define de muy diferentes formas. Por

ejemplo, según la Directiva del Consejo de 17-XII-1979, relativa a la

protección de las aguas subterráneas contra la contaminación causada por

sustancias peligrosas (80/68/CEE), se entiende por contaminación el ver-

tido de sustancias o de energía efectuada por el hombre, directa o indi-

rectamente, en las aguas subterráneas y que tenga consecuencias que pue-

4

dan poner en peligro la salud humana o el abastecimiento de agua, dañar

los recursos vivos y el sistema ecológico acuático o perjudicar otros

usos legítimos de las aguas.

Según la Ley de Aguas, título III, Cap. 1°: Normas generales, de

1986; se entiende por contaminación la acción y el efecto de introducir

materias o formas de energía , o inducir condiciones en el agua que, de

modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su ca-

lidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.

Otras definiciones menos específicas consideran que un agua está

contaminada cuando la ccgtsición o el estado de sus aguas son directa o

indirectamente modificadas por la actividad del hanbre, tal que su utili-

zación se ve restringida para todos o algunos de aquellos usos para los

que podría servir en su estado natural.

En este estudio es preferible optar por una definición amplia y cla-

ra, basada en la definición dada para calidad del agua; por ello se defi-

ne contaminación como la adición al agua de alguna sustancia con capaci-

dad de alterar una calidad de agua dada, con lo que disminuiría su valor

usual.

2.1. IIJS AGQTPFS DE IA CORMMUCIC

2.1.1. Contan+inantes ideales/contara * tes reales

De lo que se puede deducir de las definiciones anteriores, el número

de agentes o sustancias (contaminantes reales) capaces de contaminar son

innumerables; pero si además, a cada uno de ellos se le añaden variables

5

cano concentración inicial, lugar de enlazamiento, etc... tendría que

realizarse un estudio de la protección del agua subterránea para cada

caso en concreto ya que la susceptibilidad a la contaminación será dife-

rentes en cada caso.

Como el principal objetivo es de orden práctico , se deberá limitar

al máximo el número de contaminantes y el de las restantes variables, a

fin de obtener órdenes de magnitud cuantificables con los parámetros más

fácilmente obtenibles.

Es lógico pensar que, según el contaminante de que se trate, el

tiempo de tránsito a través de la zona no saturada va a variar. Para cada

contaminante las características o parámetros principales que van a in-

fluir en el cálculo del tiempo de tránsito pueden resumirse en:

1.- Su concentración inicial

2.- Capacidad de degradarse (relacionada con su vida media)

3.- Capacidad para ser retenido

4.- Emplazamiento, en relación con la zona no saturada.

Los problemas que surgen en el cálculo del tiempo de tránsito son

fundamentalmente los siguientes:

No se tiene un conocimiento exacto de las características enumeradas

arriba para cada contaminante, y su estudio llevaría mucho tiempo.

Aún conociendo las características y parámetros enumerados arriba,

para cada contaminante, la elaboración de la fórmula para calcular

6

el tiempo de tránsito tendría que contemplar todas esas variables,

por lo que se convertiría en una fórmula caiplicada y poco maneja-

ble, que se alejaría del objetivo primordial de este estudio.

La solución operativa , por tanto , pasa por limitar el número de con-

taminantes y parámetros a los casos más sencillos y generalizar dentro de

ellos a las condiciones más desfavorables.

Así se deberá optar por considerar un contaminante que por sus pro-

piedades , características, etc, proporcione un mayor riesgo de contamina-

ción del agua subterránea. Traduciendo este riesgo a tiempos , este conta-

minante será aquel que menos tiempo tarde en llegar al agua subterránea,

lo que representa un factor de seguridad en cuanto al tiempo de que se

dispone para operar, en caso de contaminación, puesto que cualquier otro

contaminante real tendrá un tiempo de tránsito mayor.

Las características y propiedades de un contaminante "ideal" , con-

servativo e inerte serían las siguientes:

Una capacidad de reducción muy pequeña o nula

Una capacidad de ser absorbido muy pequeña o nula

Una vida media muy larga

Una concentración inicial muy grande

Además, en cuanto al medio y las condiciones hidrodinámicas el em-

plazamiento debe ser cercano a la superficie del agua subterránea y tener

una velocidad de flujo muy alta.

7

Aún conociendo las características de todos ellos sería muy difícil

determinar el contaminante ideal en cuestión , ya que además, cada día van

apareciendo nuevos contaminantes y más peligrosos . Por ello, esto se pue-

de simplificar aun más, sustituyendo la elección del contaminante por la

de un elemento que posea las características mencionadas anteriormente:

ideal, conservativo e inerte. A efectos de cálculo este elemento va a ser

un trazador ideal con las mismas características hidraúlicas que el AGUA

PURA.

Esto se justifica porque , además de poseer las características que

debe poseer un contaminante " ideal", su abundancia , distribución e impor-

tancia para la vida hacen que sea el elemento químico más y mejor conoci-

do de la tierra y, por tanto, se conocen todas sus propiedades físicas y

químicas, constitución, cciportamiento, etc. De esta forma, el estudio

del cálculo del tiempo de tránsito a través de la"zona no saturada, va a

ser más fiable que con cualquier otro contaminante "ideal". Así, por

ejemplo, si t=ardo como contaminante el agua la posibilidad de contami-

nación de un acuífero es baja, (en función del tiempo que se tarda en

alcanzar el nivel freático), sea cual sea en la práctica el contaminante

que actúe, la posibilidad de contaminación será todavía menor.

Otra de las ventajas de usar el agua pura como un contaminante

"ideal", reside en que, en muchos casos se podrán comparar los resultados

obtenidos por aplicación de la fórmula elegida, con otros diferentes,

tanto teóricos como empíricos, gracias a la existencia de tablas en las

que se estiman diversos parámetros o estudios de la velocidad del agua en

el suelo.

8

Los aspectos principales que pueden variar de manera radical la in-

fluencia de un contaminante en el agua subterránea son la concentración

inicial y el emplazamiento.

En cuanto al papel de la concentración inicial , hay que aclarar en

primer lugar su concepto , que en este caso , es la concentración que

tiene un elemento en el momento en que entra en el terreno. Esta

concentración va a ir variando a medida que atraviesa el terreno, en

dirección a la capa de agua subterránea. Una vez atravesada la zona

no saturada es necesario que, ese elemento , posea una "capacidad

residual de afección o agresión" (CRA) suficiente en el instante

justo de llegar al límite inferior de la zona no saturada, para que

el agua se considere contaminada. La concentración que debe tener

tal elemento para que su C.R.A . sea suficiente vendrá dada , (optan-

do, al igual que antes, por el peor de los casos), por la mínima

concentración de dicho elemento que sea suficiente para que el agua

subterránea se considere contaminada , siempre que pueda llegar en un

tiempo razonablemente corto.

Por otra parte , el emplazamiento del elemento contaminante es indi-

cativo de la distancia que existe entre éste y la superficie del

agua subterránea . De este valor va a depender el tiempo de tránsito

o de residencia en la zona no saturada . De esta forma, el tiempo de

actuación será distinto frente a un foco de contaminación en la su-

perficie del terreno, que si éste se encuentra en la zona no satura-

da, o si está ya en la zona saturada, y singularmente del espesor de

la zona no saturada.

9

El ritmo del tránsito del contaminante ideal se verá condicionado

por la presencia y cantidad de agua , puesto que ésta servirá de vehículo.

La cantidad de agua circulante en la zona no saturada estará condicionada

por la lluvia y por los riegos , como factores fundamentales de la infil-

tración.

2.1.2. Características, clasificación y persistencia de los-

-más frecuentes

- Características de las sustancias tóxicas

A pesar de que a efectos de cálculo se ha optado por un contaminante

ideal que posee las mismas características y propiedades hidraúlicas que

el agua, se ha incluido una guía-resumen que, mediante fichas individua-

les, recoge las características de los contaminantes más usuales, así

carro datos de su origen , efectos, concentraciones máximas permitidas,

niveles-guía, etc. (Fig.: 2.1 : Fichas de las características de las sus-

tancias tóxicas.)

En lo referente a concentraciones y niveles-guía, éstos están toma-

dos de la "REGIAN ENTACION TECNICO-SANITARIA (R.T.S.) (Real Decreto 1139/-

1990 de 14 de Septiembre)", relativa a la calidad de las aguas destinadas

al consumo humano.

Este decreto fue realizado para armonizar la legislación Española

con las de la Cartamidad Económica Europea (CEE) .

Fig.:2.1 :Fichas de las característicasde las sustancias tóxicas(Según M.O.P.U. Dirección general del medio ambiente, 1982)

CARACTERISTICAS DE LAS SUSTANCIAS TOXICAS DE LA R.T.S.

COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ACETATO DE AMILO FORMULA: CH3 COO C5H11SINONIMO: U- amilacetato , I-pentanol acetato, ester amiloacético.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/ 14-9-90 ):0.2 Ag/1

DETECCION FISICA: Liquido incoloro , inflamable , olor a fruta

ORIGEN: Esencias de perfumes y frutas , perlas , seda , cuero artificial,lacas, industrias , textiles , fotografía , disolventes..

SOLUBILIDAD: 1800 mg/1 a 202C.

TOXICIDAD: Absorción por inhalación.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ACETATO DE BUTILO FORMULA: CH3 COO (CH2 )3 CH3SINONIMO : Butiletanoato

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.2 µg/l

DETECCION FISICA: Líquido incoloro.

ORIGEN: Disolventes , lacas, plásticos , vidrio de seguridad , fotografía,cuero artificial, sombreros de paja y cosméticos.

SOLUBILIDAD: 14.000 mg/ 1 a 20 2 C.

TOXICIDAD: Por inhalación.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE : FORMALDEHIDOSINONIMO: Formalin , oxometano y metanal.

FORMULA: HCHO

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ):0.2 µg/1

DETECCION FISICA: Gas incoloro

ORIGEN: Desinfectante , grabado de vidrio, agricultura , textil, laca, tin-te,curtido , goma , plástico , elaboración de cerveza , papel y tinta.

1 II SOLUBILIDAD: Altamente soluble.

TOXICIDAD: Por inhalación e ingestión.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: DICLORURO DE ETILENO FORMULA : CH2 Cl CH2 ClSINONIMO: Eteno dicloruro , 1, 2-dicloretano.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.1 µg/1

DETECCION FISICA: Líquido aceitoso, incoloro , olor a cloroformo.

ORIGEN: Síntesis orgánica , extintores de incendios , eliminadores de pintu-ras, limpieza en seco , fumigante , goma , disolvente e insecticida.

SOLUBILIDAD: 8.690 mg/ 1 a 20 2 C, 9.200 mg/1 a 02C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE : CLORURO DE METILENO FORMULA: CH2 C12SINONIMO : Diclorometano y dicloruro de metileno.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ):0.1 µg/1

DETECCION FISICA: Líquido incoloro , olor etéreo.

ORIGEN: Refrigerante , plásticos , eliminadores de pinturas , disolvente yanestésico.

SOLUBILIDAD : 20.000 mg/ 1 a 204C , 16.700 mg/1 a 259C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: BENCENOSINONIMO : Benzol.

FORMULA: C6H6


DETECCION FISICA: Líquido incoloro, altamente refractivo, con olor típico.

ORIGEN: Manofactura de estireno y fenol detergentes , químicos , orgánicos,pesticidas , fuel para aviones, gasolina , químicos fotográficos.

SOLUBILIDAD: 1.780 mg/ 1 a 209C.

TOXICIDAD: Por inhalación , ingestión y percutáneo.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: CLOROFORMO FORMULA: CHC13SINONIMO: Triclorometano.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ):0.1 µ/1


ORIGEN: Manufactura de anestésico y producto farmacológico , para fumigan-te, disolvente, extintores de circuitos electrónicos , insecticida.

SOLUBILIDAD: 8.000 mg/ 1 a 20 2 C, 9.300 mg/ 1 a 259C, 10.000 mg/1 a 159C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: OXILENOSINONIMO : 1,2-dimetilbenceno.

FORMULA: ( CH3)2 C6 H4

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.2 4g/1

DETECCION FISICA: Líquido incoloro, muy refractivo, inflamable , olor dulce

ORIGEN: Manufactura de ácido y anhídrido ftal ic*o, de ácido tereftalico pa-ra poliester , gasolina para avión , caucho , tintes , insecticidas.

SOLUBILIDAD: 175 mg/ 1 a 20 2 C.

TOXICIDAD: Por inhalación y percutáneo.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE : FURFUROL FORMULA: OH CCHCHC CHOSINONIMO: Furfurole, 2-furancarbonal , furfuraldehído y furole.


DETECCION FISICA: Líquido incoloro a amarillo , olor a almendras.

ORIGEN: Síntesis orgánica , agente humectante , herbicida, goma , fungicida,disolventes y tintes.

SOLUBILIDAD: 83.000 mg/1 a 202C, 119.000 mg/ 1 a 90 2 C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: TRICLOROETILENOSINONIMO: Tricloruro de etileno.

FORMULA : C C12 = CH Cl


DETECCION FISICA: Gas incoloro, con olor a éter y cloroformo disolvente.

ORIGEN: Limpieza en seco, desengrasado de metales, purificación de gases,extracción por disolventes, refrigeración, cuero,industria textil.

SOLUBILIDAD: 1,100 mg/l.

TOXICIDAD: Por inhalación, ingestión y percutáneo.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: TOLUENOSINONIMO: ( Metilbenceno y fenilmetano).

FORMULA : ( C6 H5 CH3)


DETECCION FISICA: Líquido incoloro, olor desagradable a quemado o a agrio.

ORIGEN: Síntesis orgánica., explosivo , linóleo, barniz , laca, disolvente,combustible, goma, tinte, pintura, medicina,.para asfalto y nafta.

SOLUBILIDAD: 470 mg/1 a 16'C, 515 mg/1 a 209C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ANILINASINONIMO: ( Aminobenceno y penilamina).

FORMULA: C6H5NH2

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA-POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.2 µg/1

DETECCION FISICA: Líquido aceitoso incoloro , se oscurece a pardo.

ORIGEN : Productos farmaceúticos , estabilizador químico, explosivos, solda-dura , tintes , plásticos , pinturas , barnices y goma.

SOLUBILIDAD: 34.000 mg/1.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: 1,1, 2-TRICLOROETANO FORMULA: CH2 Cl CHC12SINONIMO: (Cloruro de vinilo).



ORIGEN: Manufactura de 1,1-dicloetileno, disolventes de materia orgánica(sebos, aceites, resinas).

SOLUBILIDAD: 4.500 mg/1 a 202C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: TETRACLORURO DE CARBONO FORMULA: CC14SINONIMO: Tetraclorometano.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ):0.1 4g/1

• DETECCION FISICA: Líquido incoloro.

ORIGEN : Extintor incendios, limpieza en seco, manufactura refrigerantes,aereosoles , disolventes , medicinas para veterinaria y fumigantes.

SOLUBILIDAD:• 1,160 mg/1 a•25°C, 800 mg/1 a 20QC.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: PERCLOROETILENOSINONIMO: (1,1,2,2-tetracloroetileno).

FORMULA: CC12 CC12



ORIGEN : Limpieza en seco, disolventes para grasas , sebos, ceras, productosde limpieza , goma, disolventes de pinturas , y tinta para imprenta.

SOLUBILIDAD : 150 mg/1-

TOXICIDAD : Por inhalación e ingestión.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: PENTACLOROFENOL FORMULA : C6 C15 OHSINONIMO : No existe.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/14-9-90 ): 0.1 4g/1

DETECCION FISICA : Sólido cristalino blanco macoclinicro.

ORIGEN: Manufactura de insecticidas, algicida , herbicida , fungicida, pre-servación de la madera y manufactura de pentaclorofetano sódico.

SOLUBILIDAD: 5 mg/1 a 0°C, 14 mg/1 a 20 9 C, 35 mg/ 1 a 502C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: NITROBENCENOSINONIMO : Aceite de mirbana.

FORMULA: C6 H5 N02

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/ 14-9-90 ): 0.2 4g/1

DETECCION FISICA: Líquido amarillo.

ORIGEN: Manufactura de anilina y tinte , disolvente ,. productos de limpiezapefumes , químicos fotográficos , para productos de limpiar metales.

SOLUBILIDAD : 1.900 mg/ 1 a 202C, 8.000 mg/1 a 80°C.

TOXICIDAD : Por inhalación , ingestión y percutáneo.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: METIL ETILCETONA FORMULA: CH3 CO CH2 CH3SINONIMO : ( Mek, 2 -butanona y etilmetilcetona).

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90 ): 0.2 µg/1


ORIGEN : Intermediario en la manufactura de cetonas y aminas, extracción yproducción de ceras a partir de las fracciones del petróleo.

SOLUBILIDAD: 353 g/ 1 a 109C , 190 g/ 1 a 909C.

TOXICIDAD : Por inhalación.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ACETALDEHIDO FORMULA : CH3 CHOSINONIMO : Etanol, etil aldehído , aldehído , aldehído acético.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ): 0.2 µg/1

DETECCION FISICA: Líquido incoloro o gas de olor característico a fruta.

ORIGEN: Químicos orgánicos , manufactura de perfume , tinte de anilina,plás-ticos, el plateado de los espejos, fibras y productos de limpieza.

SOLUBILIDAD : Soluble en todas proporciones.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ESTIRENO FORMULA : C6H5CHCH2SINONIMO : Vinilbenceno , feniletileno , etenilbenceno y cinamenol.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90):0.2 4g/1

DETECCION FISICA: Incoloro , olor agradable . Usado , olor amargo,desagradable.

-ORIGEN : Manufactura de estireno , poliestireno ,. productos de limpieza,plás-ticos , resinas , aislantes y cajas protectoras.

SOLUBILIDAD : 280 mg/ 1 a 15QC, 300 mg/1 a 202C.

TOXICIDAD : Por inhalación:


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ETILENOSINONIMO : Eteno , eterina y elailo.

FORMULA: C2H4

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/ 14-9-90 ):0.2 µg/1

DETECCION FISICA: Gas incoloro , olor desagradable a olefina.

ORIGEN : Síntesis orgánica , proceso de frutas y vegetales , soldadura yanestésico.

SOLUBILIDAD: 131 mg/ 1 a 20°C.

TOXICIDAD : Por inhalación.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: FENOL FORMULA: C6 H5 OHSINONIMO: (Acido carbólico hidroxibenceno, ácido fénico y ácido fenílico).

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.2 Ag/1

DETECCION FISICA: Incoloro se oscurece a marrón-negro, olor a medicina.

ORIGEN: Ampliamente empleado.

SOLUBILIDAD : 82 g/1 a 159C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: CLOROBENCENOSINONIMO : Fenil cloruro.

FORMULA: C6 H5 Cl


DETECCION FISICA: Líquido incoloro , aromático a almendras amargas.

ORIGEN : Impresión de colores . Lacas, tintes , disolventes , manufactura deanilinas, insecticidas , fenal y cloronitrobenceno..

SOLUBILIDAD: 500 mg/ 1 a 202C, 448 mg/1 a 302C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ACRILONITRILO FORMULA: CH2=CH-C=NSINONIMO : Propenonitrilo y cianuro de vinilo.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/14-9-90 ):0.2 4g/1

DETECCION FISICA: Líquido incoloro de olor a ajo y cebolla.

ORIGEN : Goma sintética , plásticos, síntesis orgánica e insecticida.

SOLUBILIDAD : (50 g/1 a 204C).



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: ETILBENCENO FORMULA : C6H5C2H5SINONIMO : Feniletano.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.2 Mg/1


ORIGEN: Manufactura de estireno , acetofenosa , disolventes, constituyentede asfalto y de nafta.

SOLUBILIDAD : 140 mg/1 a 152C, 152 mg/1 a 20°C, 206 mg/1 a 152C.



COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: O-DICLOROBENCENO FORMULA: C6 H4 C12SINONIMO : 1-2 diclorobenceno.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90):0.1 4g/1


ORIGEN : Síntesis orgánica., agente transmisión de calor , pulido de metal,insecticida, disolvente , desodorante, fumigante , pinturas y lacas.

SOLUBILIDAD: 100 mg/ 1 a 20°C, 145 mg/1 a 252C.

TOXICIDAD: Por inhalación, ingestión y percutáneo.


COMPUESTO ORGANICO

NOMBRE: CLORURO DE ALILO FORMULA: CH2=CH-CH2 ClSINONIMO: 3-cloro-l-propeno , cloroalileno, 3-cloro-1-propileno.

CONCENTRACION MAXIMA PERMITIDA EN AGUA ' POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ):0.1 µg/1

DETECCION FISICA: Incoloro a amarillo pálido, olor a ajo.

ORIGEN: Síntesis química, perfumes sintéticos y resinas y plásticos.

SOLUBILIDAD : 100 M9/1-



COMPUESTO INORGANICO

NOMBRE: ARSENICO FORMULA: As

11 CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90): 0.05 mg/1

DETECCION FISICA: Líquido aceitoso.

11 ANALISIS : Absorción atómica. Espectrofotometría de absorción.

SOLUBILIDAD : 200 mg/ 1 para el hidruro de arsénico.



1)COMPUESTO INORGANICO

iI NOMBRE: CADMIO FORMULA: Cd

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90): 0.005mg/1

1 DETECCION FISICA: Metal blando plateado-blanco.

ANALISIS: Absorción atómica.

SOLUBILIDAD: Insoluble.

TOXICIDAD: Inhalación e ingestión por los recipientes de comidas y bebida

11 CARACTERISTICAS DE LAS SUSTANCIAS TOXICAS DE LA R.T.S.

11 COMPUESTO INORGANICO

NOMBRE: BERILIO FORMULA: Be

11 CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90): 2E-3 mg/1

DETECCION FISICA: Metal frágil, brillante, blanco plateado.

11 ANALISIS:

11SOLUBILIDAD: Virtualmente insoluble.



J COMPUESTO INORGANICO

NOMBRE: CIANUROS FORMULA: CN

ICONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/ 14-9-90 ): 0.05 mg/1

DETECCION FISICA: Líquido incoloro, olor a almendras amargas.

ANALISIS : Espectometría de absorción . Absorción atómica.

SOLUBILIDAD: Altamente soluble




NOMBRE : CROMO FORMULA: Cr

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/14-9-90): 0.05 mg/1

DETECCION FISICA: Metal duro gris plateado.

ANALISIS: Absorción atómica. Espectometría de absorción.

SOLUBILIDAD: Compuestos del cromo generalmente solubles.



If COMPUESTO INORGANICO

NOMBRE : MERCURIO FORMULA: Hg

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ): 0.001mg/1

DETECCION FISICA: Metal líquido a temperaturas normales plateado.

I ANALISIS : Absorción atómica.

II

SOLUBILIDAD: 20-30 ppm en 02, conteniendo agua.




NOMBRE: PLOMO FORMULA: Pb

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE (RTS 1139/14-9-90 ): 0.05 mg/1

DETECCION FISICA: Metal, pesado, ductil , blando,azul grisáceo.

ANALISIS : Absorción atómica.

SOLUBILIDAD : Virtualmente insoluble.

I I TOXICIDAD : Por inhalación e ingestión.

rCARACTERISTICAS DE LAS SUSTANCIAS TOXICAS DE LA R.T.S.


1J NOMBRE: ANTIMONIO FORMULA: Sb

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/14-9-90 ): 0.01 mg/1

DETECCION FISICA: Metal plateado-blanco.

ANALISIS : Espectrofotometría de absorción.

I SOLUBILIDAD : Insoluble




NOMBRE: SELENIO FORMULA: Se

CONCENTRACION MAX.PERMITIDA EN AGUA POTABLE ( RTS 1139/ 14-9-90 ): 0.01 mg/1

DETECCION FISICA : Roja cristalina , negra vidriosa, gris critalina metálico

ANALISIS : Absorción atómica.

SOLUBILIDAD : Virtualmente insoluble.

�I TOXICIDAD : Por inhalación , ingestión y percutáneo.

Tabla 2.2: CLASIFICACION DE LOS CONTAMINANTES SEGUN SU ORIGEN

(Según M.O.P.U. Dirección general de medio ambiente, 1982)

AGRICOLA :

ORIGEN

fertilizantes

CATIONES

NH4, Ca, K, Ha

ANIONES

Cl, P205 , SO4, NO3

ORGANICOS

Urea

Herbicidas 2,4D; 2,4,5T; Atracina

Pesticidas y fungicidas Cu, As Nitrocresoles , Organo-CL...

Excrementos de animales NH4, Cu, K, Zn. P205

AGUA DE LLUVIA : Drenaje de carreteras Cd, Pb, Ha, Zn... Cl. Aceites, Aromáticos polinucleares, Urea.

AEROPUERTOS : Descongelación NH4, Ha . Cl. Alcohol, Urea.

Limpieza de aviones . - N02 Alcohol , Aceite, Surfactantes.

ALMACENAMIENTO BATERIA : Niquel /Cadmio Cd, Ni. S04.

Plomo Pb. S04.

CARBONIZACION : Gas de hulla , de cocina NH4. CI, SO4, S03... Anilina, Cianida, fenoles, naftalina...

CUERO: Curtido y acabadoBeamhouse

Ca , Ha.Al, Cr .

Cl, S04.SO4, B03. Formaldehido , aceites sulfonados...

DISPOSICION DE BASURAS : Vertederos NH4, Fe. Cl, SO4, S03 . Acetato, Propanato.

ELECTRONICA : Fabricación del circuito impreso

Fabricación de transistores

Cu , Fe, Ha . Cl, Cr, CN.

F.

EXPLOSIVOS: Propulsores , explosiones controladas ... NH4 NO3, S04. Formaldehido, TNT, Componentes org. nitrogenados...

FARMACEUTICOS :

Detonadores .

Bases y sales , oxidación y reducción ...

Pb, Hg.

NH4, Ca , Mg, Ha . NO3, P205 , $04. Acetona , Acetato, Oxido mesitil.

FERNENTACION : Antibióticos Acetona, Antibioticos, Metil isobutilo , Quetona.

FIBRA DE VIDRIO : Insutación NN4. Formaldehido, Metanol , Fenoles, Resina.

Tabla 2.2: CLASIFICACION DE LOS CONTAMINANTES SEGUN SU ORIGEN (Continuac.)

ORIGEN CATIONES ANIONES ORGANICOS

FINALIZACION DEL METAL : Desgrasado Cu, Zn . CM, SO4, Si20 . Aminas, EDTA , Aceites, Surfactantes , Tricloroetano..

Conservación Cr,Cu,Fe,Mn , Na,Zn .. CI,Cr,CN , F,N03,S04 . EDTA , Gluconato , Heptonato, Surfactante.

Pulidor húmedo NH4. B03 , Cr, CH , S04... Jabón , Surfactante , Corrosión inhibitores...

Deposición de químicos y electroqufmicos.Cd,Cu,Pb , Ni,Ti,Zn.. Ct,Cr,CN , B03,F,P205 EDTA , Formaldehido , Hidracina , Aditivos varios.

Lustración , pulición, pasividad Cr, NO3, P205, 504. Anilina, Glicerina.

Baño caliente Cd, Cu, Zn. Cr, NO3, S04.

Coloración química, bronceado , azulado As,NH4,Ca,Cu , Pb,K.. CR , P205, S04.

Coloración anódica Al,NH4,Co,Fe , Ni,Mn . Cr, S04. Acetato, tintes , Oxalato.

Inoxidación Cr, P205. Nidrocarbonos , cetonas.

Pintura Pigmentos . Aceites, disolventes.

FOTOGRAFIA : Fabricación de películas Ag. N03 . Trazadores orgánicos.

Procesamiento Fe, Ha . B03, SO4. Agentes reductores orgánicos y otros químicos.

GENERACION DE ENERGIA : Tratamiento de agua Ha.

Transporte hidraúlico de PFA Trazador metálico.

GOMAS Y ADHESIVOS : Urea/ formaldehidoGoma y gelatina Ca.

Cl. Inhibitores.

Formaldehido, Metanol, Urea.Cl, P205, S04. S03. Gelatina, Pentactorofenol.

GOMAS : Latex (sintético) NH4.

Espumas Zn.

HIERRO Y ACERO: Conservación Fe, Mn.Lavado de gas(expLosión de horna de gas) NH4, Pb , Mg, Zn.

Escombreras (lixiviado por lluvias) Ca.

IMPRESION : Fotograbado, tito-offset...

INGENIERIA:

Si20.F.

Acrilonitrito , Antioxidante , Bactericidas...

CI, F, P205, S04. Inhibitores, Surfactantes.

Cr, CH, F, S03, S04 Naftalinas , Fenoles.

F, S, SO4, S03. Fenoles.

Cu, Fe, Pigmentos . Cl, Cr.

Lubric. y refriger . de instrum . cortantesEndurecimiento Ba, Sr, Na.Soldador NH4, Cu, Zn.

Aceites.

N02. Bactericidas , Hidrocarbonos , Aceites, Fenoles...Cianuros.

Cl.

JABONES Y DETERGENTES: Jabones Na. Cl . Acetato, Glicerol, OLeato, Palmitato...Surfactantes Na. SO4. Surfactantes.

Tabla 2.2:

ORIGEN

MADERAS: PreservaciónPreservación en seco

METALES NO FERROSOS : Fundición

MINERIA: Lavado del carbónAlmacenamientoMina de aguaEstañoPlomo/zincSales potásicas

PAPEL Y PULPA: CocinaDecoloranteFabricación del papel

PETROLEO: RefineríaDistribución

CLASIFICACION DE LOS CONTAMINANTES SEGUN SU ORIGEN (Continuac.)

PINTURAS Y PIGMENTOS : Dióxido de titanioVarios pigmentos inorgánicos

PLASTICOS Y SINTETICOS: Fenol / formaldehidoUrea y melaninaAcetato de celulosaAcrílicos

PROCESADOR DE ALIMENTOS : PurificadoresDescamación de lejías

PRODUCTOS CONSUMIDORES : DetergentesAnticonceptivos oralesCosméticos

ANIONES ORGANICOS

Fenoles.Pentaclorofenol.

