Modelación hidrogeológica en el Valle Central de Cochabamba-Bolivia

• Autores: Brayan López, Laura Andrea Rosales Vargas, Oliver Cristian Saavedra Valeriano
• Localización: Investigación & Desarrollo (I&D), ISSN 2518-4431, Vol. 23, Nº. 1, 2023, págs. 23-39
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Hydrogeological modeling in the Central Valley of Cochabamba-Bolivia
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• Resumen
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    RESUMEN En la región metropolitana de Cochabamba se ha observado un crecimiento acelerado de la mancha urbana, hacia las zonas de recarga acuífera y un incremento en el estrés hídrico de las aguas subterráneas, siendo el consumo de estas aproximadamente un 65% del consumo total de agua. Por esta razón, se ha visto la necesidad de realizar un estudio hidrogeológico en un sector de abanicos aluviales con acuíferos extensos y productivos, en el Valle Central de Cochabamba. En este sentido se propuso una red de monitoreo de niveles freáticos de pozos de abastecimiento de agua potable y riego en los Municipios de Tiquipaya y Colcapirhua, donde se realizaron 26 mediciones en un periodo de 6 meses entre abril y septiembre de 2021. Se ha configurado un modelo hidrogeológico simplificado en régimen estacionario, para comprender el comportamiento de los acuíferos en la zona, utilizando el software Visual MODFLOW Flex, considerando cuatro estratos: dos de arenas, gravas o bloques y dos de limos y arcillas con sus respectivas conductividades. Posteriormente, se realizó la calibración de los parámetros resultando en una correlación de 0.94, un RMS (Raíz Media Cuadrática) de 17 m y un RMS Normalizado de 16%. En la validación se obtuvo una correlación de 0.63 y un RMS normalizado de 78%. La tendencia de la dirección de flujo subterráneo principal es de norte a sur. Durante el periodo de monitoreo, se observó un descenso del nivel freático considerable, especialmente en los pozos OG-5 y OG-7. En los pozos OG-18 y OG-10, ubicados al noroeste con niveles profundos y al centro con niveles superficiales, respectivamente, los niveles freáticos subieron de 3 a 5 metros desde 2019, evidenciando una recarga correspondiente a los abanicos aluviales, principalmente del río Chijlawiri. Por ello, es crucial realizar monitoreos periódicos de los niveles freáticos, al igual de caracterizar la calidad de las aguas subterráneas en la zona.

  • English

    ABSTRACT In the metropolitan region of Cochabamba, an accelerated growth of the urban footprint has been observed, towards the aquifer recharge areas leading to an increase in the groundwater stress, with groundwater consumption being approximately 65% of total water consumption. Then, there is a need for a hydrogeological study in a sector of alluvial fans with extensive and productive aquifers, in the Central Valley of Cochabamba. In this sense a monitoring network was established to measure phreatic levels in drinking water supply and irrigation wells in the Municipalities of Tiquipaya and Colcapirhua, where 26 measurements were made in a period of 6 months between April and September 2021. A simplified hydrogeological model was set up in steady-state condition, to understand the behavior of the aquifers in the area, using Visual MODFLOW Flex, considering four layers: two of sand, gravel or blocks and two of silt and clays, each with their respective conductivities. Subsequently, Calibration of parameters was performed resulting in a Correlation of 0.94, an RMS (Root Mean Square) of 17 m and a Normalized RMS of 16%. In the Validation, a Correlation of 0.63 and a Normalized RMS of 78% were obtained. The trend of the main groundwater flow direction is from north to south. Significant decreases in water levels were observed during the monitoring period, particularly in wells OG-5 and OG-7. In wells OG-18 and OG-10, located in the northwest with deep levels and in the central area with shallow ones, respectively, the water table has risen by 3 to 5 meters since 2019, evidencing a recharge corresponding to alluvial fans, mainly from the Chijlawiri river. Therefore, it is crucial to carry out periodic monitoring of phreatic levels, as well as to characterize the quality of groundwater in the area.