Manejo del Agua Subterránea - Secretaría de Fomento ... DE… · Inflatable Rubber Dam. Metodo de...
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Manejo del Agua Subterránea
Groundwater Management
Bob PierottiCalifornia Department of
Water Resources
Revista de la Presentación en Junio 2008
• La hidrosferra y ciclo hidrológico• Agua subterránea (la zona de saturatión)• El suceso y disponibilidad del agua subterránea• Clima (precipitación)• Geología (tipo de roca)
– Roca consolidada– Suelos no solidos– Porosidad y permeabilidad
• Manejo del agua subterránea– Monitorio y colección datos
Manejo del Agua Subterránea
• El manejo es necesario para sostener el uso del agua subterránea y mantener la cantidad y proteger su calidad.
• Management is needed to sustain the use of the groundwater & maintain its quantity & protect its quality.
• El manejo efectivo requiere planificación, coordinación y un proceso de monitorio.
• Effective management requires planning, coordinating, & monitoring.
Presupuesto del Agua Subterránea
AlmacenamientoQentra Qsale
Qentra + Qsale = ∆almacenamiento
Sistema Natural del Agua Subterránea
Groundwater Budget
Presupuesto del Agua Subterránea
AlmacenamientoQentra Qsale
Qentra + Qsale = ∆almacenamiento
Impacto Humano en el Sistema del Agua Subterránea
Groundwater Budget
Extracción
Presupuesto del Agua Subterránea
AlmacenamientoQentra Qsale
Qentra + Qsale = ∆almacenamiento
Impacto Humano en el Sistema del Agua Subterránea
Groundwater Budget
ExtracciónAgua Marina
Cuenca del Agua Subterránea
Theis, 1940, The source of water derived from wells: Civil Engineering, v. 10
Heath, 1983, Basic Ground-Water Hydrology: USGS WSP 2220
Registro LitológicoProfundidad Descripción
0 5 Limo y arena5 12 Arena12 15 Arena y arcilla15 17 Arcilla17 23 Arena y grava23 25 Acilla25 35 Grava y arena35 41 Arena y arcilla41 43 Arcilla43 53 Arena53 57 Arena y grava57 70 Arena70 80 Arcilla
Monitorio y Colección DatosMonitoring & Collecting Data
• Medir profundidad del agua– Measure depth to water
Heath 1983
Agua Subterránea• Convertir
profundidades a elevaciones.
• Convert depths to elevations.
• Tramar pozos y elevaciones en un mapa.
• Plot wells & elevations on map.
Winter et al, 1999, Ground Water and Surface Water A Single Resource: USGS Circular 1139
Agua Subterránea• Dibujar contornos.• Draw contours.
• Dibujar lineas de corrientes.
• Draw flow lines.
Winter et al, 1999, Ground Water and Surface Water A Single Resource: USGS Circular 1139
Precipitación
Rainfall at San Diego
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
Water Year
Rai
nfal
l (in
ches
)
Mean = 10.22 in/yr ~ 26 cm/yr
Precipitación
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
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1919
1923
1927
1931
1935
1939
1943
1947
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
2007
Water Year
Perc
ent
San Diego (1915-2009) mean ~256.79 mm
Las Escobas (1949-2007) mean = 139.88 mm
PrecipitaciónSan Diego (1915-2009) mean ~256.79 mm
-600
-500
-400
-300
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-100
0
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Water Year
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PrecipitaciónSan Diego (1915-2009) mean ~256.79 mm
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Water Year
Perc
ent
1925 1945 1977 1995
Sembrando Las Nubes
• Practica en uso por 60 años en California– Practiced in California for 60 years
• En uso en la Sierra Nevada pero en ocasiones en los Cerros Costeros– Mostly in Sierra Nevada, some in Coast Ranges
• Usualmente plata-iodo es el ingrediente que se usa para sembrar las nubes– Usually use silver-iodide as active cloud-seeding agent
• Es aplicado por generadores en los cerros or por aviones– Applied from ground generators or from airplanes (DWR 2005)
Precipitation Enhancement or Cloud Seeding
Sembrando Las Nubes
• Agua producida es dificil de determinar, pero se estima que de 2 a 15% aumenta la precipitación annual– Water produced is difficult to determine, but estimates range from
2 to 15 percent increase in annual precipitation or runoff
• No es remedio para la sequia– Should not be viewed as a remedy for drought
• Oportunidades para sembrar nubes son pocas en años secos– Cloud seeding opportunities are generally fewer in dry years
(DWR 2005)
Precipitation Enhancement or Cloud Seeding
Sembrando Las Nubes
• 1975 Cloud-seeding experiment• 19 days over Sierra de la Giganta from
Loreto to La Paz• Results:
– 15 days of rain– Arroyos filled on 10 days– Heaviest rain in 12 years
Los Angeles Times December 11, 1975
Precipitation Enhancement or Cloud Seeding
Metodo de Zanjas y SurcosDitch & Furrow Method
Todd, 1980, Groundwater Hydrology
Pettyjohn, 1981, Introduction to Artificial Ground Water Recharge
Phreatophytes• Griego: Phrear = pozo + phyte = planta• Estas plantas obtienen su agua en la
zona de saturación o en la región del bordo capilar.
