Recarga artificial de acuíferos

1. Introducción

La sequía y consecuente escasez de agua en vastas regiones de Chile central, producto de la sequía que por años se ha hecho presente, obligan a buscar herramientas y estrategias que permitan aprovechar las aguas en períodos de abundancia (por ejemplo en períodos lluviosos), almacenándolas en el subsuelo, para posteriormente ser aprovechadas en períodos de escasez.

Los acuíferos son formaciones geológicas capaces de suministrar agua subterránea útil a pozos y manantiales. Todos los acuíferos tienen dos características fundamentales: capacidad de almacenar agua subterránea y capacidad de permitir el flujo del agua subterránea.[1]

Actualmente la presión que se ejerce sobre los acuíferos por la necesidad de obtener agua tanto para consumo humano como la agricultura y ganadería, a través de pozos, ha hecho que cada vez sea necesario profundizarlos más debido a que la extracción de agua supera la recarga natural de los acuíferos.

El interés en la recarga artificial de acuíferos ha tomado fuerza en los últimos años, como respuesta a la disminución sostenida de los niveles de agua subterránea, el incremento en la vulnerabilidad de las fuentes de agua superficiales debido a la contaminación y la oposición medioambiental a la creación de embalses, entre otros factores.[2]

2. Sistemas de gestión de agua en acuíferos

Los sistemas de gestión de agua en acuíferos buscan principalmente que estos cumplan la función de un embalse, puesto que la velocidad del agua dentro de ellos es del orden de metros por día o incluso menor, la que para efectos prácticos puede considerarse en reposo. Una de sus ventajas es que no se necesita un espacio de inundación como en una represa y además existen procesos físicos y químicos que permiten la depuración del agua. En Chile, el interés en la recarga artificial de acuíferos está recién comenzando y se ve como una forma de utilizar los recursos hídricos de una mejor manera, por ejemplo para retener volúmenes de agua que se pierden debido a las crecidas estacionales de los ríos.2

La Dirección General de Aguas (DGA) define la recarga de acuíferos como “una técnica para incrementar intencionadamente los recursos hídricos subterráneos”,  o “una alternativa hídrica de gestión del agua en la que se utiliza la capacidad de almacenamiento que tienen los acuíferos para introducir en los mismos, mediante diferentes tecnologías, aguas de distintas fuentes. El objetivo final es aumentar la disponibilidad del agua, la garantía de suministro y mejorar la calidad del agua.”[3]

2.1.  Principales métodos de recarga de acuíferos

Los principales métodos existentes para la recarga artificial de acuíferos son los sistemas en superficie y los sistemas en profundidad.

 

a) Sistemas en Superficie

No están en contacto con la zona saturada del suelo y corresponden a zanjas, surcos, lagunas de infiltración y acondicionamiento de cauces. Permiten infiltrar aguas de calidad baja aprovechando la capacidad de filtración del suelo y permitir así que lleguen aguas de mejor calidad al subsuelo. Para el caso de lagunas de infiltración, se requiere superficies considerables de terreno, lo que afecta el costo en zonas con pocas superficies disponibles y con las características requeridas. [2]

b) Sistema en Profundidad

Los sistemas en profundidad corresponden a técnicas a través de la cuales las aguas son inyectadas o infiltradas en forma directa al acuífero. Acá se encuentran drenes y pozos verticales. Permite utilizar áreas pequeñas y en zonas donde la superficie, o en situaciones en que algún estrato del suelo o subsuelo es impermeable. En estos sistemas se debe prestar atención a la calidad de agua que se pretende infiltrar, pues al no usar el suelo como filtro y al utilizar aguas de menor calidad que las ya existentes en el acuífero, éste bajará su calidad. Por ello en algunos casos se debe considerar un pretratamiento de las aguas.[4]

Con cualquier método utilizado es importante monitorear la sedimentación, ya que ella afecta en forma importante la permeabilidad y por consiguiente la velocidad de infiltración.

 

Cada proyecto sobre recarga artificial de acuíferos es particular y depende de la geología, disponibilidad de terrenos aptos, la calidad física, química y bacteriológica de las aguas de recarga, la profundidad a la que se encuentra la napa. La disponibilidad de excesos de agua durante el año, la permeabilidad del suelo, el estado actual del acuífero, hacen que los proyectos sean más o menos rentables, tanto económicamente como socialmente.

 3. Experiencias en Chile

En Chile la DOH ha estudiado distintas cuencas, en algunas de las cuales ha implementado experiencias piloto de recarga de acuíferos:[5]

 

3.1.  Cuenca del río Choapa

En esta cuenca, existen 2 embalses de regulación de agua superficial que permiten flujos permanentes en los ríos y por tanto napas relativamente superficiales. Aunque en esta cuenca hay sectores hidrogeológicamente interesantes, las extracciones de aguas subterráneas son bajas.

 

Mención aparte merece el valle del río Chalinga, afluente al Choapa, en el cual los rellenos son potentes y la condición del riego se ve parcialmente limitada por ser una cuenca lateral; esto hace que esta subcuenca resulte atractiva para la materialización de algún proyecto de recarga artificial, aunque la limitación estaría en la pendiente longitudinal, superior al 1.5 % que posee el cauce y, por ende, la napa subterránea.

