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3º Jornada de Abastecimiento Rural: “Gestión de pequeños abastecimientos y medidas de protección de captaciones de agua para consumo humano” Abegondo, 3 de diciembre de 2015 1
GRUPO DE AGUA Y SUELO
Avances del proyectoLIFE RURAL SUPPLIES
ACCIÓN A2: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO
Javier Samper, Acacia Naves, Luis Montenegro,Bruno Pisani, Alba Mon y Jesús Fernández
Universidade da Coruña
3º Jornada de Abastecimiento Rural: “Gestión de pequeños abastecimientos y medidas de protección de captaciones de agua para consumo humano” Abegondo, 3 de diciembre de 2015 2
GRUPO DE AGUA Y SUELO
Introducción Objetivos Modelo de balance hidrológico Estudio hidrogeológico Calidad química y microbiológica Conclusiones
Índice
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GRUPO DE AGUA Y SUELO
Proyecto LIFE RURAL SUPPLIES:Fortalecer la sostenibilidad de los pequeños suministros frente a sus principales amenazas:
La insuficiente garantía de suministro en épocas de estiaje Las posibles deficiencias de la calidad de las aguas
captadas La falta de gobernanza en la extracción de aguas
subterráneas y en la eliminación de los residuos
Acción A2: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICOSuplir la actual carencia de información hidrogeológica
Introducción
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Zona de estudio: ámbito del proyecto LIFE Rural Supplies Superficie de 29 km2 (sur de Abegondo) y altitud entre 250 y 409 msnm
(300 msnm de media)
Introducción: zona de estudio
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Zona de detalle: selección de 3 localizaciones + finca O Abelar
PZ3
PZ1PZ2
O Abelar
Introducción: zonas de detalle
PZ1: Cuantificar los recursos disponibles y evaluar el efecto de la implantación de eucaliptos y del cambio climático
PZ2: Estudiar la vulnerabilidad frente a la contaminación por fuentes difusas: purín
PZ3: Estudiar la vulnerabilidad y protección frente a fuentes locales: fosas sépticas
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Evaluar los recursos mediante un modelo de balance de agua Zona de estudio Zonas de detalle
Definir la hidrogeología Zona de estudio Zonas de detalle
Estudiar la calidad química y microbiológica Zona de estudio Zonas de detalle
Objetivos del Estudio Hidrogeológico
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Objetivos Evaluación de los recursos:
cuantificar los recursos disponibles
Evaluación de la recarga para los modelos de flujo subterráneo
Evaluar el efecto de la implantación de eucaliptos y del cambio climático
Modelo en la zona de estudio y de detalle con el código VISUAL-BALAN
Modelo de Balance
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Trabajos realizados Recopilación de datos
Meteorológicos (P, T, ETP): estación de Mabegondo y Olas (Meteogalicia) y en O Abelar
Usos y tipos de suelo Niveles piezométricos y caudales
0
500
1000
1500
2000
2000
-01
2001
-02
2002
-03
2003
-04
2004
-05
2005
-06
2006
-07
2007
-08
2008
-09
2009
-10
2010
-11
2011
-12
2012
-13
2013
-14
P (m
m/a
)
P en años hidrológicos (mm)
O Abelar Olas Mabegondo
Modelo de Balance
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-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
01/0
2/20
15
01/0
3/20
15
01/0
4/20
15
01/0
5/20
15
01/0
6/20
15
01/0
7/20
15
01/0
8/20
15
Osc
ilaci
ón d
el n
ivel
pie
zom
étric
o (m
)
PZ-1 PZ-2 PZ-3
Modelo de Balance: zonas de detalle Trabajos realizados El balance hidrometeorológico se calculo entre oct-2006 y sep-2015 en
las zonas de los 3 PZ y entre oct-2007 y sep-2010 en la cuenca de la finca de O Abelar
Los parámetros del modelo se calibraron con: Niveles piezométricos medidos en los PZ-1, PZ-2 y PZ-3 de feb-2015 a
jul-2015 y en 2 puntos de O Abelar entre 2007 y 2008 Caudales medidos en manantiales de las zonas de detalle durante las
campañas realizadas en los años 2014 y 2015 y en la estación de aforos de O Abelar entre 2007 y 2010
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Balance de agua en O Abelar: calibración Ajuste del caudal diario en O Abelar
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Balance de agua en O Abelar: resultados Resultados medios anuales del balance entre 2007 y 2010
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Mosaico de cultivos
Bosque mixto y matorral boscoso de
transiciónTotal zona estudio
Area (km2) 9.286 19.250 28.536% de la zona de estudio 33 67 100
mm hm3 mm hm3 mm hm3
P 1499 13.920 1499 28.856 1499 42.775Intercepción + ETR 501 4.654 508 9.775 506 14.429
Escorrentía superficial 38 0.351 38 0.724 38 1.074Flujo hipodérmico 794 7.371 785 15.115 788 22.485
Recarga al acuífero/flujo subterráneo
190 1.765 189 3.638 189 5.403
