Abastecimiento Hídrico

Responsable: Dr. Pablo Cello (CENEHA/UNL)

1. Introducción

El proyecto CLIMAGUA busca fortalecer la capacidad de adaptación al estrés hídrico que sufre actualmente el área comprendida por las provincias de Neuquén y Río Negro, en la zona Norte de la Patagonia Argentina (región del Comahue). Para ello el Proyecto brinda el apoyo científico a la formulación de políticas hídricas y la implementación de medidas de adaptación en el contexto del cambio climático. El proyecto está financiado por el International Development Research Centre de Canadá (IDRC) y está conformado por la Fundación Bariloche, la Universidad Nacional del Comahue, el CURE (conversión y Uso Racional de la Energía), el Centro de Investigación del Mar y de la Atmósfera (CONICET-UBA), el Programa de Investigaciones en Recursos Naturales y Ambiente (PIRNA, FFyL/UBA), la Cooperativa surgente Ingeniero Jacobacci, y el Stockholm Environment Institute (SEI).

El objetivo principal del mismo es desarrollar una modelización climática e hidrológica que permita elaborar escenarios hídricos de mediano y largo plazo mediante la aplicación del modelo WEAP (Water Evaluation and Planning System) del SEI. De dicha aplicación se formularán lineamientos de política hídrica, instrumentos y acciones.

Entre las premisas del proyecto se estimó necesario incorporar el recurso hídrico subterráneo de la región como parte integrante de la hidrología del área de estudio. Para ello, se busca evaluar las reservas subterráneas a partir de la modelación matemática de los acuíferos involucrados mediante el uso de MODLFOW (2000) vinculado al modelo WEAP, dada la importancia este recurso para el desarrollo social y productivo de la región.

 

2. Área piloto a escala regional

La Patagonia Argentina con una superficie aproximada de 780.000 km2 constituye un tercio de la superficie de Argentina con una población de 1,5 millones de habitantes que corresponden aproximadamente al 5% de la población argentina. Está formada por dos regiones distintivas: la región andina caracterizada por un clima húmedo, y la Patagonia extrandina de clima semiárido a árido. En esta última región se halla localizada el área piloto en el que se focaliza este análisis (Figura 5.1).  El área piloto se encuentra ubicada en el suroeste del Departamento 25 de Mayo y noreste del departamento Ñorquinco (provincia de Río Negro) dentro de la denominada “Línea Sur”, llamada así por la línea de ferrocarril que une Buenos Aires con Bariloche, atravesando el sur de la provincia de Río Negro. Comprende el área de influencia de la localidad de Ingeniero Jacobacci, abarcando alrededor de 10.000 km2, entre los paralelos 40o36’00” y 42o00’00” de latitud Sur y los meridianos 69o00’00” y 70o18’00” de longitud Oeste, con una población estimada en 10.000 habitantes repartida entre la zona rural y urbana. El área se halla enmarcada en la Región Ecológica de Sierras y Mesetas occidentales y a sido utilizada como área piloto en varios estudios destinados a evaluar la degradación de tierras áridas y desertificación, entre otros aspectos (Bran, 2000; Bran, 2008).

El principal centro poblado del área es la localidad de Ing. Jacobacci con 5.785 habitante según el censo de 2001), y es punto de encuentro de las principales rutas de la región tales como Ruta Nacional Nº 23, que une Bariloche con San Antonio Oeste (la surca de este a oeste); la Ruta Provincial Nº 6 (ex Ruta Nacional Nº 242) que une Gral. Roca con El Maitén, en la provincia de Chubut (La atraviesa de nor-este a sur-oeste); y la Ruta Nº 76 (ex Ruta Provincial Nº 314) que une Ing. Jacobacci con la localidad de Gastre en la provincia de Chubut (La atraviesa de norte a sur).

La actividad económica por excelencia es la cría extensiva de ganado ovino y/o caprino, encontrándose productores pertenecientes a distintos estratos socio-económicos.

Como puede observarse en la Figura 5.1, el área a escala regional incluye el Cañadón Huahuel Niyeo en el cual se halla ubicada la ciudad de Ing Jacobacci, el paisaje denominado Bajo de Yuquiche hacia el norte del Cañadón, el Bajo de Mari-Laufquen hacia el Este, el sector deprimido de las lagunas Cari-Laufquen Grande y Cari-Laufquen Chica, en el paisaje denominado Bajo de Cari-Laufquen, como así también las áreas de aporte de agua superficial hacia dichos bajos.

Este informe tiene el objetivo de definir el modelo hidrogeológico conceptual del acuífero libre alojado en el valle aluvial del río Hauhuel Niyeo y áreas circundantes hidráulicamente conectadas, dentro del paisaje denominado Bajo de Yuquiche. También se busca evaluar la factibilidad de incluir la zona deprimida de las Lagunas Cari-Laufquen, lo cual se halla limitado por la escasa información geológica/hidrogeológica disponible en dicha zona al momento de elaboración de este informe. A partir de los datos disponibles sobre la geología, geomorfología, topografía, recarga, y freatimetría, entre otros factores, se podrá evaluar la escala espacial adecuada de modelación, las condiciones de borde del modelo conceptual, y comprender, al menos en una primera aproximación, el funcionamiento hidráulico del o de los acuíferos. En base a ello se podrá sectorizar el sistema en subcuencas subterráneas, cada una modelada por separado o, por el contrario,  como una unidad si la información disponible lo permite. También, este análisis constituye el paso previo necesario para  trasladar el modelo conceptual a la modelación matemática del flujo subterráneo mediante el uso de MODLFOW 2000. El modelo matemático así obtenido será posteriormente vinculado como nodo de aguas subterráneas al modelo WEAP (Water Evaluation and Planning System) del Stockholm Environment Institute (SEI) para evaluar el impacto del uso del recurso subterráneo para cubrir las demandas de diversos sectores socio-económicos en un contexto de CAMBIO CLIMATICO en concordancia con los objetivos planteados en el PROYECTO CLIMAGUA.

