Spatio-temporal effect of climate change on water balance and interactions between groundwater and surface water in plains

The analysis of the impact of climate change on water resources in plains requires integral simulation tools that quantify topographic complexity and the strong interaction of groundwater and surface water components (GW-SW). The objective of this study is to implement a coupled hydrological-hydrogeological model under climate change scenarios in order to quantify the spatio-temporal dynamics of water balance and GW-SW interactions for the upper creek basin of Del Azul, which is located in the center of the province of Buenos Aires. The simulation was carried out for a baseline scenario calibrated and validated for the period 2003–2015 and contrasted with two scenarios of the regional climate model CCSM4, RCP (4.5 and 8.5) simulated for the period 2020–2050. First, the annual and monthly anomalies of precipitation, temperature, surface runoff, evapotranspiration, soil moisture, recharge, flow, as well as the discharge, head level and reserves of groundwater are studied. Then the spatio-temporal anomalies of the GW-SW interaction were analyzed and finally wet and dry periods by means of the standardized precipitation index and the annual water balance were studied. Simulation results show that climate change will significantly alter the spatio-temporal patterns of the GW-SW interaction as well as the water balance. These showed monthly, seasonal and annual variations. They show an increase in most of the components of the water balance towards the middle of the 21st century, except soil moisture. Regarding GW-SW interactions, the average annual discharge of the aquifer to the stream is expected to increase by 5% with RCP 4.5 while it will increase 24% with RCP 8.5. The recharge from the stream to the aquifer is expected to increase by 12% with RCP 4.5 while a decrease by 5% with RCP 8.5. Concerning the SPI related to the water balance for the period 2020–2050, alternations of both the time and the length of dry and wet periods are expected for the two scenarios, with RCP 4.5 low frequency of wet episodes, but with a greater severity and permanence in time in contrast to RCP 8.5 that presents less frequency in dry periods, but with high permanence and severity. Climate change could alter groundwater mainly through changes in the recharge, leading to modify groundwater levels and this will cause GW-SW flow to be reversed in some sectors of the stream by increasing or decreasing groundwater discharge into the stream.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Sierra, Agustín Medina. Universidad Politécnica de Catalunya; EspañaFil: Vives, Luis Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

A methodology for the characterization of land use using medium-resolution spatial images

Introducción: La caracterización de los usos del suelo representa uno de los insumos indispensables para el manejo de los recursos naturales a diferentes escalas. Objetivo: Desarrollar una metodología para caracterizar el uso del suelo en la cuenca superior del arroyo del Azul (Buenos Aires, Argentina), a través de la fusión de imágenes satelitales de media resolución espacial. Materiales y métodos: Se utilizó una serie temporal de 23 imágenes del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI, por sus siglas en inglés) del satélite MODIS-Terra (producto MOD13Q1) para el periodo mayo 2015 - mayo 2016. Además, se emplearon imágenes Landsat 8 para discriminar algunas categorías difíciles de clasificar con NDVI-MODIS. El mapa final de coberturas se validó considerando puntos de verificación independientes al proceso de clasificación; su precisión se evaluó a través del estadístico Kappa. Resultados y discusión: La serie temporal de NDVI permitió reconocer los patrones fenológicos de las coberturas y usos del suelo de mayor representatividad en la región. Se discriminaron siete coberturas; los usos agrícolas representaron 81.5 % de la superficie, siendo el sistema de doble cultivo trigo-soya (soja en Argentina) el predominante (39.4 %). La precisión global del mapa final fue alta (88.9 %, coeficiente Kappa = 0.86). Conclusión: La metodología empleada tiene la ventaja de ser rápida y replicable, para caracterizar los usos del suelo de una región determinada y evaluar sus cambios potenciales a lo largo del tiempo.Introduction: The characterization of land uses represents one of the essential inputs for the management of natural resources at different scales. Objective: To develop a methodology to characterize land use in the upper creek basin from the Azul stream (Buenos Aires, Argentina), through the fusion of satellite images with a medium spatial resolution. Materials and methods: A time-series of 23 images was used from the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) of the MODIS-Terra satellite (product MOD13Q1) for the period May 2015 - May 2016. Landsat 8 images were used to discriminate some categories difficult to classify with NDVI-MODIS. The final cover map was validated regarding verification points independent to the classification process; its accuracy was evaluated by means of the Kappa statistic. Results and discussion: The NDVI time series allowed to recognize the phenological patterns of the covers and land use of greater representativeness in the region. Seven land cover were discriminated; the agricultural uses represented 81.5 % of the surface, double-crop wheat-soya (soybean in Argentina) system predominated (39.4 %). The overall accuracy of the final map was high (88.9 %, Kappa coefficient = 0.86). Conclusion: The methodology used has the advantage of being quick and replicable, to characterize the land uses of a given region and to evaluate its potential changes over time.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lara, Bruno Daniel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento Ciencias Básicas Agronómicas y Biológicas. Laboratorio de Investigación y Servicios en Teledetección de Azul; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Zimmermann, Erik Daniel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro Universidad Rosario de Investigaciones Hidroambientales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gandini, Marcelo Luciano. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento Ciencias Básicas Agronómicas y Biológicas. Laboratorio de Investigación y Servicios en Teledetección de Azul; Argentin