Aportación total 1022 9.487 1012 19.474 1015 28.961
El balance global en la ZE se calculo a partir de la generalización de los balances en las zonas del PZ-1 y PZ-2, representativos de las zonas de bosques y matorrales boscosos, y de las zonas de cultivo, respectivamente
Resultados medios del balance según el uso del suelo (o tipo de vegetación mayoritaria)
Balance de agua en la zona de estudio: resultados
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La cantidad de los recursos subterráneos es suficiente para su consumo humano en pequeños abastecimientos
Es necesario el control de su calidad química y microbiológica
Las principales incertidumbres del modelo de balance hidrometeorológico se deben a:
Las simplificaciones realizadas para cuantificar las superficies ocupadas por los distintos tipos de vegetación y los cambios que se producen anualmente en la zona de estudio
La corta longitud de las series temporales de niveles piezométricos para calibrar los balances en las zonas de detalle
La escasez de datos de aforo
Balance de agua: conclusiones
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Objetivos Definir los acuíferos (superficial y profundo) y sus interacciones
y conexión
Definir las zonas de recarga y de descarga y las relaciones entre los acuíferos y las aguas superficiales Mapas de isopiezas
Definir el modelo conceptual que sirva para construir después modelos numéricos
Ámbito del estudio hidrogeológico:
zona de estudio zonas de detalle
Estudio hidrogeológico
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Trabajos realizados Recopilación de información: topográfica, geológica, inventario
de puntos de agua, resultados de análisis químicos, etc. Trabajos de campo:
Revisar y completar el inventario de puntos de agua Seguimiento del diseño, construcción e instalación de la red
de piezómetros Muestreo de aguas
Ensayos en pozos y piezómetros: ensayo de bombeo Incorporación de la información en un GIS Formular modelos conceptuales
Acuífero superficial y profundo Zonas de recarga y descarga
Estudio hidrogeológico
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Caso 1: Manantial disponible (PZ1) Manantial somero en zona de plantación de eucalíptos
Motivación Problemas de disponibilidad de agua subterránea en estiajes prolongados Las plantaciones de eucaliptus próximas al manantial podrían afectar la
cantidad y la calidad del recurso
Objetivos Conocer el caudal disponible en esta zona Establecer perímetros de protección
Cantidad: efecto de los eucaliptos Calidad: protección de la calidad
Seguimiento del diseño, construcción e instalación de la red de piezómetros
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Caso 1: Manantial disponible (PZ1)
Manantial disponible
Tubería de desagüe
Piezómetro PZ1
Diver
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Caso 2: Zona de los manantiales de Borducedo (PZ2)
Motivación Manantiales situados aguas abajo de fincas con cultivos en las que se
aplican purines
Los análisis de agua de la captaciones presentan altas concentraciones de nitratos
Objetivos Evaluar la vulnerabilidad frente a la contaminación por fuentes difusas
Comprobar la efectividad de la aplicación de buenas prácticas agrarias en lo relativo al abonado con purines
Establecer perímetros de protección de manantiales para preservar la calidad del agua frente a las amenazas del uso agroganadero de las parcelas próximas
Seguimiento del diseño, construcción e instalación de la red de piezómetros
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Caso 2: Manantiales de Borducedo (PZ2)
Piezómetro PZ2
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Caso 3: Vivienda con pozo y fosa séptica en uso (PZ3)
Motivación Posible contaminación del pozo de abastecimiento por el sistema de
saneamiento (fosa séptica) Objetivos
Evaluación de la vulnerabilidad de la zona de abastecimiento frente a una fuente puntual de aguas residuales de uso doméstico y de origen ganadero
Seguimiento del diseño, construcción e instalación de la red de piezómetros
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Trabajos realizados en la red de piezómetros Elección de la ubicación de los 3 piezómetro y análisis de la zona in situ Perforación del sondeo PZ1 y PZ2 de 15 m de profundidad y PZ3 de 35 m de
profundidad (enero 2015) Instalación del Diver para seguimiento de h, T y CE (11/feb/2015) Descarga periódica y seguimiento de los datos del Diver Medida periódica de niveles in situ Toma de muestra para calidad química y microbiológica desde abril 2015
Estudio hidrogeológico: zonas de detalle
Piezómetro PZ3
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Piezómetro PZ20.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
feb.
