El Balance Hídrico Del Acuífero Motril-Salobreña: Estudios Previos Y Cálculo Mediante Modelación Numérica

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El balance hídrico del acuífero Motril-Salobreña: Estudios previos y cálculo mediante modelación numérica

Motril-Salobreña aquifer water balance: Previous studies and estimation by numerical modelling

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Facultad de Ciencias. Universidad de Granada. Av/ Fuentenueva s/n, 18071, Granada. [email protected]; [email protected]

ABSTRACT

Motril-Salobreña aquifer has been exhaustively monitored from 2001 to 2007 and with the new data a flow model with MODFLOW was developed. The water balance has been established for each one of the last 6 years. During this time several important changes happened in the aquifer associated with the anthropic activity. The analysis of the new water balance and the comparison with the older ones carried out by different researchers allow us to quantify the main recharges sources to the aquifer and the impact of the modifications in the natural system due to the human actions.

Key words: Motril-Salobreña aquifer, water balance, anthropic changes, dam, flow model.

Geogaceta, 48 (2010), 119-122 Fecha de recepción: 15 de febrero de 2010 ISSN: 0213-683X Fecha de revisión: 21 de abril de 2010 Fecha de aceptación: 28 de mayo de 2010

Introducción cuantificación más precisa de las fuentes acuífero Motril-Salobreña es la prolonga- de recarga y descarga del acuífero. Los ción del aluvial del río. El resto de límites El acuífero Motril-Salobreña presen- balances obtenidos mediante el modelo del acuífero está constituido por esquistos ta unas excepcionales condiciones de flujo, al tratarse de años consecutivos con permeabilidades muy bajas, por lo hídricas tanto en lo que se refiere a la ca- y mediante la misma metodología de es- que se pueden considerar como contornos lidad de sus aguas como a la cantidad tudio permiten observar las diferencias impermeables en general. Las principales (Calvache et al., 2003). Las causas de entre años secos y húmedos y el impacto fuentes de recarga del sistema están re- estas circunstancias tan poco frecuentes de las acciones antrópicas en el funcio- presentadas en la figura 1: en el suroeste español se relacionan con namiento del sistema hidrogeológico. E1: Entrada subterránea a partir del la aportación del río Guadalfeo que acuífero aluvial del río Guadalfeo. drena la cara sur de Sierra Nevada y los Contexto hidrogeológico E2: Entrada subterránea por el con- sistemas de regadío implantados desde tacto en el borde norte con el acuífero los tiempos de los árabes mediante inun- El acuífero costero Motril-Salobreña carbonatado de Escalate. dación. Sin embargo durante los últimos está formado por materiales detríticos E3: Infiltración directa en el cauce del años, modificaciones antrópicas como la arrastrados por los ríos que desembocan río Guadalfeo. reciente construcción de la presa de en el Mediterráneo encontrándose sedi- E4: Recarga producida por exceden- Rules (que interrumpe el flujo del río mentos tanto de medios fluviales como tes de riego en el acuífero. El riego por Guadalfeo), cambios en los usos del sue- deltaicos. Se encuentra en una zona don- inundación es el sistema tradicional debi- lo y en las técnicas agrícolas (prolifera- de el clima se clasifica como semiárido y do a la agricultura de plantas con necesi- ción de invernaderos frente a los culti- en el que destaca la presencia del río dades hídricas muy elevadas como es el vos tradicionales) están provocando la Guadalfeo, que tiene un caudal relativa- caso de la caña de azúcar. modificación en las fuentes de recarga mente elevado (el caudal medio es 7700 E5: Infiltración a partir del agua de del acuífero. En este trabajo se presenta L/s) debido a una amplia cuenca vertiente precipitación. un resumen de los balances que han ob- (1200 km2) donde, además, se alcanzan S1: Extracciones por bombeo. tenido distintos autores desde los años cotas muy elevadas (hasta 3482 S2: Descarga del acuífero al río. 70 hasta la actualidad mediante estu- m.s.n.m.). En su borde sur se encuentra el S3: Descarga subterránea por el bor- dios puntuales. Para los últimos años Mar Mediterráneo, por lo que el riesgo de de sur hacia el mar Mediterráneo. (2001-2007), en los que han aconteci- intrusión marina podría hacerse efectivo do los principales cambios antrópicos, si se produjera un desequilibrio entre sa- Balances previos se ha monitorizado el acuífero lidas y entradas en el sistema. En el extre- exhaustivamente y se han obtenido los mo norte se pone en contacto con el En los estudios realizados en el balances hídricos mediante un modelo acuífero carbonatado de Escalate. Tam- acuífero Motril-Salobreña se han pro- numérico de flujo (Duque, 2009). La bién en esta zona está la conexión hídrica puesto balances hídricos con resultados comparación de los resultados obtenidos con el acuífero aluvial del río Guadalfeo. muy heterogéneos (Tabla I). Los métodos con los estudios previos permite una De hecho, se puede considerar que el de estudio han sido muy variados, se han

