Modelación Numérica Preliminar del Acuífero Costero de la Quebrada Los Choros (IV Región)

Abstract

Con el objetivo de evaluar las ventajas y desventajas del uso de un modelo numérico para representar la intrusión salina en acuíferos costeros, se desarrolló un modelo en la quebrada Los Choros, ubicada al oeste de la Cordillera de la Costa, en el extremo norte de la IV región. Las características geográficas y climáticas del área de estudio hacen que la oferta de agua sea escasa, afectando el avance del agua marina hacia el continente, provocando el crecimiento de la zona de mezcla. Aunque la población y actividad económica de la cuenca son escasas, existe espacio para que crezcan, por lo que la demanda por recursos hídricos se podría incrementar. El acuífero del sector costero de la quebrada Los Choros se desarrolla en sedimentos parcialmente a no consolidados, y está formado mayoritariamente por terrazas marinas desarrolladas a partir del Mioceno. Las unidades que conforman el acuífero están limitadas en la Cordillera de la Costa por la Fm. Canto del Agua, el Grupo Bandurrias y algunos intrusivos. En el extremo occidental se pueden reconocer cuatro unidades hidrogeológicas: Acuífero Freático, Acuitardo, Acuitardo Costero y Acuifijo. Desde el punto de vista hidrogeológico, la recarga del acuífero está asociada a la infiltración y percolación de aguas superficiales, cuyo caudal depende casi exclusivamente de la precipitación y del flujo de agua subterránea desde la quebrada Los Choros (estimado en 80,6 l/s). La descarga se asocia al flujo de agua subterránea hacia el mar, que depende de la precipitación, de las extracciones artificiales (con derechos de 2,7 l/s), y de la evapotranspiración (con un caudal estimado de 10,2 l/s). La conductividad hidráulica presenta valores entre 0,142 y 0,8 cm/s. La concentración de cloruro está controlada por la entrada de agua desde la quebrada Los Choros y por la difusión de agua salada desde el mar. Su distribución espacial está marcada por un aumento desde el pueblo Los Choros hacia el noroeste y disminución desde el mar hacia el interior. Los datos hidrogeoquímicos reafirman lo anterior e indican que la salinización del acuífero se debe casi exclusivamente a la condición natural. La variación temporal de la concentración de cloruros es poco relevante. Para representar numéricamente el acuífero se utilizó el modelo SEAWAT, para lo cual se construyó una grilla de discretización homogénea de 80 por 90 elementos, con elementos de 200 m de lado. Por la escasa información disponible se optó por construir un modelo de un solo estrato. Esto tiene un efecto en la conductividad hidráulica, al asumir que toda la columna es homogénea, y en la definición de las condiciones de borde de la concentración. En el modelo, las conductividades hidráulicas medidas en terreno son dos órdenes de magnitud mayores que las que se usaron en la calibración. Aunque, para resolver el problema propuesto se necesitaría un modelo de tipo predictivo, la falta de datos obligó a construir uno de tipo interpretativo. Este modelo permite comprender el funcionamiento general del sistema, y una vez que se recolecta una mayor cantidad de información, el modelo interpretativo se puede transformar fácilmente en uno de tipo predictivo. En el caso de un problema de intrusión salina, son necesarios una gran cantidad de datos de conductividad hidráulica, dispersión y porosidad, las que son muy difíciles de obtener. Algunos de estos parámetros pueden ser reemplazados por simplificaciones, pero que, posteriormente, no permiten explicar variaciones locales. La información necesaria para construir el modelo predictivo está relacionada con la forma y propiedades físicas del acuífero, por lo que se recomienda hacer: 1) topografía de mayor precisión, 2) desarrollo de una campaña de sondajes eléctricos verticales u otro método geofísico, que muestren la forma del fondo del acuífero, la ubicación del nivel freático y de la cuña de intrusión salina, 3) realización de una mayor cantidad de pruebas de conductividad hidráulica en toda el área y a distintas profundidades, 4) construcción de nuevos sondajes, que alcancen el basamento rocoso en distintos puntos del área modelada, y 5) elaboración de un catastro más detallado de los pozos existentes y su uso.