Cd, Cu , Pb, Hg , Zn. F, S04.

SO4.Fe. SO4.Al,Ca,Fe,Mg,Mn ,Na. Cl, S04.As,Cd,Cu,Fe,Pb,Sn,ZnAl, Cu, Pb, K, Zn. Si20, SO4, S03.

Cl.

NH4, Ca , Mg, Ha . SO4, S03.Na. Cl, S04.Al. Cl, S04...

Ni, Na, Va. 504, S03.Pb, Zn.

Metil isobutilo, Oteato, Surfactantes...

Sulfuro orgánico , residuos de lignitos...EDTA, DTPA.Bactericidas , tintes, Retención polimérica.

Hidrocarbonos , Fenoles, Naftenatos...Etil clorato , Hidrocarbonos.

Fe. SO4. Policlorinatos bifenitos.As,Ba,Cd,Co,Cu,Fe.. CI,Cr,CN, FeCN ,SO4.. Acetatos.

NH4.

Mg. S04.

Ha.Na.

Na.

Zn.

Cresoles, Formaldehido.Formaldehido, Metamina, Urea.Acido acético.Monomero acrílico, Surfactantes.

C1,S04,P205 , Si20... Surfactantes catiónicos , lodoformos.

B03,Ct,S04,P205 , Si2O Surfactantes aniónicos , catiónicos y no iónicos , EDTA..Etinil oestradiol, Noretisterona , Norgestral y otros...Esteres.

Tabla 2.2: CLASIFICACION DE LOS CONTAMINANTES SEGUN SU ORIGEN ( Continuas.)

ORIGEN

QQ ORGANICOS PESADOS Y PETROQ4: Producción de cloruro vinílico

Q2INORG.Y FERTILIZADOR : Producción de ácido sulfúricoProducción de cloruroProducción de carbonato sódicoFabricación de fertilizantes.Producción de fósforo

TEXTILES: Limpiezas de lanas crudasLimpiezas de hilosLimpiezas de lanasPrueba de polillas ( algodón)Limpieza , decoloraciónTintes (sintéticos)Tintes

TINTES INTERMEDIARIOS : Químicos orgánicos finos

TRATAMIENTO DE AGUAS: Reblandecimiento y desmineralizaciónTratamiento de aguas residualesTratamiento de efluentes

CATIONES ANIONES

Hg.Hg, Ha. CI...Ca, Mg , Ha. Cl, S04.

ORGANICOS

1,2 dicloro etileno , Cloro vinílico...

Nexac1orobenceno.

NH4, Ca . F, N03, P205 , S04. Urea.P (pirita y catodo ) P (de ánodos)

Ha.

Ha. S04.

Lanolina , Fenol etoxilato...Fenol etoxilato, Aceites.Acetato , tintes, Surfactantes , Ablandantes catiónicos...Dietdrin...

Ha. Cl, P205, SO4, Si20. Surfactantes.Al, Cr. S03. Tintes.NH4, Cu, Ha. 2SO4, Cl, NO3, P205. Benzoato , Tintes dispersos, Fenoles, Oxalato...

Cl, N03, N02, S04 . Anilina, Morfolina , Nitrobenceno, Piridina.

Ca, Ha. Cl.NH4, Ha . CI,H03,N02,P205,S04.Ca. Cl, S04. .

VISCOSOS: Rayón y celofán, etc Ha, Zn . 504, S03. Carbono disulfato, Xantato.

10

- Clasificación contaminante según su origen

Debido al interés que alcanza el problema de la contaminación, se

considera necesario incluir una tabla con las industrias y/o sectores

industriales productores de contaminantes , al ser éstos los mayores res-

ponsables de los vertidos de productos tóxicos , debidos normalmente a un

uso indebido de productos , averías, accidentes, etc.

Esta tabla ( 2.2) presenta una relación de los contaminantes poten-

ciales inorgánicos (aniones y cationes ) y orgánicos clasificados en fun-

ción de su origen ( sector industrial).

- Vida media

Por último , se presentan unas tablas-resúmenes ( 2.3.a,b,c) de algu-

nas de las características de los contaminantes radioactivos ( isótopos)

inorgánicos , orgánicos y microbiológicos más abundantes en la naturaleza,

en las que se indican la vida media , el tiempo de vida y la concentración

máxima permitida en las aguas de algunos de ellos.

Tabla 2.3a: ELEMENTOS RADIOACTIVOS (vida media)(R.C.Weast , 1980. O.E.C.D ., 1982)

ISOTOPO VIDA MEDIA RADIACION � Cc- MAXIMA

1 (Días ) � PRINCIPAL IPERMITIDA(mg/1)j

3-H � 4.500 Beta(-)18-F 0.078 � Beta (+) � 2,2E-1024-Na 0.62 � Beta (-) � 9,1E-1132-P 14,3 Beta (-) 6,9E-1136-C1 1,6E+8 � Beta(-),(+) � 1,7E-245-Ca � 152 Beta(-) � 5,3E-1051-Cr � 26,5 Gamma 2,1E-855-Fe 1,06E+3 2,3E-756-Mn � 0,108 � Beta (-) � 1,4E-1157-Co � 267 Gamma59-Fe � 43,3 � Beta(-) � 2,1E-1060-Co � 1,9E+3 3,6E-864-Cu � 0,54 � Beta(-),(+) � 1,3E-1065-Zn � 250 � Beta(-), Gamma � 1,3E-889-Sr I 53 � Beta(-) I 2,5E-1190-Sr � 9,1E+3 � Beta (-) � 5,0E-10103-Ru � 40 � Beta (-), Gamma106-Ru � 385 � Beta(-), Gamma129-1 � 61,2E+7 � Beta(-), Gamma131-1 � 8 Beta (-) � 4,6E-11

137-Cs � 11023 � Beta(-), Gamma144-Ce � 285 � Beta (-), Gamma198-Au � 2,69 � Beta (-) ( 2,4E-10210-Pb � 9,1E+10 � Beta (-),Alfa � 2,9E-10226-Ra � 5913E+2 � Alfa,Gamma228-Ra � 255,5 � Beta(-)235-U � 2591,5E+8 ( Alfa,Gamma238-U � 1642,5E+9 ( Alfa,Gamma

238-Pu � 31536 � Alfa, Gamma239-Pu � 730E+4 � Alfa,Gamma240-Pu ( 240E+2 Alfa242-Pu 1 1387E+5 1 Alfa 1

Tabla 2.3b: PERSISTENCIA DE SUSTANCIAS ORGANICASEN SUELOS

(Según Matthes y otros, 1985)

------------------------------------------------------ORGANISMOS QUIMICOS VIDA MEDIA

Benzeno 1 añoTolueno 109.5 días

HIDROCARBONOS � Xyleno 109.5 díasEtilbenceno 109.5 díasC3 Benzeno 119 díasNaftaleno 119 días

----------- ----------------------------Diclorometano 10 años

HIDROCARBONOS 1 Triclorometano 2 añosHALOGENADOS x_1.1.1. Tricloroetano l 1 año

1 Diclorobenceno 1 1 año--------------- 1 -------------------- 1 ---------------

Clorodano 2-4 añosDDT 3-10 años

Dieldrino � 1-7 añosPESTICIDAS � Heptacloro 7-12 años

Toxafeno 10 añosDDVP � 17 días

Metil demeton S 26 díasThimet 1 2 días

------------------------------------------------------

Tabla 2.3c : TIEMPO DE VIDA DE ALGUNAS BACTERIASY VIRUS EN EL AGUA SUBTERRANEA(Según Matthes y otros, 1985)

1 BACTERIAS Y VIRUS TIEMPO DE VIDA

Coliforme bacteria 7-8 díasShigella sp. 10 - 35 días

¡ Salmonella faecalis 15-50 díasS. typhi 7-23 días

IVirus ( Polio,Hepat.) j 17-140 díasS. paratyphi j 50-70 días

S: typhimurium j 140-275 días--------------------1---------------

11

2.2. LOS 2+ e DE IA OCtYnUM 4CICE

2.2.1. La oontmminación desde la superficie

El emplazamiento del contaminante en la superficie del terreno es,

dentro de lo que cabe , el más favorable en cuanto a la protección de las

aguas subterráneas.

Las causas de contaminación desde la superficie son debidas a:

- Vertido incontrolado: esoanbros , vertidos líquidos, vertederos de

basura, abandono de animales muertos, cementerios de coches, etc.

contaminación orgánica y biológica producido por ganadería (sobre

todo en granjas).

Abuso de fertilizantes y abonos usados en agricultura...

Abandono de baterías y pilas. Pérdidas o vertidos de aceites usados

de los automóviles, etc....

Por último, y generalmente inevitables, son los accidentes tanto en

el transporte de productos contaminantes y peligrosos, cano los cau-

sados en fábricas e industrias, etc. así cato todos aquellos provo-

cados por causas ajenas al hombre, caro terremotos, inundaciones...

Dresde el punto de vista de su detección, la contaminación en

superficie presenta las siguientes, ventajas:

Visibilidad: se detectan en el manento, lo que permite actuar

irmiediatamente.

Mayor posibilidad de control, ya que es más fácil acceder a

ella, que si se produjera en el subsuelo (minas, galerías...)

12

Mayor tiempo de actuación relativa: pues en caso de contamina-

ción superficial , el espesor de la zona no saturada a atravesar

por el contaminante será mayor que en caso de contaminaciones

cuyo foco esté situado por debajo de la superficie.

En cuanto a las desventajas que posee una contaminación superficial,

frente a otra, subsuperficial, son:

Frecuencia : es, desgraciadamente , la más frecuente aunque po-

dría reducirse mucho, concienciando a la población de la nece-

sidad de protección de las aguas.

Además de la perturbación y contaminación de las aguas, supone

la aparición de problemas sanitarios, estéticos y medio ambien-

tales.

2.2.2. La contaminación desde la zona no saturada

Está referida a toda contaminación cuyo foco está emplazado por de-

bajo de la superficie del terreno y por encima de la superficie del agua

subterránea.

Las causas de esta contaminación son debidas principalmente a:

- Vertidos sólidos y líquidos incontrolados: basuras enterradas de

forma inadecuada, tanto en vertederos mal protegidos, como en esccan-

breras, vertidos industriales, ...

Contaminación a través de pozos abandonados o mal construidos.

13

Contaminación por actividades mineras por debajo de la superficie;

evacuaciones , lavaderos de minería , accidentes, ...

Contaminación por vertido incontrolado de aguas residuales cauro le-

trinas, fosas sépticas , fugas de la red de alcantarillado, etc.

Contaminación por aguas superficiales: cuando existen ríos contami-

nados que recargan a las aguas subterráneas a través de la Z.N.S.

Contaminación por intrusión marina , por movimiento permanente o tem-

poral del agua salada tierra adentro.

Al igual que en la contaminación en superficie , los casos más pro-

blemáticos son los debidos a contaminación por ríos y por intrusión, así

como todas aquellos producidos por accidentes.

Les inconvenientes de esta forma de contaminación van a ser:

La falta de visibilidad no permite actuar inmediatamente e incluso,

a veces, los efectos van a ser irreparables, por no ser detectables

antes de alcanzar el agua subterránea.

El tiempo del que se dispondrá para actuar será menor que en el caso

de contaminación ubicada en superficie , ya que el espacio que exista

entre el contaminante y el agua subterránea será inferior.

El acceso al emplazamiento del contaminante será más difícil, por lo

que la posibilidad de control disminuirá.

Aún así la contaminación en la zona no saturada puede tener algunas

ventajas relativas entre las que citamos las siguientes:

Son, en parte , menos frecuentes , sobre todo aquellas referidas a

14

,tederos , actividades industriales , vertidos , lavados, etc . suelen

ser realizados por expertos, para evitar , precisamente , cualquier

contaminación por fuga , lavado , etc. además de llevar un control

mediante inspecciones periódicas cano prevención a la contaminación.

Al contrario que los focos superficiales , los focos ubicados en la

zona no saturada, no añaden problemas de estética y, por su difícil

acceso se pueden descartar los problemas sanitarios por contacto di-

recto, etc.

2.2.3. La oonta=inación en la zona no saturada

Se conoce como tal a la que se produce directamente en el agua sub-

terránea por causas cam:

Intrusión marina directa en el acuífero .

Contaminación por recarga de aguas superficiales contaminadas (ríos,

lagunas... ), en contacto directo con las aguas subterráneas.

Contaminaciones directas a través de perforaciones mal construidas u

operadas.

Contaminaciones directas en la zona saturada pueden considerarse

también las que, aún situándose el foco en superficie o en la zona

no saturada , al encontrarse en terrenos karsticos o formaciones fi-

suradas y fracturadas , la contaminación del agua subterránea se hace

in ediata , gracias a las grietas , fracturas, etc.

Estos casos y otros parecidos son las más desfavorables en la pro-

tección de acuíferos, ya que se produce la contaminación sin tiempo sufi-

ciente para actuar.

15

3. EL PAPEL DE LA ZC ) ) SATURADA EN LA PRO'PECCICF'I DEL AGUA SUBTERRÁNEA

3.1. DF.FINICICK DE LA ZMA }Z) MUMUM (límites)

La c aposición litológica y extensión de la zona no saturada sobre

un acuífero , ceno zona a la cual los líquidos pueden percolar desde la

superficie del suelo al acuífero , tiene un papel importante en cuanto a

la protección del agua subterránea . Una supervisión apropiada de la zona

no saturada proporcionará un rápido aviso del movimiento del contaminante

hacia el acuífero y la posible acción remediadora para proteger los re-

cursos del agua ante el peligro del alcance de los contaminantes a la

zona saturada.

La zona no saturada se define como la zona que se encuentra por en-

cima de la superficie del agua subterránea o nivel piezcuiétrico y por

debajo del nivel del suelo propiamente dicho, es decir, que incluye el

suelo y la zona capilar situada inmediatamente encima de la superficie

piezométrica . En el caso de acuíferos confinados , la extensión de la zona

no saturada debe extenderse, tanto a la zona no saturada propiamente di-

cha, coito a cualquier otra zona saturada de agua y que se encuentre en la

parte superior del acuífero en cuestión.

En este proyecto solo se van a tratar las zonas no saturadas detrí-

ticas granulares, y no las carbonatadas y fracturadas, ya que éstas pre-

sentan permeabilidades de 50 a 500 veces superior al valor de la inter-

granular (Foster, 1975), y los procesos de infiltración difieren mucho de

los que se dan en las detríticas.

16

3.2 CARACTERIBTIC AS DE 1^ zcaa NO SATURADA

i,a zona no saturada ( incluyendo el perfil del suelo ) representa la

primera y más importante línea de defensa contra la contaminación de

acuíferos . Esto es debido a la 9exeralmente baja velocidad del agua en

esta zona, ya que el movimiento del agua está concentrado en los poros

más pequeños con superficies específicas grandes , y a sus condiciones

aeróbicas globales , además de sus propiedades de retención , filtración,

etc.

por tanto , la zona no saturada tiene un papel fundamental en la va-

loración de la vulnerabilidad de los acuíferos a la contaminación, por lo

que requiere una cuidadosa consideración.

La zona no saturada se caracteriza por ser "Una zona relativamente

superficial , cuyos poros no estan habitualmente saturados de agua. Una

buena parte de la infiltración no desciende hasta la zona saturada, sino

que se queda en la zona no saturada , de donde vuelve a la atmosfera por

evaporación , o de un modo cuantitativamente mucho más importante, por la

transpiración de las plantas.

El movimiento del agua a través de la zona no saturada, se caracte-

riza por su extraordinaria lentitud y. se debe fundamentalmente a la

acción gravitatoria . En el movimiento del agua, en la zona no saturada,

otras fuerzas , especialmente la tensión superficial , pueden jugar un im-

portante papel.

17

En cuanto a la distribución vertical del agua en la zona no saturada

pueden distinguirse tres subzonas : una subzona más superior sometida a

evapotranspiración, afectada por los extremos radiculares que descansan

sobre ella. El agua capilar aislada o suspendida que caracteriza esta

subzona, es la que emplean las plantas para sus funciones de nutrición y

transpiración. La subzona intermedia situada bajo la anterior, que no

está afectada por las raices de las plantas y por eso su mipacidad es

mayor, se caracteriza por contener agua de retención y agua capilar ais-

lada (después de haber perdido el agua gravífica). La subzona capilar es

la más inferior de esta zona no saturada, es la de transición a la zona

saturada propiamente dicha y alcanza un espesor que depende de las fuer-

zas capilares que hacen ascender al agua. Su limite con la subzona inter-

media puede estar muy definido o ser apenas perceptible, según el tipo

de materiales del suelo. Su limite con la zona saturada viene marcado por

el nivel freático.

3.3. ALAS PAPAHM S PARA IDO MATERIALES DE LA Z.N.S.

3.3.1. Definición de parámetros

Debido a que la Z . N. S . tiene un papel fundamental en la protección

del agua subterránea, es indispensable , además de conocer sus caracterís-

ticas, estudiar cada uno de los parámetros de esta zona , que servirán de

ayuda en la valoración de la vulnerabilidad del agua subterránea a la

contaminación.

18

El primer paso es conocer los tipos de rocas o materiales que pueden

formar parte de la Z.N.S. De entre ellos , se seleccionan solo los mate-

riales sedimentarios que, en principio , son los que interesan en este

proyecto. A efectos de tipificación litológica de la zona no saturada que

se utilizará más adelante (Capítulo 5.6) estos materiales se agrupan en

12 clases para evitar una interminable clasificación granulométrica:

1 - Suelo vegetal ( 5-10 % humus , 5-10 % arcilla)

2 - Arcilla y/o margas

3 - Limo arcilloso a limo

4 - Limo a arena limosa

5 - Arena fina a media

6 - Arena media a gruesa

7 - Arena gruesa

8 - Grava limosa

9 - Grava muy arenosa

10 - Grava fina a media

11 - Grava media a gruesa

12 - Guijarros

Una vez hecha la clasificación deberán definirse los parámetros que

van a caracterizar a cada uno de los materiales clasificados:

La distribución del tamaño del grano (de): o simplemente la granulo-

metría de un material , es la determinación del tamaño de las partí-

culas mediante el uso de tamices adecuados a cada tamaño, cuya an-

chura de malla se corresponde con una serie de grupos o categorías

previamente fijadas.

19

Profundidad del nivel del agua - espesor de la zona no saturada (H):

va a venir dado por la distancia en metros, desde la superficie del

terreno hasta la superficie del agua subterránea. El espesor de la

zona no saturada puede variar a lo largo del espacio (a lo largo del

perfil del suelo) y del tiempo. Es un factor muy importante ya que

determina el espesor de materiales que un contaminante tiene que

atravesar antes de alcanzar el acuífero .

Porosidad total ( P) es el volumen de poros del suelo dividido por el

volumen de masa del suelo. Expresado en %.

La porosidad efectiva _(o porosidad eficaz . o coeficiente de capaci-

dad específica) (n): es el volumen de agua que se puede extraer de la

roca por acción de la gravedad , por unidad de volumen del medio. Se

expresa en porcentaje (%).

La capacidad de retención específica (CRE): es el volumen de agua

que retiene el terreno después de que se ha desalojado el agua gra-

vífica por unidad de volumen del medio . Se expresa en porcentaje

( %). Es el ccatplemento de la capacidad específica.

La capacidad de campo (Sy) : es otro parámetro igual a la retención

específica, solo que expresado en peso, en vez de volumen. Es la

cantidad máxima de agua que el suelo puede retener en condiciones

tales que su drenaje esté asegurado libremente.

20

Conductividad hidráulica o pe~ilidad (K, t): es la capacidad de

los materiales para transmitir agua , a la vez que controla la velo-

cidad a la que el agua fluye bajo la acción de un gradiente hidráu-

lico. La conductividad hidráulica está controlada por las posibles

interconexiones existentes entre los materiales , es decir, que de-

pende de la porosidad . Al ser un parámetro con dimensiones de una

velocidad viene expresado generalmente en metros/día; aunque también

puede darse en cm/sg; y en darcy ( 1 darcy- 9.87*10-9 es).

Contenido de agua o humedad del suelo (0): es la cantidad total de

agua de un suelo dado que puede extraerse de una muestra en el labo-

ratorio y que será igual a la suma de los volúmenes de agua obteni-

dos de la muestra por procedimientos progresivamente enérgicos. Coan-

prende: el agua retenida por fuerzas no capilares (higroscópica y

pelicular), más el agua retenida por fuerzas capilares (agua capilar

continua y sostenida ) más el agua aravífica . El agua retenida por

fuerzas no capilares es el agua retenida por atracción eléctrica,

dado el carácter dipolar de la molécula del agua . El agua retenida

por fuerzas capilares es la debida a la tensión superficial de las

moléculas del agua con las del aire , además de la que queda retenida

por los finos canalícelos que existen en el suelo llenos del aire . Y

el agua gravífica : o agua no retenida por el suelo, es el agua que

se puede extraer de la roca por acción de la gravedad.

Densidad de masa (fb): es usada en la descripción del factor de re-

tardo en el transporte de contaminantes. Viene definida como la masa

de suelo seco (Ms) dividida por el volumen total (V) (rb = Ms/V) .

Está afectado por la estructura del suelo (grado de catpactación)

21

así caro de su humedad. Además hay una tendencia general a que

aumente con la profundidad.

Potencial gravitacional (0, y7,H)g: la energía potencial gravitacio-

nal es el potencial de trabajo que resulta de la actuación de la

fuerza de gravedad sobre una cantidad de agua pura, localizada en el

mismo punto en el espacio verticalmente diferente del punto referen-

cial. Depende de la intensidad de la fuerza gravitacional, de la

densidad del agua y de la elevación vertical del agua con respecto

al punto referencial. La energía potencial gravitacional será posi-

tiva si el volumen de agua del suelo está por encima del nivel re-

ferencial y negativa,'si está por debajo.

Energía Potencial de Presión (0, Sv,H)p : es la energía potencial de-

bido a la presión de los alrededores del fluido que actúa sobre és-

te. Este valor será el de la presión relativa. La presión potencial

dará un valor positivo bajo una superficie de agua libre (zona sa-

turada), será cero en la superficie del agua y será negativa en la

zona no saturada.

Gradiente hidráulico (I): está definido cato la relación existente

entre la diferencia de la carga hidráulica entre dos puntos de reco-

rrido y la longitud de ese recorrido.

Anisotrapía (x, y, z) : es una propiedad canín a los terrenos sedi-

mentarios debido a su propia génesis y a la presencia de intercala-

ciones de pequeñas lentejones y de materiales de pequeña permeabi-

lidad, por lo que sus propiedades van a depender de la orientación.

22

Histéris (O - " es el fenómeno que mlestra que la relación entre

la succión (presión negativa ) y el contenido de agua (o humedad del

terreno) no es biunívoca, es decir , que un misma terreno con la mis-

ma humedad puede presentar succiones diferentes en función de si

está en proceso de humedecimiento o de secado.

Curva característica de la humedad del suelo O (e) que representa

la redistribución de la humedad , es decir, la transmisión de agua

que tiene lugar en los suelos, una vez terminada la infiltración a

lo largo del perfil del suelo. Los resultados. muestran que cuanto

mayor sea el volumen infiltrado, más rápida será la redistribución.

Co=resibilidad del suelo (as): es la variación geométrica por de-

formación en sentido vertical que sufre el suelo al variar el volu-

men de agua que contiene , que hace que varíe la presión del misma.

Almacenamiento específico (Ss): es el volumen de agua que puede ce-

der un volumen unitario de acuífero.

Densidad de partícula del suelo (rs): es la masa de suelo sólido

(Ms), dividido por el volumen del suelo sólido (Vs). Se mide, por

tanto, en g/an3.

Espesor del acuífero (b) es la dimensión vertical de la zona satu-

rada , es decir, la distancia desde la superficie del agua subterrá-

nea hasta la base del acuífero .

Otros parámetros que interesan definir, son la velocidad de circula-

ción y la velocidad real de las partículas de agua, que no son propieda-

23

des del suelo sino del agua, pero ambas muy útiles para evaluar la vul-

nerabilidad de los acuíferos a la contaminación.

La velocidad de circulación (Vc): es el avance que cada partícula

del agua , a través de un medio poroso con intersticios de tamaños

variables, realiza mediante un recorrido sinuoso lento. Esta veloci-

dad es, por tanto, función de la velocidad real y de la porosidad.

La velocidad real (Vr): es la velocidad media , en una dirección, a

la cual se mueve el agua , en un volumen de medio suficientemente

grande.

3.3.2. Facilidad de cuantificación de los parámetros

Como ya hemos visto, los parámetros que intervienen en la protección

de las aguas subterraneas son muchos y variados . Pero sí se hace un estu-

dio de todos ellos vemos que se pueden separar en dos grupos dependiendo

de su importancia relativa en la protección de los acuíferos.

Por un lado, se tienen los parámetros de baja importancia, que

agrupa a todos aquellos parámetros no esenciales en la protección, por lo

que se va a prescindir de ellos, debido además a que muchos de ellos son

muy difíciles de obtener dificultando el objetivo primordial de este es-

tudio. (tabla 3.3).

Por otra parte se tienen los parámetros de alta importancia, que

agrupa a todos aquellos esenciales en la protección de acuíferos. Estos,

además , pueden obtenerse más fácilmente, mediante variados métodos, e

incluso , se puede disponer de sus valores estimados en tablas.

Tabla 3.3: LA IMPORTANCIA RELATIVA DE LOSPARAMETROS COMO PROTECTORES DE ACUIFEROS

(Milis, W. B. y otros, 1985)

SIMBOLO PARAMETRO a) BAJA IMPORTANCIA b) ALTA IMPORTANCIA

Ss ALMACENAM . ESPECIFICO x

K, y, z ANISOTROPIA x

Sy CAPACIDAD DE CAMPO X

ds COMPRESIBIL . SUELO x

K, t CONDUCTIV . HIDRAULICA X

e CONT . AGUA-HUMED.SUEL X

191(gi) CURVA HUMEDAD-SUELO X

P b DENSIDAD DE MASA X

Ps DENSIDAD DEL SUELO X

de DISTRIB . TAMAÑO-PART. X

b, h ESPESOR DEL ACUIFERO X

I GRADIENTE HIDRAULICO X

9- lo HISTERESIS X

h NIVEL AGUA - PROF.. ZNS X

p POROSIDAD X

Og,fg , Hg POTENC . GRAVITACIONAL X

pp, 1f'p, Hp POTENCIAL DE PRESION X

CRE RETENCION ESPECIFICA X

Vc VELOCIDAD CIRCULACIO X

Vr VELOCIDAD REAL X

a) Parámetros no esenciales b) Parámetros esenciales.

en la protección de acuíferos Pueden obtenerse más fácilmente;

a la contaminación. estimaciones en tablas.

24

3.3.3 MétoBoe e instruneatos necesarios para la obtención de los

Una vez elegido los parámetros esenciales para la protección de los

acuíferos, es interesante ci los métodos o instrumentos necesarios

para su obtención.

El primero de ellos es la profundidad del nivel del agua subterrá-

nea, o lo que es lo mismo el espesor de la zona no saturada.

La única forma disponible para medir los niveles del agua o niveles

piezcemétrioos es mediante una perforación que permita un acceso directo

al mismo (excepto en el caso de acuíferos libres, en los que puede ser

determinado mediante métodos geofísicos).

Las perforaciones para medir los niveles piezanétricos son los pozos

existentes en la zona, excavaciones hasta el nivel de agua y los piezcáne-

tros. También se pueden usar los accesos al acuífero que ya existan, cceno

pozos, galerías, zonas pantanosas, fuentes, vías conectadas al acuífero.

En pozos y piezcanetros, el nivel del agua se mide en general con una

sonda, consistente en una cinta metálica y un dispositivo o artificio

para delatar el nivel del agua.

Para facilitar la tarea de medir los niveles piezcmétricos se va a

trabajar con la base de datos del TIGE que proporcionará la piezcametría

histórica de los más importantes acuíferos.

25

La capacidad de cal depende de la litología, (a la cual se puede

acceder gracias a las fichas de inventario del I'I E a través de los cor-

tes geológicos ). Este parámetro es típico para cada textura del suelo y

sus estimaciones las encontramos en tablas . C7cm ya se ha comentado, este

parámetro es similar al de retención específica que, además de poder ob-

tenerlo directamente en tablas , se puede conseguir indirectamente, me-

diante la porosidad eficaz y total, puesto que:

Retención específica = Porosidad total - Porosidad eficaz.

La porosidad total es igual al volumen de espacios o huecos que con-

tiene un material sólido respecto a su volumen total, y puede calcularse

mediante métodos gravimetricos , volumétricos , ópticos y nucleares ; además

su estimación media está disponible en tablas.

Por lo tanto, solo quedaría por conocer los métodos para obtener la

porosidad eficaz los cuales vienen reflejados en la tabla 3.3.1 y 3.3.2.

Otro de los parámetros esenciales es la conductividad hidráulica o

permeabilidad , que además de venir estimada en tablas puede obtenerse por

métodos e instrumentos específicos, tanto en laboratorio cano en campo.

Dichos métodos vienen descritos en las tablas 3.3.3 y 3.3.4.

El contenido en agua a humectad del suelo es otro de los parámetros

necesarios para la protección de acuíferos . Son mucho los métodos e ins-

trm-nentos que existen para medir la humedad del suelo ; estos vienen resu-

midos en la tabla 3.3.5.

Tabla 3.3.1: METODOS PARA MEDIR LA POROSIDAD EFICAZ O CAPACIDAD ESPECIFICA

L

A

B

O

R

A

T

O

R

I

O

TECNICAS VENTAJAS INCONVENIENTES REFERENCIAS

METODO DE Apropiado para materiales Complicado para mate-SATURACION Y DRENADO no coherentes. riales coherentes.

DE MUESTRASResultados pobres para

materiales finos, dependedel tiempo del ensayo.

-----------------------------------------------------------------------------------METODO DE Puede determinarse en Briggs y Shantz, 1912

CORRELACION tablas y ábacos. Johnson, 1967

GRANULOMETRICA Preuss y Todd, 1963Rápido y fácil.

