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Introducción

El acuífero Motril-Salobreña presen-ta unas excepcionales condicioneshídricas tanto en lo que se refiere a la ca-lidad de sus aguas como a la cantidad(Calvache et al., 2003). Las causas deestas circunstancias tan poco frecuentesen el suroeste español se relacionan conla aportación del río Guadalfeo quedrena la cara sur de Sierra Nevada y lossistemas de regadío implantados desdelos tiempos de los árabes mediante inun-dación. Sin embargo durante los últimosaños, modificaciones antrópicas como lareciente construcción de la presa deRules (que interrumpe el flujo del ríoGuadalfeo), cambios en los usos del sue-lo y en las técnicas agrícolas (prolifera-ción de invernaderos frente a los culti-vos tradicionales) están provocando lamodificación en las fuentes de recargadel acuífero. En este trabajo se presentaun resumen de los balances que han ob-tenido distintos autores desde los años70 hasta la actualidad mediante estu-dios puntuales. Para los últimos años(2001-2007), en los que han aconteci-do los principales cambios antrópicos,se ha moni tor izado el acuíferoexhaustivamente y se han obtenido losbalances hídricos mediante un modelonumérico de flujo (Duque, 2009). Lacomparación de los resultados obtenidoscon los estudios previos permite una

El balance hídrico del acuífero Motril-Salobreña: Estudios previosy cálculo mediante modelación numérica

Motril-Salobreña aquifer water balance: Previous studies and estimation by numerical modelling

Carlos Duque y María Luisa Calvache

Facultad de Ciencias. Universidad de Granada. Av/ Fuentenueva s/n, 18071, Granada. cduque@ugr.es; calvache@ugr.es

ABSTRACT

Motril-Salobreña aquifer has been exhaustively monitored from 2001 to 2007 and with the new dataa flow model with MODFLOW was developed. The water balance has been established for each one ofthe last 6 years. During this time several important changes happened in the aquifer associated with theanthropic activity. The analysis of the new water balance and the comparison with the older ones carriedout by different researchers allow us to quantify the main recharges sources to the aquifer and the impactof the modifications in the natural system due to the human actions.

Key words: Motril-Salobreña aquifer, water balance, anthropic changes, dam, flow model.

Geogaceta, 48 (2010), 119-122 Fecha de recepción: 15 de febrero de 2010ISSN: 0213-683X Fecha de revisión: 21 de abril de 2010

Fecha de aceptación: 28 de mayo de 2010

cuantificación más precisa de las fuentesde recarga y descarga del acuífero. Losbalances obtenidos mediante el modelode flujo, al tratarse de años consecutivosy mediante la misma metodología de es-tudio permiten observar las diferenciasentre años secos y húmedos y el impactode las acciones antrópicas en el funcio-namiento del sistema hidrogeológico.

Contexto hidrogeológico

El acuífero costero Motril-Salobreñaestá formado por materiales detríticosarrastrados por los ríos que desembocanen el Mediterráneo encontrándose sedi-mentos tanto de medios fluviales comodeltaicos. Se encuentra en una zona don-de el clima se clasifica como semiárido yen el que destaca la presencia del ríoGuadalfeo, que tiene un caudal relativa-mente elevado (el caudal medio es 7700L/s) debido a una amplia cuenca vertiente(1200 km2) donde, además, se alcanzancotas muy elevadas (hasta 3482m.s.n.m.). En su borde sur se encuentra elMar Mediterráneo, por lo que el riesgo deintrusión marina podría hacerse efectivosi se produjera un desequilibrio entre sa-lidas y entradas en el sistema. En el extre-mo norte se pone en contacto con elacuífero carbonatado de Escalate. Tam-bién en esta zona está la conexión hídricacon el acuífero aluvial del río Guadalfeo.De hecho, se puede considerar que el

acuífero Motril-Salobreña es la prolonga-ción del aluvial del río. El resto de límitesdel acuífero está constituido por esquistoscon permeabilidades muy bajas, por loque se pueden considerar como contornosimpermeables en general. Las principalesfuentes de recarga del sistema están re-presentadas en la figura 1:

E1: Entrada subterránea a partir delacuífero aluvial del río Guadalfeo.

E2: Entrada subterránea por el con-tacto en el borde norte con el acuíferocarbonatado de Escalate.

E3: Infiltración directa en el cauce delrío Guadalfeo.

E4: Recarga producida por exceden-tes de riego en el acuífero. El riego porinundación es el sistema tradicional debi-do a la agricultura de plantas con necesi-dades hídricas muy elevadas como es elcaso de la caña de azúcar.

E5: Infiltración a partir del agua deprecipitación.

S1: Extracciones por bombeo.S2: Descarga del acuífero al río.S3: Descarga subterránea por el bor-

de sur hacia el mar Mediterráneo.