-15
mar
.-15
abr.-
15
may
.-15
jun.
-15
jul.-
15
ago.
-15
sep.
-15
oct.-
15
nov.
-15
Prof
undi
dad
NF
(m)
Fecha
Profundidad del NF en los piezómetros
Diver PZ1 Manual PZ1Diver PZ2 Manual PZ2Diver PZ3 Manual PZ3
Evolución de la profundidad del nivel en los 3 piezómetros
Los puntos son niveles medidos con la sonda
Seguimiento de los datos del Diver
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Estudio hidrogeológico: ensayo de bombeo
Pozo bombeo (P3)
Sondeo utilizado como pozo de observación
Realizado en A Malata (Zona de Borducedo) gracias a la colaboración de los vecinos. Se bombeo en un pozo y se siguió la evolución de los niveles en 4 pozos situados entre 20 y 80 m del de bombeo
Línea roja: pozo de bombeo. Los otros puntos son de los otros 4 pozos
Interpretación: calculo de parámetros hidrogeológicos
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Seguimiento y medida de niveles de pozos y de caudales de manantiales
Seguimiento de la variación de h, T y CE en los 3 PZ de la red de piezómetros y del caudal en los manantiales
Registro del uso de purines
Revisar los modelos conceptuales en toda la zona de estudio y en las zonas de detalle
Modelo numérico de flujo subterráneo Definición del dominio del modelo Cálculo de la recarga como resultado del modelo de balance Punto de descarga en PZ1: manantial y zona de surgencia Descarga en PZ2: manantiales y arroyo en la vaguada Descarga en PZ3: vaguada
Estudio hidrogeológico: trabajos en marcha
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Estudio hidrogeológico: conclusiones Se estable la conexión entre el acuífero superficial y profundo
Los manantiales parecen estar asociados a diques de cuarzo o de filitas
Se definen las zonas de recarga y de descarga y las relaciones entre los acuíferos y las aguas superficiales
Se elaboran los mapas de isopiezas para la zona de estudio y las zonas de detalle
Se establece un modelo conceptual que se utiliza para el modelo numérico
Se constata de nuevo que la cantidad de los recursos subterráneos es suficiente para su consumo humano en pequeños abastecimientos
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Zona de detalle de Borducedo: puntos de agua
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Zona de detalle de Borducedo: mapa de isopiezas
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119 muestras analizadas en 2014 y 47 en 2015
Diferentes puntos de muestreo en varias campañas Zona de estudio Zonas de detalle (analíticas de 2015)
Análisis químico y microbiológico completo
Comparación con: Parámetros indicadores (criterios sanitarios de la calidad del
agua de consumo humano, RD 140/2003) Valores de referencia (naturales) en la zona de estudio
Propuestos en los esquistos (Mero-Mandeo) para evaluar el estado de calidad del agua subterránea con respecto a la situación natural en cualquier muestra de agua subterránea que se recoja en cualquier punto de similares condiciones hidrogeológicas
Reunión del grupo Agua y Suelo 13 noviembre 2015
Calidad química y microbiológica
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DIAGNOSIS Y ESTUDIO DETALLADO DEL ESTADO ACTUAL DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS EN LA CUENCA MERO-BARCÉS. Proyecto AQUA PLANN. Informe Final - junio de 2011. Acción A.3 – Ayuntamiento de Abegondo