-----------------------------------------------------------------------------------------------METODO DE Apropiado para materiales Precisa de algunas Briggs y Shantz, 1912DRENADO POR finos o con poros de correcciones. Johnson, 1967

CENTRIFUGACION tamaño reducido.Debe elegirse una tempe-

ratura de referenciapara el ensayo.

-----------------------------------------------------------------------------------------------METODO DE Rápido y barato. Poco fiable: errores enSATURACION el grado de saturación.

Reducción de arcillas enel secado, no recuperable

-----------------------------------------------------------------------------------------------METODOS DE Muy usado para materiales No sirve para materiales Mustak, 1937

EXPANSION DE GAS consolidados. no coherentes. Scheidegger, 1957

Caro y difícil.-----------------------------------------------------------------------------------------------

METODO DE Muy usado en tecnología Poco preciso.INYECCION DE del petróleo.

MERCURIO No puede repetirse sobrela misma muestra.

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Tabla 3.3.2: METODOS PARA MEDIR LA POROSIDAD EFICAZ O CAPACIDAD ESPECIFICA

E

N

E

L

C

A

M

P

O

TECNICAS VENTAJAS INCONVENIENTES REFERENCIAS------------------------------ ---

METODOS DE BOMBEO Coeficiente de almacena- Barreras,heterogeneidades Custodio y Llamas, 1976Y DE RECARGA miento muy próximo a po- drenajes diferidos, etc.,

rosidad eficaz. complican interpretacióny conducen a valores

Se precisa menos tiempo. erróneos.-----------------------------------------------------------------------------------------------

METODOS DE Valores obtenidos son de Balances no siempre Custodio y Llamas, 1976BALANCE gran interés práctico. satisfactorios.

Mapas piexzométricos Valores afectados por laayudan al estudio. velocidad de variación

de nivel.-----------------------------------------------------------------------------------------------

METODOS DE Se obtienen valores muy Requieren gran cantidad Custodio y Llamas, 1976TRAZADORES ajustados de la porosidad de muestras y que ésta

Unico método directo dis-sea recompuesta.

ponible, para acuíferos Técnica cara.cautivos.

Requiere un largo periodoUtil a cualquier acuífero de observación.

-----------------------------------------------------------------------------------------------METODOS DE Sencillo . Exige la determinación Custodio y Llamas, 1976

OBSERVACION DEL de la porosidad total.DESCENSO DEL NIVEL

FREATICO En materiales finos esfunción del tiempo.

-----------------------------------------------------------------------------------------------METODO DE Sencillo . Solo aplicable a terrenos Custodio y Llamas, 1976SATURACION Y no saturados.

DRENADONecesita determinar laporosidad total: errores.

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Tabla 3.3.3: METODOS PARA MEDIR LA PERMEABILIDAD O CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA SATURADA

EN EL LABORATORIO

METODO TIPOS TECNICA Y APLICACION REFERENCIAS

DE CARGA FIJA Se aplica una diferencia Custodio yp de nivel de agua constan- Llamas, 1976

te y se determina el cau-E dal de agua que circula.

R

M

E

A

M

E

T

R

O

S

Adecuado a muestras rela-tivamente permeables.

--------------------------------------------------------------------------DE CARGA VARIABLE Se mide el descenso de Benitez, 1962

nivel de agua aplicadoa la muestra.

Método muy rápido, peromenos preciso. Adecuado amuestras poco permeables.

--------------------------------------------------------------------------DIFERENCIAL Modificación del anterior Custodio y

para aplicación de carga Llamas, 1976hidraúlica muy pequeña.Encerrado en otra carcasapara evitar evaporación.

Presiones equilibradas.

Ti conocida y constante.

Tabla 3.3 . 4: METODOS PARA MEDIR LA'PERMEABILIDAD O CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA SATURADA

EN EL CAMPO

METODO TECNICA VENTAJAS E INCONVENIENTES REFERENCIAS

ENSAYOS DE Mediante el cálculo de la*

Caros. Custodio y LLamas, 1976b)BOMBEO transmisividad ( T = K

y conociendo bien el A veces, difíciles deespesor del acuífero . realizar : sustituidos por

datos de caudal específ.

bti ll aenese oEn generapermeabilidad horizontal.

Valor similar al obtenidocon permeámetro y a veceslos únicos disponibles.

---------------------------------------------- -- -------------------------ENSAYOS DE Introducción o extrac- Para suelo poco coherente ---> Lefranc, 1944

idDESCENSO ENPIEZOMETROS

ción de agua en cant a-des peguenas y observandoPara rocas tenaces ---> Lugeon, 1933la variación de nivel en

el tiempo. Válido para suelo en gra- USBR, 1968vas gruesas difícil mantener los niveles de agua.

Hvorslev, 1951----------------------------------------------------------------------------------------------

METODOS DE Basado en la medición Sólo pueden ser seguidos Mercado y Halevy, 1966TRAZADORES directa de velocidad real a cortas distancias ya

del agua subterránea, me- que la velocidad del Borowczyk y otros, 1966diante colorantes , traza- agua es muy pequeñadores, isótopos... obteniéndose valores de Da Costa y Bennett, 1960

permeabilidad locales.

También en laboratorio.Proctor y Marine, 1970

----------------------------------------------------------------------------------------------METODOS DE Mediante dispositivo en Aplicables a medios Muntz,SUPERFICIE superficie en el que se granulares en general

introduce agua y se mide no saturados.el caudal aportado.

Interpretación de re-En una zanja o excavación sultados limitada . Porcheten terreno se vierte agua

------------con caudal. controlado . Valor obtenido representa--------- ----------------------------------------=-----------------------------

Tabla 3.3 . 5: METODOS PARA MEDIR LA HUMEDAD DEL SUELO

VENTAJAS INCONVENIENTES REFERENCIASMETODOS

GRAVIMETRICO Muestras fáciles de tomar Muestreo destructivo . Reyñóld ór1970.El á r Ciso de los mé- ProporciO a n valor Ashcavt, 1972.---------------shcro-,97oco cisponibles . -------

puntual----------------------------------------------

NEUTRON -eld ida e humedadd in situ Procundidad resolución: Gar en

DISPERSADO indepentlcnttmeUte de su des e 1 244Q cm hhasta_ Kirkham, 1152.

es a o isico . 1'fic�e c�l suelo. Van Bavel, y1961-62

Determi a la humeda n1973.funcion �e la profun icad un origen racióáctivó Asmusséñs

No destructivo . Vachaud y otros, 197

___D_e_tectacambiosrápidosde ___T--------------------------------__ -------

A NUACION Puede dete inar,huioedQLd S��ne ye la densidad Gurr, 1962.

RAYOS in situ e2uuránalan e a su o es conocí aF rqquson Y

GAMMA pro n 1 a. y constante . Garanér, 1962.

Fác 1 £a£a obte er Método ca O nstrumeenta-cam�io temporales . cionocgmE iba óareguiere

Nofziger, 1978.

deun ral

0.

MuYeso�úcibn2-31cm�.No destructivo.

Posible registro automático

RRE II STTiIV IIAADAAD Puede dggte in anua$l res TiemDO de retraso en Thomas, 1963.

oPNIAD afuncióñspprrofun1 ajenla respuesta. Selig y otros, 1975.

p.e.:b�TToopppp

yeso Algunos aparatosestrgparatospearsepueden

GEÓFISICOSAlta precisión . .

Put en medir presione de Sens1báe a laa a succio mayor ce salinidad el suelo.

800 cme H2O ) ----------------------..............

TECNICAS Fác le de Idear cons- Da una, iDed'd directa Kirkham, 1964.

TENSIOMETRICAS fruir e instalar. lau resippon óe DDcuaC?el S.J.Richards, 1965

RaO%o de medidas de ten- de Ya fiumesad de sueloRice, 1969.Ricentre: 0 - 800 cm

de agua. Los instrum ntos u denrompper tS e urant� ta TaY11 or Y

Operabl du ante largos lnsalaclon . Ashcrott, 1972.periocos e tiempo.

Al unos , decaimienos Williams, 1978.Ti?

cgñes

uctoresipida

tra uctorescce presión.

Ada tabl en ondlc' ones Sensible a c mbiosd� hielo y eshielo, e temperatura

Tabla 3.3.6 : METODOS PARA MEDIR LA VELOCIDAD DE FLUJO DEL AGUA SUBTERRANEA

TECNICAS VENTAJAS INCONVENIENTES REFERENCIAS

METODO BASADO EN Barato . Necesita medir por Freeze Cherryt

1979DARCY

Fácil de calcular .

Mide velocidades ho-rizontal y vertical.

separado la conducta-vedad hidraúlica.

er , 1986Fet

-------------------------- ----------------------------------------------- ----------------------METODO DEL En principio , sencillo . Caro. Knutson, 1966

TRAZADOR DIRECTO Brown y otros, 1972Sólo necesita ser medidoel tiempo de tránsito .

Debe ser ajustadopara la dispersión.

Gaspar y Oncescu, 1972

Debe conocerse direcciónflujo y velocidad aproxi.para diseñar programas demuestreo de pozos.

Necesitan de periodoslargos para obtener datos.

-------------------------------------------- -------------------------------------------------METODO DE Método de bombeo. Sólo puede medirse la Halevy y otros, 1967

DILUCION POTENCIAL velocidad horizontal . Drost y otros, 1968Necesita poco tiempo. Grisak y otros, 1977

Es necesaria la observa-ción sencilla de pozos.

Klotz y otros, 1978

-----------------------------------------------------------------------------------------------MEDIDOR DEL Un método de bombeo para Bajo desarrollo . Kerfoot, 1982

FLUJO medir directamente lavelocidad del flujo. Pueden, producirse inter-

ferencias importantes de-Rápido, método de bido a la protección de

tiempo real. pozos y empaques de grava-----------------------------------------------------------------------------------------------

26

La velocidad de circulación puede ser medida por varias técnicas

(Fig. 3.3.6.) De ella va a depender el tiempo de tránsito o residencia de

los contaminantes de la Zona No Saturada.

3.3.4. Tabla de los valores más usuales

Para ahorrar trabajo y sobre todo ganar tiempo en casos de contami-

nación inesperada, conviene tener a mano unas tablas que indiquen los

valores usuales de los parámetros esenciales para la protección de acuí-

feros.

Por ello se ha recopilado en una tabla (tabla 3.3.7.) las estima-

ciones de dichos parámetros para cada uno de los 12 materiales seleccio-

nados anteriormente.

Además de los parámetros decisivos, se incluyen también valores de

otros parámetros, caro el de la velocidad real de las partículas y la ve-

locidad de circulación, que serán útiles para ccmparar con los datos que

se obtengan mediante el método elegido.

Tabla 3.3. 7� ALGUNOS PARAMETROS PARA LAS ROCASDE L A ZONA NO SA TURADA

DIÁMETRO DE LOS GRANOS

(mm)

CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA o

PERMEAOLLUDAD (m/a9)

CAPACIDAD DE RETENCION

ESPECIFICA (%)

POROSIDAD EFICAZ o

CAPACIDAD ESPECIFICA (%)

DENSIDAD DE MASA

(9/cm3)

VELOCIDAD DE CIRCULACION

(m/d(a)

VELOCIDAD REAL PARTIC.

(m/d(a)

SUELO VEGETAL < 1.10-3 5.1.10-7 10.0 10 4.7.10-4 1.3.10-3

MARGAS y/o ARCYJAS 1.10-3 - 2.5.10-3 1.1.10-E 50.0 2 1,49 4.6.10-3 2.4.10-2

LIMO ARCIL. - LIMO 2.5.10-3 - 1.10-2 1.4.10-7 20.0 10 1 .35 1.6.10-3 5.4.10-2

LIMO - ARENA LIMOSA 1.10-2 - 6.10-2 5.5.10-7 27.0 16 1.46 4.7.10-2 0.16

ARENA FINA A MEDIA 6.10-2 - 0.25 5.S•10-6 3,0 21 1 .55 0.19 0.60

ARENA MEDIA A GRUESA 0.25 - 0.65 1.650 10-5 2.5 26 1,69 1 .14 3.75

ARENA GRUESA 0.65 - 2.25 2.75.10-5 2,3 27 1,73 1.70 6.00

GRAVA LIMOSA 5. 1.10-7 15,0 15 1,54 0.27 0.72

GRAVA ARENOSA 3.5•10-5 2.0 25 1.75 3.02 10.3

GRAVA FINA A MEDIA 2.25 - 7.75 1.6.10-3 2.0 23 1.65 4.75 14.9

GRAVA MEDIA A GRUESA 7.75 - 23. 0 1.1.10-3 1,5 22 1,93 11.9 60.0

GUIJARROS 23.0 - 89.0 2.5 1. 2 19 2.00 19 .3 375.0

4 extraido de Custodio y LLamas, 1976. 1, 6 y 7 extraido de R. Heras, 19765 extraido de Morris and Jonhson, 1967. 2 extraido de Freeze y Cherry, 19793 extraido de Rehse, 1977

27

3.4. LA REC~ DE LOB ACUIMM

3.4.1. Tipos de recarga

La principal fuente de recarga del agua subterranea es el agua de

lluvia. Los procesos de recarga soez muy xmplicados en función de las

capas a atravesar. Uno de los factores más importantes y que más intere-

san, es el tiempo que tarda el agua de lluvia desde que entra en el sue-

lo, hasta que se manifiesta como fuente de agua subterránea explotable.

En principio se distinguen los siguientes tipos de recarga natural:

- Recarga en corto tiempo: ocurre ocasionalmente después de una fuerte

lluvia, principalmente en regiones sin marcada humedad y estación

seca.

Recarga estacional: ocurre de forma regular al principio del periodo

frío en regiones templadas, o durante el periodo húmedo en regiones

húmedas y secas.

Recarga permanente : ocurre en regiones hímedas coas un flujo de agua

permanente.

Recarga histórica: ocurrió hace micho ti~ y contribuyó a los re-

cursos del agua subterránea actual. Este fenómeno está ligado al

llamado tiempo de residencia del agua subterránea, definido como el

tiempo que transcurre entre el momento en que se recarga un volumen

de agua y el momento en que alcanza el nivel de agua subterranea.

Este tiempo de residencia es la clave que se propone calcular en

28

este proyecto , ya que deperxi erido de éste , así será la posibilidad

de contaminación del agua subterranea, puesto que , el agua de recar-

ga, va a arrastrar en su camino contaminantes hacia la superficie

del agua subterránea.

3.4.2. Métodos e instrtztitOe necesarios para su obtención

La medida de la lluvia se realiza mediante los pluviómetros, los

cuales miden la cantidad de lluvia recibida en el intervalo de tiempo

~rendido, entre dos lecturas consecutivas . Este intervalo suele ser

generalmente de un día.

Gracias a una red de observación a escala nacional podemos acceder a

la serie histórica de datos pluvianétrioos de la península , Baleares y

canarias . Esta red está bajo control del Servicio Meteorológico Nacional.

la densidad de estaciones climatológicas deseable depende de la to-

pografía , ya que una zona suave permite un espaciamiento mayor de las es-

taciones pero la eoonanía juega también un importante papel. En particu-

lar para las redes pluvicmétricas la Organización Meteorológica Mundial

(CW) recomienda una densidad de un pluviómetro cada 250 Rn2 en terreno

suave , que deberá aumentar cuando sea más montañoso.

También hay que considerar aquí cano recarga el agua que , procedente

de riego, se infiltra a través del terreno y alcanza el nivel de agua

subterranea. Estos casos de recarga por riego , se estudiarán mas adelante

(cap. 5.8 ) cato caso especial , así caro aquellos procedentes de curso de

aguas superficiales y los procedentes de la intrusión marina.

29

4. EL OOr1MMM De

4. 1. DEFIIaCIC EB. LI[üR�CIONLB : ADÍE, MEDIO, PACTE!=

Para un buen desarrollo de un método que pueda predecir el riesgo de

contaminación de las aguas subterraneas es necesario extenderse en el

concepto de vulnerabilidad.

Hay muchos estudios sobre la vulnerabilidad a la contaminación, e

incluso mapas que indican el grado de vulnerabilidad a la contaminación

de los acuíferos, en los que no se da una definición clara y concisa del

termino vulnerabilidad por lo que su interpretación es siempre dudosa.

En otros casos, sí se da la definición de este término, aunque a

veces es confuso, por querer abarcar varios campos a un mismo tiempo, o

es poco específico. Por ello se va a tratar ahora este término y para

ello es necesario recopilar las distintas definiciones dadas en los estu-

dios consultados.

Según el Geological Survey of Denmark ( 1983 ), se define la vulnera-

bilidad del agua subterránea cato el riesgo de que las sustancias quími-

cas, usadas o dispuestas sobre o cerca de la superficie del terreno, in-

fluyan en la calidad del agua subterránea.

Según Stavební geologie , Prague Czechoslovakia ( 1987 ), por '�h ne-

rabilidad de un sistema hidrogeológico se entiende la capacidad de ese

sistema para enfrentarse al impacto externo , natural y antiopogénieo, el

cual influye en su estado y carácter en el tiendo y el espacio".

30

Según Custodio , IAEA , Vienna ( 1990), "la Vulnerabilidad del agua

subterránea a la contaminación puede ser definida cano la sensibilidad de

la calidad del agua subterránea a actividades antropogénicas que causan

contaminación . la vulnerabilidad es una propiedad intrínseca de un siste-

ma acuífero-suelo dado y ha de ser definido por el contaminante a la ac-

tividad que sea considerada".

Según Israel Hydrological Service ( 1987), "la Vulnerabilidad del

agua subterránea a la contaminación es la sensibilidad de su calidad a

actividades antropogénicas que causan contaminación".

Según la C.E.E. ( 1980), " la Vulnerabilidad de un acuífero es la ma-

yor o menor facilidad para que un contaminante químico situado en el sue-

lo alcance la zona saturada , es decir , es la evaluación del tiempo nece-

sario para que un contaminante conservativo dispuesto en la superficie

del suelo llegue a alcanzar la capa acuífera.

Antes de dar una definición clara de lo que se entenderá por vulne-

rabilidad a la contaminación en este proyecto, se debe hacer una revisión

de los conceptos o términos que engloba.

Queda claro que casi siempre que se produce un hecho como la conta-

minación deben coexistir 3 elementos: el'agente contaminador, el medio de

propagación del agente y el paciente.

En relación al Agente contaminador habrá que tener en cuenta dos

aspectos básicos:

31

1.- El tia= de tránsito o de residencia del agente contaminador en la

zona no saturada. El peligro de contaminación es inversamente pro-

porcional a éste,"(para tiempos de tránsitos cortos , riesgo de con-

taminación mayores).

2.- la capacidad de afección . Es necesario que haya una posibilidad de

afección para que exista contaminación . la condición necesaria para

ello es que el agente contaminador llegue a la superficie del agua

subterránea, es decir , entre en contacto con ella.

El medio a través del cual se va a mover el agente para alcanzar al

paciente . Este medio va a funcionar como una barrera con capacidad de

reducción del poder agresivo inicial del agente . Tal y corro hemos visto

anteriormente , el medio aquí considerado es la Zona No Saturada cuyas

características han sido ya mencionadas.

Este elemento ( el medio de propagación del agente) puede en algunos

casos ser tan reducido que su poder cano barrera contra la contaminación

va a ser casi nulo, de forma que la zona saturada estará en contacto di-

recto con el aire , a presión atmosférica (este es el caso de acuíferos

libres no confinados o freáticos ). En este caso , y al suponer de antemano

que existe un agente contaminante . en superficie , el agua subterránea se

considera desde ese manento contaminada , por lo que el riesgo a la conta-

minación será máximo . Este estudio va encaminado hacia aquellos casos en

que coexistan los 3 elementos y, por tanto , la vulnerabilidad en cuanto

al medio dependerá del mayor o menor espesor de éste.

32

El será aquel sobre el cual recae la acción de la contami-

nación , es decir, el agua subterránea contenida en el acuífero . Dos son

también los aspectos a tener en cuenta en cuanto al paciente:

1.- El agua subterránea : debe haber en el acuífero una cantidad sufi-

ciente de agua subterránea , caro para que su explotación sirva de

fuente de suministro.

2.- La calidad del agua subterránea: es decir, el agua debe poseer una

adecuada calidad natural, referida a los parámetros físicos, quími-

cos y biológicos relacionados con su uso. En el caso de consumo hu-

mano los límites vienen fijados por la Reglamentación mico Sani-

taria.

Tras estas consideraciones , se puede dar ya una definición bastante

-concisa y clara del contenido y extensión con que se utilizará el término

de Vulnerabilidad en este estudio.

"Vulnerabilidad" : posibilidad de que un "c ntalll?na*+te ideal", que

posea las propiedades dinámicas del agua pura, depositada o lazado en

la superficie del terreno , llegue a alcanzar, en función del tien~o, el

límite inferior de la zona no saturada, de un acuífero que contenga una

cantidad de agua eoonómicaerezite explotable y una calidad de agua acepta-

ble para su consumo himan�o.

Esto permite conocer con exactitud los factores que van a intervenir

en la determinación de la vulnerabilidad. Si se examina detenidamente la

definición dada, el primer término de la definición irniica y supone la

existencia de un contaminante ideal en la superficie.

33

Posteriormente , se menciona el hecho de que: "...llegue a alcanzar,

en función del tieso" ... esto indica'que ha de tenerse en cuenta el

tiempo que tardará el contamínanante ideal en alcanzar una zona determi-

nada , lo que dependerá del espacio a recorrer , o sea del espesor de la

zona no saturada . Esto requiere la determinación del tiempo de tránsito o

de residencia , en función del cual, se va a poder cuantificar el término

vulnerabilidad , mediante grados o intervalos de tiempo, que dan al con-

cepto de vulnerabilidad un caracter cuantitativo , de forma que consigan

la mayor objetividad en la determinación de la vulnerabilidad de los

acuíferos.

Más adelante se menciona el lugar al que debe de llegar el contami-

nante ideal: "...al limite inferior de la Z.N.S.", lo que dependerá de la

concentración inicial que exista del contaminante ideal y de la cantidad

de infiltración en la zona , que actuará de agente transportador del agen-

te contaminador.

Por último , se menciona la cantidad y la calidad del agua que con-

tiene el acuífero en cuestión . Esto estará en función del interés del

acuífero caro fuente de suministro y de la visión panorámica del estado

actual de la calidad del agua del acuífero, es decir, del factor de ries-

go actual . De esta forma , teniendo presente las propiedades dinámicas de

un contaminante ideal ( iguales a las del agua), se previene el riesgo de

contaminación ante un contaminante concreto que , debido a los parámetros

y factores que le caractericen (tipo de contaminante , concentración ini-

cial, biodegradabilidad , solubilidad , toxicidad , etc, ...), van a dismi-

nuir la capacidad residual de afección que dicho contaminante posee en el

instante de emplazarse en la superficie del terreno , siendo menor la po-

34

sibilidad de que éste entre en contacto can el agua subterranea que si se

tratase de un contaminante ideal.

4.2. N CESIM IZ VAIO I i ---

Como lo que se pretende en este proyecto es determinar o clasificar

los acuíferos en función de su grado de vulnerabilidad, es necesario ob-

jetivar los datos de forma que se consiga una cuantificación adecuada.

Hasta ahora y como veremos más adelante , el grado de vulnerabilidad

era estimado de forma cualitativa , ya que generalmente solo se tenían en

cuenta para su valoración, aspectos cualitivos , carro la litología de la

zona no saturada , el tamaño del grano , la existencia o no de una coberte-

ra sobre el acuífero, la localización del impacto , la magnitud de los

sistemas hidrogeológicos , etc, ... y pocas veces se incluían aspectos

cuantitativos , y si se tenían en cuenta , se realizaba una valoración cua-

litativa de ellos.

En definitiva , estos aspectos solo conseguían dar una valoración muy

poco objetiva del grado de vulnerabilidad , por lo que sólo se daba una

información muy superficial y subjetiva del riesgo de los acuíferos a la

contaminación ante una planificación regional ; de esta manera , en casos

de que ocurra una contaminación inesperada , esta valoración no será capaz

de facilitar información sobre el tiempo de qué se dispone para actuar,

"neutralizando" el contaminante, antes de que éste llegue a la superficie

del agua subterránea; y por tanto, no proporcionará criterio alguno para

tomar una decisión rápida.

35

De ahí la necesidad iiceriosa de cuantificar este termino. No se

deberá admitir una valoración en parámetros cualitativos, diciendo por

ejemplo , que la zona de cobertera es poco o muy permeable ; debido a la

subjetividad de los términos ocm: poco , muy, etc.

Es necesario basarse en parámetros cuantificables , y medibles, de

forma que se puedan establecer unos intervalos o grado de vulnerabilidad

con unos límites precisos , que no den lugar a suposiciones ni a subjeti-

vismos.

Por eso , tampoco es aconsejable dotar a los parámetros cualitativos

de un valor numérico , en función de la importancia relativa que se le

considere, (ccam se ha hecho en otros estudios ) puesto que esa evaluación

seguirá siendo subjetiva , dependiendo de quien la haga y de las circuns-

tancias en que se encuentre.

En definitiva , solo se deben tener en cuenta parámetros medibles,

con los que se pueda operar, de forma que se obtenga una valoración de la

vulnerabilidad inequívoca.

Solo así, la valoración de la vulnerabilidad proporcionará las res-

puestas a las siguientes cuestiones , en términos cuantitativos:

¿Cual es la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación

en el caso de existencia de un contaminante desde un foco superfi-

cial?.

¿Cual es el tiempo de tránsito de un contaminante situado en la su-

perficie , hasta que llega al agua subterránea?.

36

¿A qué profundidad deberá encontrarse la superficie del agua subte-

rránea para no ser contaminada por un contaminante situado en la

superficie?.

¿Cual debe ser la cantidad de contaminante situado en el terreno,

para que el agua subterránea no corra peligro de contaminación?.

4.3. PAP~MM S DE VAIrORACICE

Visto todo lo anterior, se puede realizar ya una selección de los

parámetros que va a influir en la valoración de la vulnerabilidad, depen-

diendo de los 3 elementos que intervienen en la contaminación, y que

prácticamente están ya definidos.

Por parte del agente contaminador (con las propiedades dinámicas del

agua) y del agente transportador (el agua), debemos tener en cuenta la

recarga por lluvia , es decir, el volumen de agua que se precipita en un

tiempo determinado . Además , cano caso especial, habrá que tener en cuenta

la recarga por riego , o sea, el volumen de agua de riego que recibe un

terreno en un tiempo determinado.

Tanto en el primer caso cano en el segundo, obtenemos un valor

cuantificable, con dimensiones (LT ) de velocidad. Tanto la recarga por

lluvia cano la recarga por riego, son fáciles de obtener, a partir de los

datos del Instituto Meteorológico Nacional los primeros y de otros orga-

nismos los de riego.

37

Por parte del Ibedio" (zona no saturada) varios son los parámetros

que hay que considerar para obtener el tiempo de tránsito o de residencia

a través de esta zona que es, en definitiva, el factor que va a permitir

cuantificar la vulnerabilidad.

Los parámetros que van a formar parte de la ecuación que determinará

el tiempo de tránsito van ha ser estudiados en el capítulo 4.4, de donde

saldrá la simplificación, unificación y/o selección de la fórmula más

conveniente por su sencillez, claridad y rápida aplicación.

En cualquier caso , conviene recordar que parámetros propios del me-

dio a atravesar , van a influir en la valoración de la vulnerabilidad: el

primero de ellos, sin lugar a duda, es el espesor de la zona que el agen-

te contaminador ha de atravesar. Este parámetro es perfectamente medible

y cuantificable , y además, sencillo de obtener.

En segundo lugar, es necesario seleccionar la fórmula que determine

el tiempo de tránsito, la cual deberá contemplar uno o varios parámetros

intrínsecos del medio, es decir, que caractericen la litología a atrave-

sar. Estos parámetros han de estar relacionados con el volumen de huecos,

espacios libres interconectados, ... a través de los cuales ha de pasar

el agua de recarga que transporta el contaminante. Por lo tanto, se se-

leccionarán parámetros como la porosidad eficaz , la capacidad de reten-

ción específica , la capacidad de can=, etc. ... Dicha elección se rea-

lizará, una vez elegida la fórmula simplificada y que será la que se

aplicará al caso concreto.

38

Por último y en cuanto al paciente (el acuífero con el agua subte-

rránea), se deben dejar claras varias cosas : en primer lugar, recordar

que en el momento en que el agente contaminador transportado por el agua

de recarga alcance la superficie piezcmétrica se considerará al acuífero

contaminado, lo cual indica que éste no va a interferir, en principio en

la ecuación del tiempo de tránsito, pues va actuar cano sujeto pasivo

(paciente). Sí habrá que tenerlo en cuenta, en casos especiales (como

trataremos en el capítulo 5.8), debido al problema que supone los bordes

del acuífero, que deberán ser tratados debidamente, -y las zonas de agua

libre, que cano ha se ha dicho, se tetarán caro zonas de vulnerabilidad

máxima.

Por lo demás, es labor del hidrogeólogo determinar cuales son los

acuíferos que, por la cantidad de agua que contienen, son económicamente

explotables y, por la calidad de sus aguas , interesantes en cuanto al

estudio del riesgo de contaminación.

4.4. DETF I CICei DEL TIEMPO EE 'r i iTO E2 IA z01A NO SATURAN

Cero se ha podido ir viendo hasta ahora, es necesario, para una co-

rrección, evaluación, protección, etc. de la calidad del agua subterrá-

nea, tener un conocimiento del tiempo de tránsito del contaminante ideal

desde que entra en el sistema hasta que alcanza la superficie del agua

subterránea o nivel freático.

Este tiempo de tránsito en la zona no saturada vendrá dado por el

tiempo empleado por el contaminante ideal, desde un instante dado, coin-

cidiendo con el mcanento en que éste, gracias al agente transportador (el

39

agua ) se introduce en la superficie del terreno , hasta el punto de obser-

vación , que en este estudio es la superficie del agua subterránea.