A los fines de obtener una idea concreta sobre el funcionamiento del sistema hidrológico en el área de estudio se realiza a continuación una breve descripción del área piloto, con énfasis en las zonas del Bajo Cari-Laufquen, el Bajo de Yuquiche y el Cañadón Huahuel Niyeo dada su importancia en el contexto del estudio hidrogeológico abordado en este informe. La descripción se basa principalmente en el informe geológico de la hoja 40d, Ingeniero Jacobacci (Coira, 1979) que se muestra en la Figura 5.2, como así también en el informe de evaluación del sitio piloto Jacobacci (Bran et. al, 1999), en el informe de INTA (2008) y en el informe elaborado por el Consejo Federal de Inversiones sobre el estudio Geohidrológico de detalle para la evaluación de la evaluación (CFI, 1991).

 

 Figura 5.1. Área piloto Ingeniero Jacobacci a escala regional. Extraído del Informe de evaluación del sitio Piloto Jacobacci, LADA (Bran, 2008)
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3. Descripción general del ámbito del modelo conceptual:

La Figura 5.2 muestra la carta geológica 4d “Ingeniero Jacobacci”, escala 1:200.000 que incluye el bajo de Cari-Laufquen y el Bajo de Yuquiche donde se halla enmarcado el Cañadón Huahuel Niyeo. La carta se localiza en el sector sureste de la provincia de Río Negro, y se halla comprendida entre los meridianos 69o y 70o Oeste y los paralelos 41o y 41o 30’ Sur dentro del área piloto de la Figura 5.1, abarcando una extensión aproximada de 4660 km2. Como puede observarse, la carta no incluye las áreas de aporte superficial en su totalidad y debería completarse con las cartas 40e hacia el Este, 39d y 39e al Norte y Noreste, y la 41d hacia el Sur, a los efectos de tener un panorama acabado sobre la extensión y la vinculación hidrológica de los bajos antes mencionados.

Figura 5.2. Carta geológica 40d Ing. Jacobacci. Escala 1:200000

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3.1. Orografía, geología y geomorfología:

Se distinguen tres tipos orográficos: I) la mesetas, II) depresiones sin desagüe, III) planicies de extensión restringible.

 

I) Las mesetas constituyen la unidad geomorfológica más importante ocupando más de dos tercios de la superficie y controladas por coladas basálticas del Miembro Loma Alta de la Formación “La Cabaña” (Plioceno), apoyadas sobre un relieve poco pronunciado de la Formación  “Collón Curá” (Mioceno), la cual se apoya a su vez en las formaciones sedimentarias de Coli Toro y Angostura Colorada (Cretácico). Son frecuentes los fenómenos de deslizamiento en sus bordes (Unidad Depósitos Deslizados del Borde de Mesetas en la Figura 5.2). En el caso particular de la meseta Jacobacci, ésta se encuentra disectada por valles de laderas escarpadas con mallines y vertientes. Altimetría: 1.000 a 1.250 m s.n.m.

 

II) El Cañadón Huahuel Niyeo separa dos ambientes dentro del paisaje de meseta a) sector septentrional, entre la meseta y el Cañadón, llamado Bajo de Yuquiche, caracterizado por un paisaje complejo de lomas bajas y redondeadas, de planicies onduladas y de amplios valles. Está conformado por sedimentos continentales de distintas épocas: del Chubutense, del Collóncurense (Mioseno), del Plioceno (Basaltos La Cabaña), del Pleistoceno (depósitos que cubren al Segundo Nivel de Terraza y formación Jacobacci) y también por depósitos de material aluvial, coluvial, y eólicos recientes (Holoceno). También se caracteriza por bajos sin salida con diámetros entre 500 m y 2000 m. Altitud entre 900 y 1000 m s.n.m; b) sector meridional con un paisaje de meseta más disectado y extensión restringida con la intercalación de rocas principalmente piroclásticas (Formación Collón Curá y Miembro Ojos de Agua) entre distintos mantos basálticos.

El Cañadón en sí, se caracteriza por una orientación O-E y está conformado por depósitos de material aluvial del Holoceno (gravas, arenas, limos y arcillas) apoyados sobre la Formación de Angostura Colorada. En su parte central se halla flanqueado hacia el Norte y hacia el sur por los depósitos que cubren al Segundo Nivel de Terrazas. La altitud es entre los 860 y los 900 m s.n.m. Los mallines constituyen uno de sus rasgos distintivos. Estos humedales conforman, junto con los valles, los ecosistemas de mayor productividad potencial del área piloto Jacobacci. Mallín es un término de origen indígena, ampliamente difundido en la región. Se lo utiliza para denominar ambientes de relieve plano-cóncavo, en posiciones relativamente bajas del paisaje y que reciben aportes de agua superficiales o sub-superficiales. Esta mayor disponibilidad relativa de agua conlleva al desarrollo de suelos y tipos de vegetación azonales, de alto valor forrajero. Se estima que la producción de forraje por unidad de superficie en un mallín es 10 a 20 veces mayor que en la estepa circundante.

