GENERACIÓN DE LOS ÍNDICES DE VULNERABILIDAD PARA ACUÍFEROS: COMPARACIÓN DE MÉTODOS.

M. C. P. Lina Gabriela Hernández Limón; CEA - ITESM;M. C. P. Julio César Haro Berrelleza CEA – ITESM; Ph. D. Jürgen Mahlknecht, Profesor Investigador; CEA –ITESM

AGENDA

� Introducción

� Índices de Vulnerabilidad� GOD� DRASTIC� AVI� SINTACS� COMPARACIÓN

� CONCLUSIONES

INTRODUCCION

� Los acuíferos enfrentan una severa problemática debido a la modificación de su entorno, principalmente por actividades antropogénicas.

� El número de acuíferos sobreexplotados se ha incrementado de 32 en 1975 a 102 en 2003.

� El índice de vulnerabilidad es utilizado cuando se requiere la evaluación del peligro de contaminación del agua subterránea relacionado a descargas de contaminantes que ocurren en la superficie provenientes de la acción del hombre.

Índice de Vulnerabilidad.

� Foster e Hirata (1991) refieren que la vulnerabilidad del acuífero a la contaminación representa su sensibilidad para ser adversamente afectado por una carga contaminante impuesta.

� Carbonell (1993) define la vulnerabilidad a la contaminación, como la tendencia de los contaminantes a localizarse en el sistema de agua subterránea, luego de ser introducidos por encima del acuífero más somero.

� Vrba y Zaporozec (1994) definen a la vulnerabilidad como una propiedad intrínseca del sistema de agua subterránea que depende de la sensibilidad del mismo a los impactos humanos y/o naturales

� Custodio (1995) señala que la vulnerabilidad a la polución expresa la incapacidad del sistema para absorber las alteraciones, tanto naturales como artificiales.

Índice de Vulnerabilidad

� Los índices de vulnerabilidad no representan una propiedad absoluta, mas bien son relativos y adimensionales. En general se puede clasificar la vulnerabilidad en cinco grandes grupos:

Extrema A la mayoría de los contaminantes con impacto rápido en muchos escenarios de contaminación.

Alta A muchos contaminantes (excepto a los que son fuertemente absorbidos o fácilmente transformados) en muchos escenarios de contaminación.

Media A algunos contaminantes solo cuando son continuamente descargados o lixiviados.

Baja A contaminantes conservativos cuando son descargados o lixiviados en forma amplia y continua durante largos periodos de tiempo.

Muy Baja Presenta capas confinantes en las que el flujo vertical (precolación) es insignificante.

� El rango de la clasificación dependerá de la metodología utilizada para generar el índice.

GOD (Groundwater occurence, overall acquifer class and depth)

DOGIDADVULNERABIL **=

� Desarrollado en 1987 por Foster, trata de ser simple y sistemático.

� Determina la vulnerabilidad intrínseca.

� Utiliza tres fases discretas que son la distancia al agua, el tipo de acuífero y el substrato litológico.

� El rango de valores van de 0 a 1 en cada fase.

GODTipo de Acuífero

Litología

Profundidad

DRASTIC (Depth to water table, recharge, aquifer media,

soil media, topography, impact vadose zone, conductivity)

� Desarrollado por Aller et al (1987) para la EPA USA, utiliza 7 propiedades del acuífero las cuales se integran en un índice sumatorio.

� Se tienen distintos pesos dependiendo del estado del acuífero, puede ser normal, con pesticidas. Los pesos están definidos en las tablas para cada propiedad.

� Los subíndices r corresponden a los rangos y los w a los pesos para cadapropiedad

wrwrwrwrwrwrwr CCIITTSSAARRDDDRASTIC ++++++=

DRASTIC

Zona Vadosa

ProfundidadRecarga

Litología

Suelo

Topografía ConductividadHidráulica

AVI (Aquifer Vulnerability Index )� Desarrollado por Van Stempvoort et al (1992), � Es un método para cuantificar la vulnerabilidad natural de un acuífero por

medio de la resistencia hidráulica vertical ( ) al pasar los flujos de agua por diferentes estratos de suelos que sobreyacen el acuífero.

∑=

=n

j vi

iT

K

dc

1

TC

∑=

=n

j vi

iT

K

dc

1

Profundidad

ConductividadHidráulica

SINTACS (Soggiacenza, infiltrazione, non saturo, tipologiadella cobertura, acquifero, conducibilità, superficie topográfica)

� Desarrollado por Civita et al (1990), es una derivación del DRASTIC en la cual se busca adecuarlo a las diversificadas características hidrogeológicas de Italia y al requerimiento de un mapeo de mayor detalle.

� Donde P es el puntaje asociado a cada parámetro y W es el peso de cada parámetro.

� También se tienen varios distribuciones de peso dependiendo las características de la zona del acuífero.

SSCCAATTNNIISS WPWPWPWPWPWPWPSINTACS ++++++=

SINTACS ProfundidadInfiltracion

ConductividadHidráulica

Topografía

Acuífero

Zona no saturada

Suelo

COMPARACION� Las metodologías que involucran

solo los parámetros intrínsecos del acuífero como el GOD y el AVI son los mas parecidos.

� Aun cuando el SINTACS es una derivación del DRASTIC, la diferencia en la valoración de los parámetros genera resultados muy distintos.

� El SINTACS es el que reporta mayores valores de vulnerabilidad del acuífero, pero también es el mas parecido a la realidad.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

GOD DRASTIC AVI SINTACS

MUY ALTA

ALTA

MODERADA

BAJA

MUY BAJA

CONCLUSIONES� Si bien las metodologías GOD y AVI presentan la vulnerabilidad

intrínseca del acuífero, para poder aplicar correctamente AVI es necesario contar con los cortes litológicos en el área.

� Las metodologías DRASTIC y SINTACS consideran casi los mismos parámetros, su ponderación es la que cambia, por lo que los resultados son diferentes.

� El SINTACS presenta mayor congruencia con los resultados de los análisis químicos realizados en el área, además es mas acorde a la situación actual de los acuíferos.

� Los Índices de Vulnerabilidad son, en general, herramientas que se deben incluir en la planeación y desarrollo de los ordenamientos, tanto territorial como ecológico.

AGRADECIMIENTOS

� Al Fondo Sectorial de Investigación Ambiental (FOSEMARNAT) por el apoyo financiero al proyecto "VULNERABILIDAD ACUÍFERA DE LA CUENCA DEL RÍO CONCHOS Y SU IMPACTO EN LOS ÁMBITOS SOCIAL ECONÓMICO Y ECOLÓGICO" (Clave: FOSEMARNAT-2004-01-221),

� Al Ing. Melchor Ocampo (CNA Deleg. Chih.) y � Al Ing. Manuel Irigoyen (SEMARNAT Deleg. Chih.) por

su apoyo en la recopilación de estudios para alcanzar los objetivos.