0.2 mg/l 50 µg/l200 µg/l
50 mg/l6.5-92500 µS/cm 250 mg/l 250 mg/l
Valores paramétricos y de referencia
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Medida en continuo de h, T y CE desde febrero 2015
Campaña 0: muestreo en los 3 PZ y en otros 12 puntos en cada zona de detalle en abril 2015 T, pH, CE, cationes y aniones mayoritarios, Fe, Al, Mn y metales
pesados, parámetros microbiológicos
Campaña 1, 2, 3 y 4: muestreo en los 3 PZ cada 2 meses desde mayo 2015 (may-jul-sep-nov) T, pH, CE, cationes y aniones mayoritarios, Fe, Al, Mn y metales
pesados, parámetros microbiológicos
Valores superiores a los paramétricos (RD140/2003) NO3-, Al, Mn, Hg, Pb, CT y E. coli
Zonas de detalle: calidad química
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Muestra Fecha Nivel (m) T (ºC) pH in
situpH lab
CE i n situ
(μS/cm)CE lab
(μS/cm)Na+
(mg/L)K+
(mg/L)
Ca+2
(mg/L)
Mg+2
(mg/L)
Cl-
(mg/L)
SO4-2
(mg/L)
HCO3-
(mg/L)
NO3-
(mg/L)
Valores paramétricos RD140/2003 6.5-9.0 6.5-9.0 2500 2500 200 250 250 50
PZ1Abril 15 3.2 12.8 6.0 6.1 121 116 14 <0.50 4.83 4.48 17.3 <2.0 <30 32.1Mayo 15 2.25 15.9 5.26 215 15.2 0.47 4.08 7.58 15.0 <2.0 18 56.1Julio 15 4.10 15.0 4.93 165 15.1 0.43 4.57 5.32 15.1 <2.0 <12 46.0
PZ2Abril 15 2.2 12.5 5.3 - 210 190 16 5.8 9.44 6.24 21.8 12.1 <30 42.7Mayo 15 2.15 13.7 5.39 258 15.5 9.29 8.72 6.58 20.1 14.1 12 62.8Julio 15 2.40 13.5 5.18 237 16.7 8.05 10.8 6.96 22.7 13.5 30 63.2
PZ3Abril 15 2.2 13.9 5.1 5.3 75.4 72 7.8 <0.50 2.33 2.47 12.5 <2 <30 13.7Mayo 15 2.0 15.4 5.67 153 12.4 9.41 4.81 3.57 17.5 <2 30 33.6Julio 15 4.10 15.4 5.54 148 14.2 1.83 7.31 4.82 12.4 2.91 30 44.3
Muestra FechaNO2
-
(mg/L)NH4
+
(mg/L)PO4
-3
(mg/L)COT
(mg/L)Fe tot
(μg/L)Fe dis
(μg/L)Mn tot
(μg/L)Mn dis
(μg/L)Sr tot
(μg/L)Sr dis
(μg/L)Al tot
(μg/L)Al
(μg/L)Al dis
(μg/L)
Valores paramétricos 0.1 0.5 7 200 50 200
PZ1Abril 15 <0.1 <0.5 <2 122 <50 14 9.8 82 <50Mayo 15 <0.01 <0.05 <0.2 <3 1.31 72.8 49.3 6207 1088Julio 15 <0.01 0.10 0.28 <3 <1 19.0 49.6 2082 2680
PZ2Abril 15 <0.1 <0.5 <2 <50 <50 <5 <5 <50 <50Mayo 15 <0.01 <0.05 <0.2 9 <1 38 125 28547 1831Julio 15 <0.01 0.09 <0.2 <3 <1 73.3 126 120 56
PZ3Abril 15 0.16 <0.5 <2 63 <50 31 29 <50 <50Mayo 15 <0.01 <0.05 <0.2 6 4.60 1.35 74.5 53101 2271Julio 15 <0.01 <0.05 <0.2 <3 <1 1.97 104 3112 1320
Zonas de detalle: resultados en los 3 PZ
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Zona de detalle de Borducedo: nitratos
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Zona de detalle de Borducedo: coliformes totales
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Muchas de las traídas vecinales incumplen la normativa sanitaria Nitratos y contaminación microbiológica
¿Cuáles son las fuentes de contaminación?
Fosas sépticas, purín, …
El purín bien gestionado no es un residuo (abono vs. residuo)
El NO3- no se degrada en el subsuelo
Los perímetros de protección no sirven en todos los casos Aplicar la cantidad de purín que el cultivo puede absorber Promover el “cuanto menos mejor”
Existen zonas en las que la cantidad de los recursos subterráneos es suficiente para su consumo humano en pequeños abastecimientos en condiciones adecuadas de calidad química y microbiológica
Calidad química: conclusiones