La depresión de Cari-Laufquen, denominada Bajo de Cari Laufquen, es una llanura lacustre que comprende el fondo del antiguo lago, sus líneas de ribera y llanuras adyacentes. Está conformada por depósitos continentales lagunares del Pleistoceno recubiertos en parte por depósitos aluviales, coluviales y eólicos del Holoceno. Se halla limitada al Oeste y Sur por la meseta y por una serie de niveles aterrazados subparalelos hacia el Este con una altura máxima de 55 m sobre el nivel de la Laguna Cari-Laufquen Grande; a ella convergen las aguas superficiales de la región. La Laguna Cari-Laufquen Chica ubicada al sur del Cerro Ambrosio, ocupa una pequeña depresión que formara parte del extremo sur de la primitiva cuenca lacustre. Todo el paisaje está bajo influencia salina, agravado por voladuras de sal desde la playa de la laguna Cari-Laufquen Grande.

 

III) Las planicies tienen una extensión restringida y corresponden a planicies estructurales elaboradas por erosión fluvial y a planicies de agradación reciente. Las planicies de origen fluvial del nor-noreste de los cerros León, Horqueta y Buitrera (extremo SO de la carta), pasan de un ambiente mesetiforme a un relieve suave en rocas de la formación Huitrera para alcanzar luego una planicie que, elaborada en su mayor parte en el Miembro La Pava, margina al Arroyo Huahuel Niyeo hasta su confluencia con el Cañadón Yuquiche. En el extremo SE de la carta se disponen remanentes de planicies estructurales, elaboradas en roca del miembro La Pava y en menor medida en sedimentitas de la Formación Angostura Colorada. Están cubiertas parcialmente por depósitos fluviales aterrazados de la Formación Jacobacci o depósitos recientes. En el área de influencia del Arroyo Huahuel Niyeo y Río Quetrequil, en sus cursos inferiores, como del río Maquinchao antes de su desembocadura en la laguna Cari-Laufquen chica se observa además el desarrollo de una planicie aluvial reciente, denominada Bajo de Mari Laufquen. Ésta se halla conformada por depósitos aluviales del Pleistoceno y Holoceno, con litología de arenas, gravas, limos y arcillas, cubiertas por un manto de gravas. Este paisaje presenta una inclinación muy suave de sur a norte y una altura de 850 a 900 m. s.n.m.  (Centro-Este de la Figura 5.2)

 

3.2. Topografía

El área bajo análisis se encuentra comprendida entre los 800 m s.n.m. y los 1.600 m s.n.m. La mayor depresión  de 800 m s.n.m se encuentra ubicada en la Laguna Cari-Laufquen Grande, nivel de base de la cuenca endorreica del área. El Cerro Bella Vista, en la Sierra de Lipetrén, representa el punto más alto con 1.676 m s.n.m. Una buena determinación de la topografía es de suma importancia ya que permitirá evaluar en detalle divisorias de aguas superficiales vinculadas a las subterráneas, dado que la superficie freática tiende a seguir las pendientes y características fisiográficas del terreno en muchos casos. También impacta sustancialmente en los procesos de interacción entre las fuentes de aguas superficiales y subterráneas que se plantean en el modelo conceptual explicado más adelante en el apartado 4. Por tal motivo, se está trabajando actualmente en la generación de un modelo digital del terreno para cubrir las expectativas de la modelación.

 

3.3. Hidrografía

La red de drenaje de la zona está integrada por cursos de agua, casi todos temporarios en respuesta a las condiciones semi-áridas imperantes en la región. Las corrientes de aguas superficiales en su casi totalidad forman parte de una cuenca embrífera de desagüe centrípeto, cuyas aguas convergen a las lagunas (Figura 5.3); la Cari-Laufquen Grande es una extensa laguna temporaria y de carácter salobre y la Cari-Laufquen Chica es permanente, profunda y dulce. La cuenca imbrífera presenta varias subcuencas que alimentan los principales cursos de la comarca. El principal afluente es el arroyo Maquinchao que ingresa al área por el Este; es de carácter temporario, y en épocas de exceso hídrico vierte sus aguas a la Chica y los excedentes pasan de ésta a la Grande.

El Arroyo Huahuel Niyeo, que se ubica en el centro del área (Figura 5.3) nace en las laderas orientales de las Sierras del Anecón y Clemente Onelli, siguiendo un cauce de marcado control estructural al igual que su afluente el Arroyo Yuquiche. Posee una fuerte orientación Oeste-Este en la zona del Cañadón, es casi permanente en su cuenca media, y su caudal es incrementado por las precipitaciones nivales y pluviales durante la primavera. Desagua en la laguna Cari-Laufquen chica a través del río Maquinchao hacia el Este (Figura 5.3). El Ao. Quetrequile se ubica en el sector oriental del área. Nace en el paraje el Moligue, tiene una orientación Sur a Norte siendo casi permanente en el sector alto de la cuenca superior y en la cuenca media. Ingresa al Bajo de Mari-Laufquen en su tramo inferior  desembocando en el Río Maquinchao. Además existen muchos cursos de aguas que se insumen en el subsuelo o descargan sus aguas en bajos salinos, como se puede observar en la zona septentrional del Bajo de Yuquiche en la Figura 5.2.


