Recursos Naturales y Ambiente/no. 58: 89-96 Uso de métodos geofísicos e isotópicos en la construcción de un modelo hidrogeológico conceptual para los acuíferos de Pereira y Dosquebradas, Colombia Doris Liliana Otálvaro1; Comunicación Técnica Gabriel Fernando Arias; María Eugenia Veléz A partir de la integración de los métodos geofísicos, registros eléctricos de pozos, datos de aljibes e información litológica, se definieron tres niveles para el acuífero de Pereira y se estableció la profundidad del basamento encontrando un espesor máximo de 750 m en el sector del Agrado. Mediante la aplicación de técnicas isotópicas se definió que la recarga de este acuífero ocurre principalmente por infiltración directa al nivel de su afloramiento (por debajo de los 1500 msnm). Con estos resultados, la Corporación Autónoma Regional de Risaralda definió lineamientos especiales de protección para la zona estudiada. Foto: CARDER. 1 Corporación Autónoma Regional de Risaralda – CARDER. Avenida de Las Américas – Calle 46, teléfono (57) 6 3116511, Pereira – Colombia. www.carder.gov.co Recursos Naturales y Ambiente/no. 58 89 Resumen Summary Mediante técnicas no convencionales de investiga- Geophysical and isotopic methods for the ción hidrogeológica, como la hidrología isotópica, y development of a hydro-geological model una gama de métodos geofísicos y estudios inter- in Pereira and Dosquebradas aquifers, disciplinarios realizados en los acuíferos de Pereira Colombia. By means of non-conventional hydro- y Dosquebradas, Colombia, se logró identificar geological research techniques, such as isotope Comunicación Técnica rasgos particulares de los acuíferos, como la varia- hydrology, and a series of geophysical methods ción de la geometría y la delimitación de la zona and interdisciplinary studies conducted in Pereira de recarga. Estos descubrimientos han permitido and Dosquebradas aquifers, Colombia, particular enfocar las acciones de la CARDER hacia el uso features of the aquifers were identified. Findings sostenible y la protección efectiva del recurso hídri- such as the variation of geometry and the delimita- co subterráneo, en términos de calidad y cantidad. tion of the recharge zone have helped CARDER Palabras claves: Métodos; geofísica; isótopos; to focus its actions towards sustainable use and hidrogeología; modelos de simulación; recursos effective protection of subterranean water resourc- hídricos; Pereira; Dosquebradas; Colombia es in terms of quality and quantity. Keywords: Methods; geophysics; isotopes; hydrogeology; simulation models; water resources; Pereira; Dosquebradas; Colombia. Introducción pos estables 18O y 2H y radiactivos la zona estudiada, se localiza en la a Corporación Autónoma 13C, 14C y 3H) de agua de lluvia, región cafetera colombiana, en una Regional de Risaralda superficial y subterránea, con el fin cuenca hidrográfica formada entre L(Carder) tiene como misión de refinar el modelo hidrogeológico el río Cauca a 950 msnm y el Parque contribuir con el mejoramiento de conceptual y desarrollar herramien- Natural de los Nevados a 4900 msnm, la calidad de vida de la población tas apropiadas para diseñar estrate- hasta el parte aguas del río Otún mediante la conservación y recu- gias de gestión y de protección de (Fig. 1). El área abarca 890 km2 y peración del medio ambiente. En estos recursos. cubre territorios de los municipios el 2007, Carder formuló el Plan En los municipios de Pereira y de Pereira, Dosquebradas, Marsella y de Manejo Integrado del Agua Dosquebradas (Risaralda, Colombia), Santa Rosa de Cabal. Subterránea en la región, como las aguas subterráneas no son la Debido a lo quebrado del resultado de su participación en fuente principal de abastecimiento; terreno, se presentan los pisos tér- un convenio internacional firma- sin embargo, para algunos sectores micos cálido, medio, frío y páramo, do entre el Gobierno Colombiano rurales, suburbanos y de expansión con temperatura promedio anual y el Organismo Internacional de urbana, estos recursos hídricos son que varía desde 22°C en el valle del Energía Atómica (2001-2005); poste- esenciales para usos domésticos, río Risaralda a 12°C en los neva- riormente la Corporación suscribió agrícolas, pecuarios e industriales. dos. La precipitación es bimodal, un convenio administrativo con la De hecho, dos acueductos rurales con máximos de hasta 2800 mm en Universidad Nacional de Colombia- (Puerto Caldas y Cerritos, al occi- abril-mayo y octubre-noviembre y Sede Bogotá (2006-2007). Mediante dente de Pereira) son aprovechados mínimos de 1700 mm en enero- estos convenios se aplicaron técnicas por personas de todos los estratos febrero y julio-agosto (Carder et no convencionales, que incluyeron socioeconómicos en caseríos, condo- ál. 1998). El sistema hidrográfico lo estudios geofísicos (geoeléctrica, minios, fincas, haciendas e industrias. comprenden los ríos Cauca, Barbas, gravimetría, magnetometría y sísmi- El denominado acuífero de Pereira, La Vieja, Otún y Consota y las que- ca) y de hidrología isotópica, (isóto- principal unidad hidrogeológica de bradas Cestillal y El Piñal. 