Son muchos los métodos erpleados para calcular el ti~ de tránsito

del agua , desde modelos matemáticos catplicados , a métodos sencillos y

fáciles de aplicar . Por ello, se resumen aquí los métodos más interesan-

tes en cuanto al cálculo de dicho tienpo , que van a ser útiles en este

estudio , puesto que el contaminante ideal posee las mismas propiedades

dinámicas que el agua.

Al final de este apartado, se presenta un cuadro resumen con una

selección de las características de los métodos más adecuados para este

estudio, que permitirá la elección de la ecuación que se aplicará para la

determinación de la vulnerabilidad. (Tabla 4.4).

40

métodos tradicionales : Modelos de diferencias finitas y elementos finitos

(M.Mehran , J. Noorishad , K.K.Tanji, 1982)

Ambos tipo de modelos describen el transporte del agua en medios

porosos no saturados.

Usando la ley de Darcy y el principio de conservación de masas, la

ecuación diferencial que describe el movimiento del agua en medios no

saturados puede escribirse como:

(Y ah a a8--- +c) _ (Ra ) -W (a, t)n at aa az

En la que se puede observar que, por estar la ecuación aplicada a la

zona vadosa (o ZNS), la componente horizontal del flujo se desprecia y

- sólo se tiene en cuenta el flujo vertical (z).

em = contenido en agua , n = porosidad

c = capacidad especifica del suelo h = presión

z = coordenada vertical t = tiempo

Kz = conductividad hidráulica vertical H =gradiente hidráulico

W (z,t) = extracción del agua por las plantas

A partir de este tipo de modelo de transporte se han desarrollado

modelos para el flujo del nitrogeno , del cloro, etc, ...

Sin embargo su aplicación práctica se hace muy difícil, debido a la

cantidad de parámetros que exige y a la dificultad de obtención de muchos

de ellos.

41

Método del modelo 1�PS (the movirg mean slcpe)

(P. Moldrup, D.E.Holston , J.AA.Hansen, 1989)

Es una solución numérica rápida, en comparación con los modelos tra-

dicionales, de la ecuación del flujo vertical del agua en terrenos no

saturados . Su nombre se debe a que usa los registros naturales de conduc-

tividad hidráulica (K) de las laderas en función de la curva humedad-sue-

lo (y-), cono parámetro dinámico . El modelo INS esta desarrollado para un

modelo de flujo harogeneo (sin dispersión) y para terrenos relativamente

húmedos, sin embargo también puede simular correctamente transportes de

flujo homogéneos y heterogéneos, dentro de unos rangos determinados del

contenido de la húm dad en el suelo.

En terrenos con texturas gruesas , el modelo mm proporciona aproxi-

madamente el mismo tiempo ccanputado en los modelos tradicionales (dife-

rencias finitas y elementos finitos). Para terrenos con texturas finas-

medias, el modelo ?IlN '.S da tiempos una o varias veces mas cortos que los

modelos numéricos tradicionales.

A pesar de todo , este método tampoco es válido en este estudio, de-

bido a la ccxnplejidad de la ecuación, que utiliza constantes obtenidas

matemáticamente ; por lo que no merece la pena extenderse aquí con las

ecuaciones , porque su desarrollo puede ser encontrado en la literatura,

indicada en la bibliografia.

42

Método del Tritio (y otros elementos Cl- y SO4)

(H.Gvirtzman y M.Margaritz, 1989)

Otro de los métodos para el estudio cuantitativo del mecanismo de

transporte en la Z.N.S., es el uso del Tritio ambiental (H2) como traza-

dor debido a su distribución temporal en la lluvia.

Consiste en datar las moléculas de agua a lo largo del sedimento a

estudiar de acuerdo con su contenido en Tritio . Como el Tritio es incor-

porado directamente en la molécula de agua y tiene una vida media de

12,43 años , puede medirse el tiempo de tránsito hasta una profundidad

dada durante decenas de años.

La ventaja de este método es que la presencia del Tritio atmosférico

en el agua de lluvia se debe a las pruebas termonucleares realizadas fun-

damentalmente entre 1950 y 1960 . De esta forma el agua de lluvia junto

con el Tritio atmosférico se infiltró en la superficie de la tierra, per-

colando hacia abajo y creando una secuencia de capas de agua a lo largo

de la columna sedimentaria , la cual sirve como registro de agua de lluvia

que van alternándose con el agua subterránea con bajos niveles de Tritio.

Las mediciones del contenido en Tritio son obtenidas por los análi-

sis del agua extraida en el campo.

Estas capas no se mezclan unas con otras , y así, la alternacia de

capas de alto contenido en Tritio de la lluvia y las de bajo contenido en

Tritio del agua de riego, correspondientes a las últimas decenas de años,

pueden ser reconocidas a profundidades de decenas de metros.

43

Fste método tiene algunas limitaciones, entre ellas la disminución

actual del Tritio en las aguas de lluvia, con lo que se hace mas dificil

la separación de ambas capas por medio del contenido en Tritio.

Sin embargo , es importante destacar el interés del método, que en

condiciones favorables sería un método sencillo para calcular el tiempo

de tránsito , ya que además permitiría calcular, sin ecuaciones car lica-

das, la velocidad aproximada del agua, en función de lo acusado que sean

los picos . Un ej emplo lo tenemos en Israel donde además se experimentó

con el SO4 (picos correlacionados con el invierno , cuando los fertili-

zantes son aplicados ) y con el Cl- (picos correlacionados con el verano,

cuando las aguas residuales usadas para riego son aplicados).

1

r

aarcillamarga

e1k

b� =I

C

d s ea a

Is ,e

. arenas r, "s x :q/rr

T .R"

TLT sx

y

i....r R .Y F TS

R .. er R e,

areniscasR"! xRN

RM.. R.!10 ."

nivel a

5 i0 15 20 25 i0 15 20 <_ 0 20 YC 50

HUMEDAD (%) LITOLOGIA TRITIO (T.U.)

10 20 30 0

SOL (zneq 1-1)

lo

20

30

C1 (meq 1 �)

Fig. 3.4.1: Perfil de la Costa de Israel que muestra las distribuciones

de a: contenido de agua gravimétrica, b: del Tritio, c: del Sulfato,

d: del Cloro.

Se indican los años y estaciones (R lluvia de invierno y S infiltración

por riego de verano) de los picos y las velocidades.

44

Método o modelo del Flujo-pistón

(Y.Bacnnat y M.Collin . Servicio Hidrológico de Israel, 1987)

Pasando ya a métodos menos sofisticados y más adecuados al objetivo

que se persigue en este estudio, se llega a definir el tiempo de tránsito

en función del espesor de la( s) capa (s) que atraviesa el agua y de la

velocidad:

T=±(L-) i

i=1 V

Conociendo el espesor ( Li) de cada una de las capas (N), solo queda

estimar, la velocidad (Vi) del elemento en cada una de las capas que las

atraviesa . Para ello se emplean varios métodos, entre ellos el modelo del

fluj o-pistón . Este modelo supone que el contaminante se nueve a la velo-

cidad media del agua , por lo que calcula la velocidad del agua.

q L. elV= T=

sí q

q = descarga específica vertical del agua (no/año)

el = Contenido de humedad efectiva de la capa o lo que es lo mismo lacapacidad específica o la porosidad eficaz (%)

La descarga específica es función de la cantidad o porción de flujo

de agua vertical anual (p.ej: de lluvia) que alcanza el agua subterránea:

1 NT = el. Li

o(• R i=1

T = tiempo de tránsito (años) Li = espesor de la capa (m)

R = recarga anual por lluvia (nWaño) &i = Capacidad específica (%)

oc = porción de lluvia que llega al agua subterránea (%)

45

Método o modelo de absorción-dispersión

(Bear, 1979)

Método para calcular la velocidad a que se mueve el elemento a tra-

vés de la zona no saturada, lo que permite calcular el tiempo de tránsito

Este modelo supone que el contaminante es absorbido a la velocidad

media del agua y dispersado por causa de las fluctuaciones de las veloci-

dades de las partículas del agua.

De esta forma se puede demostrar que el tiempo de tránsito para un

contaminante es:

éiLT= - 16 al (

q

L1 +

8 al1)

T = tiempo de tránsito (años)

i = capacidad específica o porosidad eficaz de cada capa (o)

L = espesor de las capas (m)

al = dispersividad longitudinal del contaminante para el contenido de

humedad dado. (mfs)

q = recarga anual (ml/año)

Este método es muy parecido al del fluj o-pistón pero , a diferencia

de éste, introduce un parámetro en función del contaminante (al), con lo

que complica su solución , debido a la dificultad de obtener dicho paráme-

tro para cada tipo de contaminante . Por ello es descartado como solución

al estudio que se pretende lograr aquí.

46

Método o modelo "velocidad del contaminante específico"

(Gvirtzman y otros, 1986)

Es el 3 Q de los métodos desarrollado para el cálculo del tiempo de

tránsito.

Este modelo supone que el contaminante se nueve con velocidad propia

y, por tanto, a distinta velocidad del elemento que lo transporta (el

agua).

En este caso habrá que tener en cuenta la retención del contaminante

debido a'la interacción con los elementos de alrededor (absorción por las

raices, filtración , ...) acompañado posiblemente por la degradación debi-

da, a procesos físicos, químicos o radiactivos , en cuyo caso la descarga

específica , q,debe sustituirse por q/Rd, donde Rd es el factor de retar-

do. En este caso, los dos tipos más importantes de datos implicados son

las características de las capas del suelo y las concernientes al conta-

minante. Por ejemplo, en el caso de adsorción, el factor de retardo es:

bRd= 1+ Kd

e-

Kd = coeficiente de distribución entre la parte absorvida y la disueltadel contaminante

Pb = densidad de masa del absorvente

Con todo esto la ecuación se complica demasiado , por lo que se des-

carta para este estudio. Sin embargo, es interesante tenerla en cuenta en

caso de que exista ya un foco de contaminación, pudiéndose estimar el

tiempo de tránsito actual mediante el uso de datos históricos y de acuer-

do con la cantidad de agua y contaminante presente en la zona no saturada

47

Método del LPI

(Y.J.Meeks, Member, ASCE, y J.David Dean, 1989)

El método del LPI o del Indice de Lixiviado Potencial es usado para

indicar la susceptibilidad del agua subterránea a ser contaminada por el

lixiviado de productos químicos a través de las capas del suelo.

Uno de los 4 factores que componen el LPI es la velocidad del agua

en el suelo, de ahí el interés en este método, pues calculando la veloci-

dad podemos conocer el tiempo de tránsito para un espesor conocido; y

sobre todo porque este factor es derivado, gracias al método del LPI, a

través de procesos sencillos.

Según este método la velocidad de agua en el suelo (V) es la veloci-

dad media de la recarga de agua, que se mueve verticalmente a través de

la zona no saturada hasta el agua subterránea. Este valor puede ser cal-

culado si la capacidad de campo del suelo y la recarga por precipitación,

riego y otras fuentes son conocidas.

La recarga por precipitación (Rp) puede ser estimada cauro el exceso

de precipitación (P) sobre la evaporación (E) y la escorrentía (Esc).

Rp = Precipitación - Escorrentia - Evaporación.

La recarga por riego (Rr) puede ser estimada cano la diferencia en-

tre la proporción de agua aplicada al cultivo (R) y la proporción de

transpiración del cultivo (t).

Rr=R-t

48

La velocidad será el total de recarga dividido por el volumen de

superficie , a través del cual puede moverse el agua, esto es , el oocxteni-

do del agua en el suelo (0). Cazo & varia con el tiempo y en generas no

se conoce , esta se sustituye por la capacidad de campo del corxtenido en

humedad (í!c), el cual puede ser estimado para cada tipo de suelo en tan-

tos por cientos

v=Rp+Rr

6fci

1 N LiT

c

Rp + Rr iii1 A ci

Se obtiene así el tiempo de tránsito del agua para atravesar la zona

no saturada de una forma sencilla y rápida, puesto que todos los paráme-

tros pueden ser obtenidos facilmente , ya sea en tablas o en bases de da-

tos. Por tanto será otra de las fórmulas a tener en cuenta en el estudio

presente.

49

Método directo cara un flujo no-d'

(S.S.D.Fcster, 1985)

Este método supone que bajo condiciones de infiltración natural de

lluvia, el tiempo de tránsito o de residencia (para un espesor de la zona

no saturada dado) es función del rango de infiltración anual y el conte-

nido medio de humedad, próximo a la retención específica. Como esta últi-

ma varía poco , a lo largo del suelo y de los tipos de roca , ccmparada con

las variaciones climáticas , el tiempo de tránsito de la Z.N.S. bajo estas

condiciones va a estar controlado esencialmente por el régimen de infil-

tración y por tanto por el tipo de clima:

t = tiempo de tránsito (años)

t = 1000 . L (Sr/I) L = espesor Z.N.S. (m)

Sr = retención específica (%)

I = infiltración anual (nao/año)

Por otro lado , bajo condiciones de sobrecarga hidráulica, el tie po

de tránsito de la Z.N.S., puede ser obtenido suponiendo a éste función de

la porosidad efectiva y de la actividad hidráulica vertical saturada,

mediante la ecuación:

f6 = porosidad efectiva (%)L

t = ----- (O/Rv) t = tiempo de transito (años)365

L = espesor de la Z.N.S. (m)

Kv = conductividad hidráulica

vertical saturada (nS/día)

Ambas fórmulas son sencillas y de aplicación rápida , por lo que tam-

bién habrá que tenerlas en cuenta en el este estudio.

50

Método del Fluio-Pistón Danés

(A.Villum sen, O.S.Jacobsen y C.Sonderskov, 1983)

Este método supone que el flujo se da bajo condiciones saturadas, y

que el interflujo o movimiento del agua no vertical, no está presente.

Así el tiempo de tránsito está calculado en función de: la capacidad

de retención específica (SCR) (%) que es específica para cada litología y

se obtiene como la diferencia entre la porosidad y la capacidad de campo.

También es función de la recarcra anual (R) y del espesor (Z) de las capas

que atraviesa.

De esta forma se cálcala el tiempo de percolación hidráulica (Rt),

por integración de las capas que cubren el acuífero.

n Z'Rt = (SCRi/R) . dz

n = nº de capas

Zi = espesor de la capa i(m)

Se obtiene así un tiempo en años. Y este tiempo de percolación hi-

dráulica (Rt) va a indicar la rapidez con que un contaminante conservati-

vo (con las características hidraúlicas del agua), alcanza la superficie

del agua subterránea después de su introducción en la superficie del te-

rreno.

Es éste por tanto, otro método favorable al presente estudio segun

el objetivo principal marcado, por lo que habrá que tenerlo también en

cuenta, más adelante.

51

Método de la C.E.E.

(Jean J. Fried, 1980)

Método usado por la C.E.E. para obtener los tiempos de transferencia

con una gran precisión, mediante la utilización de fórmulas sencillas y

teniendo en cuenta las características geológicas y litológicas de la

zona no saturada y las características piezcmétricas de la capa acuífera

estudiada.

Este método se basa en 3 hipótesis:

a - Cuando el acuífero está cubierto por una cobertera importante, bajo

condiciones de flujo, no saturada; y por tanto la velocidad de infiltra-

ción es igual a la intensidad de lluvia. En estos casos, se supone un

flujo pistón y estacionario , es decir, todas las partículas se mueven a

igual velocidad e independientes del tiempo:

ew' Lt = ---------

I

ew, = cantidad de agua de la Z.N.S.(%)

L = espesor de la Z.N.S.(m)

I = infiltración media anual, supuesta igual a la lluvia eficaz (Precipi-

tación - escorrentía) (nml/año)

b - Cuando el acuífero está semicautivo, cubieto por una zona saturada,

es decir, un acuitando y además la infiltración es gobernada esencialmen-

te por la lluvia, es decir igual a la infiltración media anual:

52

n . Lt=

I

n = porosidad del acuitando (%)

L = espesor del acuitardo (m)

I = infiltración media anual, lluvia eficaz(nsq/año)

c - Cuando el acuífero está semicautivo , cubierto por un acuitando pero

la infiltración depende sobre todo, de las condiciones impuestas por el

hombre y por tanto no existe ninguna relación simple entre la lluvia y la

recarga. En estos casos la velocidad de infiltración vendrá dada por:

Kv = permeabilidad vertical (m/s)

dh Ah = incremento de la recarga (m)v=Rv

n•L n = porosidad del acuitarlo (%)

L = espesor del acuitardo (m)

El tiempo de transferencia será:

L L2 • nt= --- =

V KvaAh

De estas 3 hipótesis solo las dos primeras son válidas para este

estudio , ya que tanto los valores de eW cano los de n, pueden encontrarse

en tablas (cano en la 3.3.7). Sin embargo, la tercera hipótesis , implica

un mayor trabajo y estudio experimental para el cálculo de Kv y Ah, lo

que es incompatible con el objetivo primordial de este estudio. (Esta

fórmula fue usada en los Paises Bajos donde Kv es conocida).

4 CUADRO RESUMEN DE LOS METODOS QUE DETERMINAN EL TIEMPO DE TRANSITO EN LA Z.N.S..bla 4T a

TIEMPOS

DE 1

TRANSFERENCIA

MET0OO 1 FORMULA DESCRIPCION DE LOS PARAMETROS FUNDAMENTO �

------------It = tiempo de transferencia Capas de recu -I

FLUJO- 1 8 .L 1% = contenido en agua en la Z.N.S.Ibrimiento no

-PISTON 1 t = ------I

IL = espesor de la Z . N.S. saturadas.II=infiltr. media anual :lluvia eficaz

------ ---------------- 1 -----------------------------------1--------------1I t = tiempo de transferencia (Capas de recu -I

FLUJO- 1 n.L IL = espesor del acuitardo abrimiento sa-

-PISTON 1 t = ----- II=infiltr.media anual : lluvia eficaz i turadas =1 In = porosidad del acuitardo 1= ACUITARDO

-----------1----------------------1-----------------------------------1--------------(C.E.E.) 1 1 4 h Iv = velocidad de infiltración (Cobertera =

SOBRECARGA v = Kv ----- ¡Kv= permeabilidad vertical. JACUITARDO. In-1

1 n.L ¡Ah= incremento de la recarga filtración de

IHIDRAULICA 1 n.L2 In = porosidad del acuitardo (pende condiciol

--------------- ----------- 1---------------------- 1 ----------------------------------- 1--------------I t = tiempo Recarga solo

INDICE DE ¡ t = L / V IL = espesor de la zona no saturada vertical a 1

VELOCIDAD I V = velocidad del flujo través de la

LIXIVIADO � Rp + Rr Rp = Precip.- Escorr.- Evapor . Iz.n.s. V =

DEL AGUA V = ---------- Recarga por lluvia ( m/año ) total recarga 1

POTENCIAL � efc I Rr = Riego - Transpiración dividido por

EN EL SUELO 1 1 1 Recarga por riego ( m/año ) del volumen

(L.P.I.) Je'fc = capacidad de campo (%) ¡de los poros 1---------------¡----------------------------------1-----------------------------------1--------------

q Li I Li = espesor de la capa i (m) J El contaminan- ¡V = --- => T = ---- I e5 = capacidad de campo de capa i %¡te se mueve a

• TIEMPO

DE

TRANSITO

t = -------- L = espesor del acuitardo fines impuestas

1 1 Kv. h I t = tiempo de transferencia por el hombre.(

FLUJO

&i q Iq=descarga espec. vertical del aguada velocidad �IV = velocidad media hacia abajo (media delI T = tiempo de tránsito ¡agua.

PISTON 1 1 N I N = número de capas de la z . n.s. 1T = 2:6M*Li IR = intensidad anual principal de

d*R'1 influjo de agua (p.e. lluvia)

�a = fracción que alcanza el A.Subt.1----------------------1-----------------------------------1--------------1---------------1-----------1

TIEMPO

DE

I T = tiempo de tránsito ¡Contaminante

l el=capacidad espec. o poros . eficazies adsorvido �+--- -1)IL = espesor de las capas la la velocidad18a` ¡a1 = dispersividad longit. contamin.I media de agua 1

TRANSITO 1 1 q = recarga anual l y dispersado.

---------------1----------- � ---------------------- 1 ----------------------------------- 1--------------t = tiempo de tránsito Bajo condicio 1

I L = espesor de la Z . N.S. fines de infil-

TIEMPOS FLUJO t = 1000 L ( Sr / 1) ¡ Sr= capacidad retención específica I tración natu-

DE

JADSORCION- 1 91LI T=--- -16a.(

IDISPERSION 1 q

NO1 11 = infiltración anual ( mm/año) pral de lluvia

-----------------------------------------' l t = tiempo de tránsito ¡ Bajo condicio-l

TRANSITO IDISPERSIVO 1 L IL = espesor de la Z . N.S. fines de sobre-

t = --- (9'/ Kv ) 19'= porosidad efectiva ¡carga hidraú-365 l Kv=conduct . hidraút.vert . satur. ( m/d)Ilica.

----------- 1 ---------------------- 1 ----------------------------------- 1--------------TIEMPO DE �

FLUJORETENCION � PISTON

DANES

1 I RT = tiempo de retención ( años ) ¡El tiempo de

� n Zi IN = número de capas de la z.n.s. (tránsito cal-

RT 1S ( SRC / R )*dz I z = profundidad de la z . n.s. (m) aculado se es-� 1 0 (SRC = capacid . retenc. especff. (%) ¡ timará como

HIDRAULICA IR = recarga por lluvia,riego, m/añolel tiempo más¡bajo obtenido

--------------- � ----------- - ----------------------1-----------------------------------1--------------

53.

5. LA CriR1OGRAFIA De LA WLZ iBILIDAD

Desde principio de los años 60 se vienen realizando trabajos muy

especializados sobre la vulnerabilidad del agua subterránea. En un prin-

cipio, el estudio estaba basado en la determinación de la vulnerabilidad

sólo sobre información geológica (litológica), para pasar más tarde a una

combinación de información geológica, hidrogeológica e hidroquimica. Las

experiencias han ido demostrando que la solución a los problemas de con-

taminación requieren de unos mapas de protección de aguas subterraneas,

así como mapas de vulnerabilidad o de contaminación potencial de acuífe-

ros.

La idea de describir por medio de mapas la vulnerabilidad del agua

subterránea a los contaminantes se está desarrollando actualmente en mu-

chos paises europeos , en un esfuerzo por crear una conciencia general.

Además de asegurar la conservación de la calidad del agua subterránea, el

interés se centra en mostrar que la "protección natural" varía de acuerdo

con la localización y la identificación de áreas donde las medidas de

protección son más necesarias . Estos mapas se basan en aquellos paráme-

tros dinámicos y estáticos que describen generalmente los mapas hidrogeo-

lógicos, como: la profundidad media del nivel del agua libre, la permea-

bilidad de la zona no saturada, la conexión entre el acuífero y la super-

ficie del agua, la velocidad media del flujo del agua subterránea, etc.

Las causas de contaminación consideradas se encuentran principal-

mente en superficie, de manera constante o accidental, localizadas o di-

54.

fusas. Así, la interpretación de vulnerabilidad es cualitativa e intui-

tiva, por lo que sólo dan indicaciones y órdenes de magnitud.

En Francia, (J.Margat, M.F.Suais-Parscandolla, 1987), se han reali-

zado mapas de vulnerabilidad primero a escala 1:1.000.000 y después a

1:250.000 y 1:200.000, con las mismas características. El paso a unos

mapas de mayor escala ( 1:50.000 y 1:25.000 ) en las mismas regiones, supo-

nían una gran ambición. A la descripción detallada de los factores funda-

mentales en vulnerabilidad, eran añadidas las causas de contaminación y

las zonas que requerían mayor protección.

Estos mapas consistían en la superposición de 3 mapas que permitían

la lectura simultánea de factores de distinto origen y naturaleza. Sin

embargo, el alcance de estos mapas, basados en los factores arriba indi-

cados, era limitado , primeramente porque la vulnerabilidad no depende so-

lamente de factores estables y/o relativamente inestables, como los men-

cionados, sino también de los estados variables del suelo y del agua sub-

terránea y, especialmente, porque está relacionada con el origen, natura-

leza, extensión y duración de la acción de los contaminantes.

SIDVP~ ha sido otro de los países que con mayor énfasis se

ha dedicado al desarrollo de métodos de evaluación de la vulnerabilidad.

En 1.968 realizó un mapa sinóptico a escala 1:500.000, cato suple-

mento al mapa nacional de regulaciones de protección del agua subterrá-

nea. Los colores representan la posibilidad de contaminación del agua

subterránea, determinada por la litología, tectónica y propiedades

estructurales y geológicas del acuífero. El territorio se dividía en 4

categorías, donde la posibilidad de contaminación del agua subterránea

55.

era definida caro: a) alta y fácil, b) moderada y variable, c) limitada y

difícil y d) desconocida por información insuficiente.

El método propuesto de protección de aguas subterráneas se repre-

senta por diferentes esquemas , destacando 5 categorías:

1. Con protección total indispensable

2. Con protección total reccanendada

3. Con medidas de protección no esenciales

4. Con medidas de protección local necesarias

5. Sin medidas de protección.

Además llevan datos suplementarios mediante colores y sombreados,

símbolos con índices numéricos, etc., junto con texto explicativo con

índice, sobre el mapa.

El 1.974 se realizó el mapa de protección del agua subterránea de

la República Socialista Checoslovaca a escala 1:200.000 con 18 hojas, de-

rivado del anterior . En él se definían 6 categorías para la posible con-

taminación de acuíferos , incluyendo uno para acuíferos protegidos por una

cobertera protectora de capas inpexmeables. Se recomiendan 4 métodos de

protección regional . Además , están incluidos : símbolos suplementarios

para la zona de captación de aguas subterráneas , direcciones de flujo del

agua subterránea, superficies y división del agua subterránea, etc.

En 1.976 se establecieron unos métodos de protección de acuíferos

para satisfacer las necesidades de la calidad del agua, incluyendo la

protección de la superficie del agua, la atmósfera y el paisaje. Los ma-

pas, a escala 1:25.000 y 1:50.000 se realizaron para todas las zonas con

56.

importantes reservas de aguas subterráneas y para regiones con un alto

potencial de contaminación.

Los principios del mapa consistían en la representación coloreada

de las propiedades del canportamiento del agua en los principales acuífe-

ros y su peligro de contaminación. Teniendo esto en cuenta, los acuíferos

eran clasificados en 7 categorías. En el caso de acuíferos superpuestos

se representaban mediante scznbreado y su conexión hidráulica por flechas.

la importancia del suministro del agua de los acuíferos era enfatizada

por indicadores de transmisividad mediante la gradación de los respecti-

vos colores, definiéndose así 4 categorías para cada color. Los datos bá-

sicos fueron tarados de mapas pedológicos y geológicos, con alguna sim-

plificación. Generalmente, bastaba con agrupar las rocas en 3 categorías:

permeables, semipermeables e impermeables. Además, se acompañaban de una

serie de puntos o símbolos que representaban los orígenes de la contami-

nación potencial, la hidrogeología de la zona, zonas recarga y protec-

ción, áreas regadas, etc. (Tabla 5.1.A-B)

Cacto se irá ocnprubando , a lo largo de este apartado, con la mayo-

ría de los mapas de vulnerabilidad realizados hasta nuestros días, el

mayor problema se presenta en la clasificación de los grados de vulnera-

bilidad basada en parámetros no cuantifícables, por lo que solo dan una

valoración subjetiva del grado de vulnerabilidad del agua subterránea.

57.

Tabla 5.1.A

cLUIPI eic DE ACUIF~ . PMPIEDA= De AGM

Y PELIGRO DE

(Según M.Vrána, 1977)

Pr:�pj edades del cats�ortamiento del agua Peligro de contaminación

r Acuí feros en rocas carbonatadas ..... Extremadamente alta

Acuífero en sed. no consolidados conconexión hidráulica con la superficiedel agua ............................ Muy alta

Acuíferos en sedimentos no consoloda-`c dos sin conexión hidráulica ......... Alta

Acuíferos en sedimentos no consolida-dos con baja permeabilidad a travésde poros y fisuras :

a

a

Predominio de permeabilidad por poros Moderada

Predcminio de permeabilidad por fisu-ra .................................. Variable

Acuíferos en zonas fracturadas y fi-sucas de rocas ígneas ............... Baja

a

a

Acuíferos en zonas fracturadas y fi-suradas de rocas metamórficas....... Muy baja

Superposición de 2 acuíferos (la an-chura de la franj a indica la impor-tancia del acuífero).

Conexión hidráulica mutua entre acuí-feros.

Transmisividad de acuíferos

10-100 100 (m2a)

58.

Tabla 5.1.B: LEYENDA

(Según M.Vrána, 1977)

ORIGEN DE LA CONM~ION PCrrE1 CIAL VARIOS

(Símbolos en rojo) (Símbolos en negro)

Industria Recarga artificial de Agua superficialEa

O Agrícola Recarga artificial de Agua subterránearo

Radioactivo

Reservorios de petróleo Zonas protección de Agua subterránea

() Depósitos residuales

J!J Otros Areas regadas '

o Exalaciones industriales Por agua superficial

Q Limpieza aguas de desecho Por agua subterránea

Boca de agua de riego Por agua residual

Boca de agua residual Areas drenadas

�-1- Túnel de Agua residual Cementerios ID

O Recarga pozo por Agua desecho Canteras de piedra, arena, grava .. a. n�(explotación y abandono) v Y v

HIDROGEOLOGIAPozo minero A 0

(símbolos en azul)

Q Pozo agrícola e industrialGalerías mineras

Dirección del viento9 Pozos para aguas potables

o

(Símbolos en naranja)Parámetros hidrogeológicos deprotección agua subterránea Conducto de gas

Tratamiento plantas por A.Superf. Conducto de petróleo

0 Tratamiento plantas por A.Subter. Otros conductos

P§►Dirección del flujo Reservorios de líquidos

Agua residual de (Símbolos en otro color)Agua Superficial

Drenaje hacia Extensión contaminación agua sub-terránea mostrando índice y tipo. --

C•iP•7 /119

59.