 
Figura 5.3. Cuencas de aporte de la red hidrográfica en el área de estudio. Tomado del Informe sobre las Lagunas Cari-Laufquen (DPA, Río Negro, 2011)
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3.4. Clima

La altimetría constituye un factor determinante en las temperaturas y, a través de éstas, en las precipitaciones y el balance hídrico. Un aumento en la altitud condiciona temperaturas cada vez más bajas (dada la relación inversa altura-temperatura)  especialmente durante el invierno, y se transforma en un elemento limitante para la actividad ganadera. Contrariamente, la altitud se transforma en un elemento parcialmente favorable para la vegetación al disminuir el déficit hídrico.

De acuerdo a los datos climáticos aportados por BRAN et AL. (1999) en el área piloto, la precipitación media es de 150 a 200 mm anuales y la evapotranspiración de 600 a 800 mm anuales. Según estas condiciones el área presenta un marcado déficit hídrico durante todo el año, particularmente en la época estival. El escurrimiento superficial es escaso, concentrándose a fines de la época invernal y en primavera cuando se producen las mayores precipitaciones y los aportes de deshielo. En los últimos 7 años el área se halla afectada por una extrema sequía incrementando aún más el déficit del balance hídrico y los procesos de desertificación. La reducción de caudales de los cursos superficiales en primavera ha originado el paulatino desecamiento de las Lagunas Cari-Laufquen hasta un punto crítico y la reducción de áreas de mallines.

 

3.5. Vegetación en el área de interés

La vegetación natural constituye el sostén de las explotaciones ganaderas del área. La falta de conocimientos de la misma ha llevado a un uso inadecuado de este recurso natural, desencadenando un grave proceso de desertificación.

En general el valle aluvial (Bajo de Yuquiche) se caracteriza por una estepa graminoso-subarbustiva de Stipa humilis, Senecio filaginoides y Nassauvia glomerulosa con una cobertura vegetal total de 30 a 40% (Bran et al., 1999)

La zona del Cañadón Huahuel Niyeo, está caracterizada por mallines que presentan praderas y estepas graminosas con Juncus balticus con una cobertura vegetal total de 60 a 100%.  En la zona denominada de Mari-Laufquen, hacia el Este del Cañadón, se desarrollan semidesiertos y playas halófitas con una cobertura vegetal total mayor de 30%.

La cobertura de la zona del Bajo de Cari-Laufquen está conformada principalmente por arbustos medianos del tipo Lycium chilensis, Prosopis denudans, Junellia spp. y Atriplex lampa. Su cobertura total es del 20 al 30 %.

 

3.6. Suelos en el área de interés

El Bajo de Yuquiche (altitud 900 a 1.100 m s.n.m.) domina una asociación compuesta de suelos, moderadamente profundos a profundos, de texturas uniformes y contrastadas, y la frecuente presencia de carbonatos de Calcio y frecuente a escasa pedregosidad. (Petrocalcides típicos, Paleargides líticos).

En las llanuras aluviales del bajo de Mari-Laufquen, hacia el Este (900 a 850 m s.n.m.) dominan los suelos moderadamente profundos a profundos, de texturas uniformes, francas a franco-arenosas, con frecuentes gravas y carbonato de Calcio, asociados a suelos de texturas moderadamente contrastadas (Petroargides típicos).

El sector alto y occidental del Bajo de Cari-Laufquen al pie de las mesetas basálticas (950 a 860 msnm.) se presenta una asociación compuesta por suelos moderadamente profundos a profundos, de texturas medias, moderadamente contrastadas y uniformes, con presencia de carbonato de Calcio. El sector oriental de la planicie aluvial del Bajo de Cari-Laufquen (860 a 830 msnm.) es un complejo de suelos profundos, de textura moderadamente contrastada, franco-arcillosa a arcillosa, leve a moderadamente sódico-salinos (Natrargides típicos, Paleargides ácuicos).

El sector central de la planicie aluvial del Bajo de Cari-Laufquen (<830 msnm.) es un complejo de suelos, profundos, arcillosos, fuerte a muy fuertemente sódico y salinos (Natrargides ácuicos, Acuisalides ácuicos y típicos).

Los ambientes de valles y mallines húmedos y subhúmedos del sector del Cañadón Huahuel Niyeo constituyen un complejo de suelos, profundos, de texturas medias a finas, leve a moderadamente sódico-salinos, saturados por agua sub-superficialmente (Calciacoles típicos y Natracuoles típicos). En valles y mallines sub-húmedos a secos (cuenca inferior del Huahuel Niyeo, entre otros), los suelos son profundos, de texturas medias a finas, moderadamente a fuertemente sódicos y salinos. Comúnmente la capa de agua freática se encuentra a más de 1 m de profundidad (Natrargides ácuicos, Haplocalcides típicos).

 


 

3.7. Estratigrafía típica del área de interés

La Figura 5.4 esquematiza el perfil transversal B-B’ observado en la carta geológica (Figura 5.2). Este perfil es de sumo interés puesto que describe cualitativamente la secuencia de formaciones en la Zona del Bajo de Yuquiche y en el Cañadón Huahuel Niyeo. Como puede apreciarse, en este perfil, los depósitos aluviales del Holoceno se hallan sustentados por la Formación de Angostura Colorada (Cretácico) la que tiende a elevarse en dirección NNO- SSE donde sirve de apoyo a la Formación Collón Curá y al Basalto La Cabaña que controlan la meseta.