Balances previos

En los estudios realizados en elacuífero Motril-Salobreña se han pro-puesto balances hídricos con resultadosmuy heterogéneos (Tabla I). Los métodosde estudio han sido muy variados, se han

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basado en observaciones puntuales, cál-culos simples como aplicación directa dela ley de Darcy, cierre de los balances omodelos numéricos. Sin embargo, se pue-de observar una dispersión muy amplia delos resultados propuestos e incertidum-bres que muchas veces están motivadaspor los datos utilizados para el estudio.

Los balances más recientes apuntan aun dominio de las entradas por el exce-dente de riego e infiltración del ríoGuadalfeo, claramente dominantes sobrelas entradas a partir de los acuíferos delborde norte. En general, el volumen derecursos anuales calculado ha tendido ha-cia una disminución desde los 60-70 hm3

(Castillo, 1975; Castillo y Fernández-Ru-bio, 1978), hasta alrededor de los 35 hm3

de Heredia (2003), Ibáñez (2005) (TablaI) y Calvache et al. (2009). Las entradascon mayor discrepancia entre los distin-tos trabajos son las producidas a travésdel acuífero aluvial del río Guadalfeo(desde 25 hm3 de la CHSE hasta 3,5 hm3

de Heredia), la infiltración del ríoGuadalfeo (desde 25 hm3 de Castillo has-ta 11,5 hm3 del ITGE) y la recarga por llu-via (desde los que la consideran como unaentrada con entidad propia como Castilloy CHSE hasta el resto de investigadoresque la consideran prácticamente nula o lacalculan de manera conjunta con la infil-tración de los regadíos). En cuanto a lassalidas, las variaciones en la descarga almar están directamente relacionadas conel volumen de entradas que tiene el siste-ma. Para el caso de los bombeos se obser-va una tendencia a la disminución desdelos años 70 hasta la actualidad.

En los estudios de Heredia (2003) eIbáñez (2005) se han utilizado modelosnuméricos de flujo que permiten un ma-

yor grado de detalle. Sin embargo, pre-sentan problemas ya que en el primer casose han utilizado las medias anuales paraun periodo de 16 años por lo que se en-mascaran las diferencias entre años secosy húmedos. En el segundo caso, se consi-dera el balance hidrológico 2001-2002,por lo que los resultados están condicio-nados por las características climáticas deese periodo.

Resultados

El balance hídrico que se presenta eneste trabajo se ha realizado a partir de unmodelo de flujo en régimen transitoriomediante el programa MODFLOW(MacDonald y Harbaugh, 1988), con unadiscretización espacial de 50 x 50 m ytemporal de 1 mes. Se calibraronautomáticamente mediante método inver-so las propiedades hidráulicas delacuífero y se obtuvo un error medio entre

niveles piezométricos simulados y losmedidos de 0,13 m. Las entradas se cal-cularon o a partir de observaciones y me-diciones de campo o a partir de informesprevios y están detalladas en Duque(2009).

Los resultados obtenidos tras el pro-ceso de calibración muestran el balancehídrico para cada año durante un perio-do de 6 años consecutivos. Es la primeravez que se presenta un balance de estascaracterísticas en el acuífero Motril-Salobreña. El total de entradas y salidaspara cada año está directamente relacio-nado con el grado de humedad de eseperiodo. Así, los años 2 y 3 (2002-2003y 2003-2004) son los más húmedos. Losaños 5 y 6 son los más secos junto con el4. En este último caso, a pesar de tratar-se de un año seco, sus entradas totalesaparecen con valores medios debido aque la entrada relacionada con el aguaalmacenada (almacenamiento en TablaII) durante los años previos compensa eldéficit hídrico. Los años con más lluviano afectan únicamente a la entrada porprecipitación, también otras entradas severán incrementadas como la proceden-te del acuífero carbonatado o la del ríoGuadalfeo. La recarga por exceso de rie-go permanece invariable para cada añodebido a que se ha considerado constan-te la distribución de cultivos para elmencionado periodo.

La principal salida del sistema es ladescarga subterránea al mar, seguida porlos bombeos (Tabla II). El almacenamien-to, en este caso, se asocia al agua que seacumula en el acuífero debido al incre-mento de los niveles piezométricos du-rante los periodos húmedos, que es la ra-zón por la que es tan elevado durante losaños 2 y 3.

La influencia relativa anual (%) decada entrada se ha representado en la fi-

Fig. 1.- Esquema con las entradas y salidas del acuífero Motril-Salobreña.

Fig. 1.- Scheme of water inflows and outflows in Motril-Salobreña aquifer.

Tabla I.- Balances hídricos previos del acuífero Motril-Salobreña.

Table I.- Previous Motril-Salobreña aquifer water balance.