Empleo del modelo hidrológico SWAT en regiones de llanuras

Las regiones de llanuras son escenarios frágiles ante extremos hídricos que generan conflictos sociales, políticos y económicos. Extensas áreas son afectadas por estos extremos, en el caso de excesos hídricos la incapacidad del relieve para evacuar volúmenes importantes de agua y el aumento de niveles freáticos producen anegamientos, mientras que en sequía la disminución del recurso hídrico afecta más gravemente a la producción. Para cuantificar los procesos de extremos hídricos en la Pampa deprimida, se implementó el modelo SWAT en la cuenca del arroyo Santa Catalina (área 138 Km2). Este modelo matemático semidistribuido continuo permitió modelar el flujo subterráneo y la escorrentía superficial con el fin de analizar los impactos del uso del suelo. Se simuló un periodo de 10 años (2003-2012) con extremos de inundaciones y sequías, considerando un calentamiento de 3 años (2003-2005). La evaluación estadística diaria de los resultado muestra que SWAT puede reproducir el caudal con coeficientes de eficiencia de Nash Suftclife (NSE) de 0.66 para el periodo de calibración (2006-2007) y 0.74 para validación (2011-2012). Con los resultados se construyeron mapas de distribución del escurrimiento superficial y de la recarga del acuífero. A partir este trabajo se proponen recomendaciones a tener en presente para simular procesos hidrológicos en áreas de llanura.Plain landscapes are usually exposed to extreme hydrological events that generate social, political and economic conflicts. Large areas are affected by these extremes. In the case of water excesses, flat relief makes difficult to drain surface water away giving rise to waterlogging and groundwater table rising. Conversely, droughts affect production due to the lack of surface and ground water. To quantify extreme hydrologic processes in the Depressed Pampa , the SWAT model was evaluated at the Santa Catalina creek Watershed (138 km2). This mathematical, continuous and semi-distributed model allowed modeling groundwater flow and surface runoff, in order to analyze the impact of land use changes. SWAT was used to simulate a 10-year period (2003-2012), with extremes of flood and drought, considering a warming-up period of 3 years (2003-2005). A statistic evaluation showed that SWAT was able to predict daily flows, with a Nash Suftclife Efficiency (NSE) of 0.66 for the calibration period (2006-2007) and 0.74 at validation (2011-2012). Model outputs were used to build maps in order to analyze surface runoff patterns, as well as groundwater recharge areas in the acuifer. In this work, some recommendations are discussed to be taken into account when hydrologic processes are simulated in flat watersheds

Estimación de las variaciones de almacenamiento de agua en los esteros del Iberá a partir de datos gravimétricos satelitales