 

3.8. Hidrogeología

El agua subterránea constituye un recurso de gran importancia para el desarrollo de las actividades productivas en las regiones áridas, como es el caso del área piloto Jacobacci. La existencia de agua subterránea está en gran parte condicionada por las propiedades de las rocas, en especial por su porosidad (intersticial o fisural) y por su permeabilidad.

Dado el marcado déficit hídrico general del área, es escaso el volumen de agua que se infiltra. La infiltración se produce principalmente a fines de la época invernal y principios de la primavera (época en la que el balance hídrico es más favorable). Se estima que solamente en los ciclos húmedos, que se dan una o dos veces cada 10 años, se produce una importante infiltración profunda que recarga  a la capa freática.

En BRAN et AL. (1999) se generó una carta hidrogeológica  a partir de la reinterpretación de la carta de paisajes y en base a antecedentes (Román y Sisul, 1984). Se definieron las siguientes 5 unidades hidrogeológicas, las que señalan la posibilidad de ocurrencia de agua subterránea:

 

a) Basamento Precámbrico-Neopaleozoico: comprenden rocas Igneo-metamórficas que se consideran no porosas e impermeables a escala regional, aunque la presencia de agua depende de fracturas, diaclasas y del estado de meteorización de las rocas. En general el volumen de agua es muy escaso. En las aguas halladas predominan aquellas con un alto nivel de residuo seco (2.000 a 5.000 mg/l) y con alto nivel de flúor (3 a 4 mg/l).

b) Complejo volcánico Triásico-Jurásico: son rocas con baja porosidad intersticial y fisural, por fallas y diaclasas, en especial en zonas meteorizadas, aunque se las considera prácticamente impermeables. El agua se obtiene en pozos pequeños de caudal escaso (0,2 a 1,5 m3/seg.) y son de buena calidad para el uso humano. Son áreas de recarga superficial en sectores altos y tienen un flujo de escorrentía relativamente rápido.

c) Sedimentitas Continentales Cretácico-Terciarias: Corresponden a las formaciones Angostura Colorada y Collón Curá que presentan variadas litofaces: areniscas, limolitas, arcillitas, elementos piroclásticos, brechas, etc. Son considerados sedimentos de porosidad intersticial media a baja y permeabilidad moderada a lenta. Presentan un caudal promedio de 3 a 4 m3/seg., sus profundidades varían según el relieve, generalmente de 50 a 100 m de profundidad, y el tenor salino es moderado a alto (el residuo seco varía entre 1.500 a 5.000 mg/l).

 

Figura 5.4. Perfil hidrogeológico. Corte transversal B-B’ de la Carta Geológica 40d Ing. Jacobacci.

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d) Sedimentitas Marinas Terciarias: representadas por las formaciones Roca y Patagonia, producto de ingresiones marinas cenozoicas. Prácticamente no se encuentran en el área de trabajo (se las halló sólo en los alrededores del Volcán Mulliar). Son sedimentos de porosidad intersticial baja y permeabilidad lenta y en consecuencia esta unidad es considerada de poca importancia hidrogeológica. El agua se obtiene por pozos y perforaciones que oscilan entre 80 y 100 m de profundidad, con un caudal variable entre 1 y 20 m3/seg. Su contenido salino es muy alto (niveles de residuo seco de 9.000 a 12.000 mg/l) y sus surgencias contaminan otras aguas superficiales de buena calidad.

e) Basaltos Plio-Pleistoceno (Miembro Atraico, Basalto La Cabaña): son basaltos olivínicos, que incluyen niveles de tobas. Predominan las rocas extrusivas de porosidad intersticial y fisural media a baja y permeabilidad baja a alta. Se la considera una unidad de gran importancia hidrogeológica, pues estos basaltos constituyen en la región, la principal superficie de recarga, tanto de aguas superficiales como subterráneas. Los caudales de los pozos varían de 0,2 a 2 m3/seg. La calidad química depende del punto de surgencia, por ejemplo, sobre coluvios recientes presentan buena calidad (residuo seco de 500 a 1.500 mg/l), mientras que sobre sedimentitas marinas terciarias son salinas sus valores pueden superar los 5.000 mg/l de residuo seco.

f) Complejo Sedimentario del Holoceno: corresponde a depósitos de piedemontes, coluvios, derrumbes de basaltos, depósitos aluviales y eólicos, donde dominan las arenas, limos y gravas poco consolidados. Son unidades de porosidad intersticial media a alta y permeabilidad moderada a alta. Es la unidad regional de mayor importancia hidrogeológica. El agua se halla entre 2 y 20 m de profundidad, los caudales son variables de 2 a 20 m3/seg. y la salinidad es baja a moderada (el residuo seco oscila entre 500 a 5.000 mg/l). La mayoría de perforaciones o pozos en esta unidad son para consumo y uso humano, puestos y establecimientos ganaderos. En general los niveles más superficiales presentan un alto riesgo a la contaminación bacteriológica.

