A modelation of the groundwater flow was made in a sector of the "Pampa Medanosa" where are located the waterwells which supplies the city of Rufino, in the proximities of this town. In the pattern there werw considered the factors introduced by the morphologics variations of the area, particularly concavities and convexities of the landscape.

As a result it is verified thet the topographical concavities constitute sectors of local discharge when the groundwater flows determines positions of the phreatic level and capillary fringe that can be afected by evaporation. This cause salinity processes from surface of soils and shallow underground waters, as like from bottom because ascend of the deep saline interface as effect of upward flows generated by the "natural extraction" in these sectors.

Product of a similar process, the wells which supplies the city, located in the dunes, are affected by the risk of atracction of this saline "plumes" as a consequence of an intensive exploitation, which was verified in its historic evolution.

Se efectuó una modelización de la hidrodinamia subterránea en un sector de la pampa medanosa, en cercanías de la ciudad de Rufino, donde se halla ubicada la Batería de perforaciones que abastece a esta localidad. En el modelo se consideraron los factores introducidos por las variaciones morfológicas de la zona, particularmente concavidades y convexidades del paisaje.

Como resultado se verifica que los bajos topográficos constituyen sectores de descarga local cuando la hidrodinamia determina posiciones del nivel freático y franja capilar que puedan ser afectadas por evapotranspiración, provocándose procesos de salinización tanto desde superficie por evaporación, con consecuente aumento de la mineralización de suelos y aguas subterráneas someras, como desde fondo por ascenso de la interfase salina profunda por efecto de flujos ascendentes generados por la "extracción natural" en estos sectores.

Producto de un proceso similar, las perforaciones de abastecimiento de la ciudad ubicadas en los médanos se ven afectadas por el riesgo de atracción de dichas "plumas" salinas a consecuencia de una explotación intensiva, lo que se verificara en la historia de la captación.

La ciudad de Rufino, de aproximadamente 20000 habitantes, se ubica en el extremo SO de la provincia de Santa Fe, cercana a los límites con las Provincias de Córdoba y Buenos Aires. Su abastecimiento de agua se realiza a partir de la extracción de aguas subterráneas a través de 22 perforaciones de 25 a 30 m de profundidad, con caudales unitarios de 400 a 800 m ³ /día, que se encuentran a una distancia de entre 7 y 17 km de la población sobre la traza de la RN 33, cuyo extremo lo marca la Estación Tarragona.

Dado que la batería de Rufino históricamente reveló el mayor contraste de calidades de aguas producidas por captación de aguas subterráneas en el ámbito de la concesión de APSF (menor y mayor mineralización, con extremos de 300 y 8000 mg/l de sales disueltas totales respectivamente, y con diseños y extracciones similares), los objetivos planteados se circunscribieron a:

・un objetivo práctico: analizar los riesgos de salinización de las perforaciones, apuntando a la sustentabilidad de la captación así como al diseño de las formas más adecuadas de extracción

・una meta más abstracta pero determinante de la anterior: verificar a la geomorfología del área como uno de los princpales patrones de la hidrodinamia subterránea que reglan la existencia del contraste de calidades de agua antes mencionado

En otras palabras, se requería comprender adecuadamente la dinámica del escurrimiento subterráneo en una región tan particular como lo es el ambiente de la "pampa medanosa", donde a primera vista se evidencia su fuerte relación con la geomorfología (Gollán y Lachaga, 1939)(Kreimer, 1939). En segundo lugar, se debía comenzar a reconocer como se interrelacionaban esta hidrodinamia con la captación para abastecimiento de Rufino, para mejor visualizar las particularidades de los riesgos a que se veía expuesto dicho sistema.

El área de estudio se encuentra comprendida dentro de la región denominada de los "médanos fijos" o del "medano invasor", extenso "mar de arena" de edad Pleistocena superior que cubre aproximadamente 300000 km2 y se extiende hacia el de S de la provincia de Córdoba, NO de Buenos Aires y SO de Santa Fé, llegando hasta La Pampa, San Luis y Mendoza.

