Modelación de la dinámica del agua subterránea del acuífero Valle de Celaya

Abstract

"Se propone un modelo de simulación hidrodinámica para conocer el funcionamiento piezom etrico del acuífero Valle de Celaya, a través de Model-Muse y MODFLOW 2005. El acuífero se encuentra en el extremo oriental del estado de Guanajuato y al límite del estado de Querétaro, además se ubica en la región Hidrológica RH No.12 (Lerma-Santiago) y sobre el distrito de riego No.085 (La Bego~na). Los rasgos morfológicos de la zona de estudio sugieren la presencia de cerros con forma dómica y estructuras volcánicas, en términos generales el relieve presenta tres escenarios, desde planicies de relleno, y sierras de baja altitud, hasta estructuras volcánicas extensas y de baja pendiente. Actualmente, la Comisión Estatal de Agua de Guanajuato(CEAG), junto con la Comisión Nacional de Agua (CONAGUA), se han encargado de monitorear al acuífero Valle de Celaya mediante pruebas de campo que incluyen levantamientos geológicos, prospección geofísica y medición del nivel piezométrico en todo el acuífero, además, utilizan modelos matemáticos para analizar y evaluar la relación estímulo-respuesta del sistema de agua; sin embargo, los modelos no se encuentran actualizados y por tanto, no están disponibles para tomar decisiones con respecto a la gestión hídrica. El modelo propuesto reproduce, en condiciones transitorias, el funcionamiento del acuífero de la temporada de secas (marzo-mayo) desde 2015 a 2019 y la temporada de lluvias (junio- agosto)de 2010 a 2015, asimismo, se proyectó la simulación por 11 a~nos más, es decir, hasta el a~no 2030 y se propusieron tres diferentes escenarios de simulación: tendencial, reducción de bombeo y aumento de bombeo. El escenario tendencial muestra, que de seguir en las mismas condiciones, el acuífero a largo plazo ya no ser a sustentable porque los niveles de agua disminuyen considerablemente a~no con a~no. Por otro lado, el escenario de aumento de bombeo señala una situación desfavorable porque se generan grandes abatimientos a lo largo de todo el acuífero, y eso traer a como consecuencia el agotamiento total del recurso. Mientras que la reducción de bombeo nos indicó que el acuífero presenta signos de recuperación al disminuir las extracciones por esta actividad al 50%, este escenario es el m as favorable para el acuífero. En términos generales, el modelo reproduce de manera adecuada las condiciones naturales del acuífero, y con ello se puede concluir que las extracciones masivas de agua por bombeo han provocado la sobre-explotación de este sistema, no obstante, es necesario seguir tomando medidas para la preservación del agua, de igual manera, se sugiere seguir monitoreando los niveles piezométricos del acuífero para poder actualizar el modelo en función de la disponibilidad de datos."

"We propose a hydrodynamic simulation model to know the piezometric operation of the Celaya Valley aquifer; we use MODFLOW 2005 and the Model Muse graphic interface. The aquifer is located at the east of Guanajuato State and on the edge of the state of Quer´etaro; also, the aquifer belongs to the hydrological region RH No.12 (Lerma - Santiago). The morphological features of the study area suggest the presence of hills with a dome shape and volcanic structures; in general terms, the geographical relief presents three scenarios: fill plains, low altitude mountain ranges, and extensive volcanic structures of low slop. At the moment, the State Water Commission of Guanajuato (CEAG for its acronym in Spanish), together with the National Water Commission (CONAGUA for its acronym in Spanish), are the government agencies in charge of monitoring the Valley Celaya aquifer through field tests that include geological surveys, geophysical prospecting, and measurement of the piezometric level throughout the aquifer, they also use mathematical models to analyze and evaluate the stimulus-response relationship of the system; however, their models are not updated; therefore, they are not available to make decisions regarding water management. The proposed model reproduces, in transitory conditions, the functioning of the aquifer in the dry season (this season includes the months’ March-May) from 2015 to 2019 and the rainy season (June - August) from 2010 to 2015, in addition, the simulation was projected for the two seasons for eleven years, that is, until the year 2030 and three different simulation scenarios were proposed: trend, pump reduction, and pump increase. The scenario trend shows that if it continues in the same conditions, the aquifer will no longer be sustainable in the long term because the water levels will drop each year considerably. On the other hand, the scenario of pump increase signals an unfavorable situation because large abatements are generated throughout the entire aquifer, resulting in the total depletion of the resource. While the reduction in pumping indicated that the aquifer shows signs of recovery by reducing withdrawals by this activity to 50 %, this scenario is the most favorable for the aquifer. In general terms, the model adequately reproduces the natural conditions of the aquifer, and with it, we can be concluded that the massive pumping of water has caused the over-exploitation of this system; nevertheless, it is necessary to continue taking measures for the preservation of water; similarly, it is suggested to continue monitoring the aquifer piezometric levels to update the model based on data availability."