ALGUNAS EVIDENCIAS DE LA OCURRENCIA DE RECARGA INDIRECTA EN UN SECTOR DEL SURESTE PAMPEANO
José Miguel Malán (1) (2) y Eduardo E. Mariño (2)
(1) Dirección de Aguas de La Pampa. Olascoaga 540, (6300) Santa Rosa, La Pampa.
(2) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales e Instituto del Agua y del Medio Ambiente, UNLPam. Av. Uruguay 151, (6300) Santa Rosa, La Pampa.
RESUMEN
El presente trabajo tiene el objetivo esencial de dar conocer una particularidad geohidrológica observada en un sector del sureste del territorio de la provincia de La Pampa, en los alrededores de la localidad de Perú, Departamento Guatraché. Se trata de una zona donde se alternan amplias formas de relieve llano, con suave pendiente OSO-ENE aproximadamente, con depresiones en forma de largos y angostos valles con el mismo rumbo.
En los sectores suavemente deprimidos dentro del ambiente de planicie, se pudo verificar una inversión de las superficies topográfica y freática, resultando que a mayor depresión del relieve los ascensos piezométricos son mayores. Desde el punto de vista hidroquímico, los bajos contienen agua subterránea con composición propia de las áreas de recarga.
Tales características evidenciarían la ocurrencia una recarga diferenciada en un área de llanura con pequeños sectores suavemente deprimidos y distinta litología subsuperficial, factores que influyen conjuntamente sobre la infiltración eficaz de los excedentes hídricos. A través de un análisis hidrometeorológico y del planteo del balance de cloruros, se intenta su cuantificación preliminar.
ABSTRACT
Present paper report about a hydrogeological peculiarity of an area near Perú town at the SE of La Pampa state.
This zone is a flatland with small depressions. Piezometric levels in this landforms are more shallow than in the plain. Chemical characteristics of groundwater from this sector are property of recharge areas.
This evidences would indicate a differential recharge according to geomorphologic framework. Analysis of difference between rainfall and evapotranspiration and chloride mass balance constitutes adequate tools for preliminary estimations.
INTRODUCCION
El presente trabajo tiene el objetivo esencial de dar conocer una particularidad geohidrológica observada en un sector del sureste del territorio de la provincia de La Pampa, en los alrededores de la localidad de Perú, Departamento Guatraché.
En esta zona se evidencia la ocurrencia de una recarga de magnitud variable en concordancia con ciertas condiciones geomorfológicas y geológicas superficiales. Tal situación se detectó durante la ejecución del estudio hidrogeológico efectuado con el objeto de determinar la posibilidad de dotar de un servicio de agua potable a la localidad mencionada (Malán y Schulz, 1989).
DESCRIPCION GEOMORFOLOGICA Y GEOLOGICA DEL AREA
Desde el punto de vista geomorfológico, el área de estudio (Figura 1) se ubica dentro de la subregión denominada de "mesetas y valles" (Cano et al., 1980), importante extensión territorial en la cual se alternan amplias formas de relieve llano, con suave pendiente OSO-ENE aproximadamente, con depresiones en forma de largos y angostos valles con el mismo rumbo.
Para las primeras, de acuerdo con la interpretación de Malán y Tullio (1980), parece más adecuada la denominación de "ambiente de planicies", dentro del cual se diferencian sectores de "pfannen" y de "bajos menores y cañadas", especialmente en el ámbito de la hoja topográfica I.G.M. 3763-31 "Hucal" , que limita e incluye parte del área de estudio.
La planicie, denominada de "Perú-Cotita", limita con los valles de Maracó, al norte, y de Hucal, al sur, en tanto que se inicia al oeste, en la zona cubierta por la hoja topográfica I.G.M 3766-30 "Estancia el Lucero" y por el este se prolonga sin solución de continuidad hasta la denominada "pampa de Remecó" (Malán, 1975), en el ambiente de la Cuenca de Macachín (Salso, 1966). Si bien se trata de una planicie de acumulación preferentemente de formaciones terciarias, la condicionante actual de la morfología está directamente relacionada con la presencia de una capa muy resistente ubicada a pocos decímetros por debajo de la superficie. Dicha capa, ya sea por efecto de disolución y/o erosión, dio lugar a la formación de las depresiones mencionadas, las que se constituyen en elementos morfológicos de importante significación hidrológica.