Los Esteros del Iberá, provincia de Corrientes, Argentina, conforman un humedal de aproximadamente 12.900 km2, donde la escasa densidad geográfica de los registros hidrométricos y piezométricos limita la aplicación de métodos convencionales para la estimación de las variaciones del almacenamiento de agua y las componentes del balance hídrico. La misión espacial Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) provee una novedosa técnica de cálculo basada en mediciones de las variaciones espacio-temporales del campo de gravedad terrestre a escala regional. El objetivo del presente trabajo es analizar la aplicabilidad de GRACE para estimar las variaciones de las reservas de agua en los esteros del Iberá. Se compararon series temporales de los datos de GRACE, convertidos a alturas equivalentes de agua, con series de alturas hidrométricas en lagunas de la región. La correlación de las series muestra un buen ajuste, con un coeficiente de correlación lineal con valores entre 0,77 y 0,87.The Ibera wetlands, Corrientes Province, Argentina, extend for approximately 12,900 km2. Reduced areal density of hydrometric and piezometric records limits the application of conventional methods for estimating changes in water storage and water balance components. The space mission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) provides an inventive calculation technique based on measurements of the spatial/temporal variations of the Earth's gravity field at regional scale. The aim of this paper is to analyse the applicability of GRACE to estimate water storage changes in the Iberá wetlands. In order to analyse the validity of this technique time series of GRACE data, converted to equivalent water heights, were compared with hydrometric heights series recorded at lagoons within the wetland. The correlation between both types of data shows a good fit, with a linear correlation coefficient between 0.77 and 0.87.Universidad Nacional de La Plat

Hydrological dataset of a sub-humid continental plain basin (Buenos Aires, Argentina)

The Chaco-Pampean Plain (Argentina) is the strongest economic region and the most inhabited in the country, comprising approximately 66% of the country's population (26,500 million). In this region, surface slopes are very low (<0.1%) and due to the current climatological features, floods and droughts alternate over time. Salinity and alkalinity of water and soil increase towards the flattest sector of the basin, as well as the contents of arsenic and fluoride, which restrict their human use. Worldwide, population growth and global warming, in addition to political decisions, are leading to abrupt land use changes. Under this premise, identifying and quantifying the hydrological processes that control water quantity and its chemical quality become an imperative task. This data article provides a long-term hydrological dataset from a sector of the Chaco-Pampean Plain, the Del Azul creek basin. Hydrological data such as flow rates and piezometric levels, and physical–chemical (i.e., major and minor solutes, and trace elements) and isotopic (δ18O, δ2H; and d-excess) data from rainwater, surface (creek and wetland) and groundwater (at two depths) are available. Rainwater samples are derived from three precipitation collectors installed at different altitudes (monitoring period: 2010–2019; n = 57). Surface water samples were collected at three sampling sites located along the Del Azul Creek and six wetlands (monitoring period: 2018–2019; n = 12). Groundwater samples were collected from 17 piezometers with depths ranging between 3 and 10 m, and from 12 piezometers of 30 m depth, all located throughout the entire basin (monitoring period: 2018–2019; n = 115). Sampling campaigns were performed during the austral dry (summer) and wet (spring) seasons. This dataset provides useful information to understand a) how water moves from recharge to discharge areas, b) how water acquires salinity, and c) how particular solutes of concern, such as arsenic and fluoride, are distributed in space and time across in an extensive plain.Fil: Zabala, Maria Emilia. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Sánchez Murillo, Ricardo. Universidad Nacional de Costa Rica; Costa RicaFil: Dietrich, Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Gorocito, Martin. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Manzano, Marisol. Universidad Politécnica de Cartagena. Departamento de Ingeniería Minera y Civil; EspañaFil: Varni, Marcelo Raúl. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; Argentin