 

4. Conceptualización del área de estudio. Área del Cañadón Huahuel Niyeo

La gran variedad de medios geológicos existentes en la zona (Ver Figura 5.2), fueron generados por procesos de formación diversos y sometidos, con posterioridad, a procesos de modificación exógena o endógena. Ello ha dado lugar a unas características del terreno muy variadas tocantes al almacenamiento y a las propiedades del flujo de las aguas subterráneas que lo atraviesan. Por ello, a los fines de la simulación del flujo subterráneo se requiere, primeramente, la determinación de un modelo hidrogeológico conceptual. Esta conceptualización simplifica “la realidad observada” pero con un criterio tal que contempla las características más relevantes tanto de la o las formaciones involucradas (tipos de materiales geológicos, geología estructural, tipos de acuíferos sustentados e interacciones, áreas de recarga/descarga) como de los procesos hidrológicos actuantes (infiltración profunda, interacción con fuentes aguas superficiales/subterráneas, etc.). Tales características controlarán el comportamiento del sistema ‘observado’ para la escala/espacio temporal abordada. Así, toda conceptualización necesariamente debe basarse en la interpretación conjunta de la información existente (estratigrafía, perfiles geológicos transversales, mapas geológicos, topografía, freatimetría/piezometría, suelos, cobertura vegetal, variables hidrológicas como niveles o caudales de cursos superficiales, precipitación, evapotranspiración, etc.).

La construcción del modelo conceptual consta de los siguientes pasos: a) determinación de la extensión areal; b) definición de bordes hidrogeológicos (bordes impermeables/barreras, ríos, lagos, etc.); c) compilación y análisis de las características estratigráficas e hidrogeológicas de la o las formaciones geológicas que albergan al o a los acuíferos; d) Fuentes y/o sumideros de flujo subterráneo (ríos y cuerpos de agua superficial en general, evapotranspiración, recarga neta por precipitación, recarga desde acuíferos subyacentes o viceversa, pozos de bombeo, etc.).

En este apartado se presenta una primera aproximación del modelo hidrogeológico conceptual en tres dimensiones (X,Y, Z) definido en base a la interpretación de la información explicada en los apartados precedentes. Dada la escasa información disponible al momento, el modelo conceptual se circunscribirá al acuífero libre alojado en los depósitos aluviales de la zona del Bajo de Yuquiche y del Cañadón de Huahuel Niyeo dejando a un lado la zona deprimida de las Lagunas de Cari-Laufquen. La conceptualización dará paso al uso de MODFLOW 2000 para la simulación del flujo subterráneo, en principio, para un estado estacionario correspondiente a un escenario escogido de acuerdo a la información hidro-ambiental que se disponga.

 

4.1. Breve descripción de MOFLOW

MODFLOW 2000 (Harbaugh et. al, 2000) es un modelo de flujo subterráneo del U.S Gelogical Survey que resuelve la ecuación de flujo tridimensional en medios porosos saturados mediante diferencias finitas. La ecuación de flujo subterránea es expresada de la forma:

EQSeccion5

Ω                          en                                       (1)

 

donde h es el nivel piezométrico, K es el tensor de conductividad hidráulica, Ss  es el coeficiente de almacenamiento específico,  es el dominio del problema, W  es el término fuente/sumidero distribuido superficialmente (recarga/extracción), es el operador gradiente , t es el tiempo y q  es el flujo estimado mediante la Ley de Darcy. La ecuación (2.1) se resuelve con las condiciones iniciales:

 

h(x, y, z, 0) = ho(x,y,z)                                                                                                       (2)

 

donde ho puede ser cualquier función arbitraria, o la solución de la ecuación (2.1) para una simulación anterior, frecuentemente en régimen estacionario.

Las condiciones de contorno son genéricamente de la forma:

EQSeccion52

en                                                  (3)

 

donde   es el contorno de ; n es el vector unitario normal a  y dirigido hacia el exterior; H  es un nivel externo; Q es un caudal prefijado; y es un coeficiente que controla el tipo de condición de contorno ( =0 para caudal fijo, =  para nivel fijo, y  0,  para condición mixta, en cuyo caso  es un coeficiente de goteo).

Posee una estructura modular, donde cada módulo representa un proceso hidrológico asociado a la simulación, ya sea la interacción entre el acuífero y los ríos o drenes (módulo de ríos, módulo de drenes, módulo de ruteo de flujo encauzado), recarga (módulo de recarga), evapotranspiración (módulo de evapotranspiración), bombeo (módulo de pozo), etc. Además el modelo posee un módulo (LPF) destinado a la caracterización hidrogeológica del acuífero (definición del tipo de acuífero y parámetros hidrogeológicos), un módulo base (BAS6) que controla el área de celdas activas del modelo, condiciones de borde, condición inicial de la variable de estado y  tipo y formato de archivos de entrada; y un módulo que controla el tipo y formato de los archivos de salida.

El código ha sido testeado y verificado a través de numerosas aplicaciones por parte del USGS y ha sido utilizado desde hace muchos años por la comunidad científica/tecnológica con gran éxito en una gran variedad de escenarios hidrogeológicos. Además ha sido incluido en la estructura de modelo WEAP para su vinculación.

 

4.2. Extensión del modelo conceptual y bordes hidrogeológicos

La Figura 5.5 muestra el área en el que se define el modelo conceptual. Como puede observarse, se trata de un valle aluvial conocido como bajo de Yuquiche y el Cañadón Huahuel Niyeo. Como se explicó en los apartados anteriores, está caracterizado por depósitos aluviales, coluviales y eólicos que datan del Holoceno-Cuaternario y constituye la unidad hidrogeológica más importante de la zona ya que aloja el acuífero freático utilizado para consumo humano y ganadería (ver apartado 3.8).