El perfil geológico para el área es el siguiente:
Basamento: no se poseen datos concretos sobre su naturaleza y profundidad pero sí referencias de su localización mediante perforaciones no documentadas a 250 metros b.b.p., en inmediaciones de la estación Hucal. Algunos de los sondeos eléctricos practicados durante el estudio de Malán y Schulz (1989), parecen señalar la presencia de capas resistivas a profundidades similares.
Formación Pampeana: constituida por una pila sedimentaria predominantemente limosa, generalmente plástica, con presencia de arena muy fina y con carbonato de calcio en forma de nódulos o como cemento diseminado. Los 10 ó 12 metros superiores dan paso a sedimentos más arenosos, de grano fino a muy fino, fuertemente cementados e incluso reemplazados por carbonato de calcio, de color pardo grisáceo claro, muy tenaces y que se conocen práctica y geológicamente como "tosca". La edad del complejo sedimentario iría desde el Mioceno superior hasta el Pleistoceno. Desde el punto de vista hidrogeológico representa una secuencia preferentemente acuitarda.
Reciente: se asignan a está formación los suelos de tipo calciustol petrocálcico y calciustol típico que, con espesores reducidos, cubren la llanura.
PIEZOMETRIA GENERAL DEL AREA
La cartografía correspondiente al área en cuestión (Tullio, 1981 y Malán, 1983) muestra claramente (Figura 2) una morfología freática de tipo radial divergente, con una divisoria a veces difusa, coincidiendo con el eje topográfico de la llanura que aproximadamente discurre entre la localidad de Perú y la ex estación Cotita. En tanto que en las partes bajas aparece un flujo radial convergente, con vaguadas en los valles de Maracó y Hucal y en la depresión de Gamay, entre otras.
El gradiente hidráulico es muy suave en el sentido de la pendiente regional y mucho más abrupto en sentido transversal (NO-SE); es decir hacia los valles, cuyos fondos presentan un nivel de inundación que varía en directa relación con la evolución histórica de la pluviometría y constituyen amplias artesas, responsables de la descarga por evaporación.
En los sectores centrales del área de recarga, la profundidad del agua es del orden de los 50 metros, lo que provoca una atenuación en la respuesta piezométrica ante la marcha del balance hídrico. Si bien la potencia y baja permeabilidad de la capa "tosca" subaflorante, representa una limitante para la infiltración no constituiría un impedimento total, como surge de los mapas piezométricos mencionados.
Aspectos piezométricos puntuales
No obstante las características generales señaladas, se presentan condiciones especiales en aquellos sectores de relieve suavemente deprimido dentro del ambiente de planicie, como puede apreciarse en los perfiles piezométricos de la figura 3. En ellos se observa la inversión de las superficies topográfica y freática y resulta que a mayor depresión del relieve los ascensos piezométricos son mayores, alcanzando hasta 4 metros de diferencia relativa (ver pozo 8 del perfil 1 y pozo 1 del perfil 2).
La explicación a la presencia de estos altos piezométricos en coincidencia con las suaves depresiones estaría dada por la combinación de dos factores: a) un incremento efectivo de la lámina factible de infiltrarse como consecuencia de la concentración de los volúmenes precipitados, por escurrimiento centrípeto hacia las depresiones y b) por el posible adelgazamiento de la capa de "tosca" en comparación con el entorno más elevado.
Esto se traduciría en un efecto similar a un incremento de los excedentes del balance hídrico, aunque derivados de un factor geomorfológico y no por causas hidrometerológicas.
