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.