A Novel Approach for the Integral Management of Water Extremes in Plain Areas

Due to the socioeconomical impact of water extremes in plain areas, there is a considerable demand for suitable strategies aiding in the management of water resources and rainfed crops. Numerical models allow for the modelling of water extremes and their consequences in order to decide on management strategies. Moreover, the integration of hydrologic models with hydraulic models under continuous or event-based approaches would synergistically contribute to better forecasting of water extreme consequences under different scenarios. This study conducted at the Santa Catalina stream basin (Buenos Aires province, Argentina) focuses on the integration of numerical models to analyze the hydrological response of plain areas to water extremes under different scenarios involving the implementation of an eco-efficient infrastructure (i.e., the integration of a green infrastructure and hydraulic structures). The two models used for the integration were: the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and the CELDAS8 (CTSS8) hydrologic-hydraulic model. The former accounts for the processes related to the water balance (e.g., evapotranspiration, soil moisture, percolation, groundwater discharge and surface runoff), allowing for the analysis of water extremes for either dry or wet conditions. Complementarily, CTSS8 models the response of a basin to a rainfall event (e.g., runoff volume, peak flow and time to peak flow, flooded surface area). A 10-year data record (2003?2012) was analyzed to test different green infrastructure scenarios. SWAT was able to reproduce the waterflow in the basin with Nash Sutcliffe (NS) efficiency coefficients of 0.66 and 0.74 for the calibration and validation periods, respectively. The application of CTSS8 for a flood event with a return period of 10 years showed that the combination of a green infrastructure and hydraulic structures decreased the surface runoff by 28%, increased the soil moisture by 10% on an average daily scale, and reduced the impact of floods by 21% during rainfall events. The integration of continuous and event-based models for studying the impact of water extremes under different hypothetical scenarios represents a novel approach for evaluating potential basin management strategies aimed at improving the agricultural production in plain areas.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Masson, Ignacio. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Cazenave, Georgina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff". - Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Instituto de Hidrología de Llanuras "Dr. Eduardo Jorge Usunoff"; ArgentinaFil: Vazquez Amabile, Gabriel Gustavo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; Argentin

Analysis and correction of digital elevation models for plain areas

Water movement modeling in plain areas requires digital elevation models (DEMs) adequately representing the morphological and geomorphological land patterns including the presence of civil structures that could affect water flow patterns. This has a direct effect on water accumulation and water flow direction. The objectives of this work were to analyze, compare and improve DEMs so surface water movement in plain areas could be predicted. In order to do that, we evaluated the accuracy of a digital elevation data set consisting in 4,064 points measured with a differential GPS in a plain area of central Buenos Aires province. Three DEMs were analyzed: (1) the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER), (2) the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) and (3) the Advanced Land Observing Satellite with the Phased Array Type L-Band Synthetic Aperture Radar (ALOS PALSAR). Several topographic attributes (i.e., height, surface area, land slope, delimitation of geomorphological units, civil structures, basin boundaries and streams network) and different interpolation methods were analyzed. The results showed that both the SRTM and the ALOS PALSAR DEMs had a ± 4.4 m root mean square error (RMSE) in contrast to the ASTER DEM which had a ± 9 m RMSE. Our analysis proved that the best DEM representing the study area is the SRTM. The most suitable interpolation methods applied to the SRTM were the inverse distance weighting and the ANUDEM, whereas the spline method displayed the lowest vertical accuracy. With the proposed method we obtained a DEM for the study area with a ± 3.2 m RMSE, a 33% error reduction compared to the raw DEM.Fil: Guevara Ochoa, Cristian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Vives, Luis Sebastián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; ArgentinaFil: Zimmermann, Erik Daniel. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro Universidad Rosario de Investigaciones Hidroambientales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; ArgentinaFil: Masson, Ignacio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fajardo, Luisa. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Rectorado. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Hidrología de Llanuras - Sede Azul; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Scioli, Carlos. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Centro de Estudios de Variabilidad y Cambio Climático; Argentin

Modelación del flujo subterráneo en la cuenca Matanza-Riachuelo, Provincia de Buenos Aires : 3. Modelo numérico de flujo