Estos sedimentos, depositados durante un período extremadamente seco que probablemente coincida con la última glaciación, han cubierto la antigua red de drenajes que fluía hacia los ríos Carcarañá y Salado, obliterando la misma (Iriondo, 1993)

A escala regional, sobre las imágenes satelitarias (Esc. 1: 250000, Hojas IGM Venado Tuerto y Lincoln) pueden observarse fajas medanosas de aproximadamente 30 km de ancho con dirección general ESE-ONO alternando con fajas de terrenos bajos ocupadas por cuerpos lagunares débilmente integrados entre sí (sistema de lagunas de La Salada, sistema de lagunas de La Picaza) que, merced a la sobreimposición del clima húmedo actual, se van uniendo hacia el Oeste con la cuenca del Río Salado. Hacia el NE, en la zona de Venado Tuerto y Corral de Bustos, los cuerpos de agua se presentan con formas elongadas de rumbo SO-NE, direccionando su escurrimiento hacia el Río Carcarañá. En esta región, ya sea por estar en los bordes de la pampa medanosa (y por ende los sectores de menor espesor del manto arenoso) o por un mayor gradiente topográfico regional, las fajas medanosas muestran indicios de corte progresivo por cursos de agua que vinculan los cuerpos elongados entre sí y con el Río Carcarañá.

A nivel local (esc. 1: 50000 Hoja topográfica Rufino), dentro de nuestra área de estudio propiamente dicha, el paisaje está conformado por sucesiones de suaves lomadas y depresiones, con una pendiente que en general varía desde cotas del orden de los 120 m (IGM) en el N a los 108 m en el extremo SE (dirección del sistema de lagunas cuyo cuerpo mayor es La Picaza). A lo largo de la RN 33 se ubican en vecindades de la Estación Tarragona las convexidades más elevadas de la faja medanosa (cota 125 m), que desciende lentamente en dirección SO de la localidad de Rufino (cota 117 m).

Desde un punto de vista estrictamente morfológico a nivel regional se pueden distinguir las estructuras entre las áreas medanosas, convexidades de mayor escala, y los bajos regionales, concavidades de gran tamaño que son más o menos ocupadas, lo que depende de las alternativas climáticas, por cuerpos de agua lagunares, expresiones de los niveles freáticos.

Dentro de las áreas medanosas regionales existen concavidades o "bajos" locales, probables hoyas de deflación, con extensiones que pueden alcanzar desde cientos de metros a algunos kilómetros, las que pueden contener cuerpos de agua muy temporarios. A su vez se presentan formas de relieve positivo o "altos" locales, duneiformes y con extensiones también reducidas, que se sobreelevan unos pocos metros en relación al nivel de la estructura positiva regional.

Los suelos tienen características arenosas a areno-limosas sobre todo en los sectores de relieve, supuestamente con altas tasas de infiltración, y aumento en la acumulación de materiales finos y orgánicos hacia los bajos topográficos.

La sobreimposición de condiciones climáticas húmedas como las actuales genera en la región problemas de escurrimiento superficial para una red pobremente diseñada, con formación de lagunas cuyas dimensiones varían notablemente dependiendo de las alternativas climáticas. En efecto, durante épocas de estiaje su alimentación se debe a los aportes freáticos, con preponderancia de procesos de evaporación, formación de costras salinas en las orillas y salinización de suelos.

Las precipitaciones han oscilado entre 700 y 1600 mm anuales, concentradas en su mayoría entre los meses de Octubre y Marzo. La evapotranspiración media es de 850 mm/año.

No existen muchos datos que permitan reconocer la geología profunda de la zona. Como antecedente se informa una perforación realizada por el FCGSM en Rufino (Kreimer, 1968)

・Cota 118 m

・Profundidad de 0 a 174 m: Pampeano

・Profundidad de 174 a 470 m: Mesopotámico (Facie Marina) Verde

Sobre esta perforación cabe aclarar que tenemos dudas en cuanto a asignar completamente los 174 m superiores al Pampeano.