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El balance hídrico del acuífero Motril-Salobreña: Estudios previos y modelización matemática

gura 2. Queda patente el descenso de re-carga del río desde el año 2005, momentode la entrada en funcionamiento de la pre-sa de Rules. Se observa que el año 2004-2005 fue un periodo suficientemente hú-medo como para considerar la lluvia unarecarga importante al acuífero, sin embar-go, las entradas por infiltración del aguadel río Guadalfeo no fueron así. La causadirecta con la que se relaciona esta situa-ción es la puesta en marcha (inicio del al-macenamiento) durante el año 2005 de lapresa de Rules. En este sentido, el caudaldel río Guadalfeo que llegaba hasta elacuífero Motril-Salobreña fue muy limi-tado, reduciendo la infiltración con res-pecto a años anteriores por la presa. Losporcentajes obtenidos para el exceso deriego y el borde norte (aluvial delGuadalfeo y acuífero carbonatado) sufrenvariaciones relacionadas con la importan-cia relativa respecto al resto de factoresde recarga, sin embargo, los cambiosvolumétricos absolutos son reducidos.

La comparación con los balances ob-tenido por otros autores permite precisaralgunos aspectos relevantes relativos alcálculo del balance hídrico en esteacuífero. En el caso de la entrada por elaluvial del río Guadalfeo, las diferenciasestán motivadas, a pesar de que se llevaestudiando la zona más de 30 años, porlas fuentes de recarga subterrráneas y ladificultad para estimarlas con precisión.Las diferencias entre las cantidades deagua extraídas del acuífero por bombeo,en las que se observa una tendencia a ladisminución en las estimaciones realiza-das puede vincularse a los cambios enusos del suelo. En las últimas décadas seha producido un aumento de la superfi-cie urbana en detrimento de los campos

Fig. 2.- Representación gráfica de los balances hídricos obtenidos mediante el modelonumérico.

Fig. 2.- Graphical representation of the water balance obtained with the numerical model.

Tabla II.- Balance híddrico obtenido para el periodo de 6 años calculado mediante el modelonumérico.

Table II.- Water balance obtained for the 6 years period calculated with the numerical model.

de cultivo y se ha extendido el uso desistemas de riego con menor consumo(como el riego por goteo en invernade-ros) frente a los riegos por inundación dela caña de azúcar. Otra observación degran importancia se relaciona con las di-ferencias en los totales de entradas y sa-lidas del acuífero estimados. Si se com-

paran los balances obtenidos durante elperiodo 2001-2007, se constata el hechode que aún utilizando la misma metodo-logía de estudio, las diferencias entreaños pueden llegar a representar un 100%. Estas diferencias se relacionan con lahumedad del año hidrológico de estudio.Por este motivo los balances realizadosúnicamente para un año deberíanacompañarse de un estudio de lapluviometría anual permitiendo esto en-cuadrar el balance dentro de un contextoclimático adecuado.

Conclusiones

El impacto que produce la presa sobrela recarga del sistema queda claramentereflejado en el cambio de las entradas porinfiltración del agua del río Guadalfeoque se observa desde el año 2005.

La recarga por precipitación, que enalgunos de los balances ha sido despre-ciada, puede representar un aporte impor-tante durante años húmedos.

Los cambios en las extracciones porbombeo calculados por diferentes inves-tigadores muestran una tendencia a la dis-minución. Las causas podrían asociarse a

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los cambios en los usos del suelo experi-mentados en el acuífero Motril-Salobreñay las variaciones en las técnicas de riegoaplicadas en los cultivos. En un futuropróximo, es posible que la facilidad pararegular el río Guadalfeo mediante la pre-sa de Rules también contribuya a un me-nor uso de las aguas subterráneas.

Los resultados obtenidos mediante elmodelo numérico para varios años con-secutivos muestran cómo los trabajosprevios pueden ser muy dependientesdel tipo de año hidrológico. Se observacómo en el periodo 2001-2007 hay cam-bios anuales que pueden suponer el do-ble de entradas y salidas del sistemahidrogeológico. Las diferencias tan acu-sadas entre los balances calculados pordiferentes investigadores en el acuíferoMotril-Salobreña están relacionadas coneste motivo.

Con los resultados del balance paravarios años consecutivos se pueden esta-blecer como años medios de este perio-do los correspondientes a 2001-02 y2004-05 en los que las entradas anualesfueron 28 hm3. Para estos casos las en-tradas subterráneas por exceso de riegorepresentaron un tercio de total, las en-tradas por los acuíferos del borde nortealrededor del 20 % y los aportes del ríoal acuífero variaron desde un 18 % deltotal antes de la construcción de la presaa menos del 5 % tras la interrupción del

flujo en el río Guadalfeo como conse-cuencia de la puesta en funcionamientode la mencionada obra.

Agradecimientos

La financiación de esta investigaciónse hizo mediante el proyecto CGL2008-05016 financiado por el Ministerio deCiencia e Innovación y el grupo RNM-369 de la Junta de Andalucía.. Los auto-res agradecen Juan Carlos Rubio, Anto-nio González y José Antonio Navarro(IGME) su colaboración en la obtenciónde muchos de los datos utilizados en elmodelo. Agradecemos los comentarios deAntonio Pulido-Bosch y de un revisoranónimo para mejorar la calidad final deltrabajo.

Referencias

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