En el marco de las acciones del Plan Integral de Saneamiento de la cuenca Matanza Riachuelo, se desarrolló una primera versión del modelo numérico de flujo de agua subterránea. En una serie de tres artículos se presentan los trabajos realizados; en este artículo se presentan los modelos conceptual y numérico. El modelo numérico obtenido reproduce satisfactoriamente los niveles piezométricos observados y los gradientes hidráulicos simulados resultan en general similares a los medidos. Los valores de conductividad hidráulica calibradas o calculadas están en el orden de magnitud de los estimados, con excepción de zonas donde los valores resultan mayores aparentemente debido a una pobre definición de la geología local. El balance de masas es adecuado y los caudales calculados en los cursos superficiales son coherentes con los valores observados. Se concluye presentando las incertidumbres del modelo conceptual y numérico, y los logros alcanzados.As part of the actions of the Integrated Sanitation Plan for the Matanza Riachuelo basin, a first version of the numerical model of groundwater flow was developed. A series of three articles presents the work undertaken; in this article the conceptual and numerical models are presented. The numerical model successfully reproduces the observed levels; in general, simulated hydraulic gradients match measured ones. Calibrated/calculated hydraulic conductivities are within the same order of magnitude as those measured, except at some areas that are seemingly greater probably due to a poor definition of the local geology. The mass balance is sounded and flow rates calculated in streams are consistent with observed measurements. The article ends with the presentation of the conceptual and numerical model uncertainties.Universidad Nacional de La Plat

Modelación del Transporte Reactivo en el Salar del Pipanaco, Catamarca : Evaluación de hipotéticos escenarios de contaminación minera

El Salar del Pipanaco es una cuenca endorreica dentro de las Sierras Pampeanas de la Provincia de Catamarca. Sus recursos hídricos subterráneos están fuertemente comprometidos por importantes actividades agropecuarias dentro de la cuenca como mineras en cuencas vecinas que alimentan sus aguas subterráneas. La presencia de diques de colas mineras, y antecedentes de fugas, producto de años de explotación sobre las áreas de recarga de las aguas subterráneas, hace imperioso evaluar el alcance del impacto de hipotéticos vertidos mineros. La modelación del transporte reactivo ha sido utilizada para evaluar la migración de metales pesados (p.ej., Zn, Pb, etc.), y determinar aquellos parámetros fisicoquímicos que controlarían su movilidad y la capacidad de las aguas subterráneas para neutralizar estos vertidos ácidos. La alta alcalinidad de las mismas conjuntamente con la presencia de carbonatos jugarían un papel clave para controlar el pH, y por extensión la migración de los metales, al incrementar su retardo.Salar del Pipanaco is an endorheic sedimentary basin emplaced within the Sierras Pampeanas of the Catamarca Province. Its groundwater resources are strongly committed by important economic activities developed into the basin (e.g., the olive on the Pomán Valley along the Western flank of Sierras de Ambato), as well as other economic activities developed on the watersheds that recharge its groundwater system (mining). However, the presence of mining tailings and evidences of tailings leakage on the recharge areas make it important to evaluate both the heavy metals transport through the shallow aquifer (e.g., Zn, Pb), and those parameters that may control their mobility and the capacity of the groundwater to neutralize acid sources. The high alkalinity of the groundwater together with the mineral carbonate contents in the aquifer may play an important role to control the pH and so the metals migration downward.Universidad Nacional de La Plat

Modelación del flujo subterráneo en la cuenca Matanza-Riachuelo, Provincia de Buenos Aires : 2. Cálculo de la recarga

Dentro de las actividades para el saneamiento de la cuenca Matanza Riachuelo se desarrolló un modelo numérico de flujo de agua subterránea preliminar como punto inicial para disponer de una herramienta para la gestión y planificación de la cuenca. En una serie de tres artículos se presentan los trabajos realizados para obtener esta modelación numérica. En este trabajo se propone, teniendo en cuenta la evolución espacio – temporal de la transformación de la zona rural en urbana, una metodología para el cálculo de la recarga rural y una formulación matemática para evaluar la recarga urbana a través de componentes de origen natural y antrópico. La expresión para evaluar esta recarga urbana incluye las pérdidas de las redes de agua, saneamiento y conductos pluviales, la recarga por escurrimiento superficial y pozos sépticos.Among the activities for cleaning up the Matanza Riachuelo basin, a groundwater flow numerical model was developed as a starting point to provide a tool for planning and management of the basin. The modeling is described in a three-part series articles. Considering the space - time transformation from rural to urban water, a methodology for calculating rural recharge and a mathematical formulation to evaluate urban recharge through natural and anthropogenic components are presented. The expression to evaluate the urban recharge includes losses from the water distribution system, sewage system and storm drainage network, recharge from surface runoff and septic tanks.Universidad Nacional de La Plat