Region-scale estimation of potential groundwater recharge in soft and hard rock formations through a distributed water balance in the area of influence of the tropical dry forest in the Cauca River canyon, Antioquia, Colombia

• Bastidas, Breiner Dan ^[1] ; Ossa, Juliana ^[1] ; Martínez, Cristina ^[1] ; Vela, María Alejandra ^[1] ; Betancur, Teresita ^[1] ; Osorio, Arbei ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: Boletin Geológico, ISSN 0120-1425, ISSN-e 2711-1318, Vol. 49, Nº. 1, 2022, págs. 77-101
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La recarga potencial de aguas subterráneas se estima comúnmente mediante balances hídricos por unidad  hidrogeológica. La mayoría de los estudios en Antioquia  (Colombia) se refieren a la recarga en depósitos aluviales o  unidades de rocas sedimentarias. En 2020 se inició la  evaluación del potencial hidrogeológico en zona de  influencia del bosque seco tropical en el cañón del río  Cauca, en jurisdicción de Corantioquia, incluyendo estimaciones regionales de recarga potencial por  precipitación. La estimación de la recarga se realizó a través  de un modelo distribuido de balance de humedad en el  suelo a escala diaria, en el que se incorporó de manera  eficiente la variabilidad espaciotemporal de las condiciones  meteorológicas de la región, así como la variabilidad  espacial de las propiedades de superficie, como suelos,  coberturas terrestres y topografía.

    Entre 2013 y 2020 se estimaron tasas de recarga anual que  varían espacialmente entre 5 mm/año y 2000 mm/año, lo  que representa entre 0,4 % y 45 % de la precipitación, con promedio espacial y multianual de 342 mm/año (17 % de la  precipitación). Los acuíferos de la Formación Penderisco se  caracterizan por recarga potencial media anual entre 284  mm (al noroeste) y 756 mm (al suroeste); los acuíferos de la  Formación Combia presentan tasas de recarga media anual  de 456 mm; el Acuífero Libre del Occidente Antioqueño y otros asociados a depósitos cuaternarios registran tasas de  recarga media anual de 36 mm. El comportamiento evidenciado de recarga en la zona favorece la condición de  flujos regionales entre unidades hidrogeológicas y ratifica el potencial hidrogeológico significativo de diversas unidades de rocas duras fracturadas.

  • English

    Groundwater potential recharge is commonly estimated by water balances per hydrogeological unit. Most studies in Antioquia (Colombia) examine recharge in alluvial deposits  or sedimentary rock units. The evaluation of the hydrogeological potential in the area of influence of the  tropical dry forest in the Cauca River canyon, in the  jurisdiction of Corantioquia, began in 2020, including regional estimates of potential recharge by precipitation. Recharge was estimated through a distributed soil water  balance model at a daily time step, which efficiently  incorporated the spatiotemporal variability of the  meteorological conditions of the region as well as the spatial variability of the surface properties, such as soils,  land cover and topography.  Between 2013 and 2020, annual recharge rates were  estimated to vary spatially between 5 mm/year and 2000  mm/year, which represents between 0.4% and 45% of the  annual precipitation, with a spatial and multiyear average of  342 mm/year (17% of precipitation). The aquifers of the  Penderisco Formation are characterized by an average  annual potential recharge of between 284 mm (to the  northwest) and 756 mm (to the southwest), the aquifers of  the Combia Formation show average annual recharge rates  of 456 mm, and the unconfined aquifer of Western  Antioquia and others associated with Quaternary deposits  record average annual recharge rates of 36 mm. The  recharge behavior in the area favors regional flows between hydrogeological units and confirms the considerable hydrogeological potential of various units of fractured hard rocks.