CARACTERIZACION HIDROQUIMICA
El esquema que se presenta desde el punto de vista piezométrico tiene su correlato desde el punto de vista de la calidad y composición química del agua subterránea. En lo que hace al primer aspecto, la salinidad media para los cinco pozos ubicados en los sectores de relieve deprimido (piezométricamente más altos) es de 615 mg/l, con un mínimo de 444 mg/l (pozo 1) y un máximo de 780 mg/l (pozo 6), en tanto que para los cinco pozos situados en áreas llanas el valor medio es de 2993 mg/l, con valores mínimo y máximo de 2600 (pozo 7) y 3406 mg/l (pozo 9), respectivamente. Esto representa, para los valores medios, un factor de incremento de 4,86 para las áreas de menor recarga relativa.
Dentro de este análisis, se considera interesante explicitar el contenido de un ion que puede resultar de mayor representatividad en cuanto a las diferencias relativas de infiltración eficaz, como es el cloruro. A este respecto, para el primero de los sectores mencionados se determinó una media de 36 mg/l, con un mínimo de 24 mg/l (pozo 1) y un máximo de 48 mg/l (pozo 6) y para el segundo, el valor medio es de 591 mg/l, con valores que varían entre 516 (pozo 7) y 656 mg/l (pozo 9).
En lo relativo a la composición química (Figura 4), las muestras correspondientes a pozos ubicados en los sectores de topografía relativamente más elevada son muy uniformes y de carácter sulfatadas- cloruradas –sódicas. Las situadas en los lugares de mayor recarga presentan carácter sulfatado-bicarbonatado con variable contenido catiónico, aunque una de ellas en coincidencia con el punto de mayor diferencia piezométrica, es netamente bicarbonatada magnésico-cálcica.
ANALISIS HIDROMETEOROLOGICO
El reducido espesor edáfico por presencia del sustrato de tosca a muy pocos decímetros provoca que el balance hídrico a nivel del suelo resulte de poca utilidad. Por esto, a los efectos de obtener estimaciones de la lámina de agua efectivamente infiltrada y, más aún, poder establecer las variaciones relativas entre los sectores geomorfológicos diferenciados se requiere el planteo de metodologías cualitativas o semicuantitativas, las que arrojarán resultados preliminares que deberán someterse a posteriores ajustes mediante observaciones hidrometeorológicas más completas y precisas.
La información estadística que se acompaña permite conocer el comportamiento pluviométrico de la zona para el período 1921-1980. Los datos termométricos corresponden a la ciudad de General Acha, los que pueden tomarse como representativos del área de análisis.
En base a tales datos, se calculó la diferencia entre valores medios mensuales de precipitación (P) y evapotranspiración potencial (EP) para los períodos 1941-1960, 1961-1980 y 1921-1980, en los dos últimos casos con datos termométricos correspondientes al primer intervalo. La EP se calculó por el método de Thornthwaite.
Según se advierte en la tabla 1, para el período 1941-1960, con una precipitación media anual de 523,3 mm, se tiene un excedente (Ex) de 52,7 mm y para el lapso que va de 1961 a 1980 es de 30,1 mm, aunque la pluviometría media anual es algo mayor (581,5 mm). Esto advierte sobre la necesidad de un análisis temporal de mayor detalle que permita considerar la variabilidad en la distribución de las lluvias y poder obtener resultados más acordes con la realidad hidrológica.
Para la serie más extensa (1921/1980), los excesos resultaron los más bajos con 21,7 mm anuales.
CALCULO DEL BALANCE DE CLORUROS
Para desarrollar este análisis se aplicó el concepto de Factor de Enriquecimiento en Cloruros (FEC) de acuerdo a Mercado et al. (1977) (en Rosenthal, 1987), tal que:
Cl as : concentración de cloruros en el agua subterránea (mg.l -1 )
Clp: concentración de cloruros en el agua de lluvia (mg.l -1 )
En zonas con escurrimiento superficial poco significativo, la inversa de este valor representa el coeficente de infiltración eficaz, como fuera propuesto por Schöeller (1962). El método constituye una herramienta que se ha utilizado para cuantificar la infiltración eficaz, tanto en ambiente de cuencas hídricas (Bonorino, 1991 y Varni et al., 1996) como en áreas de llanura (Bonorino y Torrente, 1992 y Malan et al., 1993; 1997), comprobándose su buena correspondencia con otras metodologías.
