Aplicación de parámetros geoeléctricos en el estudio de las aguas subterráneas (Cuenca de Valls, Tarragona)

Abstract

Las aguas subterráneas constituyen un factor fundamental para la vida en la tierra, siendo el soporte de numerosos ecosistemas, así como del desarrollo humano. Sin embargo se trata de un recurso vulnerable y afectarlo provoca consecuencias no deseables en el acuífero que pueden perdurar largos periodos de tiempo, tanto en lo que se refiere a la cantidad de recurso disponible como a su calidad. El conocimiento de la conductividad hidráulica y la transmisividad hidráulica (para caracterizar la cantidad) y el tiempo de tránsito en la zona no saturada (para garantizar la calidad), es necesario como dato inicial en modelos numéricos para predecir el comportamiento del agua subterránea en el medio geológico. La correcta caracterización de estos parámetros es importante en acciones como la explotación y gestión de agua potable y riego, así como en la definición de perímetros de protección de las captaciones, en modelos de simulación y de gestión orientados a plantear regulaciones de los sistemas de explotación y monitoreo de las aguas subterráneas. Es de gran relevancia en la realización del modelado numérico (problema directo e inverso) de flujo y transporte. Además, se puede destacar su empleo en estudios de episodios de contaminación ya sea puntual o difusa, en la elección de emplazamientos para el almacenaje de residuos y en la planificación de descontaminación de acuíferos entre otras. Existen diferentes métodos para determinar las propiedades físicas e hidráulicas de los suelos, lo que permite evaluar la eficiencia predictiva de esas funciones en determinados emplazamientos. Existen métodos directos e indirectos para determinar la conductividad hidráulica, la transmisividad hidráulica y el tiempo de tránsito. Los métodos geofísicos y en particular los métodos eléctricos se encuentran entre los indirectos. Están considerados como métodos más rápidos y menos costosos que las perforaciones para obtener muestras de laboratorio. También son métodos más útiles en zonas vulnerables a la contaminación debido a que, la perforación de nuevos pozos puede establecer nuevas vías preferenciales de paso de los contaminantes hacia el acuífero. El presente trabajo muestra un nuevo procesado de los datos de una gran campaña, con la metodología de sondeos eléctricos verticales (SEV), desarrollada por el IGME en la zona de la Cuenca de Valls (Tarragona). Los datos de campo de las curvas SEV son consistentes con la información litológica del subsuelo disponible y tienen una mejor distribución espacial en el área de estudio que la información litológica. El tratamiento específico efectuado a 141 sondeos eléctricos verticales y su reinterpretación, apoyada en los datos de pozos disponibles, ha permitido caracterizar a escala regional las características hidráulicas y la vulnerabilidad a la contaminación del sistema acuífero estudiado. El mapa de resistencias eléctricas transversales (parámetro T de Dar Zarrouk) muestra una buena correlación con los valores de transmisividad hidráulica de los pozos que disponen de ensayo de bombeo para determinar su rendimiento. Los altos valores de resistencia eléctrica transversal T se corresponden con las zonas de alta transmisividad hidráulica, y por lo tanto permite identificar de forma más continua las zonas más favorables para la explotación de los recursos hídricos subterráneos. De esta forma, se ha identificado que las zonas más favorables para la explotación de los recursos hídricos subterráneos se localizan en los tramos menos sinuosos de los ríos Francolí y Gaià y cerca de la población de Alcover. El mapa de conductancias eléctricas longitudinales (parámetro S de Dar Zarrouk) muestra de forma efectiva la protección a la contaminación de las aguas subterráneas por efecto de la zona no saturada, es decir el conjunto de las capas más superficiales situadas entre la superficie del terreno y el nivel piezométrico. Valores de S superiores a 0.5 siemens indican zonas en las que el sistema acuífero estará más protegido, mientras que valores de S inferiores a 0.5 siemens indican zonas con mayor riesgo a que las aguas subterráneas se vean afectadas por la contaminación, ya sea puntual o difusa. La correspondencia entre los parámetros geoeléctricos y el método AVI para evaluar la vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas ha permitido caracterizar las zonas más susceptibles a la contaminación en función del tiempo de tránsito desde su infiltración desde la superficie hasta alcanzar el acuífero. Los tiempos de tránsito inferiores a 3 años, y por lo tanto zonas más vulnerables, se localizan principalmente en la zona sur del área de estudio, mientras que las mejor protegidas, con tiempos de tránsito superiores a 9 años se sitúan en los sectores central y norte.