niveles piezométricos simulados y los medidos de 0,13 m. Las entradas se cal- cularon o a partir de observaciones y me- diciones de campo o a partir de informes previos y están detalladas en Duque (2009). Los resultados obtenidos tras el pro- ceso de calibración muestran el balance hídrico para cada año durante un periodo de 6 años consecutivos. Es la primera vez que se presenta un balance de estas características en el acuífero Motril- Salobreña. El total de entradas y salidas para cada año está directamente relacio- nado con el grado de humedad de ese periodo. Así, los años 2 y 3 (2002-2003 y 2003-2004) son los más húmedos. Los años 5 y 6 son los más secos junto con el Fig. 1.- Esquema con las entradas y salidas del acuífero Motril-Salobreña. 4. En este último caso, a pesar de tratarse de un año seco, sus entradas totales Fig. 1.- Scheme of water inflows and outflows in Motril-Salobreña aquifer. aparecen con valores medios debido a que la entrada relacionada con el agua basado en observaciones puntuales, cál- yor grado de detalle. Sin embargo, pre- almacenada (almacenamiento en Tabla culos simples como aplicación directa de sentan problemas ya que en el primer caso II) durante los años previos compensa el la ley de Darcy, cierre de los balances o se han utilizado las medias anuales para déficit hídrico. Los años con más lluvia modelos numéricos. Sin embargo, se pue- un periodo de 16 años por lo que se en- no afectan únicamente a la entrada por de observar una dispersión muy amplia de mascaran las diferencias entre años secos precipitación, también otras entradas se los resultados propuestos e incertidum- y húmedos. En el segundo caso, se consi- verán incrementadas como la proceden- bres que muchas veces están motivadas dera el balance hidrológico 2001-2002, te del acuífero carbonatado o la del río por los datos utilizados para el estudio. por lo que los resultados están condicio- Guadalfeo. La recarga por exceso de rie- Los balances más recientes apuntan a nados por las características climáticas de go permanece invariable para cada año un dominio de las entradas por el exce- ese periodo. debido a que se ha considerado constan- dente de riego e infiltración del río te la distribución de cultivos para el Guadalfeo, claramente dominantes sobre Resultados mencionado periodo. las entradas a partir de los acuíferos del La principal salida del sistema es la borde norte. En general, el volumen de El balance hídrico que se presenta en descarga subterránea al mar, seguida por recursos anuales calculado ha tendido ha- este trabajo se ha realizado a partir de un los bombeos (Tabla II). El almacenamien- 3 cia una disminución desde los 60-70 hm modelo de flujo en régimen transitorio to, en este caso, se asocia al agua que se (Castillo, 1975; Castillo y Fernández-Ru- mediante el programa MODFLOW acumula en el acuífero debido al incre- 3 bio, 1978), hasta alrededor de los 35 hm (MacDonald y Harbaugh, 1988), con una mento de los niveles piezométricos du- de Heredia (2003), Ibáñez (2005) (Tabla discretización espacial de 50 x 50 m y rante los periodos húmedos, que es la ra- I) y Calvache et al. (2009). Las entradas temporal de 1 mes. Se calibraron zón por la que es tan elevado durante los con mayor discrepancia entre los distin- automáticamente mediante método inver- años 2 y 3. tos trabajos son las producidas a través so las propiedades hidráulicas del La influencia relativa anual (%) de del acuífero aluvial del río Guadalfeo acuífero y se obtuvo un error medio entre cada entrada se ha representado en la fi- (desde 25 hm3 de la CHSE hasta 3,5 hm3 de Heredia), la infiltración del río Guadalfeo (desde 25 hm3 de Castillo hasta 11,5 hm3 del ITGE) y la recarga por lluvia (desde los que la consideran como una entrada con entidad propia como Castillo y CHSE hasta el resto de investigadores que la consideran prácticamente nula o la calculan de manera conjunta con la infil- tración de los regadíos). En cuanto a las salidas, las variaciones en la descarga al mar están directamente relacionadas con el volumen de entradas que tiene el sistema. Para el caso de los bombeos se observa una tendencia a la disminución desde los años 70 hasta la actualidad. En los estudios de Heredia (2003) e Tabla I.- Balances hídricos previos del acuífero Motril-Salobreña. Ibáñez (2005) se han utilizado modelos numéricos de flujo que permiten un ma- Table I.- Previous Motril-Salobreña aquifer water balance.

