Modelación numérica de los acuíferos costeros de Playa Potrero y Playa Brasilito, Santa Cruz de Guanacaste

Fecha

2022

Tipo

tesis de maestría

Autores

Vargas Bolaños, José Daniel

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Resumen

Se actualiza el modelo hidrogeológico de los acuíferos costeros de Playa Potrero y Playa Brasilito, así como sus parámetros hidráulicos. Estos acuíferos son conformados por rocas del Complejo de Nicoya en su basamento y sobreyacidos por depósitos coluvio-aluviales, que integran una sola unidad hidrogeológica de tipo libre. Mediante el balance hídrico de suelos se calcula una recarga hídrica potencial al año 2019 de 462 L/s para el acuífero Potrero (representa un 28% de la lluvia) y de 160 L/s para el acuífero Brasilito (representa un 23% de la lluvia). Aplicando la metodología de hidrograma de pozos (fluctuación de niveles) se determina una recarga real de 445 L/s para el acuífero Potrero (representa un 24% de la lluvia) y de 145 L/s para el acuífero de Brasilito (representa un 21% de la lluvia). Se estima para el escenario de simulación al año 2050 una recarga hídrica potencial de 336 L/s para el acuífero Potrero y de 104 L/s para el acuífero Brasilito, mientras que para el escenario de simulación al año 2080 se calcula para el acuífero Potrero una recarga hídrica potencial de 237 L/s y para el acuífero Brasilito de 62 L/s. Para los escenarios de simulación indicados (2050 y 2080), se estima la oferta y demanda hídrica de los operadores que brindan el servicio de abastecimiento público en los acuíferos Potrero y Brasilito. Se muestra la variabilidad del flujo en los acuíferos mediante la modelación numérica en estado transitorio para el periodo 2016-2019 considerado como escenario actual, y la simulación para los escenarios proyectados a los años 2050 y 2080, disminuyendo la recarga hídrica potencial y aumentando los caudales de extracción de los pozos de abastecimiento público, utilizando el programa Visual Modflow Flex. Con base en la recarga hídrica potencial y real, la descarga natural de agua subterránea al océano, las extracciones mediante pozos, un rendimiento sostenible equivalente al 60% de la recarga y retornos al acuífero a causa de zonas urbanas, se determina la disponibilidad hídrica subterránea al año 2019 para el acuífero Potrero de 81 L/s, mientras que para el acuífero Brasilito se estima un déficit de -43 L/s a partir de la recarga hídrica por balance hídrico de suelos. Mediante la metodología de histograma de pozos se calcula una disponibilidad hídrica subterránea de 164 L/s para el acuífero Potrero y de 44 L/s para el acuífero Brasilito, considerando para ambos un 60% de la recarga como medida de rendimiento sostenible y la descarga natural de agua subterránea al océano. Finalmente, a partir del balance de masas de la modelación numérica de los acuíferos se estima al año 2019 un déficit en el almacenamiento acumulado de -8 L/s para el acuífero Potrero y de -13 L/s para el acuífero Brasilito, los cuales representan un 39 y 38% de la extensión total de cada acuífero.
The hydrogeological model of the coastal aquifers of Playa Potrero and Playa Brasilito is updated, as well as its hydraulic parameters. These aquifers are made up of rocks from the Nicoya Complex in their basement and overlain by colluvio-alluvial deposits, which make up a single free-type hydrogeological unit. Through the soil water balance, a potential water recharge is calculated for the year 2019 of 462 L/s for the Potrero aquifer (represents 28% of the rainfall) and 160 L/s for the Brasilito aquifer (represents 23% of the rain). Applying the well hydrograph methodology (water level fluctuation), a real recharge of 445 L/s is determined for the Potrero aquifer (representing 24% of the rainfall) and 145 L/s for the Brasilito aquifer (representing 21 % of rain). It is estimated for the simulation scenario to the year 2050 a potential water recharge of 336 L/s for the Potrero aquifer and 104 L/s for the Brasilito aquifer, while for the simulation scenario to the year 2080 it is calculated for the Potrero aquifer a potential water recharge of 237 L/s and for the Brasilito aquifer of 62 L/s. For the indicated simulation scenarios (2050 and 2080), the water supply and demand of the operators that provide the public supply service in the Potrero and Brasilito aquifers are estimated. The variability of the flow in the aquifers is shown through the numerical modeling in a transitory state for the period 2016-2019 considered as the current scenario, and the simulation for the projected scenarios for the years 2050 and 2080, reducing the potential water recharge and increasing the flows of extraction from public supply wells, using the Visual Modflow Flex program. Based on potential and actual water recharge, natural groundwater discharge to the ocean, withdrawals through wells, a sustainable yield equivalent to 60% of recharge, and returns to the aquifer from urban areas, groundwater availability is determined. to the year 2019 for the Potrero aquifer of 81 L/s, while for the Brasilito aquifer a deficit of -43 L/s is estimated from the water recharge by soil water balance. Using the well histogram methodology, an underground water availability of 164 L/s is calculated for the Potrero aquifer and 44 L/s for the Brasilito aquifer, considering for both 60% of the recharge as a performance measure. sustainability and the natural discharge of groundwater to the ocean. Finally, based on the mass balance of the numerical modeling of the aquifers, a cumulative storage deficit of -8 L/s for the Potrero aquifer and -13 L/s for the Brasilito aquifer is estimated for the year 2019, which represent 39 and 38% of the total extension of each aquifer.

Descripción

Palabras clave

modelación de flujo, modflow, acuíferos costeros, estado transiente, HIDROGEOLOGÍA

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