La perforación más profunda realizada por OSN a 6 km al E de la Estación de Tarragona (cota 117 IGM), dentro del área de estudio, informa:

・De 0 a 45 m: sedimentos arenosos muy finos de tonalidades pardo rojizas con intercalaciones de toscas (concreciones arenosas)

・De 45 a 144 m: sucesión de sedimentos areno arcillosos, con intercalación de toscas con nódulos de manganeso y presencia de cristales de yeso

Los muestreos de agua intercalados (se trata de perforaciones a percusión) revelan SDT inferiores a 1 g/l en los 55 m superiores y un brusco salto a valores del orden de 15 g/l a partir de los 60-70 m de profundidad, con notables incrementos de cloruros y sulfatos.

Las perforaciones realizadas en la Estac. Tarragona (cota 121 m IGM), de 70 m de profundidad no describen variaciones litológicas notables en relación con la anterior. Se colocaron filtros entre 65-70 m, los que se elevaron cinco años después (en 1940) hasta 20-25 m por problemas de salinización del agua producida.

Un dato litológico adicional lo revelan les perforaciones que efectuamos en la zona, todas de profundidades inferiores a los 40 m. Se observó la presencia de sedimentos arenosos finos a muy finos de tonalidades pardo rojizas con intercalaciones de bancos concrecionales (probables paleosuelos) con mayor presencia de limo-arcillas a partir de los 15 m de profundidad promedio.

Poseen características que los distinguen de los sedimentos Pampeanos, comunes en las porciones superiores del subsuelo hacia el Este de la región, por lo que nos inclinaríamos a caracterizarlos como sedimentos Pospampeanos en su totalidad.

La necesidad de comprender la influencia de factores geomorfológicos sobre la hidrodinámica subterránea de la región obligó a modelizar procesos naturales, cuyos resultados obviamente configuran sólo hipótesis de trabajo, para introducir luego los componentes artificiales, es decir las extracciones de aguas subterráneas a través de perforaciones.

Para ello se utilizó el paquete de Visual Modflow (Modflow más MT3D) cuyos componenentes permiten la modelización de flujos de agua y transportes de solutos en medios saturados.

El área de trabajo fue delimitada por un rectángulo de 9,6 X 16,25 km (152 km ² ), sobre la que se realizó un relevamiento de niveles freáticos (Agosto de 1998) (Gráfico 2), a los efectos de contrastar los resultados de la modelización con las consecuencias reales del proceso.

De acuerdo con los datos relevados en el campo se realizó la carga del modelo. Con el objetivo de analizar las influencias de alternancias climáticas, se programó arbitrariamente la corrida en régimen transitivo de 73000 días (200 años), subdividida en períodos de recarga con variaciones 1:5, simulando períodos húmedos y secos. Arealmente también fueron simuladas diferencias de recarga de acuerdo con la morfología y las características observadas en los suelos.

Los resultados finales de la corrida del modelo permiten observar en superficie (Graf. 5 -Layer 1) un aumento notable de los SDT de las aguas subterráneas en los sectores "bajos" como efecto de la concentración de sales por evapotranspiración, allí donde los niveles freáticos llegan a posicionarse cercanos al nivel de terreno. Al respecto cabe señalar que fue considerada una influencia de la EVT (de 800 mm/año) hasta 2 m de profundidad, en función de un espesor activo de la franja capilar, que fue extrapolado según condiciones de suelos de otras áreas (Ruiz de Galarreta, Hernandez y Gonzalez, 1997). Cambios de este espesor fueron simulados en otras corridas, con alteraciones de las dimensiones y concentraciones de los bajos salinos resultantes, pero siempre manteniendose las mismas características en lo esencial.

Cuando se aprecian los resultados finales en forma de cortes (Graf. 6 ) se observa con claridad el fenómeno de salinización desde superficie en forma de plumas ubicadas en los "bajos", que pueden movilizarse lateralmente por efectos de escurrimiento.

El plano de corte permite apreciar además efectos de salinización por ascenso desde la interfase, de características totalmente distintas a los de superficie, pero que se localizan también en el subsuelo de los "bajos". Estos "domos salinos" tienen origen en la descompresión profunda ejercida por las direcciones de flujo ascendentes, las que a su vez son generadas por la descarga o "extracción natural" que se produce debido a la EVT en los bajos.

