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C. Cruickshank y A. Palma SEMANA DEL AGUA Instituto de Ingeniería. UNAM 16-19 de abril de 2012 INVESTIGACIONES RECIENTES EN AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL INSTITUTO DE INGENIERÍA
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C. Cruickshank y A. Palma
SEMANA DEL AGUA
Instituto de Ingeniería. UNAM 16-19 de abril de 2012
INVESTIGACIONES RECIENTES EN AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL
INSTITUTO DE INGENIERÍA
CONTENIDO
• RELACIÓN ENTRE LAS AGUAS
SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS
• MODELO NUMÉRICO DEL VALLE DE
MÉXICO
• ACTUALIZACIÓN DEL CAPÍTULO
GEOHIDROLOGÍA DEL MANUAL DE OBRAS
CIVILES DE CFE
• Se iniciaron desde el año 1991
con la simulación numérica del
acuífero de Villa de Juárez en
Coahuila y Durango, aquí el
funcionamiento del acuífero
depende fundamentalmente de
su relación con el cauce del río
Nazas, casi en su salida a la
planicie de la región lagunera
(ciudad Guzmán y Torreón).
•Ésta dio como producto una
fórmula que resume las
experiencias sobre infiltración en
canales.
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
•Le siguió la simulación del
acuífero de Oriental en Puebla el
que está ligado a un sistema
lagunar (Laguna Totolcingo o del
Carmen y laguna Salada)
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
Posteriormente se simuló el acuífero
del Valle del Seri – La Victoria, en el
río Sonora entre las presas Molinito y
Abelardo Rodríguez para definir
políticas óptimas de operación del
Molinito dirigidas al mejor
aprovechamiento del agua del río
para el abastecimiento de agua a la
ciudad de Hermosillo.
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
Además, el organismo operador “Aguas de
Hermosillo” solicitó la inclusión en ese esquema de un
acueducto desde la presa hasta plantas de
potabilización.
HERMOSILLO
ACUEDUCTO
PRESA ABELARDO
PRESA MOLINITO
El siguiente paso fue el estudio
de todos los acuíferos de la
cuenca hasta la presa Abelardo
L Rodríguez. Se hizo el balance
de agua de toda la cuenca y se
simularon los acuíferos de Ures
y del río Zanjón.
Este último carecía de aforos
por lo que se pensó en
remplazarlos con estimaciones
basadas en balances de
humedad del suelo en las partes
altas de la cuenca, las mayores
aportadores de escurrimiento
superficial
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
Para ello se utilizó un módulo del WEAP (Water evaluation and
planning system) que incluye ese concepto y produce los
escurrimientos superficiales que luego alimentan las cabeceras
de los ríos.
Este mismo procedimiento se aplicó a la simulación del acuífero
de La Manga, aguas abajo de la ciudad de Hermosillo. La
magnitud de las descargas al cauce del río Sonora hizo
necesaria la introducción de un límite a la capacidad de
transporte del cauce, permitiendo derrames laterales.
1. Relación entre las aguas superficiales y subterráneas
Modelo de manejo del agua
Los modelos así creados sirvieron para interactuar con un
modelo general de aguas superficiales y subterráneas con el
WEAP para encontrar políticas óptimas de manejo de ambos
recursos para satisfacer las demandas de agua de la región,
como ya lo describió el Dr. González.
•El Valle de México es ejemplo de dificultad
para el manejo del agua, convivencia y
competencia de los sistemas urbano y
lacustre
•Es sujeto periódicamente a sequías e
inundaciones recurrentes en un sistema
hidrológico cerrado
• Para abastecer a esta gran urbe que
consume 60m3/s, es necesario
importar agua de otras fuentes.
• El 70% de este caudal
aproximadamente, se extrae de los
acuíferos del Valle
• Para la zona de estudio, este valor es
de 32 m3/s
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
• El acuífero bajo la ciudad de México se estudia en este instituto desde 1979, aunque este inicio fue precedido por la inmensa labor de investigación de su subsuelo con los trabajos de Nabor Carrillo, Raúl Marsal y Marcos Mazari.
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
• A partir de esa fecha y hasta 1985 se logró la simulación numérica exitosa de la parte sur del acuífero; se transmitió la tecnología a la Dirección General de Construcción y Operación del DDF misma que se perdió en septiembre de 1985 a causa del sismo de esa fecha y de la que no se logró su recuperación a pasar de los esfuerzos que se hicieron.
Cuarta etapa. Resultados
(mm)
Extracciones (ajuste)
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
año
gasto
m3/s Total
Distrito federal
Chalco
Texcoco
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
Cuarta etapa. Resultados. Hundimientos. Abatimientos.
CENTRO
2228
2230
2232
2234
2236
2238
2240
2242
1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020
año
hu
nd
imie
nto
744
C(N01E01)03
C(N01E01)04
catedral
madero No. 72 (entre
palma y monte piedad)monte de piedad
M(NO1e01)0C(N01E01)05
C(N01E01)06
C(N01E01)07
C(N01E01)08
C(N01E01)09
C(N01E01)10
C(N01E01)11
XOCHIMILCO
2234
2235
2236
2237
2238
2239
2240
2241
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
año
ele
va
ció
n (
ms
nm
)
1491
B(S14E03)02
B(S14E03)03
C(S14E03)01
C(S14E03)02
CHALCO
2236
2236.5
2237
2237.5
2238
2238.5
2239
2239.5
2240
2240.5
2241
2241.5
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
año
ele
vació
n (
msn
m)
B(S14E16)02
calculado
Av. Insurgentes Norte 1320, Col. Magdalena de las Salinas,
Delg.Gustavo A Madero
0
10
20
30
40
50
60
1900 1913 1927 1941 1954 1968 1982 1995 2009 2023
520 (21)
6750
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
SANTA CATARINA
CHALCO
XOCHIMILCO
TEXCOCO
• Se tiene así un modelo confiable para probar políticas de operación del acuífero y hacer cualquier tipo de cuantificación.
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
HUNDIMIENTOS 85
HUNDIMIENTOS 05 PARO DE
BOMBEO
Evolución de volúmenes 1900 – 2050, en la zona de estudio
-1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
90
5
10
15
20
25
30
35
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040
Q (
m3
/s)
Año
Qbomb
Qacuit
Qhund
Qfreat
QalmN
HUNDIMIENTOS VALORES OBSERVADOS AL 2005
VALORES CALCULADOS AL 2005
3913.34 6710.6 4375.11
m*573 Km2 m*973 Km2 m*573 Km2
ABATIMIENTOS ACUMULADOS MILLONES DE m3
al 2003 OBSERVADO CALCULADO 11478.72777 9827.6126
2. Modelo numérico del acuífero del Valle de México
Manual de obras civiles de la CFE.
• Se está actualizando el capítulo de geohidrología del Manual de obras civiles de la Comisión Federal de Electricidad. Actualmente se tiene un avance de alrededor del 40% y ha sido muy importante la interacción con los técnicos de la Comisión gracias a su amplia experiencia en el campo y la visión que transmiten de los problemas que enfrentan.