• Obtain their water supply from the zone of saturation or the overlying capillary fringe.
Phreatophytes• El comsumo de agua varea con la especie
de plantas y las condiciones locales.• Consumption of water varies widely with plant species &
with local conditions.
• El uso del agua es mayor donde: – Agua subterránea no esta profunda – Clima es caliente y seco – Crecimiento es denso
• Water use is greatest where:– The water table is shallow – The climate is hot & arid – The growth is dense (Thompson 1958)
Phreatophytes
Profundidad de RaízDepth of Roots
Planta Típico (metros)
Máximum (metros)
Salt Cedar (Tamarix) 4-6(12-20 feet)
>27(>90 feet)
Mesquite (Prosopis) 8-15(25-50 feet)
~61(~200 feet)
Cannon 1911, Harris 1966, Hunt 1975, Phillips & Comus 2000, Robinson 1965, Thompson 1958
Fuentes de Salinidad
• El lento movimiento de la agua subterránea por los profundos aquiferos lava los minerales de las rocas.– Groundwater moving slowly through deep aquifers
leaching minerals.
Fuentes de Salinidad• Agua salada que queda atrapada en los
sedimentos al momento que fueron depositados.
• Highly mineralized or saline water trapped in the sediments at the time they were deposited (connate water).
• Desague despues de un riego contienen agroquímicos y sal de los suelos.
• Irrigation return flow water contains agrochemicals and salts leached from the soil.
Todd & Mays, 2005, Groundwater Hydrology
Fuentes de Salinidad• Aguas Negras – desechos de animales,
aguas negras domesticas y industrial contienen sal.
• Wastewater – animal wastes, domestic and industrial wastewater contain salts.
Todd & Mays, 2005, Groundwater Hydrology
Fuentes de Salinidad• Analyses geoquemicos podria asistir en
identificar la fuente de la agua salada.• Geochemical analyzes can be used to help identify source
of saline water.
• Por ejemplo, el agua del mar tiene una composición constante.
• For example, seawater has constant composition. • Molar Ratios• Na/Cl = 0.85• Mg/Ca = 5.43• Cl/SO4 = 19.06
Fuentes de Salinidad• Pozos construidos o abandonados
inadecuadamente podria proporcionar medios para introducir agua de mala cualidad
• Improperly constructed wells & improperly abandoned wells can provide pathways for poor quality water.
DWR, 1981, Water Well Standards - State of California: Bulletin 74-81
Fuentes de Salinidad• Intrusion de aguas marinas podria agravar
si el casco del pozo tiene fugas por donde podria entrar las aguas marinas y contaminar la agua fresca del aquifero.
• Seawater intrusion can be aggravated by leaky or corroded well casings through which saline water can migrate to freshwater aquifers.
DWR, 1981, Water Well Standards - State of California: Bulletin 74-81
Fuentes de Salinidad
• Un registro geofísico del pozo podria usarse para identificar zonas de arena y zonas de arcilla asi como zonas de agua fresca o zonas de agua salada.
• Down-hole geophysical logging -- can be used to identify zones of sands & clays & zones of fresh water & salt water.
Registro Geofisico
Driscoll, 1986, Groundwater and Wells
Arcilla
Arcilla
Arcilla
ArcillaArena con agua salobre
Arcilla
Arena con agua salada
Arena con agua fresca
Arena con agua fresca
Arena arcilloso con agua fresca
Arena seco
Summary
• Manage groundwater to sustain supply• Balance inflow & outflow• Understand groundwater basin• Monitor, collect, analyze data• Artificial replenishment• Phreatophytes• Sources of salinity• Construction of water wells• Climate Change