Otro fenómeno similar aunque de raíz artificial puede observarse en el mismo gráfico como consecuencia de la explotación de perforaciones. En la última etapa de la corrida del modelo (últimos 30 años), fue incorporado el funcionamiento de algunas de las captaciones de la batería de abastecimiento de Rufino. Sobre la izquierda del mismo gráfico puede observarse la movilización de aguas salobres provocada por el funcionamiento del pozo b12 y el comienzo de la invasión de la zona de filtros. Sobre el Gráfico 7 pueden verificarse las dos causas del fenómeno ascendente (extracción artificial y natural o descarga) en una vista en planta del layer del modelo ubicado a la altura de los filtros de pozos (cota 95 IGM, 30 m de prof. aprox.).

Asimismo el Gráfico 8 evidencia los efectos de una explotación intensiva en un sector medanoso, tal lo acontecido con las perforaciones más antiguas de abastecimiento de Rufino, ubicacas en la zona de la Estación Tarragona.

La tentativa de modelizar el comportamiento de procesos naturales tan complejos como los que se desarrollan en este sector de la "pampa medanosa", comporta sin dudas una meta muy ambiciosa. Desde la arbitrariedad de establecer condiciones homogéneas y extrapoladas al medio acuífero a la no consideración de procesos en la zona no saturada, pasando por el establecimiento de una situación inicial y tiempos supuestos para una corrida histórica, configuran factores que nos llevan a estimar al presente trabajo como un ejercicio de aproximación. Sin embargo y a nivel cualitativo este ejercicio nos permite avanzar sobre algunas conclusiones:

.La evidencia que los bajos topográficos constituyen sectores de descarga local de las aguas subterráneas

.En segundo lugar, que la presencia de niveles freáticos cercanos a superficie en los bajos permite la afectación de las aguas subterráneas por procesos de evapotranspiración, lo que aumenta la concentración de sales en los suelos y sectores más superficiales del sistema acuífero, con redisolución y profundización estacional por precipitaciones .La apreciación de un fenómeno adicional de salinización por intrusión desde las aguas subterráneas más profundas como consecuencia de los flujos ascendentes provocados por la descarga o "extracción natural" producida en los bajos.

.A la inversa, como resultado del proceso se produce una acumulación de lentes de aguas con baja mineralización en las convexidades o médanos, por efecto de la recarga pluviométrica y mantenimiento de los niveles freáticos y zona capilar fuera de los alcances de la evapotranspiración directa.

.Las perforaciones que captan aguas acumuladas en los médanos son pasibles de ser afectadas por "atracción" de plumas de aguas salobres de bajos vecinos o por ascenso desde la interfase salina profunda cuando la extracción es inadecuadamente intensa Pensamos que la regionalización del modelo así como la inclusión de factores como la intervención de capas salinas intercaladas depositadas como paleosuelos podrían dar respuestas más precisas acerca de la magnitud de estos procesos y sus consecuencias.

De esta manera se intentan analizar los riesgos a los que se ve expuesto el abastecimiento de Rufino y descifrar la génesis de una situación que es conocida y se repite en gran parte de la llanura pampeana: la presencia de aguas subterráneas (y superficiales como expresión de sus afloramientos) de alta mineralización en los bajos y la acumulación de aguas poco salinas en los altos topográficos, situación que como hemos visto se corresponde con la posición de los niveles freáticos en relación con los alcances de la evapotranspiración, de acuerdo con una explicación centrada en la dinámica de los procesos.

Kreimer R., 1968, "Descripción hidrogeológica de la zona de Arias, Venado Tuerto y Colón" Boletín 116 INGM, pp. 15-36.

Iriondo M., 1993. Rasgos geomorfológicos de la Pcia. de Santa Fe.

Ruiz de Galarreta V., Hernández M., González N., 1997, "Hidrodinámica de la zona no saturada en el Parque Ecológico Municipal La Plata", Actas III Seminario Hispano Argentino sobre temas actuales de hidrología subterránea, pp 49-60

Gollán J., Lachaga D., 1939. Aguas de la Provincia de Santa Fe. IEIYFAG, Publicación Técnica n° 12.