Otro de los países que, desde 1.984, ha conocido una aceleración

importante con respecto a la protección de las aguas subterráneas es BEL-

GICK. El Ministerio del Aslua y del Medio Ambiente decidió elaborar un

mapa de vulnerabilidad del agua subterránea a escala 1:100.000. Debido a

su urgente necesidad, los mapas de 3 provincias fueron terminados en un

año. Cci consecuencia de este espacio de tiempo tan limitado, en la rea-

lización de los mapas no se tuvieron en cuenta los factores dinámicos;

sólo se contó con una serie de valores estáticos cam el tamaño y conVo-

sición de los acuíferos, la formación de cobertera (Z.N.S.) y sus prcpie-

Jades hidráulicas (principalmente la conductividad). En este aspecto, se

asemejan a los mapas de vulnerabilidad del B . R.G.M., de los que hablare-

mos más adelante.

El método de trabajo para la realización del mapa está esquemati-

zado en la Fig. 5.2. Toda la información concerniente a los 3 índices

(acuífero, cobertera y zona no saturada) ha sido resumida y evaluada.

El acuífero

(A) Calizas, areniscas , mármoles;

(B) gravas;

(C) arenas;

( D) arenas margosas y arcillosas.

La formación de cobertera

La formación de cobertera debe tener un espesor de al menos 5 m.

Por otra parte el acuífero se supone que está descubierto. Una capa de

arenas nunca se considera cano una formación de cobertera.

Las formaciones de coberteras estan divididas de acuerdo con la

canposición, espesor y resistencia hidraúlica.

Fig. 5.2 : Hoja de trabajo para el mapa de vulnerabilidad del agua subterránea de Bélgica.

(Según Smedt , P.D. y otros, 1987)

DATOS ESTATICOS DATOS BASICOS

--------------------Mapa topográfico

1:25.0001-------------------- Mapa de la extensión

del acuffero super--------------------------------------Determinación acuffero sup . ( G > 4 m/h)----------------------------------------

Publicaciones

[IIIIIIIiIIIiIIIIMapas

Datos geológicose hidrogeológicos

DATOS DEDUCIDOS

Mapa de datos litolóI..Jgicos (1:25.000)--------------------

jDeterminación de lacapa de cobertera----------------------------------------

1 LJMapa de la extensión) Ide la cepa coberterar

--------------------

INDICE

Acuffero(A, B, C, D)

Cobertera(a, b, c)

------------------Determinación espe - f Zona no saturadasor zona no saturada (1, 2, -)

--------------------Datos dinámicos

Datos hidroqufmicos

----------------------------------------Mapa piezométrico

(1:25.000)--------------------

INDICE DEVULNERABILIDAD

60.

(a) Formación sin cobertera;

(b) Formación margosa;

(c) Formación arcillosa.

La zona no saturada

En ausencia de una formación de cobertera , la zona no saturada, si

tiene suficiente espesor , puede actuar como barrera protectora contra la

contaminación del agua subterránea.

( 1) Espesor de menos de 10 m.

(2) Espesor de más de 10 m.

De acuerdo con esos tres factores se elabora el mapa de vulnerabi-

lidad del agua subterránea de la provincia de Flanders (Bélgica), que

muestra 5 grados de riesgo de contaminación del agua subterránea de los

acuíferos superiores, por los contaminantes. que se infiltran desde la

superficie (tabla 5, fig 5.3). Dicho mapa proporciona una visión c pren-

siva para la planificación a escala regional.

Debido a que sólo un limitado número de factores fueron tomados en

cuenta, el mapa debe ser usado con sumo cuidado, ya que sólo proporciona

una visión estática.

Tabla 5 (Según Smedt , P.D. y otros, 1987

Grado Indica Acuífero Cobertera Z.N.S.

EXTREMADAMENTE AalVULNERABLE

caliza, arenisca,y marga < 5m o arenas < l0 m

Bal gravas < 5m o arenas < l0 m

MUY VULNERABLE Aa2 caliza , areniscay marga < 5m o arenas > 10 m

Ba2 gravas < 5m o arenas > 10 m

Cal arenas < 5m o arenas < 10 m

VULNERABLE Ab

Bb

Cal

caliza , areniscay marga

gravas

arenas

Margosa

Margosa

< 5m o arenas 10 m

MODERADAMENTE AcVULNERABLE

De

Cb

Dal

caliza, areniscay marga

gravas

arenas

arenas margosaso arcillosas

-Arcillosa

Arcillosa

Margosa

< 5m o arenas 10 m

Da2 arenas margosaso arcillosas < 5m o arenas > 10 m

POCOVULNERABLE Co

Db

De

arenas



Arcillosa

Margosa

Arcillosa

Fig.5.3 ( Según P . D.Smedt y otros, 1987)

(a

(b)

(d)

Extreaad . vutnerabte Muy vulnerable Vulnerable Moderad. Vulnerable Menos vu lnerable

0 �o o

_ a, Aa� A

á. a. a°a

aof� JO a ] J1' J

oa a ° a ,e. aal .a' :

L

o p ] a°.. ]O

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e aOO OP° °° °JpO , ea"° °O °] a:• ° ° e °a °°°O O

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Cal Ca2 Cc

O 0 i

'S afj{�.- v a rv. -S

4o s t a' r * '1 át�

t s. :.es.. _.....,Db-Cc

LEYENDA

Cobertera margosa

Cobertera arcillosa

Calizas, areniscas

Gravas

Arenas

Arenas margosas

Saturado

En

loco

0

61.

Existe otro proyecto de vulnerabilidad realizado en DII RCa en

1982-83 . Este estudio denaninado : "Cartografía de la vulnerabilidad de

los depósitos del agua subterránea con respecto a la contaminación super-

ficial" incluye los siguiente parámetros básicos:

- El espesor total de los depósitos geológicos sobre el acuífero,

es decir , el espesor de la Z.N.S., cuyos datos han servido para

producir los mapas de isopacas.

la permeabilidad de los depósitos que constituyen la Z.N.S. para

evaluar la resistencia global contra la recarga, calculándose un

índice de permeabilidad, dado por:

nPi = 1 Zi/Ei

i=1

Pi = permeabilidad capa i

Zi = espesor (m) de la capa i

Kpi = coefic. de permeab. (m/s) de capa i

n = nQ de capas de la Z.N.S.

- La piezc netría: para la producción de mapas piezcu étric os para

cada acuífero seleccionado.

- El tiempo de percolación hidráulica a través de la Z.N.S. supo-

niendo un flujo-pistón; el tiempo de retención hidráulica es

calculado por la integración de las capas que cubren el acuífe-

ro:

62.

n Z'Rt = (SRCi/R) dz

i=1

Rt = ti~ de retención hidráulica (años)

n = nQ capas de la Z.N.S.

Zi = espesor de la capa i (m)

SRCi = capacidad de retención específica de cada capa i ($)

R = recarga o precipitación media anual (mq/año)

dz = diferencial del espesor de la Z. N.S. (m)

La capacidad de reducción y de adsorción de la zona no saturada:

Debido a la cantidad de reacciones químicas que pueden tener

lugar en la Z . N.S., sólo se eligieron algunos procesos principa-

les relacionados con la capacidad de reducción y con la capaci-

dad de adsorción . Así, a cada litología le ha sido dado un valor

relativo de capacidad de reducción y de adsorción . Adei s se

supone que amas capacidades de reacción son proporcionales al

tiempo de retención hidráulica de cada el~nto litológico. Los

índices de reacción química vienen dados por:

Tn

SA = Z Rtl * cii=1

nRA = Rti * ROXi

i=1

SA = capacidad de adsorción relativa

RA = capacidad de reducción relativa

Rti = tiempo de retención hidráulica

n = n° capas de Z.N.S.

63.

CDCi = capacidad de adsorción relativa de la capa i

I Xi = capacidad de reducción relativa de la capa i

La capacidad de transferencia de agua subsuperficial: referida a

la infiltración a un acuífero, que no sea el más superior, lo

cual va a depender, entre otras cosas , de la diferencia piezas-

trica en donde la transferencia de agua tiene lugar.

Esta transferencia sólo tendrá lugar cuando el gradiente sea

positivo, es decir, cuando la piezametría en el acuífero supe-

rior sea más alta que en el acuífero inferior.

- El indice de interflujo: que indica la posibilidad de movimiento

no vertical durante la infiltración. El cálculo de este índice

de interflujo es estimado para cada pozo y acuífero y viene dado

por:

nI = lg 1 j - lg irpi+l sierre que Fpi > irpi+l

i=1

I = índice de interflujo

Kp = coeficiente de permeabilidad

Esta fórmula está basada en la. suposición de que, el flujo de

agua, a través de un medio poroso con alta permeabilidad, que

recarga a un medio con baja permeabilidad, tiende a variar la

velocidad y la dirección del flujo. Mientras que la situación

contraria no induce a tales cambios.

64.

Mal de vulnerabilidad

Para la realización de los mapas de vulnerabilidad se taran 4 pará-

metros: ART, I, SA y RA. Tanto el índice de interflujo (I), como la capa-

cidad de adsorción y de reducción son convertidos a valores de 0 a 4 por

reducción proporcional, mientras que el parametro piezanétrico ART sufre

la siguiente conversión:

Si ART = 0 - 5 metros - ART' = 3,5

Si ART = 5 - 15 metros - ART' = 2,5

Si ART = 15 - 30 metros - ART' = 1,5

ART' = 0 5Si ART 30 metros ,

Los valores de estos 4 parámetros se añadieron en función de la

importancia relativa que adquieren frente a la vulnerabilidad. El índice

de vulnerabilidad es calculado gamo:

Vul = media (ART'E ' SA', RA' , I')

El apóstrofe indica el parámetro convertido.

Ejemplo para proceder al cálculo de la vulnerabilidad de las capas

arenosas (DS + S) de 35 m por debajo de la superficie del suelo, en el

que se muestran los pasos normales en el procedimiento así como algunos

de los valores predefinidos de kp , SRC, CEC y ROX para las capas geológi-

cas dadas:

65.

G©OL GXA Pti F. kp Ltq kp I SRC RT CEC 8A IáJX RA

(m) (1115) (nVs) (%) años

DI 2 5.10-5 -4.3 0.2 2 1 2 1 272 .

DL 4.3 1.10-7 -7 0.45 5.17 4 20.7 1 5.17

0 10.8 1.10-4 -4 0.16 5.2 2 10.4 1 5.23

DL 20 1.10-7 -7 0.45 20.7 4 82.8 1 20.7

N.P. i 0 27.3 1.10-4 -4 0.16 5.84 2 11.6 1 5.827.07 0,3x7.93 j DI 35 5.10-5 -4.3 0.2 7.7 1 7.7 1 7.7

0 46.7 1.10-4 -4 0.16 2 15760UPS I 62 1.10-4 -4 0.16 3 2

► ARr=7 .,93 RT-46.6 SA=135.2 RPr=46.6

I'=4-(I/4.3)

ART'=2.5 I'=2.60

SA'=4-(SA/300) RA'=4-(RA/250)

SA'=3.55 RA'=3.81

WIZZRABILtE D = (ART'+I'+8A'+PA') /4 = 3.12

SINIDOLA6

DS = Arenas húmedas

DI = Limos húmedos

DL = Arcillas htm edas

S = Arenas

Filtro = entre 57-60 m

NP = piezcaetría superficial

kp = coefic. permeabilidad

I = índice interflujo

SRC = retención específica

RT = tiempo de retención hidráulica

CEC = capacidad de adsorción relativa

SA = adsorción relativa

RQX = capacidad de reducción relativa

RA = reducción relativa

El resultado de este método es una clasificación de la vulnerabili-

dad basada en una valoración subjetiva, ya que alguno de los procesos son

estimados mediante valores relativos.

66.

Por su parte la TIIO800 junto con la I.A.H. (International Associa-

tion of Hyc~logists), viene publicando desde los años 60 una colec-

ción de libros, con estudios y reportajes de hidrogeología. En 1.969 pu-

blicó 2 tamos titulados "Water in the insaturated zone". fas estudios que

éstos incluían estaban enfocados, en su mayor parte, a cariprobar la res-

puesta de las capas de la zona no saturada, al ser atravesadas por conta-

minantes dispuestos sobre o cerca de la superficie.

Para ello desarrolla unos modelos matemáticos , para calcular el

tiempo que tardaría el agua (tratada cano un "contaminante ideal") en

atravesar la zona no saturada desde la superficie terrestre hasta el ni-

vel de agua subterránea. Una vez calculado este tiempo, lo aplica a un

contaminante concreto, mediante la introducción, en el modelo matemático,

de parámetros cato el grado de degradación del contaminante, la vida me-

dia, solubilidad, etc.

Ins inconvenientes de estos modelos matemáticos son, por un lado,

la ccmplej idad de las fórmulas utilizadas para calcular el tiempo de

tránsito, y por otro, el excesivo número de parámetros que se necesita

conocer, así cano la dificultad de obtenerlos. Todo esto hace que una

aplicación inmediata frente a casos de contaminación inesperada, sea to-

talmente imposible.

En lo referente a la realización de mapas de vulnerabilidad de las

aguas subterráneas a la contaminación, la UNESCO no ha elaborado mapa al-

guno, si bien ha sido el patrocinador de la unificación y desarrollo de

los mapas hidrogeológicos.

67.

En 1.985 la IAH/UNESCO publicaron un estudio sobre la estrategia

para la valoración del riesgo de contaminación y la protección . Este es-

tudio fija su atención en la zona no saturada cano la más importante lí-

nea de defensa en la protección de acuíferos . Es por esto que elabora una

fórmula para calcular el tiempo de tránsito o de residencia en función de

la infiltración anual, el contenido en humedad y la retención específica

(por S.S.D . Foster, 1985 ; comentada en el capítulo 4.4)

Sin embargo, este estudio no va enfocado a la realización de un

mapa de vulnerabilidad, sino a elaborar un plan de protección policial de

los acuíferos contra la contaminación.

La C.E .E., durante varios años ha publicado numerosos artículos re-

ferentes a la vulnerabilidad de las aguas subterraneas a la contamina-

ción, además de dictar numerosas Directivas referentes a la calidad exi-

gida a las aguas subterráneas, ya fuese para consuif público, riego, etc.

Sin embargo, no llevó a cabo la elaboración de mapas de vulnerabilidad de

las aguas subterráneas; sólo se ha limitado a la financiación de estos

mapas desarrollados por alguno de sus países miembros, cata es el caso de

Dinamarca que, en 1.983, desarrolló un mapa prel iminar de vulnerabilidad

del agua subterránea, el cual puede ser usado para la planificación del

agua y de las tierras de uso.

En 1975-76 los Estados Miembros de la C.E.E. llevan a cabo un estu-

dio conjunto, concerniente a los recursos del agua subterránea, destinado

tanto a las reservas Europeas como a la calidad de las aguas destinadas a

consumo humano. Este estudio constaba de dos fases:

68.

La fase I, finalizada en 1980, daba una imagen ocenpleta, a escala

cc*minitaria (1:500.000) de la repartición de las aguas, de su explotación

y su disponibilidad; además incluía: inventario de las formaciones acuí-

feras, situación geográfica, características geométricas, geológía, lito-

logía, hidrogeología de formaciones acuíferas, inventario de explotación

según la densidad o mallado de regionalización, estaciones de bcanbeo y

manantiales.

La fase II, (fase que más interesa en este estudio), aporta los

elementos necesarios para una evaluación de la vulnerabilidad de las ca-

pas geológicas inventariadas en la fase I, una estimación de la calidad

actual y las causas potenciales de la contaminación, en dos temas base:

- La vulnerabilidad de los acuíferos

- La calidad de las aguas subterráneas

El estudio de la vulnerabilidad de los acuíferos, consiste en la

evaluación del tiempo necesario para que un contaminante conservativo

dispuesto en la superficie del suelo alcance el manto acuífero. Esta in-

formación, completada con la estimación de tiempos de permanencia de los

contaminantes en las capas que atraviesa, obtenidos gracias a las explo-

raciones hechas durante la fase I, y en función de la persistencia de los

contaminantes estudiados, daban acceso a una imagen de la vulnerabilidad

de la capa en cuestión. Este estudio se ilustró con un mapa a escala

1:500.000 del soporte Nhuxdial 1404 utilizado por la fase I.

En cuanto a la calidad de las aguas subterráneas, se llevó un estu-

dio de todas las características, tipos de agua e indicaciones referidas

a la elección de sustancias encontradas, según los límites de concentra-

69.

ción admisibles (cloro, nitratos, sulfatos, sustancias de las listas I y

II de la directiva de las Aguas subterráneas del 12/79). Este tema fue

ilustrado por dos mapas por cada acuífero inventariado en la fase I, pre-

sentados en blanco y negro con formatos A3 y M.

El estudio de esta fase II, estaba basado en los 3 principios o

cuestiones principales, que aparecen cada vez que una actividad produce

una contaminación:

- ¿ cuáles son los contaminantes ?

- ¿ Cuándo llegarán a la zona concertada ?

- ¿ En qué cantidad llegarán ?

Para contestar a estas cuestiones fuá necesario calcular el tiempo

de transferencia entre la superficie del suelo y la capa acuífera. Para

ello se basaron en las siguientes suposiciones:

- El contaminante es una sustancia química soluble en el agua y

conservativa, por tanto, no adsorvible ni biodegradable.

- El contaminante se ca porta ccnm un "trazador ideal", es decir,

que tendrá las mismas características hidraúlicas que el agua pura.

- La circulación es generalmente vertical, sin dispersión.

-La infiltración del contaminante se obtiene bajo condiciones na-

turales de carga hidraúlica.

70.

para obtener los tiempos de residencia con gran precisión y con

fórmulas sencillas , se propusieron varias hipótesis:

A - En caso de que el acuífero esté cubierto por una zona de cobertera

importante, bajo condiciones de flujo, es decir, suponiendo que

toda la lluvia se infiltre ; la velocidad de infiltración es enton-

ces igual a la intensidad de lluvia.

En este caso se aplicó la hipótesis del pistón flujo estaciona-

rio, que supone que todas las partículas del agua se muevan a igual

velocidad e independientes del tiempo. Los tiempos de residencias

(t) en la Z.N.S. fueron dados por la fórmula:

eW = cantidad de agua de la ZNS,ev•L independiente del tiempo (%)

I L = espesor de la Z.N.S. (m)

I = infiltración media anual,supuesta igual a la lluviaeficaz (precipitación - eva-potranspiración ) (mn/año).

t = tiempo de residencia.

B - Para casos de acuíferos semicautivos cubiertos por una zona saturada

(ACUITAREO), se presentaron dos soluciones:

B.1 - Cuando la infiltración es gobernada esencialmente por la llu-

via, la velocidad de infiltración es igual a la infiltración, y

el tiempo de residencia a través del acuitando viene dado por la

fórmula:

n• Lt =

I


L = espesor del acuitarlo (m)

I = Infiltración media anual (mm,/año)

71.

B. 2 - Mando la infiltración depende sobre todo de condiciones im-

puestas por el hambre, y por lo tanto , no existe ninguna rela-

ción single entre lluvia y recarga ; la velocidad de infiltración

viene dada por la relación:

Kv = permeabilidad vertical (m/s)Oh

V = KV ----- Ah = invento de la recarga an • L través del acuitardo (m)


L = espesor del acuirtardo (m)

De esta forma se obtiene que el ti~ de tránsito es:

L L n • L2

V Kv (ph/nL) Kv-Ah

Esta fórmula sólo pudo ser empleada en los Paises Bajos, donde

Kv era conocida.

Com la determinación de Kv y h ¡replicaban un mayor estudio expe-

rimental , incompatibles con los objetivos del estudio , se utilizaba gene-

ralmente una única fórmula de tipo:

n•Lt=

I

Donde n designa bien el contenido da a~ si las capas de recubri-

miento no están saturadas, o bien, la porosidad eficaz si éstas están

saturadas. Además se ccanpletaba la evaluación mediante la consulta de las

condiciones locales no cuantificables, como la litología y la geología de

las capas atravesadas por el contaminante, sobre todo bajo las condicio-

nes más desfavorables, en vez de adoptar los parámetros medios.

72.

La evaluación del tiempo de residencia es, en principio, conserva-

tiva, es decir, que opta por los valores más pequeños. Así, habrá que

tener en cuenta los efectos de drenaje o de descarga de los acuíferos

hacia los cursos de agua superficiales, lo que se traduce en una disminu-

ción de la cantidad de agua que puede infiltrarse verticalmente, disminu-

ción que debe ser tomada al menos en un 50 % de la infiltración original,

ya que desestimar este efecto supondría una sobrestimación de la valora-

ción de la vulnerabilidad.

Por último, la C.E.E. ha enpezado a realizar un 29 estudio de esta

fase , y cuyos principales objetivos son la verificación de estos mapas

prel iminares de vulnerabilidad, ca parándolos con los mapas químicas, así

cano el estudio de las investigaciones hidráulicas y químicas detalladas

de la zona no saturada.

El B.R. G.M. (Bureau de Recherches Géologiques- et Miniéres) realizó,

en 1.975, varios mapas a escala 1:250.000 de la vulnerabilidad a la cán-

taminación del agua subterránea. Estos mapas reflejan la gravedad del

riesgo a una contaminación eventual de las aguas subterraneas, teniendo

en cuenta las características siguientes: porosidad e inVermeaabilidad del

acuífero y de los terrenos que lo cubren.

Posteriormente, durante los 80, ha ido publicando una colección de

mapas de vulnerabilidad de las aguas subterráneas a la contaminación, a

escala 1:50.000, con el fin de proveer los elementos necesarios para una

protección eficaz de la calidad, y cauro consecuencia de ello, la cantidad

explotable. En estos mapas se tiene en cuenta por una parte el grado de

riesgo de contaminación y por otro seleccionan los medios para limitar, e

incluso el iminar , los peligros y consecuencias de una contaminación.

73.

Los riesgos de contaminación del agua subterránea están ligados a

la naturaleza de los terreras s y c' y al régimen de

explotación . Cada uno se presenta en forma de 3 mapas supeYponibles: el

primero, en color (y el único publicado), señala las aptitudes del terre-

no a dejarse penetrar o atravesar por la contaminación; éste se apoya en

la geología , distinguiéndose del mapa geológico clásico en que pone mayor

énfasis en las facies constituyentes del acuífero que en la estratigra-

fía.

El segundo mapa representa los recursos dados, su perímetro de pro-

tección, los recursos explotables, la hidrodinámica de los acuíferos (ve-

locidad vertical y horizontal del flujo del agua, isocronas , ...) el re-

parto de núcleos de población , la calidad química del agua, etc.

El tercer mapa señala los regímenes de explotación, los ejes de

carreteras , los almacenamientos , las zonas industriales , las descargas,

las estaciones depuradoras, etc.

Tanto el segundo cca o el tercer mapa se representan en un soporte

transparente , superponible al primero; ambos son perfectamente actualiza-

bles y perfeocionables en función de los conocimientos y los datos nue-

vos.

En cuanto al primer mapa, sólo representa el acuífero principal y

más importante . Este es seleccionado de entre los cuatro o cinco primeros

terrenos encontrados a partir de la superficie, en función de sus recur-

sos potenciales , de la calidad química y de la transmisividad . Esta se-

lección se hace , principalmente , para salvaguardar y proteger el acuífero.

74.

Una vez delimitado el acuífero o reservorio , interesan:

- Primeramente, su aptitud a dej arse atravesar (ligada a la per-

meabilidad horizontal ( Ñ) y a su fracturación).

- En segundo lugar, su aptitud a dejarse alcanzar ( ligada a la

permeabilidad vertical (Kv) y a la fracturación de los terrenos

que lo recubren.

Las formaciones cristalinas y metamórficas, que no son tonadas caro

verdaderos reservorios , son clasificadas con una leyenda oan;m para sim-

plificar la lectura de la misma.

Las formaciones principales son representadas por colores llenos, y

los terrenos que las recubren por bandas que utilizan el mismo código de

colores, ligado a la permeabilidad, según la clasificación siguiente:

A. AQJIF (Transferencia horizontal)

A.1. AQJIFEF JS EXPLOTABLES

A.1.1. Acuíferos potencialmente muy productivos a productivos

Muy Permeables (}i >10-3 iD/ s): Aluviones , Cantos, etc.

99 transmisivos: Calizas fisuradas con Yarst muy desarrollado.

75.

A. 1.2. Acuíferos potencialmente productivos a poco productivos

Permeables (10-5 /s<Eh < 10- 3 nvs) : arenas , areniscas , calizas

fisuradas no karstificadas

39

A.2. EDICIONES FOCO ACUI F ERAS - POCO O NADA EM=ABLES

A.2.1. Acuíferos Poco a nada productivos

aPoca permeabilidad (IQz< 10-5 m/s) : margas, arcillas, conglome-

radas

B. TERRENOS DE QOBERIURA (transferencia vertical)

B.1. RECUERIMIENDO FRdIECIOR: TERRENOS NO PRODUCTIVOS

Poco a muy poco permeables : limos, loes, arcillas superficiales

B. 2. REPRESEMCION GRAF 'ICA DE LA SUPERPOSICION DE TERRETiOS QUE CU-

ERAN EL ACUIF ERO

Exa ainanio los terrenos desde el resetvorio hasta la superficie, el

primer terreno encontrado con permeabilidad baja es representado por ban-

das horizontales . Si éste a su vez se encuentra recubierto por otro te-

rreno de baja permeabilidad , éste será representado por bandas vertica-

les, traduciéndose esto ccm la proteoción del acuífero.

76.

Si no se encuentran capas con carácter protector, se definirán de

la misma manera los niveles con permeabilidad elevada , lo que indicará un

carácter agravante.

III

M

Ejemplo de representación.

Acuífero muy productivo , de fuerte permeabilidad , cubierto por

un terreno poco o muy poco permeable.

(Por tanto, poco vulnerable a ser contaminado)

Acuífero medianamente productivo , de mediana permeabilidad, cu-

bierto por un terreno de poca permeabilidad que, a su vez, está

recubierto por otro terreno de muy poca permeabilidad.

(Por tanto, maiy poco vulnerable a ser contaminado)

Acuífero Kárstico poco desarrollado , tiansmisivo, cubierto por

una formación muy permeable , pero no acuífera.

(Por tanto, muy vulnerable a ser contaminado)

El resultado de este método es, oc=mo en el resto de los casos, un

mapa de vulnerabilidad basado principalmente en parámetros cualitativos,

cato la litología de la zona de cobertera, por lo que solo representa la

tendencia general de la posibilidad de contaminación en los acuíferos.

En ES también se han desarrollado investigaciones para la rea-

lización de mapas de vulnerabilidad de las aguas subterráneas a la conta-

minación.

77.

Por un lado, el Ice realizó en 1.972 un mapa de vulnerabilidad a

la contaminación de los mantos acuíferos de la España peninsular, Balea-

res y canarias a escala 1:1.000. 000, contribuyendo así al decenio hidro-

lógico internacional. Los principios por los que se ha regido para la

realización del mapa scn:

19 la representación , en principio, de la vulnerabilidad del acuí-

fero superior , ya que considera a los acuíferos inferiores como

poco o nada vulnerables frente a los contaminantes externos.

29 Los afloramientos de las formaciones permeables son tomados cano

zonas por donde cal mayor facilidad pueden infiltrarse los ele-

mento) contaminantes. Por otro lado, los acuíferos cautivos poco

profundos ( espesor de la capa protectora impermeable pequeño),

se indican con el grado de vulnerabilidad de la totalidad de la

formación acuífera.

3º los acuíferos en contacto directo caz el mar son considerados

ceo doblemente vulnerables ( aunque la leyenda explicativa no lo

indica).

49 Las formaciones acuíferas muy permeables y con grandes superfi-

cies de afloramiento son consideradas cano las más expuestas a

la contaminación.

59 Los grupos de formaciones son diferenciados también , de acuerdo

coas la velocidad de propagación del agua (ya que guarda una re-

lación directa con la propagación del agente contaminante).

78.

62 La eliminación del agente contaminante en un tipo de acuífero u

otro y dependiendo del tipo de contaminante que sea , no se ha

tenido casi en cuenta a la hora de realizar el mapa.

La leyenda adoptada para este mapa es:

1 - TERR S DOPIDE LOS ACUIFER06 SON MUY VUIZ~BLES A LA COZJI

CICH . ZCMS DCNDE ES PIDCESARIO R LAS MEDIDAS PIW=VAS

Q Formaciones aluviales. Acuíferos libres

Formaciones muy fisuradas

Formaciones fisuradas

2 - TERRENOS D=IDE LOS AQTIFER06 SE ENCUEN N PROTEGIDOS,

BIEN DE LA F1IPRADA DE LOS AGENI= , O BI EN DE SU PRO -

PAQ4CION , POR CIEIMS aRRACTERISTICAS ESPECIF'IC'AS

Acuíferos aluviales cautivos poco profundos

Acuíferos en arenas o areniscas

3 - TERRE1= DCMZ LA C N DE IDO ACUIFF O PUEDE REVESTIR

CULWTERISTICAS MUY VARIABI ES, FOR SER AQUELMO GERMUMM= POCO

EXTENSOS Y DE MUY DIVERSOS TIPOS

la - Formaciones de permeabilidad variable (series multi-

capa, alternancia de materiales muy poco o nada per-

meables, zonas muy catipartimentadas tectónicamente;

formaciones no hamogéneos, con cambios laterales de

facies)

79.

4 - ZMM EN LAS QUE, FLOR UD MUSM PRACPIMMEKIB Apler4ucmaw DE

FIGIC��S PE[MBIFS , LA C = C s AFECTARA CASI iV1-

MENTE A LAS AGUAS DE SUPERFICIE

i - Formaciones sedimentarias impermeables

Terrenos antiguos , plegados y metaaorfizados

Terrenos graníticos y ultrametamárficos

con este mapa se pretende exponer el grado de vulnerabilidad de los

acuíferos frente a los posibles contaminantes, suministrando criterios

que contribuyan a una mejor planificación.