3.2.  Cuenca del río Aconcagua

De las 4 secciones legales de riego, 2 de ellas serían atractivas para proyectos de recarga artificial; la 1ª, aguas arriba de San Felipe, y la 3ª, aguas abajo del sector de Las Vegas o de Romeral.

En el primer caso, las aguas superficiales abundan y permiten una recarga permanente a las napas, en un acuífero de alta permeabilidad y de gran extensión, hasta aguas arriba de Los Andes desde donde el río comienza a estrecharse, al igual que el acuífero.

La DOH se encuentra ejecutando un proyecto piloto de recarga artificial de acuíferos mediante piscinas de infiltración en esta sección, específicamente en el sector de Curimón, aguas arriba de San Felipe.

 

En el extremo de esta sección legal desagua el río Putaendo, que posee un valle ancho y muy profundo, donde los niveles de napa se ubican a más de 100 m de profundidad en la amplia porción media de este valle, lo que lleva a contar con un gran volumen de almacenamiento para cobijar volúmenes de una recarga artificial.

Respecto a la 3ª sección legal del Aconcagua, allí las napas están sobreexplotadas con las extracciones de riego, agua potable y, en las últimas décadas, de las centrales termoeléctricas que se ubican en su tramo inferior, aguas arriba de Tabolango; aunque el río posee flujos casi permanentes en este tramo, la extensión del acuífero, las características de permeabilidad y niveles de napa deprimidos, harían atractiva la implementación de proyectos de recarga artificial.

3.3.  Cuenca del río Maipo (restricción)

El área localizada al Sur de este río no aparece atractiva para proyectos de recarga por tratarse de napas superficiales, aunque amplias, donde abundan las recuperaciones del río, salvo en algunos sectores específicos entre Buín y Paine.

Hacia el Norte del río Maipo la situación es distinta, en especial en el valle de Santiago, donde la recarga natural se ve limitada por la presencia de la ciudad como elemento impermeabilizante de los suelos, tanto que los niveles de napa desde hace al menos 30 o 40 años están descendiendo a tasas entre 10 hasta 80 a 100 cm/año, lo que hace muy atractivo pensar en proyectos de recarga artificial.

Una alternativa es aprovechar la extensa napa subterránea que drena desde el río Maipo hacia el Norte, saliendo del valle de Santiago por el sector de Padre Hurtado y Peñaflor.

Si se construyeran allí proyectos de recarga por infiltración gravitacional con pozos profundos (120 m), donde los niveles de napa son mayores a 100 m (Pte. Alto, La Pintana, San Bdo.), y se usara aguas de invierno conducidas por canales de riego o desde el mismo río, se tendría un efecto interesante e importante sobre las napas de las zonas más céntricas del valle. Más al sur comienza a ser menos importante la recarga de acuíferos pues aumentan las precipitaciones y los ríos permiten la recarga naturales, además de no estar sobreexplotados los recursos.

 

4. Conclusión

Es importante establecer la capacidad de recarga del acuífero, natural y artificial, para poder gestionar de manera adecuada los recursos hídricos existentes y evitar la sobreexplotación. Además en Chile se debe implementar una política de recarga de acuíferos, estudio de los acuíferos que no han sido estudiados aún y mejorar la legislación respecto del dominio y aprovechamiento de las aguas. Esto permitirá optimizar económica- y socialmente la rentabilidad de los eventuales planes de recarga de nuestros acuíferos, además de permitir su mantención en el tiempo.

Una correcta política de uso de recursos hídricos, el mejoramiento de las técnicas de riesgo, cultivar especies adecuadas al clima de cada zona, proteger las cuencas y quebradas técnicas de reforestación para disminuir la escorrentía superficial y aumentar la infiltración, y la sensibilización de la población disminuirá la pérdida del recurso en el futuro, especialmente en vista de cada vez menores precipitaciones y mayores temperaturas medias, especialmente en la zona central de nuestro país.

 

5. Referencias bibliográficas

[1] Gestión Sustentable del Agua Subterránea Conceptos y Herramientas, Nota 2, Serie de Notas Informativas: Caracterización de Sistemas de Agua Subterránea, conceptos clave e ideas erróneas frecuentes, Banco Mundial, 2006 (disponible en https://siteresources.worldbank.org/INTWRD/903930-1112347717990/21210588/GWMATEBN02_sp.pdf).

[2] Cortes, F.  Recarga Artificial de Acuíferos Mediante Pozos de Infiltración. Memoria para Optar al Título de Ingeniero Civil, Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Chile, 2012.

[3] Circular DGA Nº 4, 13 de septiembre de 2016)

[4] WILMANS, W. Recarga Artificial de acuíferos en la zona alta del río Mapocho. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil. Santiago, Chile. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas. 2001.

[5] Aspectos Generales de la Recarga de Acuíferos en Chile, Tercera Jornada Técnica 2013 – ALHSUD, 2013. Disponible en https://alhsudchile.files.wordpress.com/2013/10/guillermo-cabrera__aspectos-generales-de-la-recarga-artificial-de-acuc3adferos-en-chile.ppsx