Para el área de estudio no se dispone de datos sobre Clp, por lo cual se adoptó el valor medio (3,9 mg.l -1 ) de una serie de 139 muestras obtenidas entre 1989 y 1995 (Malán et al., 1997).
Este registro es el más extenso de los disponibles en la zona y corresponde a la EEA-INTA Anguil, ubicada unos 120 km al N.N.E. y cuya pluviometría media supera en algo más de 100 mm a la de la localidad de Perú. Los valores de Cl as, son los promedios correspondientes al sector de las depresiones (36 mg.l -1 ) y a las áreas llanas (591 mg.l -1 ). Los respectivos coeficientes de infiltración resultantes son de 0,108 y 0,0066. Si se toma la precipitación media anual del período 1921-80, la infiltración eficaz sería de 58,3 mm y 3,6 mm, para uno y otro sector.
DISCUSION Y CONCLUSIONES
La información presentada se considera suficiente para proponer la ocurrencia de una recarga diferenciada en un área de llanura con pequeños sectores suavemente deprimidos y distinta litología subsuperficial, factores que influyen conjuntamente sobre la infiltración eficaz de los excedentes hídricos. Dado que los mayores valores que surgen del balance de cloruros superan a los estimados por el análisis hidrometeorológico, cabría considerar que se originarían por una acumulación adicional en la parte central de los bajos, por escurrimiento superficial desde las zonas relativamente más elevadas. Un funcionamiento hidrológico similar fue descripto por Bender (1995) para dos áreas de llanura semiárida, en la provincia de Córdoba y en Paraguay.
Los datos disponibles no permiten precisar la variabilidad de las magnitudes en uno u otro sector, aunque se estima que podría estar en un factor de 10. Para un mayor ajuste será necesaria la realización de controles piezométricos de buena precisión y periodicidad adecuada a fin de establecer relaciones cuantitativas entre las oscilaciones del nivel freático y los registros pluviométricos.
Dada la predominante horizontalidad de la superficie piezométrica como la baja transmisividad del acuífero (entre 5 y 10 m 2 .d -1 aproximadamente), para la obtención de información confiable se debe tener presente que:
a) La medición de los niveles debe realizarse en pozos con una detención prolongada del bombeo, a fin de asegurar su recuperación total. Los piezómetros deberán ubicarse a suficiente distancia de eventuales pozos de explotación para que no sean afectados por el cono de depresión generado b) El acotamiento preciso de las bocas de pozo y la utilización del mismo elemento de medición para evitar errores significativos en la determinación de los niveles relativos.
Las prácticas recomendadas se tuvieron en cuenta durante el trabajo de campo realizado; sin ellas difícilmente se hubieran obtenidos las evidencias aquí presentadas.
Cabe señalar, por último, la importancia del análisis geomorfológico de estas regiones para la ubicación de las obras de captación de agua subterránea con calidad relativamente más aceptable.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen a la Dirección de Aguas de la provincia de La Pampa por facilitar la información que sirvió de base para realizar el presente trabajo.
TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO
Bender, H., 1995. The impact of indirect recharge in flat semi-arid and arid areas- Two case histories from South America. Natural Resources and Development, 42:47-78.
Bonorino, A, G., 1991. Evaluación de la recarga de agua subterránea en el área de la vertiente occidental de las sierras australes, provincia de Buenos Aires. Revista de la Asociación Geológica Argentina, XLVI (1-2):93-102.
Bonorino, A. G. y R. H. Torrente, 1992. Balance iónico aplicado al cálculo de la infiltración eficaz en áreas de relieve medanoso. Terceras Jornadas Geológicas Bonaerenses, Actas:189- 194, La Plata.
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