Sin embargo , el resultado fuá un mapa de carácter cualitativo, que

no llega a alcanzar el objetivo principal . En primer lugar, no da una

definición clara y concisa del concepto vulnerabilidad , por lo que su

cartografía se hace ya difícil. Por otra parte, se basa en conceptos li-

tológicos , dando una vulnerabilidad de carácter cualitativo , y no un gra-

do de vulnerabilidad cuantitativo , cauro dice en un principio que pretende

conseguir . Otro inconveniente es que evalúa la vulnerabilidad basándose

en varios criterios a la vez, vagos , relativos y diferentes . Por último,

la cartografía del mapa a escala 1 : 1.000.000 es demasiado pequeña para

alcanzar un nivel de detalle apropiado para predecir el peligro de conta-

minación , la protección del agua subterránea, las respuestas rápidas a

contaminaciones inesperadas, etc.

A pesar de todos estos inconvenientes, tiene a su favor el figurar

corro el primer intento de mapa de vulnerabilidad realizado en España.

Además , en estos últimos años , el ITGE está realizando una serie de in-

vestigaciones regionales, con objeto de evaluar la vulnerabilidad de los

acuíferos frente a los vertidos de residuos industriales, así carro estu-

80.

dios que permi tan calcular con mayor precisión los peligros de c ntamina-

cián por inyección profunda, etc...

Por otra parte, en el "Estudio hidroquimico del acuífero de la Vega

de Granada", tesis realizada por Antonio Castillo Martín en 1.986, dedi-

ca un capítulo a la vulnerabilidad a la contaminación de las aguas, cuyo

principal paso es dotarlo de una cartografía adecuada al respecto, como

ayuda en la protección de aquellas zonas que se nuestren más vulnerables.

Para la caracterización de la vulnerabilidad se hace uso de la siguiente

información y material:

a) Mapa piezamétrico

b) Mapa de isoespesor no saturado

c) Mapa de isoespesor saturado

d) Mapa de permeabilidad (horizontal)

e) Valoración de la distribución de permeabilidades verticales

f) Mapa hidra-litológico

Los criterios de definición de la vulnerabilidad a la contaminación

son cuatro, para los que se realizaron los mapas de distribución corres-

pondiente:

1. Afectabilidad : impacto que tendría una contaminación en un caso

ideal y extietm, aguas abajo del punto de vertido. (Baja 33%,

media 33-66%, alta 66%)

2. Poder de autodepuración y tiempo de llegada del contaminante a

la frania saturada : ambos parámetros se consideran directamente

proporcionales a la potencia del espesor no saturado y al con-

tenido medio en minerales de arcilla (1-Alto, 2-Medio, 3-Bajo).

81.

3. V ción ea ..•,, 1_�!��!a-!ser= difícil

establecer en qué sentido crea su peligrosidad . Se considera que

el ccntaminante se nieve a la misma velocidad que el agua. Cuan-

do se trata de contaminantes poco tóxicos , el efecto de propaga-

ción y dispersión sería depurador, al rebajar las concentracio-

nes por debajo de límites inconvenientes , en este caso la escala

se invertiría . ( 1. Baja , 2. Media , 3. Alta ; Puede invertirse)

4. Posibilidad de descontaminación : o vulnerabilidad a la contami-

nación , que dependerá de la posibilidad de una actuación descon-

taminante , a la que puede recurrirse en casos extremos . (1. Al-

ta, 2. Media , 3. Baja)

La caracterización global de la vulnerabilidad se caracteriza por

la suma del valor cualitativo asignado a cada uno de los cuatro criterios

de evaluación, resultando:

VALARACIGI

Vulnerabilidad o peligrosidad

de 4 a 6

de 7 a 9

de 10 a 12

CARACI'ERZZACION

ALTA

NAJY ALTA

EX7RWDAMENTE ALTA

El resultado muestra, cono bién dice su autor, un grado de vulnera-

bilidad basado íntegramente en criterios cualitativos, dando únicamente

una aproximación o valoración relativa de la caracterización global de la

vulnerabilidad.

Actualmente, el ITGE está trabajando en la elaboración de un modelo

de evaluación a la contaminación por pesticidas, mediante el modelo CRIP-

TAS. Los parámetros que controlan la vulnerabilidad de los acuíferos son

82.

elegidos después de una valoración completa de las características de los

datos influyentes; estos parámetros son:

C --- Conductividad hidráulica del acuífero

R --- Recarga neta del acuífero

I --- Impacto de la zona no saturada

P --- Profundidad del nivel del agua

T --- Topografía (pendiente)

A -- Acuífero (tipo de roca)

5 --- Suelo (tipo)

A cada uno de estos factores se les valora cuantitativamente. El

sistema de evaluación consta de 3 partes:

a) Pesos : evalúa la importancia relativa de cada factor respecto a los

otros. Este peso relativo va de 2 (para el menos significati-

vo) a 5 (para el más significativo).

b) Rangos : cada factor se divide en rangos o tipos medios significativos

que tienen un impacto en la contaminación potencial de los

acuíferos.

c) Valores : cada rango se evalúa con respecto a los otros para determinar

la importancia relativa de cada uno respecto a la contamina-

ción potencial. Estos valores oscilan entre 1 y 10.

La ecuación para determinar el índice CRIPTAS es:

Contaminación potencial = (ai . Pi)

sierdo al = los valores dentro de cada uno de los rangos de cada factor y

Pi = los pesos relativos de cada factor.

83.

Una vez calculado el índice, es posible identificar áreas que son

más susceptibles a la contaminación por pesticidas (aquellas con mayor

índice), de otras menos susceptibles (con índices menores).

El sistema de evaluación CRIPTAS es un sistema normalizado que per-

mite valorar la vulnerabilidad de los acuíferos de una forma homogénea.El

índice CRIPTAS sólo proporciona una herramienta de evaluación relativa, y

no está diseñado para proporcionar respuestas absolutas.

Sin embargo, es un método basado en datos fácilmente obtenibles y

accesibles, que se puede obtener en poco tiempo y con un coste mínimo.

Además, los pesos asignados a los factores significativos pueden variar

dependiendo del uso que se le dé al suelo, en función de las prácticas

agrícolas, uso mayor o menor de pesticidas, etc.

Después de todo lo visto hasta aquí, se deduce que los mapas de

vulnerabilidad del agua subterránea se llevan realizando desde hace ya

algún tiempo. Sin embargo, la metodología para la confección de estos

mapas, designación de símbolos, colores, etc. no han sido todavía inter-

nacionalmente coordinados o estandarizados. Incluso dentro de un mismo

país los mapas de vulnerabilidad de aguas subterráneas son confeccionados

usando métodos diferentes.

Los mapas no son arables a escala mundial y su entendimiento

internacional es bajo. Sería muy interesante hacer un esfuerzo coordinado

para estandarizar los principios metodológicos, realización y clasifica-

ción de los mapas de vulnerabilidad de aguas subterráneas a la contamina-

ción.

84.

S. 2. INICIc1 Y CWRIVCB A C 3BRIR

La cartografía de la vulnerabilidad representa la técnica de valo-

ración y presentación de la vulnerabilidad del agua subterránea, caro

función del espacio y el tiempo.

El motivo por el que se elige esta técnica, se debe a que el método

cartográfico es uno de los instrumentosu básicos más ccm�pleto para la re-

presentación de la vulnerabilidad de las aguas subterraneas.

Por otra parte se pretende mejorar las anteriores cartografías de

la vulnerabilidad realizadas hasta ahora, puesto que está basada en: un

concepto claro, ya definido, del término vulnerabilidad, traducido a

tiempos de tránsito; una selección de un reducido numero de parámetros

cuantificables, en donde se han eliminado criterios subjetivos; un mayor

nivel de detalle,, reflejado en la escala que debe emplearse en este tipo

de mapas (1:100000, 1:50000, 1:25000).

Esta cartografía de la vulnerabilidad ayudará a proporcionar la

información preliminar y los criterios para tarar decisiones que cubran

objetivos cano:

- Designación del uso de las tierras y asignación de los recursos

del agua dentro de la planificación regional, relacionada con el

control de la calidad del agua subterránea.

- Legislación, en cuanto a la alteración y prácticas del suelo por

uso de la tierra, en relación con la protección de la calidad

del agua.

85.

- Asentamiento y facilidades de actuación en la ubicación, reci-

claje y tratamiento de residuos.

- Selección y control de las actividades de reducción de la conta-

minación.

- Distribución y control de la red de supervisión de la calidad


- Distribución de presupuestos relacionados Con la contaminación


5.3. CRITERI08 DE CUAN=CA=CE

Para que la cuantificación o valoración de —la vulnerabilidad sea

efectiva, ésta debe basarse en determinados criterios, que sigan las li-

neas establecidas en los estudios de vulnerabilidad que se lleven a cabo

por el resto de los paises de la C.E.E., y que son:

- Que tenga relevancia en los procesos para tomar decisiones, es

decir, que la información obtenida en la cuantificación de la

vulnerabilidad tenga utilidad.

- Que la información utilizada posea una exactitud o un nivel de

confianza bueno.

86.

Que la información que se ofrece en la cuantificación de la vul-

nerabilidad sea presentada de forma clara, simple y apropiada, y

que englobe los parámetros esenciales mínimos para confirmar su

validez.

Que se lleve a cabo la actualización de la información, propor-

cionada por la cuantificación de la vulnerabilidad en el control

de la calidad del agua subterránea, para asegurar las decisiones

tcaiadas por las autoridades y demás entidades coapetentes.

Que presente una gran adaptabilidad, es decir, que los datos

necesarios para la cuantificación se presenten mediante una co-

rrecta organización, a la que puedan acceder varios usuarios,

así como la facilidad para extrapolar la información de un lugar

a otro dentro del sistema, y para su actualización a lo largo

del tiempo.

�1 � H yl M I• � � V • M •' 15�:

Para la realización de los mapas de vulnerabilidad de las aguas

subterráneas la mayor o menor cantidad de los datos disponibles en cada

área de estudio, van a imponer determinadas limitaciones a los mapas.

La primera limitación será que estos mapas de vulnerabilidad sólo

podrán ser elaborados para aquellas regiones y zonas en las que se hayan

definido sistemas acuíferos y sean conocidos tanto su gecaretría y límites

naturales o artificiales, corro su =portamiento hidráulico. Esto se so-

lucionará en parte si se realizan los mapas de vulnerabilidad sobre una

87.

base hidrogeológica , es decir, basados en mapas hidrogeológicos, siempre

que éstos estén confeccionados.

En cuanto a los parámetros relativos a la zona no saturada, se exi-

ge conocer la litología y los espesores . Tanto los datos de una cano los

del otro se van a poder obtener de los pozos y sondeos de agua subterrá-

nea.

El espesor de esta Z . N. S . , factor fundamental en la fórmula para

calcular el tiempo de tránsito , está disponible en los ficheros compute-

rizados de las bases de datos de inventarios , etc., ya que se toma ca

zona no saturada la zona comprendida desde la superficie del terreno has-

ta la superficie del agua subterránea . Esta distancia entre estas super-

ficies se cuantifica por la cota piezanétrica de cada punto acuífero .

Estas medidas han de estar acompañadas por: fecha de la medida , numero de

la muestra , profundidad del pozo y número de identificación del punto.

Surge aquí la primera limitación , ya que la distribución de puntos acuí-

feros es muy irregular, por lo que habrá zonas en las que la densidad de

información sea muy grande y zonas donde ésta casi no exista . Esto obli-

gará a extrapolar los datos de piezanetría a aquellas zonas donde no se

tengan datos.

En cuanto a las litologías , la limitación principal igual que ocu-

rría con el nivel freático, se debe a la existencia de zonas con muy baja

densidad de información, por lo que habrá que recurrir de nuevo a la ex-

trapolación de los datos litológicos, En segundo lugar, será necesario

definir unos "tramos-litológicos-tipo", en función de las litologías que

integran el conjunto del espesor no saturado, en los puntos acuíferos,

88.

para así poder asignarles los parámetros hidráulicos obtenidos en la bi-

bliografía, a los diferentes tramos definidos en la columna-tipo.

otra de las limitaciones va a venir dada por la recaxua , es decir,

la precipitación media anual máxima; esta variable deberá también venir

acompañada de la fecha y la identificación geográfica del punto donde se

tatuó la medida, es decir, la situación geográfica de la estación pluvio-

métrica. Al igual que en los casos anteriores, la densidad de información

va a ser irregular y además la situación de dichos pluvial tros no va a

coincidir con la de los puntos acuíferos. fl definitiva, habrá que recu-

rrir de nuevo, a la extrapolación de datos.

La última limitación va a venir dada por la existencia de un "fac-

tor actual" de contaminación, causado por la existencia actual de una

contaminación ya detectada, puesto que en este estudio se considera a los

acuíferos en estado virgen. Sin embargo, muchos de-ellos están, en algún

grado, afectados por la contaminación.

Esta situación, así cetro otras circunstancias especiales , como los

casos de influencia de río, riego , bambeo , intrusión marina ... recibi-

rán, más adelante (capítulo 5.8), un tratamiento especial.

89.

S. S. SEt C IC« DE LAS rWeamAS 8D(PLIPIC7DAS

la vulnerabilidad de un acuífero se va a determinar en función del

tiempo de tránsito de un contaminante ideal, con las características hi-

draúlicas del agua pura , a través de la zona no saturada . Este cálculo se

llevará a cabo en cada uno de los diferentes puntos acuíferos en los que

se disponga de información , cauro espesor de la zona no saturada , litolo-

gia de la columna, etc.

El tiempo de tránsito en cada punto se encuadrará dentro de un gra-

do o intervalo de vulnerabilidad, que será definido más adelante (capítu-

lo 5.7).

Como se ha podido observar anteriormente en la tabla 3.5, son va-

rias las fórmulas seleccionadas para calcular el tiempo de tránsito, y

todas ellas son sencillas y muy similares. Por ello, la elección de una

única ecuación para calcular la vulnerabilidad de los acuíferos es una

tarea un tanto subjetiva. La mejor forma de solucionarlo sería elegir va-

rias de ellas, que permitan la ccxparación de los resultados y la validez

del método, o elaborar una nueva fórmula a partir de las ya existentes.

Para ello se deben elegir aquéllas con operaciones más sencillas,

en las que difieran alguno de los parámetros que van a caracterizar a los

materiales que van a ccattponer la zona no. saturada. Sin embargo, solo son

dos las fórmulas que difieren en cuanto a los parámetros que usan. La

primera de ellas, es la más general, y es en la que estan basados la ma-

yoría de los estudios realizados hasta ahora; la segunda, presenta unas

diferencias palpables respecto al resto, sin embargo, es cierto que tam-

90.

bién se han supuesto bajo unas condiciones distintas a las demás, por lo

que se va a ~robar también su validez como fórmala a cottparar.

Fórmalas prepuestas

La primera fórmala propuesta para calcular el tiempo de tránsito,

está desarrollada a partir de las ecuaciones utilizadas por la C.E.E. y

el servicio Hidrológico de Israel (Y.Bachman y M.Collin), está basada en

un modelo de flujo-pistón, bajo condiciones naturales de carga hidraúli-

ca, que considera que el contaminante posee las mismas características

hidraúlicas que el agua pura, sin sufrir reacciones químicas y cuya cir-

culación es esencialmente vertical, sin dispersión.

NT 1 ni . Li

oC• R 1=1

donde: T = tiempo de tránsito (años)

R = precipitación media anual máxima de la serie histórica (mnVa)

N = numero de capas de la zona no saturada

ni = capacidad de retención específica de la capa i (s±), si se

trata de una zona no saturada o porosidad eficaz

zona de cobertera está saturada (acuitando) (%).

Li = espesor de la capa i (mn

O(= fracción que va a alcanzar el agua subterránea (%)

(mi) , si la

Este valor de 0( está referido al coeficiente de infiltración, lo

que equivale a la precipitación menos la escorrentía superficial y la

evapotranspiración real.

91.

Existe un método para calcular la escorrentía superficial, realiza-

do por el mopu, Dirección General de carreteras y caminos vecinales (Nor-

ma 5.1 - IC, 1965). Este método utiliza cuatro parámetros, caro la pen-

diente del terreno, la permeabilidad del suelo, la vegetación y la capa-

cidad de almacenamiento . A cada uno de éstos se le asigna un índice K. La

suma de los indices de estos cuatro parámetros dará un numero que se co-

rresponde con un coeficiente de escorrentía C.

En cuanto a la evapotranspiración real, ésta puede ser calculada

mediante varios métodos (Peroran , Thornthwaite, Blaney-Criddle, Makking,

Turc ...) en función de las precipitaciones y las te eratuias ; fáciles de

obtener gracias a los Institutos Meteorológicos y otros servicios públi-

cos encargados de su consecución. Dichos métodos pueden consultarse en

cualquier bibliografía sobre el tema.

Todo este estudio de la escorrentía superficial y de la evapotrans-

piración llevaría bastante tiempo y ccinplicaría el cálculo de k*(R).

Por otra parte, el método que se pretende llevar a cabo en este

proyecto, tanto por si mismo cano por su objetivo preventivo, debe consi-

derarse caro un método de valores de vulnerabilidad maximos, es decir,

que mantenga un factor de seguridad ante un caso concreto.

Normalmente, los valores obtenidos por medidas directas en las es-

taciones de aforo dan valores considerablemente mas pequeños para la es-

correntía (entre el 20 y el 50% incorporando también la aportación subte-

rránea). Estos valores difícilmente son sobrepasados por la lluvia útil

sobre terrenos detrític os .

92.

Teniendo en cuenta que se pretende obtener valores de vulnerabili-

dad para los casos más desfavorables , se consideran los valores de o( que

se reflejan en la tabla siguiente, tcanando oC ocio el 50% de la lluvia

útil obtenida.

PENDIENTE 30% 10 - 30% 5 - 10% 5%

POROSIDAD 1% 1 - 10% 10 - 20% 20%

VEGMCION 1% 1 - 10% 10 - 50% 50 - 90%

IWVIA ITI'IL 25% 50% 75% 100%

o< 12,5% 25% 37,5% 50%

Por ejemplo: supongamos que realizamos el estudio en el aluvial de

un río, en el que se han diferenciado varios niveles de terrazas planas,

(pendiente = 5%), con vegetación abundante, (50-90 %) y porosidad media-

alta, (10-20 %); por tanto o( = 45 % . Este aluvial queda limitado en sus

bordes por depósitos margosos, con pendientes suaves (10-15 %), con vege-

tación escasa (1-10 %) y porosidad media (1-10); y por tanto 4..= 25 % .

El nivel piezométrico se sitúa entre 4 y 6 metros, manteniendo un parale-

lismo con la superficie del terreno. La precipitación media anual máxima

es de 600 muVaño. la descripción litológica de los tres puntos acuíferos

situados en la terraza inferior, la terraza media y el mioceno, así como

sus parámetros físicos son:

Espesor Z.N.S. LitologíaCapacidad Ret. Esp.

Oi

Ter. inf. 4,5 m Suelo 10%

Suelo (5 m) 10%Ter. med. 5,1 m

Gravas limosas 15%(0,1 m)

5 m 1 Margas azules 1 15%

93.

Los tienVos de tránsito en estos 3 puntos, a través de una zona no

saturada (no acuitando) y según la fórmula propuesta de flujo-pistón,

serán:

NT = 1 >- Li • Oi

R i=1

TTer.inf = 1 ( 4.500 x . 10%) = 1,6 años45% . 600 ~año

TTer.med = 1 ((5.000 m. 10%) + ( 100 nan.15% )) = 1,9 años45% . 600 nnii/año

TMioc. = 1 (5.000 m . 25%) = 8,3 años25% . 600 Mm/año

La segunda fórmula que se podría utilizar para calcular el tiempo

de tránsito, que difiere de la anterior en la elección de los parámetros

y así poder comparar los resultados con la anterior, es la desarrollada

por la UNESCO/IAH de S.S.D.Foster, sin embargo, ésta es específica para

regímenes de sobrecarga hidráulica y, por tanto, no tiene en cuenta el

tipo de clima ni la precipitación media anual.

Este método supone que el tiempo de tránsito es función únicamente

de la litología, por lo que se basa en la porosidad eficaz, la conducti-

vidad hidráulica y el espesor de ' la zona no saturada , por lo que va a

manifestar una gran susceptibilidad a la contaminación.

NT = 1 >- Li (m/Kv)

365 i=1

94.

donde : T = tiempo de tránsito (años)

Li = espesor de la capa i en la zona no saturada (m)

m = porosidad eficaz (%)

Kv = conductividad hidráulica saturada (n;/día)

N = número de capas de la zona no saturada

Tanto los valores de porosidad como los de conductividad hidráulica

vienen reflejados en la tabla 3.3.7.

En la práctica, este caso raramente se alcanzará bajo condiciones

de campo. La aplicación de esta ecuación en la práctica manifiesta una

gran susceptibilidad, reflejada en la reducción radical del tiempo de

tránsito, cato se puede ~robar si aplicamos esta fórmula al ejemplo

anterior.

Ejemplo: Supongamos el ejemplo anterior . Los valores de los paráme-

tros que la fórmula de la I.A.H. necesita son:

Espesor (m) Litología (n /día) Porosidad %

Ter. inf. 4,50 Suelo 4,3 . 10-2 10%

Suelo (5 m) 4,3 . 10-2 10%Ter.media 5,10

Gravas limosas(0,1 m) 4,7 . 10-1 15%

Mioceno 5,00 Margas azules 9,5 . 10-3 5%

Según la fórmula propuesta por la I.A.H., los tiempos de tránsitoserán:

T = 1365

N

� Li ( m)i=1 Rr

95.

TT.j = 1 . 4,5 m ( 0 ) = 0,0287 años (=10,4 días)65 4,3 . 10-

TT.med = 1 í(5 m ( 4 , 3 . 10 ) + 0,1 m(4,7

0,1510-

)) 011,0319 añosdías)

TMioc. = 1 . 5 m ( 05x) = 0,072 años (=26,3 días)765

9,5 .10-

Ccmo demuestran los resultados, este método no puede aplicarse en

casos de infiltración natural, sino, únicamente en casos de régimen de

lluvias permanentes, inundaciones, etc., lo que produciría una reducción

radical del tiendo de tránsito, tal como ocurre en el ejemplo.

Por tanto, solo se aplicará la fórmula definitiva elegida al prin-

cipio, la cual permite elegir una de las dos opciones que refleja el pa-

rámetro ni' (capacidad de retención específica y porosidad eficaz ), cuyos

valores se encuentran reflejados en la tabla 3.3.7. La elección de ni,

será labor del hidrogeólogo, en función de las características de la zona

que se esté estudiando.

NT 1 2: ni . Li

oC • R i=1

Esto va a impedir la curación de métodos de evaluación de la

vulnerabilidad, mediante fórmulas distintas, debido a que, en las condi-

ciones establecidas para este estudio, todas las ecuaciones son práctica-

mente iguales.

96.

5.6. IQ8 D~ IZ BASE

Una vez seleccionada la zona o área donde se va a aplicar la fórmu-

la elegida para calcular el tiempo de tránsito, se pasa a la obtención de

todos los datos de base que se van a necesitar.

La principal ayuda se va a obtener de las bases de datos de los

inventarios de puntos de agua o en su defecto de las propias hojas de

inventario de campo.

De estas bases de datos u hojas de inventario se seleccionará la

información necesaria para poder aplicar el método. Esta información va a

ser:

- la posición espacial, que viene dada por las coordenadas del

punto (Lambert, LYIM, geográficas)

- El número de identificación del punto. Este manero consta de 9

dígitos, de la siguiente forma:

1 3 3 9 - 3 -T- T

0071-

Hoja geológica Octante NQ de muestra

1:50.000 (de 1 a 8) (1 - 9999)

- El nivel piezanétrico máximo que va a equivaler al espesor de la

zona no saturada (m)

- La fecha en que se tomo la medida máxima.

97.

La profundidad del pozo o de la obra en cuestión (m); lo que

permitirá la aplicación de la fórmula a un solo nivel acuífero

así si se selecciona un acuifero profundo situado a.ni ¡y

una profundidad de 30 m., todos los pozos con menor profundidad

serán rechazados , puesto que no darán información sobre ese

acuífero .

La columna o corte geológico en el espesor de la zona no satura-

da. A cada tramo litológico de la zona no saturada representado

en el corte geológico , se le hará corresponder con uno de los

tramos-tipo que se han definido en la tabla 3.3.7. A cada tramo

definido se asignan los valores de los parámetros correspondien-

tes a cada tramo-tipo , obtenidos de la literatura consultada.

Esta definición de litologías y asignación de parámetros al con-

junto del espesor no saturado en los puntos acuíferos, es labor

del hidrogeólogo.

El otro grupo de datos de base , necesarios para la aplicación de

este método, se podrán obtener de los Institutos Meteorológicos y demás

organismos públicos encargados de su consecución . Estos datos van a ser:

- La situación geográfica de la estación pluviométrica: para ex-

trapolar sus datos al punto acuífero más Cercano.

- Las precipitaciones medias anuales de toda la serie histórica,

de las que se elegirá mediante programa la máxima anual.

- El año correspondiente a la precipitación máxima elegida.

98.

S. 7. EL G~ DE

5.7.1. Clasificaciones realizadas

la cuantificación del término vulnerabilidad mediante los tiempos

de tránsito, lleva a definir los grados de vulnerabilidad mediante inter-

valos o espacios de un tiempo a otro.

Antes de determinar estos intervalos de vulnerabilidad, conviene

dar un repaso a las clasificaciones que se han desarrollado en anteriores

estudios.

Cada una de ellas se basa en un número distinto de parámetros, los

cuales suelen ser valorados de forma cualitativa, por lo que su clasifi-

cación resulta muy subjetiva.

Ninguna de ellas servirá de modelo para el estudio que aquí se rea-

liza, ya que la mayoría no tiene en cuenta el tiempo de tránsito, y aque-

llos que se basan en el tiempo lo hacen en función de un contaminante en

concreto, lo que implicaría además una cartografía por cada contaminante

en cuestión. No obstante se presentan estas clasificaciones coso referen-

cia y ayuda a la clasificacion propuesta para este proyecto.

A - Según Tbcmas Haertlé, 1983:

Basa la valoración de la vulnerabilidad en dos parámetros:

- el espesor de la zona no saturada

- la composición litológica de ésta

99.

De esta manera se obtienen tres grados de vulnerabilidad:

AIDA MEDIA

Z 0 N A N O S A T U R A D A------------

BAJAPERMEABILID.ARCILLA-LIMO

PERMEABLE : ARENA Y GRAVA

GRANO FINO GRANO GRUESO '

0 - 1 mDISTANCIA ------------

> 1 - 5 m ALTAAL NIVEL ------------

> 5 - 10 mPIEZO METRICO ------------ ----- ---

> 10 m B A J A �ai------------------------------------------

En el caso de que la zona no saturada esté formada por varias capas

de distintas cztposición, la clasificación será:

PARA ZONAS MULTICAPAS

ZONA NO SATURADA, GRANO FINO-------------------0-5 m 1 >5-10 MI> 10 m

ZONA NOSATURADA

BAJAPERMEABILIDAD

B

0-1 m KtA

>1-5 m BATA

- Se Ún P. De Ñ edt , W. De Breuck , W. Loy, T. Van Autenboer y E. Van

Dijck, 1987.

Basan la clasificación para el cálculo del grado de vulnerabilidad,

en tres parámetros :

- Caxposición litológica del acuífero

- Tipo de cobertera

- Espesor de la zona no saturada

100.

Así, relacionando los tres parámetros entre sí, se consiguen cinco

intervalos de vulnerabilidad:

Grado Indio Acuífero Cobertera Z.N.S.

COLMEMEy yE

Aal caliza, areniscay marga z 5 in o arenas 410 m

MUY VULIZERABLE

Bal

Aa2

Ba2

cal

Gravas

Caliza, areniscay marga

Gravas

Arenas

Z5mo arenas

L 5 m o arenas

* 5 m o arenas

L 5 m o arenas

!lOm

>1O m

>1O m

t 10 m

VUL.RABLE

DERADAMENTEVUIZERABLE

Ab

Bb

Cal

Ac

caliza , areniscay ' marga

Gravas

Arenas

caliza , areniscay marga

Margosa

Margosa

5 m o arenas

Arcillosa

lO m

Bc

Cb

Dal

Gravas

Arenas

Arenas margosaso arcillosas

Arcillosa

Margosa

5 m o arenas 10 m

Da2 Arenas margosaso arcillosas 5 m o arenas > 10 m

FOa) VUINa ABLE Cc

Db

Dc

Arenas



Arcillosa

Margosa

Arcillosa

101.

C - Según Milan Vrána, 1977:

Se utilizan varios parámetros para el cálculo del grado de vulnera-

bilidad, de forma arbitraria , es decir , mediante una serie de caracterís-

ticas o paró metros de las rocas que forman el acuífero, como la canposi-

ción litológica del acuífero, conexión hidráulica, permeabilidad ...

Así, relacionando uno, dos y/o tres parámetros entre sí, consigue 7

grados de vulnerabilidad:

- Acuíferos en rocas carbonatadas te alta

- Acuífero en sed . no consolidados cm co-

nexión hidráulica con el agua superficial Muy alta

- Acuíferos en sedimentos no consolidados

sin conexión hidráulica Alta

Acuíferos en sed. no

consolidado con baja

permeabilidad a tra-

vés de poros y fisuras

Predominio depermeabilidadpor poros moderada

Predominio depermeabilidadpor fisura Variable

- Acuíferos en zona fracturada y fisuras

de rocas ígneas Baja

- Acuíferos en zona fracturada y fisurada

de roca metamórfica Muy baja

102.

D - Según G. B. Eagelen, 1985:

Utiliza un modelo que se basa en tres Parámetros Para el cálculo

del grado de vulnerabilidad:

- Litología de los sistemas de agua subterránea

Magnitud de los sistemas hidrogeológicos

- Localización del impacto

Así, obtiene una matriz de vulnerabilidad en varias escalas, para

aquellas partes del sistema acuífero con litologías diferentes, para es-

pacios de tiendo de corto a intermedio, (de horas a siglos).

