Hidrogeoquímica y procesos naturales de ablandamiento del agua subterránea en sistemas kársticos

El agua que emerge de los manantiales kársticos contiene altas concentraciones de dureza total causadas por la disolución de formaciones geológicas carbonatadas, lo cual limita el uso doméstico e industrial del recurso en estas zonas. El enfoque aplicado consistió en el análisis de los procesos geoquímicos y del ablandamiento natural para estimar los factores que controlan la dureza del agua en áreas kársticas. Una serie de muestras de agua se tomaron a lo largo del sistema hidrogeológico, considerando cuatro manantiales principales y tres sitios sobre los canales de flujo. Sobre la dirección del flujo se observó un cambio en la caracterización del agua de HCO3 -Ca-Na a HCO3 -Ca-Na-Cl, aunada al enriquecimiento iónico atribuido a la disolución de los minerales del sustrato. Además, se ha inferido la ocurrencia de procesos de dedolomitización originados en la disolución de minerales evaporíticos. Asimismo, casi 60% de las muestras presenta sobresaturación en cuanto a la calcita, en la mayoría de los casos como consecuencia de la pérdida del CO2 disuelto, lo cual induce el ablandamiento natural del agua. Esta evolución es causada por dos cambios físicos que experimenta el flujo en su trayecto superficial: turbulencia y aireación, que incrementan la interfase aireagua, alcalinizando el pH del agua con la consecuente precipitación de la dureza del agua. La investigación futura, dirigida a la predicción de las tasas de reacción, debería enfocarse en la evaluación en la desgasificación del CO2 que gobierna los procesos de ablandamiento del agua en el medio natural

ANÁLISIS DE LA VULNERABILIDAD INTRÍNSECA Y SU ADECUACIÓN MEDIANTE UN MODELO DE FLUJO CON TRAZADO DE PARTÍCULAS PARA EVALUAR LA VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO DEL CURSO ALTO DEL RÍO LERMA, ESTADO DE MÉXICO

En este trabajo se presenta la evaluación de la vulnerabilidad del acuífero del alto Lerma, Estado de México, México, mediante la aplicación combinada del método DRASTIC y el modelo numérico VisualModflow. El mapa de vulnerabilidad intrínseco fue adecuado, delimitandose nuevas áreas a proteger considerando la contaminación en un plazo igual o menor a 50 años, adecuándose el análisis a las condiciones de explotación del acuífero. Los cambios que se obtienen se reflejan en los índices de baja, media y alta vulnerabilidad. La estimación de la tasa promedio de cambio es del 43%, la cual refleja la incertidumbre entre la vulnerabilidad intrínseca y la vulnerabilidad específica. El hecho de considerar el flujo regional o el flujo local incide directamente en los resultados, por ello es difícil establecer un criterio de comparación entre ambas metodologías. La elección del mejor método y el correcto manejo de la incertidumbre requiere la definición simultanea del flujo local y regional. La única vía para cuantificar la aplicabilidad y la estimación de la incertidumbre, es comparar los resultados obtenidos con datos reales. ABSTRACT In this wook, an evaluation of the vulnerability of the upper Lerma aquifer is presented, using the combined application of the DRASTIC method and the numerical model, visualModflow. The intrinsic vulnerability map was modified, delimiting new areas to protect, while considering the effects of contamination within the next 50 years and analyzing the conditions of exploitation of the aquifer. The resulting changes are reflected in the of low, intermediate and high vulnerability index. The estimated rate of change is 43%, which reflects the uncertainty between the intrinsic vulnerability and the specific vulnerability. Simply considering the regional flow or the local flow directly influences the results, and, therefore, it is difficult to establish criteria which compare between both methods. Chosing the best method and correctly handling the uncertainty requires the simultaneous definition of local and regional flow. The only way to quantify the applicability and evaluate the uncertainty is to compare the results obtained with real data