De acuerdo al corte transversal B-B’ (Figura 5.4), estos depósitos modernos se apoyarían principalmente sobre la Formación Angostura Colorada (Senoniano-Cretásico). La Formación Angostura Colorada está compuesta por una secuencia de litofaces tales como areniscas, limolitas, arcillitas, elementos piroclásticos y brechas, con porosidad intersticial media a baja y permeabilidad moderada a lenta. Dicha Formación podría estar en cierta medida vinculada hidráulicamente con el acuífero freático alojado en el aluvial suprayacente mediante interflujos verticales-subverticales. No obstante, en una primera instancia y considerando la relativa baja permeabilidad de los sedimentos, se asume que la Formación Angostura Colorada sirve de borde de flujo nulo. Así, el modelo hidrogeológico conceptual estaría definido por una sola capa representando el depósito aluvial como una unidad aislada de la formación subyacente.  No está demás aclarar que el material aluvial podría también estar apoyado en algunos sectores sobre rocas piroclásticas del Miembro La Pava (tufitas y tobas vítreas de la Formación Collón Curá, Mioceno) que por su baja permeabilidad también actuarían como un contacto impermeable.

La Línea roja en la Figura 5.5 señalaría el contacto impermeable entre la formación aluvial y los sedimentos consolidados de Angostura Colorada, sirviendo de borde de flujo nulo en el modelo conceptual.

 

 

Figura 5.5. Límite preliminar del acuífero aluvial. Línea roja:  bordes de flujo nulo. Línea azul: principales cursos de agua superficial.
F5-5

 

El área involucrada incluye los depósitos del Segundo nivel de Terraza que poseen una marcada orientación O-E y que delimitan al Cañadón Huahuel Niyeo. Estos depósitos se hallarían apoyados sobre rocas del miembro La Pava y están compuestas por sucesiones conglomerádicas areniscosas con estratificación torrencial, las que presentan en algunos casos niveles parcialmente cementados por carbonatos. Esta Formación podría eventualmente actuar como una barrera semi impermeable al flujo subterráneo por lo que su contacto podría bien ser considerado como de flujo nulo en el modelo. Igualmente, ocurren algunas afloraciones de la formación Angostura Colorada como la del Cerro Centinela (ver Figura 5.5) cuyas zonas de contacto con el aluvión estarían representadas también como borde de flujo nulo. La cuenca hidrogeológica es relativamente grande (aproximadamente 160 km2) y estaría conformada por subcuencas cuyos límites podrían determinarse a partir de la topografía local, las afloraciones de unidades geológicas dentro del área, y la red de drenaje. En la Figura 5.5 se pueden observar cuencas superficiales de carácter endorreico, especialmente en el Norte del área de estudio. De ello se esboza que en algunos sectores y a una escala local, el flujo subterráneo tendría también una dirección centrípeta hacia las depresiones con un comportamiento quasi-independiente del flujo subterráneo a escala regional. Un análisis más profundo se requerirá para determinar tales divisorias de aguas y evaluar su importancia en el contexto del flujo regional, para lo cual se deberá disponer al menos de un buen modelo digital del terreno, de niveles freáticos y de perfiles estratigráficos.

En la Figura 5.5 se observa también la red de drenaje (demarcada en línea azul es la de mayor jerarquía). El curso más importante es el Arroyo Huahuel Niyeo que ingresa desde el Oeste habiendo recibido los aportes de su tributario principal el Ao. Yuquiche, atraviesa el área de estudio siguiendo una trayectoria O-E, para egresar del sistema hacia el Este. También se observa una serie de cursos de agua que ingresan desde los bordes Norte y Sur del modelo como cañadones caracterizados por sus conos de deyección. Estos cursos, junto con el Huahuel Niyeo, representarían la principal fuente de agua que ingresa al sistema acuífero, en especial, a finales del invierno y principios de primavera, época en que se registran las mayores precipitaciones y los cursos reciben las aguas de deshielo desde sus cuencas altas. Sin embargo, el carácter intermitente de los cursos superficiales dificultará la interpretación de los mismos como condiciones de borde y/o fuentes/sumideros del modelo. En principio, la cota de la carga hidráulica del Río Huahuel Niyeo definiría la condición de borde de entrada en el Oeste (condición de borde de carga constante, tipo Dirichlet) y de salida en el Este (condición de borde tipo Dirichlet); por otro lado su interacción con el acuífero dependerá de la diferencia entre la cota del pelo de agua del curso superficial y la cota del nivel freático en áreas adyacentes al mismo, lo cual podría representarse con el MÓDULO DE RÍOS de MODFLOW. De igual modo, se llevará a cabo esta interpretación conceptual para el resto de los cursos que ingresan al sistema desde los bordes Norte y Sur.

Para las situaciones donde los cursos no transportan agua (periodo estival) se buscará la forma de asignar una carga hidráulica (condición de borde tipo Dirichlet) o un flujo (condición de borde tipo Neuman o mixta) a la entrada de cada vertiente Norte/Sur y a la entrada y salida del Arroyo Huahuel Niyeo.