Relacionando los tres parámetros entre sí consigue expresar la vul-

nerabilidad como escala relativa, con 6 rangos distintos, que van de 0

(no vulnerable para la escala de tiendo dada ) a 5 (altamente vulnerable).

SISTEMAS DE AGUAS SUBTERRANEAS EN SEDIMENTOS NO CONSOLIDADOS

GRAVAS Y ARENAS LODOS Y ARCILLAS TURBA

Local, 1Subregionat 1 Regf

1 superfic . )intermedio prooral,fundo

1 Local, ISubregi~tl Regional , Local, ISubregionatl

1 superfic . )intermedio 1 profundo 1 superfic. ¡Intermedio 1

Regional,

profundo

1 Zona de entrada , 1¡transporte vertical y ¡¡hacia abajo en ares 1 5

1

C

1

1 3 1 411 3

11

2

1

1 3 2 ¡ 1¡ superficial grerde . 1 1

1 11

1Zona de tránsito , 1 1 1 1 1 1

)transporte (sub•)horil 1 1 1 1 1 1lzontat en arcas super ¡ 1 1 1 1 1 1Ificfales restringidas ) 3 1 0 1 2 1 0 0 1 2 1 0 1 0(principalmente . 1 1 1 1 1 1 1

Zona de salida, 1 1 1 1¡transporte vertical 1 1 1 1 1 1¡hacia arriba en arcas ( 1 1 1 1¡superficiales peque - 2 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0¡ñas e intermedias . 1 1 1 1 1 1 1 1

1

Matriz de vulnerabilidad en varias escalas , para las partes del sistema de agua subterránea en litologlaa diferentes,

para espacios de tiempo de corto a intermedio , ( de horas a siglos).

103.

E - Segúl Yehuda Baclmlan y Martín Collin ; Servicio Hidrológico de Is-

rael, 1987:

utilizan 4 parámetros para el cálculo del grado de vulnerabilidad:

- T = tiendo de tránsito de la Z.N.S.

- t = tiempo desde la aplicación del ccntaminante en la superfi-

cie del suelo

- Bn = volumen de mezcla del A. Subt. por unidad de área

- F/Js = degradación del contaminante

Mediante el producto de los valores de los cuatro parámetros, en

términos medios (o parámetros de distribución), sobre celdas de superfi-

cies que posean hcanogeneidad hidrogeológica y administrativa, se obtienen

los valores cuantitativos de vulnerabilidad.

El producto final de la cartografía de la vulnerabilidad será, por

tanto, una presentación de•las cantidades mencionadas arriba para cada

contaminante, que pueda tener un impacto sobre alguna de las categodas

relevantes del uso del agua.

F - Según A. Villtm seo, O.S.Jacobsen y C.Sonderskov, 1983:

Utilizan 4 parámetros para el cálculo del grado de vulnerabilidad:

- ART'= capacidad de transferencia del agua

- I' = índice de interfluj o

- SA' = adsorción relativa

- RA' = reducción relativa

104.

Relacionando estos 4 parámetros obtenernos un índice de vuinerabili-

dad mediante la fórmula:

(ARTA + I' + SA' + ART')/4

F,-te índice variará de 0 (poco o nada vulnerable) a 4 (altamente

vulnerable).

G - Según Y.J.Meeks , Metnber, ASCE y J.D.Deaa (método del L.P.I.), 1989:

Se utilizan otros cuatro parámetros para el cálculo del grado de

vulnerabilidad:

- V = velocidad del agua en el suelo

- R = coeficiente de retardo

- z = profundidad del agua subterránea

- h = radio de degradación del contaminante

Relacionando estos 4 parámetros mediante la fórmula:

LPI = 1.000 * V/R * z * A

se obtiene el valor del LPI, que es el índice de lixiviado potencial, el

cual es proporcional de la susceptibilidad del agua subterránea a ser

contaminada, por tanto indica su vulnerabilidad. la vulnerabilidad se

expresa mediante 5 intervalos:

MUY AMPO: 90

AIM : 75 - 89

MODERADO: 50 - 74

BATO : 25 - 44

MUY BAJO: 24

105.

H - Según R.Btornzková , J.Vrba, Stavební geologie , Cheooslovaquia,1983:

Uno de los últimos modelo de clasificación, se obtiene de la utili-

zación de cuatro parámetros para calcular la vulnerabilidad, dándole a

cada uno de ellos una serie de puntos o índices, de forma que al sumarlos

dan un valor, que va a caracterizar el intervalo de vulnerabilidad.

Paráme _ Valores Puntuación

- Permeabilidad: > 2.3E-05 15

2,3.10-5 - 5,7.10-6 10

< 5,7.10-6 5

- Espesor Z.N.S.: 0 - 5 m 15

5-20m 10

20 m 5

- Transmisividad: > 1.10-3 15

1.10-03 - 1.10-4 10

< 1.10-4 5

- Fluctuación N.P.: ) 4 m 14

2 - 4 m 10

0 - 2 m 5

- VUINERABILI ALTA 60 - 50

MEDIA 45 - 35

BAJA 30 - 20

106.

I - según Rorst Aust , UOSM - IAE. Federal Republic of Gel, 1983

Esta última clasificación de la vulnerabilidad del agua subterránea

en relación con la protección a la contaminación desde la superficie,

está realizada en base a tres parametros:

TIPO DE TIPO DE ROCAAGUIFERO NO SATURADA

Carbonatosy yesos

AC Acuífero otras rocasU durasI libre

E Arenas yR gravas0

PR ROCAO CONFINADA,DUC Limos yT max asI AcuíferoV Arcilla,turbaO confinado y pizarras

PROFUNDIDAD VULNERABILIDADDE LA Z.N.S.

Sin límite

< 2 metros

2 -20 metros

> 20 metros

< 2 metros

2 - 10 metros

> 10 metros

ESPESOR CAPASCONFINADAS

< 2 metros

> 2 metros

<2 metros

> 2 metros

A=-MEDIA

ATA- BATA

BATA

Profundidad del MUY24 acuífero bajo > 100 metros BAJAel acuífero libre

107.

5.7.2. Clasificación propuesta

La clasificación de la vulnerabilidad en este estudio se basa úni-

camente en el tiempo de tránsito, es decir, a cada intervalo de tieso le

corresponderá un grado de vulnerabilidad.

El criterio que se deberá adoptar para establecer estos intervalos

de tiempo y sus equivalentes en grados de vulnerabilidad, será definido

en relación a la persistencia, permanencia, vida media, etc. de los con-

taminantes químicos orgánicos, inorgánicos, radioactivos y microbiológi-

cos que la Reglamentación técnico-sanitaria dispone para el control de

calidad de las aguas potables. Este criterio se establece por el mero

hecho de que conociendo ese tiempo de permanencia o el tiendo de vida

media, se puede saber el tiempo que tardarán dichos contaminantes en de-

saparecer y con ellos, el peligro de contaminación.

De esta forma la clasificación del grado de vulnerabilidad de los

acuíféros por cada contaminante, con su correspondiente mapa, puede ser

salvada mediante un procedimiento objetivo, que consiste en establecer

los intervalos de vulnerabilidad en función de una media aproximada de

los tiempos de la vida media de los contaminantes químicos y biológicos

más frecuentes y que, por lo tanto, serán los más abundantes y usuales en

las aguas subterráneas.

Estos valores pueden ser obtenidos de la tabla resumen 2.2a y 2.2b

y 2.2c, en la que se incluyen la vida media de los elementos inorgánicos,

orgánicos (hidrocarbonos, pesticidas, ...) y microbiológicos más abundan-

tes y conocidos.

108.

De esta forma, se estima la media de tiempo de persistencia o vida

media de los siguientes grupos:

Media aproxim. Límites aproxi.

Microbiológicos (virus y bacterias) ..... 25 días 1 - 50 días

Orgánicos: Hidrocarbonos ................ 0,5 años 0,3 - 1 año

Hidrocarbonos halogenados .... 3,5 años 1 - 10 años

Pesticidas ................... 5,75 años 3,25-8, 25 años

Inorgánicos ............................. 25 años 6 - 1.000 años

Teniendo en cuenta la persistencia de los contaminantes ccno base

para la calificación de los grados de vulnerabilidad, se obtiene:

Intervalo Calificación criterio

0 días

50 días

50 días - 1 año

1 - 5 años

5 - 10 años

10 - 25 años

VUDETMILIDADABSOLUTA

El o

Contaminación irmxadiata(no existe la Z.N.S.)

Persistencia de conta-minantes micrcbiolog.

MDY M a ALZA

ALTA a MODERADA

VUIiVERABIMADMODE~ a BADA

Persistencia de conta-

minantes químicos, or-

gánicos e inorgánicos

BAJA a MUY BAJA

VUI ABILIDAD Ti~ de tránsito25 años BAJA a I<nmd 1 ------► emo

109.

Cano se ha venido cementando, no siempre va a ser posible la apli-

cación inmediata y directa de la formula seleccionada para valorar la

vulnerabilidad de los acuíferos a la contaminación. En la mayoría de los

casos se van a presentar situaciones especiales , en las que van a influir

uno o varios factores, además de los que abarca la ecuación. Por ello,

estos casos deberán recibir un tratamiento especial más que la simple

aplicación de la fórmala.

No se pretende resolver aquí el problema que conllevan estas situa-

ciones, ya que cada una de ellas requiere un estudio profundo y detallado

de todos sus parámetros y factores que van a influir en su grado de vul-

nerabilidad. Por ello simplemente se pueden dar unas ideas de por donde

enfocar el problema, que en algunos casos es bastante sencillo y en otros

se ~licor extremadamente.

En resumen , estas situaciones especiales pueden agruparse en:

5.8.1. bcisteancia de zonas de baobeo

El efecto primario del bcenbeo es producir un descenso del nivel del

agua subterránea a fin de establecer un gradiente hidraúlico que ponga en

movimiento el agua hacia la captación, (Custodio y Llamas, 1976). Por lo

tanto, al definir el limite inferior de la zona no saturada corno el nivel

de agua subterránea o nivel piezanétrico, si el nivel desciende se produ-

cirá un aumento del espesor de la zona no saturada.

110.

Según la fórmula de flujo-pistón propuesta para calcular el tiempo

de tránsito , éste es directamente proporcional al espesor de la zona no

saturada , por lo que cualquier aumento del espesor de esta zona va a su-

poner un aumento del tiempo de tránsito , lo que se traducirá cano una

disminución del grado de vulnerabilidad . Por tanto , estas situaciones van

a suponer una disminución del riesgo de contaminación de las aguas subte-

rráneas que se reflejará en la disminución del grado de vulnerabilidad.

Esto implica que, en aquellos casos , en que se conozcan los cauda-

les extraídos por bambeos y se puedan calcular los descensos en el agua

smbterránea, se podrá aplicar fácilmente la fórmala del flujo-pistón y

calcular el aumento del tiempo de tránsito que provocan estos descensos.

Para el resto de los casos en que se desconozcan los volúmenes ex-

traidos, el resultado de la fórmula para calcular el tiempo de tránsito

se hará con sumo cuidado. Estos casos especiales-deberán ser contemplados

de alguna manera en la fórmula, por ello, (y hasta un mejor replantea-

miento de estos casos), se les asignará un código clave de caso especial,

consistente en una simple letra, que habrá de ser escrita o tecleada en

el programa de cálculo (capítulo 5.11), y que se interpretará en el mapa

de vulnerabilidad como zona poco conocida, representada por limites dis-

continuos.

5.8.2. istencia de zonas con recargas_ erticiales adicionales

(ríos, riego, ...)

La recarga origina una elevación del nivel del agua y después de la

misma, el agua aportada se extiende hacia los lugares de descarga, dando

111.

origen a un descenso de niveles, que se mantiene hasta el siguiente pe-

riodo de recarga , (Custodio y Llamas, 1976).

cuando por medio del riego , se suministra más agua que la que es

capaz de retener la zona no saturada o capacidad de campo, se produce la

percolación , razón por la que los efectos del riego tienen cierta simili-

tud a los de la precipitación (CU~o y Llamas , 1976).

La infiltración que se produce en las áreas regadas es variable en

función de factores no constantes , cano el tipo. de vegetación y de pen-

diente cetro consecuencia del arado o el microrelieve . En definitiva, en

las zonas en que el agua permanezca más ti~ en contacto con la tierra

y las que más rato permanezcan inundadas , se producirá una mayor tasa de

infiltración.

Por tanto, cuando mayor es la dosificación del agua de riego, mayor

es la cantidad que llega al acuífero, lo que va a provocar elevaciones en

el nivel del agua subterránea, con la consiguiente disminución de]. espe-

sor no saturado.

Una vez conocidos los valores de estas recargas (nWaño), se debe-

rán sumar a las recargas por precipitación , para poder aplicar la ecua-

ción del tiendo de tránsito . Como éste es inversamente proporci~ a la

recarga, cualquier aumento de la recarga producirá una disminución del

tieso de tránsito y, por tanto, un aumento del grado de vulnerabilidad.

En cualquiera de los casos , estas recargas pueden ser conocidas

gracias a la información obtenida en las estaciones de aforo (en caso de

ríos que recargan al acuífero) ; las ccatauzidades de regantes (en caso de

112.

recarga por riego), las escalas y/o linmígrafos (en caso de balsas, la-

gunas, etc.).

En caso de desconocerse estas recargas , se deberá actuar casto en el

caso anterior, es decir, asignándole un código de caso especial que indi-

que que la zona en cuestión es poco conocida , representando sus límites

mediante lineas discontinuas.

5.8.3. Existencia de zonas afectadas por intrusión marina

Estas situaciones, muy canunes en acuíferos costeros, van a canpli-

car la valoración del grado de vulnerabilidad, ya que ade-

más de recarga adicional, constituyen un foco de contaminación constante

(salinización) del acuífero. Además, este foco no es superficial, cato se

ha considerado en este estudio, sino que provoca una contaminación late-

ral directamente sobre la zona saturada. Ello se traduce en una estabili-

zación del espesor de la zona no saturada pese a los bombeos, e incluso

un ascenso de la superficie piezcanétrica en el caso de que se apliquen

técnicas de recarga cano barreras frente a la intrusión.

A todo esto habrá que añadir además otro factor a tener en cuenta

en la valoración del grado de vulnerabilidad, y es el "factor actual", es

decir, el grado de contaminación (por salinización) que en dicho manento

mantiene el acuífero, puesto que éste puede estar ya totalmente contami-

nado, o presentar una contaminación míni ma o estacionaría.

En caso de no conocerse la situación exacta de la interfase agua

dulce/salada, o el grado de contaminación que presenta ya el acuífero,

estos casos necesitarán de un tratamiento especial . Cono en los casos

113.

anteriores, y en principio, se contemplaran mediante el código de caso

especial , hasta un replanteamiento más profundo de estos casos.

5.S.4. Otras Zonas especiales

otros casos especiales se presentarán en áreas en que existan ma-

nantiales y zonas de rezume que constituyen puntos o zonas de la superfi-

cie del terreno en las que , de modo natural, el agua subterránea proce-

dente de un acuífero , fluye a la superficie , es decir, el sentido del

agua es inverso , va de dentro de la superficie del terreno hacia fuera,

por lo que no se produce infiltración de ningún tipo y , por tanto, la

vulnerabilidad a la contaminación en dichos puntos va a tomar un valor

mínimo, es decir, poco o nada vulnerable.

Sin embargo, costo en las proximidades a dichos puntos el espesor

•de la zona no saturada va a ser, en muchos casos, muy pequeño (ya que el

nivel del agua subterránea va a estar muy cerca de la superficie), en

esas áreas la, vulnerabilidad va a ser máxima , o sea, el acuífero en ese

punto será extremadamente vulnerable . En definitiva , se van a presentar

áreas en las que la vulnerabilidad va a cambiar radicalmente en muy pocos

metros ; por tanto , deberán tratarse estos casos con sumo cuidado, depen-

diendo de la situación presentada y asignardole un código de caso espe-

cial para su representación cartográfica.

Por último se debe comentar la posible existencia de zonas donde

concurran simultaneamente varios casos especiales , en las que se van a

camplicar más las soluciones al problema del cálculo de la vulnerabili-

dad, por lo que se deberán tomar mayores precauciones y realizar estudios

e investigaciones más detallados.

114.

5.9. MA~ TIPO

Una vez valorada la vulnerabilidad de cada punto acuífero, mediante

la ecuación del tiempo de tránsito, (capítulo 5.5, pág .: 90), se ha de

pasar a la representación cartográfica de los resultados en un mapa de

vulnerabilidad.

Estos mapas se realizarán sobre una base geológica , en la que apa-

rezca solamente el contacto entre litologías distintas , ( en negro).

E cuanto a la hidrogeología solo se representaran los pintos de

agua inventariados con su numero correspondiente , ( en negro).

Por último, se representarán los distintos grados de vulnerabilidad

mediante la gama de colores que se indica abajo:

Li

Li

VULNERABILIDAD

Absoluta .......................

Extrema o máxi ma ...............

Muy alta - alta ................

Alta - moderada ................

Moderada - baja ................

Baja - muy baja ...... ..........

Muy baja o mínima ....... .......

Tiempo de tránsito

0 días

< 50 días

50 días - 1 año

1 - 5 años

5 - 10 años

10 - 25 años

> 25 años

En aquellas zonas, en las que por escasez de puntos de agua, insu-

ficiente información, o en caso de situaciones especiales , los límites

entre unidades de distinto grado de vulnerabilidad no se puedan definir

claramente, éstas se representarán mediante un trazo discontinuo.

115.

5.10. PPC8MM Y LD CIOM EN EL USO DE MM

Una vez realizada la cartografía de la vulnerabilidad y concluído

el mapa, éste deberá usarse con sumo cuidado, debido a una serie de limi-

taciones que se han ido imponiendo a estos mapas y que van a resumirse

seguidamente

Los mapas no estan aplicados a contaminantes reales, sino a conta-

minantes ideales, por lo que los grados de vulnerabilidad conteimplarán

siempre un factor de seguridad , es decir, que supondrán siempre un tiempo

de tránsito menor que en caso de un contaminante real.

Estos mapas no son válidos para aquellos casos en que el foco de

contaminación esté situado por debajo de la superficie del terreno, pues-

to que este estudio se ha realizado para focos de contaminación situados

sobre la superficie del terreno.

En cuanto a los factores que intervienen en el cálculo del tiempo

de tránsito que, ccam la recarga, son estimados a partir de las medidas

efectuadas in sito a lo largo de los años, presentan otras limitaciones

inherentes a problemas de errores tanto humanos como mecánicos cometidos

en la toma de datos, lo que conducirá a valores de recarga, en determina-

das ocasiones, poco fiables.

Con respecto a los datos obtenidos de los inventarios de los puntos

de agua, varios van a ser los problemas: muchos registros de pozos son

poco explícitos y no proporcionan información sobre las formaciones su-

perficiales, es decir, de las Z.N.S., que son, en definitiva, las que

actúan coro cubiertas de protección y, por tanto, más interesa conocer.

116.

La información sobre creas con pocos datos ha de completarse con

los métodos de estivación adecuados , debido a la dificultad que supone

realizar perforaciones adicionales , por falta de tiempo , por escasez de

medios económicos, etc.

La ausencia de registros de pozos adecuados en muchas zonas impide

el conocimiento exacto del tiempo de tránsito y por tanto , la cartografía

de su vulnerabilidad , sobre todo en caso de situaciones especiales, por

lo que los límites que definen estas zonas seran dudosos.

En general los datos de piezanetría así com los mapas piezcn-étri-

cos detallados sólo están disponibles para una pequeña parte de las su-

perficies cartografiadas , por lo que el espesor de la zona no saturada no

podrá ser siempre determinado con la misma precisión.

Si además a todo esto se le añade otra limitación dada por la pre-

sencia del " factor actual" referido al grado de contaminación que actual-

mente presentan la mayoría,de los acuíferos , la realización de estos ma-

pas será muchas veces ineficaz.

En resumen , la operatividad y limitaciones de estos mapas, van a

venir dadas por el grado de detalle de los mismos , relacionados con la

densidad y verificación de la información disponible , lo que va a suponer

una limitación tanto general cmio específica.

La figura 5.10 muestra un organigrama que resume , a través de los

pasos más importantes, el método de trabajo seguido en este proyecto.

.METODO DE TRABAJO

CONSULTABIBLIOGRAFICA

2

SELECCIONDEL METODO

2DETERMINACIONFORMULA DEL

TIEMPO TRANSITO

BASE DE DATOS:AGUAS SUBTER.,CLIMATICA...

RECOGIDADE DATOS

CALCULO DELTIEMPO TRANSITO

ASIGNACION GRADOS

DE VULNERABILIDAD

2

MAPA DE

VULNERABILIDAD

PUBLICACIONES

MAPAS : TOPOGR.,

HIDROGEOLOG..

Figr.:5.i0

117.

5.11. LA O ZACI(LI DEL PROGRNÍmI DE ( UCUID

El programa realizado para el cálculo del tiempo de tránsito está

intlementado sobre un paquete de Software , comercializado con el nambre

de DBBASE IIlplus.

la información está ordenada en ficheros con formato DBF. Existe un

fichero maestro en el que están contenidos los siguientes datos de cada

punto acuífero :

Número de identificación

Coordenada X

Coordenada Y

Coordenada Z

Profundidad del pozo u obra

Sistema acuífero o unidad hidrogeológica

Espesor no saturado o nivel piezométrico

Infiltración

Este último campo contiene la infiltración calculada para cada pun-

to acuífero, en función de la recarga , ya sea por lluvia , riego, etc.

Partiendo de este fichero, el programa tiene las posibilidades de:

1 - Dar de alta en fichero maestro

2 - Crear un fichero proyecto

3 - Dar de alta a un punto en el fichero proyecto

4 - Acceder a un punto del fichero proyecto

5 - Acceder a los ficheros auxiliares

118.

6 - Listar el fichero proyecto

7 - Calcular el ti~ de tránsito y el grado de vulnerabilidad

8 - Reindexar

9 - Borrar el fichero proyecto

maestro1- Dar de alta en el fichero

Es posible dar de alta puntos en el fichero maestro, sobre el cual

partirá el programa para la creación del fichero proyecto.

proyecto2- Creación del fichero

Para la creación de un fichero proyecto se pueden limitar alguno de

los datos del fichero maestro, como por ejemplo:

- Por la profundidad de los pozos

- Por la situación espacial: coordenadas X,Y

- Por sistema acuífero o unidad hidrogeológica

Este fichero proyecto se creará con el Hambre que seleccione el

usuario.

proyecto3-.Dar de alta a un punto en el fichero

Se puede dar de alta puntos en cualquier fichero proyecto que esté

creado. Hay que tener muy en cuenta que los datos no se actualizan en el

fichero maestro.

119.

proyecto4- Acceder a un punto del fichero

El usuario tiene la posibilidad de consultar, modificar, o borrar

puntos de cualquier fichero proyecto creado. Al igual que en el apartado

anterior, cualquier modificación del fichero proyecto no afectará al fi-

chero maestro.

5- Acceder a ficheros auxiliares

El usuario tendrá la posibilidad de cambiar los parámetros de los

ficheros auxiliares. Estos contienen:

- Fichero litologías : estos contienen las distintas clases de

litologías o materiales de cada punto acuí-

fero, y su correspondiente espesor.

- Fichero de trames : contiene los parámetros de capacidad de re-

tención específica y porosidad eficaz de

cada uno de los 12 materiales selecciona-

dos, así como los valores de infiltración.

- Fichero de grados : contiene los distintos grados de vulnerabi-

lidad definidos y su intervalo de tiempo en

días.

Fichero de piezcmetros :contiene las distintas medidas de los ni-

veles piezamétricos de un mismo punto acuí-

fero. El valor maximo de estos niveles será

el que se tome como espesor de la zona no

saturada.

120.

6- Listado de fichero pr yeCto

El programa lista por impresora los puntos de un fichero proyecto

creado. Este listado contiene los siguientes datos:

- NiSnero de identificación del punto

- situación espacial: coordenadas X e Y

- Espesor no saturado o nivel piezcmetrico máximo

- Cod.igo de caso especial

- Tramos litológica de cada punto y su espesor

7- Cálculo de la vulnerabilidad

El procedimiento de cálculo parte del fichero proyecto que se de-

see. Este, aplica la fórmula del cálculo de tiempo de tránsito.

T = 1o¿. R

Nni.Lj

i=1

donde: T = tiempo de tránsito (años)

R = precipitación media anual máxima de la serie histórica (nWa)

N = manero de capas de la zona no saturada

ni = capacidad de retención específica de la capa i, si se trata

de una zona no saturada o porosidad eficaz , si la zona de

cobertera está saturada-(acuitardo) (%).

Li = espesor de la capa i (m)

o( = fracción que va a alcanzar el agua subterránea (%)

121.

El resultado es el tiempo en días, que tarda un contaminante ideal

situado en la superficie del terreno en llegar al límite inferior de la

zona no saturada o al nivel piezanétrico . De esta forma se obtiene el

grado de vulnerabilidad de cada punto.

El resultado final del procedimiento es la creación de un fichero

con los siguientes datos:

- Número de identificación del punto

- Situación espacial: coordenadas X e y

- Ti~ de tránsito (en días)

- Grado de vulnerabilidad

Este fichero se pasa a ARLO-IIM para la ejecución del mapa de vul-

nerabilidad.

8- Reindexar

Permite la regeneración de ficheros índices a partir de los fiche-

ros auxiliares.

provecto9-,Borrar un fichero

Esta opción borra cualquier fichero proyecto que se desee.

La utilización de este programa viene explicada detalladamente en

el manual de usuario que acapara a la memoria.

En la figura 5.11 se presenta el organigrama que muestra las dis-

tintas opciones a las que el programa tiene acceso.

Estructura del programa

MiDar de alta en

Fichero Maestro.

M2Crear Fichero

proyecto.

93Altas a Fichero

proyecto.

M7

Calculo

de Vulnerabilidad

M4

Acceso a

Fichero Proyecto

u principa

w6Listado de

Fichero Proyecto

me

Reindexar

Borrar

M5

Consulta de

Ficheros Aux.

Fig. 5,ii

122

6. APLICACION A CASO TIPIFI(�1DO

6.1. DESCRIPCION GEOGRAFZCA Y GEOIDGICA DE LA Z A DE ESTUDIO

La metodología de cuantificación de la vulnerabilidad de los acuí-

feros a la contaminación será aplicada en el acuífero aluvial del Bajo

Guadalquivir, en el Sector comprendido entre Brenes y Alcolea del Río,

aproximadamente; estando sus limites marcados por el río Guadalquivir y

por los canales del Valle inferior del Guadalquivir (fig: 6.1).

SITUACION GEOGRÁFICA DE LA ZONA DE ESTUDIO

En los mapas de vulnerabilidad realizados hasta ahora, prácticamen-

te todos los aluviales cuaternarios vienen representados como acuíferos

productivos, muy permeables y muy vulnerables a la contaminación, en los

que el aluvial queda totalmente integrado bajo un mismo grado de vulnera-

bilidad. Por ello, se ha elejido esta zona, para poder calcular mediante

la fórmula del cálculo del tiempo de tránsito, los diferentes grados de

vulnerabilidad que pueden presentarse dentro de un aluvial.

123

Por otra parte, en la zona elegida se ha realizado un estudio hi-

drogeológico (EPrISA, 1990), con objeto de conocer detalladamente la geo-

metría del acuífero y de la superficie piezanétrica, así cano las carac-

terísticas y funcionamiento de éste y la calidad química del agua, además

se ha estudiado la viabilidad de recarga artificial en el acuífero

la principal actividad econáanica de esta zona es la agricultura,

que ha alcanzado un importante desarrollo y para lo cual se ha ido cons-

truyendo la necesaria infraestructura de canales y acequias

Geológicamente la zona se enmarca en la cuenca del Guadalquivir, en

el límite septentrional de la llanura neógena . Esta unidad estructural se

extiende caro una larga banda entre la Zona Subbética, que la limita al

Sur, la Prebética, que lo hace por el Este, y el Macizo Hercínico al que

remonta, por el Norte.

La llanura neógena se cc*npone fundamentalmente de sedimentos mari-

nos, cabalgados por el Subbético a lo largo de su límite meridional y

recubiertos por aluviones recientes y otros sedimentos cuaternarios.

La zona muestra un paisaje de suave relieve, debido a la naturaleza

de los sedimentos, a la meteorización, que ha producido espesos suelos y,

sobre todo, a la acción del río que ha aterrazado una amplia zona, dando

lugar a terrazas planas, alargadas paralelamente al río, y escalonadas

d te hacia el Norte, que constituyen el acuífero. Al Sur de

esta zona aparecen unas margas azules del Mioceno que constituyen el sus-

trato impermeable.

124

las características de los diferentes materiales representados son:

Mioeeno Superior : constituido fundamentalmente por margas azul-

grisáceas, las cuales se hacen arenosas hacia la base y presen-

tan una estratificación difusa y localmente laminación paralela.

A menudo aparecen yesos e impregnaciones de óxidos de hierro.

Sobre ellas se sitúan los oorrespo�xiientes depósitos cuaterna-

rios del Río Guadalquivir.

Cuaternario : constituido por terrazas fluviales del Guadalquivir

y depósitos aluviales actuales . Estos materiales se encuentran,

en parte, cubiertos por suelos potentes , coluviones, arrastres,

etc.

Se han distinguido 5 terrazas fluviales del aluvial actual:

TEI AZA SUPERIOR (Qrl): terraza más antigua, desarrollada a

cotas de 45 - 50 m. Presenta escaso espesor , que va disminu-

yendo hacia el Sur, llegando a constituir una raña de escaso

interés. Está =puesta por cantos cuarcíticos y arenas gro-

seras y, hacia la base , por limos rojos.

TERRAZA M®IA (Qr2 ): se desarrolla a cotas topográficas de 30

- 40 m, con mayor desarrollo vertical que la anterior. Está

constituida por unos niveles superiores de arenas y limos, a

veces , con nódulos calcáreos y un nivel inferior de congiate-

rados y gravas , depositados directamente sobre los materiales

miocenos (margas-azules).