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paran los balances obtenidos durante el periodo 2001-2007, se constata el hecho de que aún utilizando la misma metodo- logía de estudio, las diferencias entre años pueden llegar a representar un 100 %. Estas diferencias se relacionan con la humedad del año hidrológico de estudio. Por este motivo los balances realizados únicamente para un año deberían acompañarse de un estudio de la pluviometría anual permitiendo esto en- cuadrar el balance dentro de un contexto climático adecuado.

Conclusiones

Tabla II.- Balance híddrico obtenido para el periodo de 6 años calculado mediante el modelo El impacto que produce la presa sobre numérico. la recarga del sistema queda claramente Table II.- Water balance obtained for the 6 years period calculated with the numerical model. reflejado en el cambio de las entradas por infiltración del agua del río Guadalfeo que se observa desde el año 2005. gura 2. Queda patente el descenso de re- de cultivo y se ha extendido el uso de La recarga por precipitación, que en carga del río desde el año 2005, momento sistemas de riego con menor consumo algunos de los balances ha sido despre- de la entrada en funcionamiento de la pre- (como el riego por goteo en invernade- ciada, puede representar un aporte impor- sa de Rules. Se observa que el año 2004- ros) frente a los riegos por inundación de tante durante años húmedos. 2005 fue un periodo suficientemente hú- la caña de azúcar. Otra observación de Los cambios en las extracciones por medo como para considerar la lluvia una gran importancia se relaciona con las di- bombeo calculados por diferentes inves- recarga importante al acuífero, sin embar- ferencias en los totales de entradas y sa- tigadores muestran una tendencia a la dis- go, las entradas por infiltración del agua lidas del acuífero estimados. Si se com- minución. Las causas podrían asociarse a del río Guadalfeo no fueron así. La causa directa con la que se relaciona esta situa- ción es la puesta en marcha (inicio del almacenamiento) durante el año 2005 de la presa de Rules. En este sentido, el caudal del río Guadalfeo que llegaba hasta el acuífero Motril-Salobreña fue muy limi- tado, reduciendo la infiltración con respecto a años anteriores por la presa. Los porcentajes obtenidos para el exceso de riego y el borde norte (aluvial del Guadalfeo y acuífero carbonatado) sufren variaciones relacionadas con la importancia relativa respecto al resto de factores de recarga, sin embargo, los cambios volumétricos absolutos son reducidos. La comparación con los balances obtenido por otros autores permite precisar algunos aspectos relevantes relativos al cálculo del balance hídrico en este acuífero. En el caso de la entrada por el aluvial del río Guadalfeo, las diferencias están motivadas, a pesar de que se lleva estudiando la zona más de 30 años, por las fuentes de recarga subterrráneas y la dificultad para estimarlas con precisión. Las diferencias entre las cantidades de agua extraídas del acuífero por bombeo, en las que se observa una tendencia a la disminución en las estimaciones realiza- das puede vincularse a los cambios en Fig. 2.- Representación gráfica de los balances hídricos obtenidos mediante el modelo usos del suelo. En las últimas décadas se numérico. ha producido un aumento de la superfi- cie urbana en detrimento de los campos Fig. 2.- Graphical representation of the water balance obtained with the numerical model.