 

4.3. Características estratigráficas e hidrogeológicas del depósito aluvial

El manto aluvial está conformado por una mezcla o alternancia estratificada de arenas, gravas, limos y arcillas que podrían disponerse en forma de lentejones o intercalaciones mutuas, generalmente con un cierto grado de estratificación sub-horizontal. Aún no se dispone de perfiles litológicos/estratigráfico detallados de esta formación para determinar el modo y secuencia de deposición de los sedimentos. En general, en base a la información del estudio hidrogeológico del CFI, los depósitos del Cañadón Huahuel Niyeo son más gruesos en el cauce tendiendo a disminuir hacia el valle de inundación, siendo más impermeables y someros en la zona del Bajo de Yuquiche. Los espesores saturados en la zona del Cañadón disminuyen de O a E y presentan un valor promedio de aproximadamente 20 m (CFI, 1991). Las profundidades al nivel freático se hallan dentro del rango de los 0,5 m (en la zona de mallines dentro del Cañadón) y más de 2 m (en la zona septentrional). En lo referente a su conceptualización, este manto aluvial puede ser representado como un sola capa con una conductividad hidráulica integrada en la vertical o eventualmente mediante dos o más capas representando las secuencias de las faces en el caso de disponer de la información pertinente.

 

4.4. Infiltración profunda y evapotranspiración (estrés)

Del estudio realizado por el BRAN et AL. (1999), se desprende que la tasa de infiltración profunda es escasa dado el marcado déficit hídrico general del área. La infiltración se produce principalmente durante el período de lluvias a finales del invierno y principios de la primavera. También, se estimó que para los ciclos húmedos (que se repiten 2 veces cada 10 años) se produce una infiltración profunda de relativa importancia que recarga sustancialmente al acuífero. Por otro lado, el mayor estrés al que se halla sometido el acuífero es la pérdida de agua por evapotranspiración (fundamentalmente durante el período estival) cuyo monto anual es de alrededor 4 veces mayor a la precipitación anual. La recarga efectiva al acuífero podría representarse en forma simplificada como una tasa areal resultante de la diferencia entre la precipitación observada y la evapotranspiración (obtenida a partir de la evapotranspiración de referencia corregida por un coeficiente de cobertura vegetal) asumiendo que el escurrimiento superficial en cuenca es prácticamente despreciable. Una forma más sofisticada sería representar la recarga y la evapotranspiración por separado mediante los módulos correspondientes de MODFLOW y simular la recarga efectiva para un escenario climático definido.

 

4.5. Los depósitos aluviales y la Formación Angostura Colorada como una unidad

El modelo conceptual desarrollado considera que la capa aluvial que contiene el acuífero freático no se halla conectado hidráulicamente con la formación subyacente de Angostura Colorada. Esto a los fines de la simplificación hidrogeológica con miras a la simulación numérica. Además, la escasa información disponible al momento limita la definición de un nuevo modelo más integrado que involucre a ambas formaciones como dos unidades hidrogeológicas interactuantes. Si el propósito ulterior es construir un modelo multicapa con más de un acuífero, se requerirá re-definir las condiciones de borde para cada capa que sustente un acuífero, entre otros aspectos del modelo. Si bien esta alternativa es más a tono al funcionamiento real de un sistema complejo como el que se aborda, su implementación requerirá de un estudio más profundo y, por supuesto, implicará la necesidad de más datos (puesto que un modelo más complejo necesita de más información), entre otros, información topográfica y perfiles estratigráficos a una escala relativa al área mostrada en la Figura 5.1 (escala regional); estudios de recarga/descarga de la Formación Angostura colorada hacia formaciones suprayacentes (esta formación se halla cubierta, además por la formación Coli Toro y por varias formaciones suprayacentes del Cenozoico en gran parte del área y los acuíferos alojados son confinados, ver mapa geológico en la Figura 5.2), otros.

 

5. Bibliografía consultada

Bran D.; J. Ayesa; López, C.; D. Barrios y D. Díaz. 1999.- Área Piloto Jacobacci.

Sistema de Información Geográfico. Cartografía Temática. Informe Técnico. INTA EEA Bariloche.

Bran D. et al. 2008. Proyecto de Evaluación de la degradación de Tierras en Zonas Áridas (LADA), Región Patagónica. Sitio Piloto Jacobacci. INTA-LADA.

Consejo Federal de Inversiones, Provincia de Río Negro (CFI). 1991. Evaluación Actual de Abastecimiento. Estudio Geo-Hidrológico de detalle. Propuesta de Nuevo Sistema de Exploración.

Coira, B. (1979). Descripción Geológica de la Hoja 40 d “Ingeniero Jacobacci”, Provincia de Río Negro. Servicio Geológico Nacional.

DPA , Provincia de Río Negro. 2011. Informe sobre las Lagunas Cari-Laufquen.

Harbaugh et. al. 2000. The US Geological Survey Modular Ground-Water  Model. User Guide to Modularization Concepts and the Ground-Water Flow Process. Reston, Virginia, USA.

One comment

  • Nora de Chameli

    En nuestro campo hicimos hacer un estudio en Buenos Aires sobre el AGUA y arrojó ser potable 100% para consumo humano, siendo una de las mejores del Planeta.
    Nuestro campo esta ubicado precisamente en el Paraje El Moligue departamento 25 de Mayo Jurisdiccion Ing Jacobacci y efectivamente la cuenca que alimenta el Aa Quetrequile nace ahi en nuestro campo.
    Muy completo el informe. Gracias.

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