90 Recursos Naturales y Ambiente/no. 58 Problemática La gestión de los recursos hídri- cos subterráneos debe basarse en la caracterización integral de los acuí- feros (zonas de recarga, de tránsito y de descarga), de sus usuarios, de las tendencias de aprovechamiento y de los factores externos que pue- dan amenazar su sostenibilidad en el tiempo tanto en cantidad como en calidad. Por ello, la Carder enfrentó una serie de retos al construir el modelo conceptual; entre ellos: 1. A pesar de que el acuífero tiene una gran extensión, la zona de estudio debió limitarse a Risaralda, el área jurisdiccional de la Carder; sin embargo se definieron fronteras que incluye- Figura 1. Localización de la zona de estudio ran las zonas de alimentación del acuífero, coincidentes con diviso- rias de aguas superficiales y con 6. Se presumía una recarga sus- y ultrabásicas (Complejo Gabroico zonas de descarga natural. tancial desde zonas elevadas de Santa Rosa) (Arias 2004). 2. La formación Pereira (principal la formación Pereira a partir de En el Terciario Inferior y Medio unidad acuífera) se ubica sobre 2000 msnm, sin embargo no se se presentó un largo período con una paleotopografía irregular, lo tenían herramientas para deter- levantamientos esporádicos y ero- que dificulta conocer la posición minar con precisión la altura de sión. En el Plioceno se inició la del basamento (Arias 2004). Este recarga. actividad volcánica de la Cordillera basamento lo conforman una uni- Central, con la apertura de la Falla dad terciaria predominantemente Marco geológico - estructural de Palestina. Esto dio lugar a la arcillosa (formación Cartago, Toc) La región es de gran complejidad formación del abanico del Quindío, en el sinclinal de Miravalles y otra geológico - estructural debido a compuesto por una secuencia de cretácica (formación Barroso, los procesos genéticos que dieron tobas, lahares y flujos piroclásticos Kbv); ambas unidades son afec- origen a las unidades aflorantes (en el que se enmarca el acuífero de tadas por el sistema de fallas de y a la densidad de fallas -algunas Pereira). Esta fase fue seguida por Romeral (Arias 2004). con actividad reciente - que gene- la construcción encima del abanico 3. Los métodos geoeléctricos usa- ran bloques hundidos y levantados, de los edificios volcánicos de tipo dos para definir el espesor de los basculamientos e interrupciones de escudo. Posteriormente se desarro- acuíferos en la zona no lograron unidades que inciden en la confor- lló un vulcanismo más ácido que detectar el techo del basamento mación del acuífero de Pereira. La formó una serie de estratovolcanes en muchos sectores. formación de la cuenca se remon- que sobresalen varios cientos de 4. El acuífero principal es aprove- ta al Paleozoico Inferior (?), con metros sobre la superficie de los chado tanto por aljibes de poca el Complejo Cajamarca (Pes), que volcanes existentes ya erosionados profundidad, como por pozos de conforma la Cordillera Central. (Arias 2004). hasta 250 m, con niveles piezo- Durante el Cretáceo, una dorsal Esta región se encuentra cruzada métricos diferentes. Esto sugiere inactiva de la Placa Pacífica colisio- por el Sistema de Fallas de Romeral, que, al menos localmente, pueden nó con el continente Suramericano, el cual ha sido descrito para esta presentarse capas o lentes acuífe- y su incapacidad de ser subducida región como un sistema con diná- ras de continuidad desconocida. causó un evento tectónico de alta mica de tipo lateral izquierdo con 5. En Dosquebradas existen acuífe- compresión y su obducción parcial componente inversa (Lalinde y Toro ros de carácter local interdigitados (formación Quebradagrande) que 2003). A nivel local presenta una con el acuífero principal, lo que conformó la Cordillera Occidental. tendencia general norte-noreste, con podría indicar una conexión El eje central de la dorsal está carac- patrones de fallamiento en dirección hidráulica entre los mismos. terizado por rocas intrusivas básicas NS a NNE-SSW, estructuras con Recursos Naturales y Ambiente/no. 58 91 dirección NW-SE a WNW-ESE y lación de las aguas subterráneas era la delimitación de la geome- fallas NE-SW (Guzmán et ál. 1998). (Otálvaro et ál. 2005). tría del acuífero y definición de un Mediante trabajo de campo se modelo geológico-estructural de la Marco hidrogeológico han inventariado un total de 161 zona. Mediante un convenio entre Las unidades del área de estudio pozos profundos (Cuadro 1), de los Carder y la