Sociedad Geológica de España 121 TR\TNPRaN9-AE9-?=>= C. Duque y M.L. Calvache los cambios en los usos del suelo experi- flujo en el río Guadalfeo como conse- drid, 77-85. mentados en el acuífero Motril-Salobreña cuencia de la puesta en funcionamiento Castillo E. (1975). Hidrogeología de la y las variaciones en las técnicas de riego de la mencionada obra. Vega de Motril-Salobreña y sus bordes. aplicadas en los cultivos. En un futuro Tesis de licenciatura. Univ. de Grana- próximo, es posible que la facilidad para Agradecimientos da, 184 p. regular el río Guadalfeo mediante la pre- Castillo E. y Fernández Rubio R. (1978). sa de Rules también contribuya a un me- La financiación de esta investigación Boletín I.G.M.E., LXXXIX, Madrid, nor uso de las aguas subterráneas. se hizo mediante el proyecto CGL2008- 39-48 Los resultados obtenidos mediante el 05016 financiado por el Ministerio de Confederación Hidrográfica del Sur-Ins- modelo numérico para varios años con- Ciencia e Innovación y el grupo RNM- tituto de Reforma y Desarrollo Agra- secutivos muestran cómo los trabajos 369 de la Junta de Andalucía.. Los auto- rio (CHSE). (1984). Estudio de viabi- previos pueden ser muy dependientes res agradecen Juan Carlos Rubio, Anto- lidad de la ampliación de la zona re- del tipo de año hidrológico. Se observa nio González y José Antonio Navarro gable de Motril-Salobreña hasta la cómo en el periodo 2001-2007 hay cam- (IGME) su colaboración en la obtención cota 300. bios anuales que pueden suponer el do- de muchos de los datos utilizados en el Duque C. (2009). Influencia antrópica ble de entradas y salidas del sistema modelo. Agradecemos los comentarios de sobre la hidrogeología del acuífero hidrogeológico. Las diferencias tan acu- Antonio Pulido-Bosch y de un revisor Motril-Salobreña. Tesis doctoral. Univ. sadas entre los balances calculados por anónimo para mejorar la calidad final del de Granada, 194 p. diferentes investigadores en el acuífero trabajo. Heredia J., Murillo J.M., García-Aróste- Motril-Salobreña están relacionadas con gui J.L., Rubio J.C. y López-Geta J.A. este motivo. Referencias (2003). Revista Latino-Americana de Con los resultados del balance para Hidrogeología 3, 73-83. varios años consecutivos se pueden esta- Calvache, M.L., Ibáñez, P., Duque, C., Ibáñez, S. (2005). Comparación de la apli- blecer como años medios de este perio- López-Chicano, M., Martín-Rosales, cación de distintos modelos matemáticos do los correspondientes a 2001-02 y W., González-Ramón, A. y Rubio, J.C. sobre los acuíferos costeros detríticos. 2004-05 en los que las entradas anuales (2009). Hydrol. Process. 23, 1268- Tesis Doctoral. Univ. de Granada, 304 p. fueron 28 hm3. Para estos casos las en- 1281. ITGE (1988). Investigación hidrogeoló- tradas subterráneas por exceso de riego Calvache M.L., Rubio J.C., López-Chi- gica para apoyo a la gestión hidrológi- representaron un tercio de total, las en- cano M., González-Ramón A., Ibáñez ca en la cuenca del río Guadalfeo. tradas por los acuíferos del borde norte S., Martín-Rosales W., Soler R., Díaz- Cuenca del Sur de España, 144 p. alrededor del 20 % y los aportes del río Losada E. y Peinado-Parra T. (2003). MacDonald M.G. y Harbaugh A.W., al acuífero variaron desde un 18 % del En: Simposio Internacional sobre Tec- (1988). U.S. Geological Survey Tech- total antes de la construcción de la presa nología de la Intrusión de agua de niques of Water-Resources Investiga- a menos del 5 % tras la interrupción del mar en acuíferos costeros. IGME, Ma- tions, book 6, chap. A1, 586 p.

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