125

TERRAZA DIFERIOR (Qr3): sobre la que se encaja el actual cau-

ce del río Guadalquivir, a cotas topográficas de 20 - 30 m.

Se can~ fundamentalmexTte de arcillas rojas y marrones y

zonas de acumulación de gravas.

TERRAZAS LOCALES (Qr4) : de escaso desarrollo vertical y late-

ral. Formada por materiales fluviales recientes depositados

en la parte cóncava de los meandros y situadas a unos 5 me-

tros sobre el cauce actual del río.

6.2. DESCRIPCION mil OIDC�ICA DE LA ZCM DE ESTUDIO

El espesor medio saturado del acuífero oscila entre.10 y 15 m.

La alimentación del acuífero se produce principalmente por infil-

tración del agua de lluvia y de los excedentes de riego, bastante impor-

tante en esta zona , al tratarse de un área intensamente cultivada, donde

la mayor parte del riego se realiza con agua de escorrentía superficial

del río Guadalquivir.

La descarga del acuífero se produce principalmente al río Guadal-

quivir, a lo largo de su cauce . Existe además , una importante descarga

del acuífero por bonbeos , a partir de los pozos y sondeos existentes y

que son empleados , en su mayoría , para regadío y en menor proporción para

abastecimiento a cortijos , casas de cano, granjas e industrias.

126

La mayor parte de la información necesaria para el estudio y apli-

cación del método del cálculo de vulnerabilidad , se va a obtener a partir

de los puntos de agua existentes en el mismo y, por tanto , del inventario

realizado por el TICE.

Además de el ya existente , se ha realizado un nuevo inventario que

contiene un total de 156 puntos , de los cuales sólo 80 están situados en

la zona de estudio , entre Srenes y Alcolea del Río.

Lw datos obtenidos de este inventario se reflejan en la tabla 6.1,

donde se nuestra un resuenen con los datos necesarios para la aplicación

del método . En el mapa hidrogeológico (plano 1) se han representado todos

esos puntos, así cceeeo la geología de la zona , a escala 1:50.000.

Dadas las características topográficas de la zona , en terrazas muy

planas , con desniveles entre ellas de 2 a 4 m, y la geometría del acuífe-

ro de espesor muy variable , es muy importante conocer con cierta exacti-

tud las cotas de los puntos de agua . Por ello se ha realizado la nivela-

ción topográfica de todos los puntos inventariados , lo cual ha permitido

elaborar con cierta precisión el mapa de piezanetría.

Esta nivelación se realizó con un altímetro de precisión (± 0.5 m),

mediante circuitos cortos, en espacio y en tiempo , que partían de un vér-

tice geodésico conocido y se cerraban sobre el mismo, después de haber

nivelado una serie de puntos.

Tabla 6.1 : RESUMEN DEL INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA REALIZADO

NUMERO COOR . X COOR .Y PROFUNDIDAD NIVEL LITOLOG .y ESPESOR INFILTRACIONHoja- oct-NLa Geograf . Geograf . POZO PIEZONETRICO DE CADA TRAMO PUNTO

123940126 247460 4163620 9 . 90 5.50 SUELO 4.00ARELIM 1.50

9 . 62*10-9

80074 246050 4161220 8.30 6.60 SUELO 5.00GRAMED 1.60

9 .10*10-9

0075 246680 4158430 14.50 8 . 00 SUELO 8 . 00 6.13*10-9

0076 246790 4157960 7. 75 2.70 SUELO 2.70 6.13*10-9

0125 247050 4162300 11.10 6.90 SUELO 4.00ARELIM 2.00GRAMED 0.90

6.39*10-9

133910056 255190 4166160 11.90 2.90 SUELO 1.50ARELIM 1.00GRAMED 0.40

9 . 56*10-9

20001 258480 4163570 9 . 70 3.28 SUELO 1 . 20AREFIN 0.80ARELIM 1.28

6.07*10-9

0002 ' 258580 4163650 8.60 3 . 13 SUELO 1.20AREFIN 1.00ARELIM 0.93

6 . 07*10-9

0018 261290 4164250 9. 78 4.92 SUELO 1.30AREFIN 1.00ARELIM 1.80GRAMED 0.82

7.54*10-9

0019 261520 4164120 9. 90 6.00 SUELO 1.50AREFIN 1•.50ARELIM 1.80GRAMED 1.20

8.29*10-9

0020 260880 4165790 11.90 7. 40 SUELO 2 .50GRAARE 2.50GRAMED 2.40

7.54*10-9

0021 260340 4166350 11.52 6 . 78 SUELO 3 .00GRAARE 3.00GRAMED 0.78

7.52*10-9

0022 259920 4165920 12.00 5 . 00 SUELO 3 .00GRAARE 2.00

7.52*10-9

0023 259830 4166340 9. 50 4.50 SUELO 3.00GRAARE 0.50GRAMED 1.00

7.52*10-9

0024 255760 4166050 12.00 6 . 50 SUELO 2 .50AREFIN 2.50GRAARE 1.50

7.39*10-9

0025 260250 4163250 13.80 3 . 12 SUELO 2.00AREFIN 0.50ARELIM 0.50GRAMED 0.12

5.84*10-9

0026 260280 4163680 7.20 3. 48 SUELO 2 . 00AREFIN 1.00GRAARE 0.48

5.84*10-9

Tabla 6.1 : RESUMEN DEL INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA REALIZADO(Continuación)

NUMERO COOR .X COOR.Y PROFUNDIDAD NIVEL LITOLOG.y ESPESOR INFILTRACIONHoja-oct-*» Geográf. Geográf. POZO PIEZOMETRICO DE CADA TRAMO PUNTO

0027 262600 4165730 10.62 4.65 SUELO 1.00GRAMED 3.65

8.72*10.9

0034 256340 4165400 8.75 4.55 SUELO 1.50AREFIN 1.00ARELIM 0.50GRAMED 1.55

6.07*10-9

0035 256290 4165590 9.10 5.00 SUELO 1.50AREFIN 1.00ARELIM 1.00GRAMED 1.50

7.67*10-9

0036 257380 4166010 7.60 3.58 SUELO 2.00AREFIN 0.50GRAMED 1.08

7.67*10-9


7.67*10-9


7.67*10-9

0039 259580 4168390 15.00 4.50 SUELO 4.50 5.23*10-9

0040 261560 4165640 12.80 2 .70 SUELO 1.30ARELIM 1.40

7.54*10'9

0041 261930 4165170 12.90 3.70 SUELO 3.00GRAMED 0.70

7.54*10-9

0057 257070 4163800 6.57 3.52 SUELO 0.50AREFIN 1.50ARELIM 1.52

6.07*10-9

0129 260250 4164300 10.90 4.50 SUELO 4.50 5.84*10-9

0130 260120 4164860 13.00 6.00 SUELO 6.00 5.84*10-9

0131 259800 4165050 10.20 4.10 SUELO 6.00 9.62*10-9

30028 263950 4165200 14.00 5.30 SUELO 4.00GRAARE 1.30

8.71*10-9

0029 263640 4164550 13.50 5.40 SUELO 3.00GRAARE 2.40

8.71*10-9

0030 263730 4164770 13.40 7.90 SUELO 3.00GRAARE 2.50GRAMED 2.40

8.71*10-9

0031 263780 4165540 13.20 7.20 SUELO 3.50GRAARE 3.50GRAFIN 0.20

8.71*10-9

0032 264600 4164560 14.62 9.20 SUELO 6.00 9.56*10-9GRAARE 2.00GRALIM 1.20

Tabla 6.1 RESUMEN DEL INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA REALIZADO(Continuación)

NUMERO COOR . X COOR . Y PROFUiDIDAD NIVEL LITOLOG . y ESPESOR INFILTRACION

Noja-oct-NW Geográf . Geográf . POZO PIEZOIETRICD DE CADA TRAMO PUNTO

0033 266150 4165800 14.00 6.00 SUELO 4.00GRAARE 1.50GRANEO 0.50

9.46*10'9

0042 263340 4166810 15.00 5 .00 SUELO 3.00GRAARE 2.00

9.56*10-9

0043 263550 4166280 15.00 5.00 SUELO 3.00GRAARE 2.00

8.71*10"9

0070 266300 4165550 15.40 9.50 SUELO 6.00GRAARE 3.00GRANEO 0.50

9.46*10-9

0071 265940 4164970 15.00 9.00 SUELO 6.00GRAARE 3.00

9.56*10-9

0072 266520 4165050 22.00 5.00 SUELO 6.00GRAARE 6.00AREFIN 3.00

9.46*10'9

50011 255140 4162450 7460 1.57 SUELO 1.00ARELIM 0.57

6.07*10-9

0012 254790 4162400 10.00 4.30 SUELO 2.50GRAARE 1.80

6.07*10'9

0054 255340 4163000 8. 50 2.20 SUELO 1.00GRALIM 1.20

6.07*10-9

0055 252480 4161000 12.10 7.20 SUELO 7.20 3.27*10-9

0066 249600 4161530 7.40 2.70 SUELO 1.10GRALIM 1.60

6.05*10-9

0067 250060 4160450 11.00 5.10 SUELO 5.00GRAMED 0.10

2.53*10-9

0136 248840 4161080 10.20 4.10 SUELO 2.00GRAMED 2.10

9.62*10-9

0137 248900 4160970 10.80 4.10 SUELO 2.00GRAMED 2.10

9.62*10-9

0149 247920 4158850 9.80 4.50 SUELO 3.00ARELIM 1.50

2.86*10-9

0150 255240 4162130 16.00 7.00 SUELO 1.10AREFIN 3.90GRANEO 2.00

5.84*10-9

133950151 252670 4160830 12.00 8.50 SUELO 0.80ARELIM 1.00AREFIN 6.70

3.27*10-9

0155 250320 4159950 7.80 4.00 SUELO 2.10AREFIN 1.90

2.53*10-9

0160 254800 4160900 8.10 7.00 SUELO 2.00 1.09*10-9ARELIM 5.00


NUMERO COOR.X COOR . Y PROFUNDIDAD NIVEL LITOLOG . y ESPESOR INFILTRACIONHoja- oct-MW Geográf . Geográf . POZO PIEZOIETRICO DE CADA TRAMO PUNTO

60003 259670 4163220 9.60 4.20 SUELO 1.00AREMED 2.00GRAARE 1.00GRAMED 0.20

5.84*10-9

0004 256930 4163160 11.70 5.72 SUELO 1.20AREFIN 2.00AREMED 1.50GRAMED 1.02

6.07*10-9

0005 256650 4162990 12.00 6.00 SUELO 2.00AREFIN 1.00GRAARE 3.00

6.07*10-9


6.07*10-9

0007 257850 4163040 16.00 6.90 SUELO 1.80AREFIN 2.00ARELIM 0.90GRAARE 1.50GRAMED 0.70

6.07*10-9

0008 257030 4163100 9.50 4.00 SUELO 1.50AREFIN 2.50

6.07*10-9


5.84*10'9

0010 255980 4163000 10.50 6.00 SUELO 4.00AREFIN 1•.00ARELIN 1.00

5.84*10"9

0013 255370 4161600 18.00 8.00 SUELO 2.50ARELIM 3.00GRAARE 2.50

5.84*10-9

0014 256540 4162460 12.80 3.85 SUELO 1.00GRAARE 2.00GRAMED 0.85

5.84*10-9

0015 257620 4163020 12.70 6.25 SUELO 1.50AREFIN 1.50ARELIM 0.90GRAARE 1.00GRANEO 1.35

6.07*10-9


4.92*10-9

0017 258150 4162380 9.60 3.45 SUELO 1.50GRAARE 1.95

4.92*10-9


5.84*10-9

0049 257220 4162670 13.90 5.80 SUELO 5.00 6 .07*10'9AREFIN 0.80


NUMERO COOR.X COOR .Y PROFUNDIDAD NIVEL LITOLOG . y ESPESOR IMFILTRACIOMHoja-oct-Mw Geográf . Geográf . POZO PIEZOMETRICO DE CADA TRAMO PUNTO

0050 256950 4162850 10.00 4. 50 SUELO 1.50AREFIN 3.00

6.07*10-9

0051 257690 4162370 12.58 4.58 SUELO 1.50AREFIN 1.50ARELIN 1.58

4.92*10-9

0052 258650 4162310 15.90 4.98 SUELO 4.98 4.92*10-9


5.84*10-9

133960157 260650 4162850 10.00 8 . 00 SUELO 1.00AREFIN 1.30LIMARC 2.00ARELIM 3.70

6.07*10-9


5.84*10-9

0159 259100 4162120 8.00 5 . 40 SUELO 3 .00ARELIM 2.40

4.92*10-9

0165 262900 4162460 8.00 6.00 SUELO 1.00ARELIM 2.60AREFIN 2.40

4.06*10-9

70166 263950 4161930 12.00 6.10 SUELO 2.50MARARC 3.60

4.06*10-9

0167 265110 4162000 11.50 7.50 SUELO 3.00MARARC 4.50

1.74*10-9

0168 266100 4162800 11.70 7.90 SUELO 2.90MARARC 5.00

1.22*10-9

127

En cuanto a la geanetría de los depósitos aluviales que constituyen

el acuífero , en corresporx encia con su génesis , es la de terrazas planas,

escalonadas descendentawxite hacia el Norte y alargadas paralelamente al

río, que se encuentran rellenando el paleorelieve de las margas azules,

excavado por el propio río y que constituyen el sustrato impermeable del

acuífero.

Por otro lado , los mayores espesores de los niveles que constituyen

el acuífero se encuentran en la terraza media (Qt2), con espesores entre

9 y más de 12 m, en la franja de terreno de la margen derecha de los ca-

nales del Bajo Guadalquivir. y el Valle Inferior . En el resto de la terra-

za media, estos espesores oscilan entre 6 y 10 m, entre el }m► 47 del Ca-

nal del Bajo Guadalquivir y el Sur de Brenes y en el resto de la zona

ocupada por la terraza media entre 3 y 7 m.

En la terraza baja (QI3) los espesores oscilan entre 5 y 10 m, en

áreas entre Tocina y Alcolea, mientras que en el sector de Brenes varían

de 3 a 9 m.

A partir de los datos de piezc oetría se ha elaborado un mapa de

isopiezas , del que se deduce que el flujo de agua subterránea se produce,

entre Brenes y los Rosales , en dirección Norte y Oeste , hacia el río Gua-

dalquivir , que drena al acuífero a lo largo de su recorrido por el mismo,

y entre los Rosales y Alcolea, en dirección Norte y Este.

Los niveles piezométricos están ccaprendidos entre los 10 y 15

m.s.n.m. a lo largo de la margen izquierda del río, y los 30 m.s.n.m. en

128

las init iiacicnes de los Rosales ; esta elevación coincide con la zona de

mayor desarrollo de la terraza media (QT2), además de ser la zona que más

recarga, por retorno de riego, recibe ya que es el sector que más se rie-

ga con agua procedente del canal y no con agua subterránea.

Tanto la geología, los puntos acuíferos, coalas isopiezas, se han

representado en el mapa hidrogeológico a escala 1:50.000 (Plano 1).

A partir de las pluvianetrías mensuales se ha obtenido la media

anual de las estaciones pluvianétricas de Carmona, Rinconada, Alcalá de

Guadaira y Sevilla.

De toda esa información se obtiene que la precipitación media anual

para la zona de estudio varía entre 600 y 800 non.

I,os balances realizados en la zona señalan que la recarga por in-

filtración de agua de lluvia varía según las terrazas , de la siguiente

forma:

Infiltración

Terrazas bajas: 5,23 x 10-9 m/s

Terraza superior y media: 1,74 x 10-9 m/s

129

La distribución de los excesos de regadío también se han tenido en

cuenta, suponiéndose que todo el exceso se infiltra.

Por último , se han considerado las extracciones realizadas en los

pozos , las cuales en esta zona , nunca son superiores a las recargas, por

lo que el balance es siempre positivo.

De esta forma se obtiene el balance para cada nudo de la zona, en

el que intervienen : recarga por precipitación, recarga por riegos y bom-

beos.

Gracias a todo este estudio realizado en el aluvial del Guadalqui-

vir, se han obtenido unos datos totalmente fiables de la recarga o infil-

tración , lo que equivale , en la ecuación para la valoración de la vulne-

rabilidad, al término o(.R; y cuyo valor, por cada malla, se ha. reflejado

en el mapa hidrogeológico (Plano 1). Además , los valores de la infiltra-

ción («.R), por cada punto acuífero vienen dados en la tabla 6.1, junto

con el resto de los datos necesarios para la aplicación de la fórmula.

130

6.3. APLIC7PTON DEL PF4GI WA

los resultados de la aplicación del programa para calcular el tiem-

po de tránsito en el aluvial del Guadalquivir, quedan reflejados en el

gráfico 6.3.

VULNERABILIDAD - NIVELES LITOLOGICOSINVENTARIO DE PUNTOS ACUIFEROS

ALUVIAL DEL GUADALQUIVIR

Frecuencia

Niveles litológicos

Alta - muy altaModerada - alta

Baja - moderadaMuy baja - baja

Mínima - muy baja

Fig.. 6.3

Tal y cateo se refleja en el gráfico, la mayoría de los puntos acuí-

feros (el 70%) presentan un grado de vulnerabilidad alto a moderado, lo

que equivale a un tiempo de tránsito de l a 5 años. Estos puntos se en-

cuentran situados en su mayoría en las terrazas 2 y 3 (media e inferior)

y en las terrazas 1 y 4 (superior y local); esta última presenta el mismo

grado de vulnerabilidad en todos sus puntos (4 en total).

131

Aproximdamente el 16% de los puntos acuíferos presentan un grado

de vulnerabilidad muy alto a alto , es decir, con un tiempo de tránsito de

50 días a un año. Este grado de vulnerabilidad solo se da en las terrazas

media e inferior.

Casi el 9% de los puntos acuíferos presentan un grado de vulnerabi-

lidad bajo a muy bajo , lo que indica un tiempo de tránsito entre 5 y 10

años. Solo los puntos acuíferos situados en las terrazas media y superior

presentan este grado de vulnerabilidad.

Por último y con la misma proporción de puntos acuíferos (un 2.5%),

se presentan los grados de vulnerabilidad bajo a muy bajo y muy bajo a

mínimo , que traducidos a tiempos de tránsito equivalen a 10-20 años y a

más de 25 años respectivamente. Aquel, se da en puntos acuíferos de la

terraza superior y del Mioceno; y este último se da solamente en puntos

del Mioceno.

De todo esto se puede deducir que existe un cierto paralelisim en-

tre los grados de vulnerabilidad y la situación geológica de los puntos

acuíferos, ya que generalmente a medida que se pasa de una terraza a

otra más superior, el grado de vulnerabilidad va disminuyendo, es decir,

el riesgo de contaminación es menor.

En resumen, se observa que en la zona estudiada, no hay puntos

acuíferos que presenten un grado de vulnerabilidad extremo (menos de 50

días), pero hay 9 puntos con vulnerabilidad muy alta, por lo que necesi-

tarán mayor protección que el resto. la mayoría de los puntos presentan

132

vulnerabilidad alta a moderada , por lo que , en general la zona de estudio

presenta un riesgo importante a la contaminación , tal y como suele venir

reflejado en los mapas de vulnerabilidad realizados hasta el momento. Los

valores más bajos se dan en las terrazas superiores y en los materiales

más impermeables , como las margas azules del Mioceno.

Después de estos resultados se puede decir que la fórmula utilizada

se ajusta bastante a la realidad, teniendo en cuenta que los datos han

sido tomados para el peor de los casos, es decir para unas recargas máxi-

mas y unos niveles piezométricos altos.

6.4. SEMIBILIDAD

La sensibilidad del programa se puede comprobar alterando uno de

los parámetros utilizados en la fórmula para el cálculo del tiempo de

tránsito, y viendo si los resultados varían mucho.

Para determinar cual de los parámetros que integran la fórmula hay

que alterar, se elige aquel que tenga mayor posibilidad de cambiar, por

ser menos fiables o por que se hayan obtenido por tablas y no directamen-

te sobre el terreno. Ccano los niveles piezometricos se obtiene directa-

mente y los valores de la infiltración se han obtenido mediante un estu-

dio que tiene en cuenta precipitaciones, riegos y bombeos; la modifica-

ción se ha llevado a cabo en la capacidad de retención específica, ya que

sus valores han sido estimados en tablas, que dan valores medios aproxi-

mados, lo que los hace menos fiables.

133

Para comprobar la sensibilidad del programa en la zona de estudio,

se ha cambiado el valor de la capacidad de retención específica en el

suelo, de forma que pasa de un valor de un 10 % (estimado en tablas) a

tener un valor supuesto de un 25 %, manteniendo los valores del resto de

los materiales sin cambios.

r. s resultados de esta variación se muestran en la tabla 6.4, en la

que solo solo se han seleccionado 10 puntos acuíferos.

Tabla 6.4: Timepoe de tránsito (días) y grados de vulnerabilidad

NQ identificación n=10% n = 25 %

1239.4.0126 969 Alta-moderada 1690 Alta-moderada

1239.8.0074 666 1629

1239.8.0075 1510 m 3776 Baja-muy baja

1239.8.0076 510 m 1274 Alta-moderada

1239.8.0125 1727 m 2814 Moderadabaja

1339.1.0056 516 m 788 Alta-moderada

1339.2.0001 888 m 1231 m

1339.2.0002 708 m 1051 EL

1339.2.0018 964 m 1264 m

n = capacidad de retención específica en el suelo

Como se observa en la tabla de arriba los resultados varían enorme-

mente , los tiempos de tránsitos se disparan bastante de forma que incluso

varia el grado de vulnerabilidad . Por lo tanto se puede decir que el pro-

grama de cálculo es muy sensible.

134

6.5. RESOIIiRMO . M^ ffi VULNEMBILIDAD

A partir de un fichero ASCII que contiene las coordenadas de los

puntos acuíferos y sus tienpos de tránsito se ha generado una cobertura y

una base de datos donde figuran dichos t%rnpos c n el fin de representar-

los en el sistema de información geográfica AM ^

Para ello se genera una triangulación teniendo en cuenta la situa-

ción espacial y el tiempo de tránsito de cada uno de los puntos . A partir

de dicha triangulación , se dibuja un mapa de isolineas , (que en este caso

serán lineas de igual tieso de tránsito), reseleccionando aquellas que

definen las separación entre un grado y otro de vulnerabilidad , es decir,

las lineas de tiempo correspondientes a: 50, 365 , 1825, 3650 y 9125 días.

El resto de la información que presenta el mapa ha sido digitaliza-

do a partir del mapa hidrogeológico del aluvial del Guadalquivir a escala

1:50.000, (plano 1). Dicha digitalización contiene los siguientes datos:

- Poblaciones más importantes

- Ríos y canales

- Geología : contactos entre las distintas terrazas y litologías

la salida gráfica de toda está información conjunta se ha realizado

con un plotter electrostático CA=P, resultando un mapa de vulnerabili-

dad cuya leyenda ha sido trenada de la maqueta tipo comentada en el capí-

tulo 5.9, (plano 2).

135

Una vez aplicado el programa para calcular los tiempos de tránsito

y habiendo realizado el mapa de vulnerabilidad mediante el sistema AM/-

nw, se ha llegado a varias conclusiones:

Por parte de la formula para el calculo de tiesos de tránsito se

deduce que:

La vulnerabilidad de un acuífero disminuye coas la profundidad de su

nivel de agua subterránea.

La vulnerabilidad de un acuífero aumenta a medida que aumenta la

recarga de éste.

El riesgo de moción de un acuífero- dismimiye al disminuir la

permeabilidad. de los materiales que lo cubren.

El riesgo de contaminación es siempre más bajo para acuíferos con-

finados que para acuíferos libres, ya que aquellos presentan en su

parte superior una capa de un material de muy baja permeabilidad,

que solo permite una infiltración del agua muy lenta.

En cuanto al mapa de vulnerabilidad realizado cabe destacar que

cumple bien los objetivos marcados puesto que es capaz de diferenciar, en

un acuífero relativamente hamogeneó , diversos grados de vulnerabilidad:

Los grados de vulnerabilidad más altos se dan en aneas de los alu-

viales próximas a la red de canales y acequias más densa; ello puede ser

debido a que coincide cm las áreas más intensamente regadas , por lo que

los niveles piezométrieos cercanos a estos canales deben estar muy altos

y por tanto el espesor de la zona no saturada será pequeño.

136

El h~ de que toda la zona que bordea al río Guadalquivir presen-

te una vulnerabilidad moderada , puede ser debido a que el acuífero des-

carga sus aguas al río Guadalquivir, a lo largo de todo su cauce, lo que

se traduce en un descenso de los niveles piezamétricos en esa zona, au-

mentando relativamente el espesor de la zona no saturada y evitando un

ai.ut nto del grado de la vulnerabilidad.

Los grados de vulnerabilidad más bajos se dan en las terrazas supe-

riores y en los materiales miocenos , presentando un cierto paralelismo

con éstos , es decir , que a medida que se avanza a terrazas más modernas,

va aumentando el grado de vulnerabilidad . Esto se explica fácilmente ya

que las terrazas superiores estan formadas por unos materiales menos per-

meables , con espesores mayores y con los niveles piezcznétricos más pro-

fundos.

Las zonas de vulnerabilidad mínima se presentan en las margas mio-

cenas, lo cual es lógico debido a la muy baja permeabilidad de estos ma-

teriales.

Por último y c conclusiones generales con respecto a la realiza-

ción de los mapas de vulnerabilidad, se pueden extraer las conclusiones

siguientes:

No es posible la estandarización de mapas de vulnerabilidad tal y

ccero pueden serlo los mapas geológicos , hidrogeológicos , etc. No hay nin-

gún tipo de algoritmo universal capaz de producir mapas que se ajusten a

este propósito.

137

La cartografía de la vulnerabilidad debe ser una tarea hace a me-

dida, más que confeccionada de forma standard . Para cada mapa se tendrá

que evaluar el problema y realizar el mapa adecuado , seleccionando, eva-

luando y presentando cuidadosamente los datos relevantes . Por ello, es

importante desarrollar y mantener bases de datos accesibles , que incluyan

las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo y del agua sub-

terránea, así cremo de los volúmenes de agua infiltrados , y el grado de

contaminación actual de los acuíferos en cada momento , por lo que deberán

estar continuamente actualizadas , lo que se consegue si se conectan las

bases de datos can algún sistema de información geográfica (GIS).

Los mapas de vulnerabilidad no van a servir para resolver, por sí

solos, todas las cuestiones detalladas, relacionadas con la protección

del agua subterránea , pero si contribuirán efizcamente a la terna de deci-

siones rápidas.

Por lo tanto, estos mapas deben ser preparados con sumo cuidado

para evitar una mala interpretación o algún abuso , hecho que no es espe-

cífico únicamente para los mapas de vulnerabilidad , si no para cualquier

trabajo científico; y, por tanto, el temor expresado no debe ser motivo

para no realizarlos, pero sí para hacerlos mejor.

En definitiva , estos mapas de vulnerabilidad son un nuevo y prome-

tedor instrumento para la dirección futura de la protección del agua sub-

terránea , para estudios de impacto , seguridad , contribución a la zonación

de tierras de uso, para legislación y designación de zonas de protección,

etc. y para la planificación , por medio de la cual pueda ser estimada la

necesidad de nuevas investigaciones , en casos específicos.

138

8. NUEVAS INVESTIGACIONES

Al término de este estudio de investigación se ha conseguido alcan-

zar el objetivo propuesto en un principio . Estos resultados del proyecto

de vulnerabilidad deberán ser evaluados críticamente para, en próximas

investigaciones , mejorar la base de estos mapas.

En cuanto a la zona no saturada convendría incrementar el acceso a

todos los datos de los procesos y parámetros químicos e hidráulicos deta-

llados de esta zona y así poder aumentar la precisión de los valores de

los parámetros de los distintos materiales que van a constituir la zona

no saturada.

Otras investigaciones deberían ir encama das a la recopilación

del estudio de todos los contaminantes así cono de todas las caracterís-

ticas que vayan a influir en la valoración de la vulnerabilidad. Toda

esta información debería informatizarse mediante programas sencillos que

faciliten el acceso a todos los usuarios, así como su continua actualiza-

ción. De esta forma se podrían realizar simulaciones con programas que

contemplen la existencia de contaminantes reales.

A medida que se vayan realizando estos mapas , irán surgiendo pro-

blemas especiales , que necesitan investigaciones adecuadas para cada ca-

so, en función de las características , funcionamiento hidráulico , geome-

tría y calidad del agua del acuífero en cuestión.

139

Todas estas nuevas investigaciones irán encaminadas a mejorar el

grado de fiabilidad de estos mapas , además de aumentar el grado de in-

formación a la hora de temar decisiones ante contaminaciones inesperadas.

Otras lineas de investigación podrían ser las siguientes:

Conocer las causas de la contaminación.

Evaluar las pérdidas econcmicas causadas por un contaminante real

en el agua subterránea.

Automatizar la recogida y actualización de datos, mediante redes de

vigilancia , así como la publicación periódica de los mapas de vul-

nerabilidad , ( sobre todo de aquellas zonas que presentan mayores

riesgos), y la difusión de la información nueva.

Por último , como investigación más interesante para la mejora de

estos mapas , puede mencionarse la inclusión en ellos de información

sobre cursos de contaminación , emisiones , focos de contaminación,

probabilidad de contaminación , objetivos a proteger, propiedades

ambientales necesarias , etc. y, en consecuencia, la nueva metodolo-

gía de definición o, en su caso , las precisiones adecuadas.

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3

V i Ilo-evo del Reo

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VULNERABLIDAD TIE1PO DE TRANS ITO

ESCALA GRÁFICAo 1 1 3 4 5wm

LEYENDA GEOLOGICA

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ALUVIAL

TERRAZA LOCAL

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Contacto litologico

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1 - 5 oros

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