Hidrogeoquímica y procesos naturales de ablandamiento del agua subterránea en sistemas kársticos

Bibiano, L., Gárfias, J., & Llanos, H. (mayo-junio, 2015). Hidrogeoquímica y procesos naturales de ablandamiento del agua subterránea en sistemas kársticos. Tecnología y Ciencias del Agua, 6(3), 57-78.El agua que emerge de los manantiales kársticos contiene altas concentraciones de dureza total causadas por la disolución de formaciones geológicas carbonatadas, lo cual limita el uso doméstico e industrial del recurso en estas zonas. El enfoque aplicado consistió en el análisis de los procesos geoquímicos y del ablandamiento natural para estimar los factores que controlan la dureza del agua en áreas kársticas. Una serie de muestras de agua se tomaron a lo largo del sistema hidrogeológico, considerando cuatro manantiales principales y tres sitios sobre los canales de flujo. Sobre la dirección del flujo se observó un cambio en la caracterización del agua de HCO3-Ca-Na a HCO3-Ca-Na-Cl, aunada al enriquecimiento iónico atribuido a la disolución de los minerales del sustrato. Además, se ha inferido la ocurrencia de procesos de dedolomitización originados en la disolución de minerales evaporíticos. Asimismo, casi 60% de las muestras presenta sobresaturación en cuanto a la calcita, en la mayoría de los casos como consecuencia de la pérdida del CO2 disuelto, lo cual induce el ablandamiento natural del agua. Esta evolución es causada por dos cambios físicos que experimenta el flujo en su trayecto superficial: turbulencia y aireación, que incrementan la interfase aire-agua, alcalinizando el pH del agua con la consecuente precipitación de la dureza del agua. La investigación futura, dirigida a la predicción de las tasas de reacción, debería enfocarse en la evaluación en la desgasificación del CO2que gobierna los procesos de ablandamiento del agua en el medio natural

Do Environmental Stream Classifications Support Flow Assessments in Mediterranean Basins?

The final publication is available at http://dx.doi.org/10.1007/s11269-012-0104-3Natural flow regimes are of primary interest in designing environmental flows and therefore essential for water management and planning. The present study discriminated natural hydrologic variation using two different environmental classifications (REC-Segura and WFD-ecotypes) and tested their agreement with an a posteriori (hydrologic) classification in a Spanish Mediterranean basin (the Segura River, SE Spain). The REC-Segura was developed as a two-level hierarchical classification based on environmental variables that influence hydrology (climate and source-of-flow). The WFD-ecotypes were developed by the Spanish Ministry for the Environment to implement the Water Framework Directive (WFD) using hierarchical hydrologic, morphologic and physicochemical variables. The climate level in the REC-Segura broadly described the hydrologic pattern observed along the NW-SE aridity gradient of the basin. However, source-of-flow (defined by karstic geology) was only able to discriminate variation in flow regimes within one climatic category. The WFD-ecotypes, despite incorporating hydrologic variables, did not fully discriminate hydrologic variation in the basin. Ecotypes in tributary streams located in dry or semiarid climates embrace different flow regimes (both perennial and intermittent). There was little agreement between environmental and hydrologic classifications. Therefore, the authors advise against the use of environmental classifications for the assessment of environmental flows without first testing their ability to discriminate hydrologic patterns.We would like to thank the University of Murcia for its financial support to Oscar Belmar through a pre-doctoral grant, the Hydrographic Confederation of the Segura for providing the precipitation data as well as the SIMPA model, and the Euromediterranean Institute of Water for its support to the project "Hydrological classification of the rivers and streams in the Segura Basin and associated macroinvertebrate communities".Belmar, O.; Velasco, J.; Martinez-Capel, F.; Peredo Parada, MM.; Snelder, T. (2012). Do Environmental Stream Classifications Support Flow Assessments in Mediterranean Basins?. Water Resources Management. 26(13):3803-3817. doi:10.1007/s11269-012-0104-3S38033817261