II SEMINARIO-TALLER. PROTECCIÓN DE
ACUÍFEROS FRENTE A LA CONTAMINACIÓN: CARACTERIZACIÓN Y
EVALUACIÓN.
Ciudad de La Habana, Cuba. Abril 2002
EVALUACIÓN
DEL RECURSO HIDRICO EN JACO, COSTA RICA
Por: Mario Enrique Arias Salguero
Escuela
Centroamericana de Geología
marioa@geologia.ucr.ac.cr
(Costa Rica)
INTRODUCCIÓN
En los últimos
años, la localidad de Jacó ha desarrollado una amplia
infraestructura turística, que cada día demanda mayor
cantidad de agua potable, tanto para consumo humano como para
recreación. Por esta razón la mayoría de los centros
turísticos del lugar, se abastecen de agua subterránea que
obtienen de pozos excavados o perforados años atrás.
El hecho de una
creciente explotación, en algunos casos irracional de este
preciado líquido, la cercanía con la costa y además el
desarrollo urbanístico y turístico requiere de un estudio
detallado para avaluar la calidad del agua y prevenir una
posible intrusión salina y contaminación fecal en este
acuífero.
La playa de
Jacó, se encuentra localizada en el Pacífico Central de
Costa Rica, y se ubica en las siguientes coordenadas
geográficas 394-398 de latitud norte y 392-396 de longitud
este, de la hoja topográfica Herradura (3244-I), escala 1:
50000, editada por el Instituto Geográfico Nacional.
Políticamente pertenece la Cantón de Garabito, provincia de
Puntarenas.
El objetivo
general de este trabajo fue evaluar la calidad del agua en el
Acuífero de Jacó con el fin de localizar zonas de inminente
contaminación por intrusión salina y bacteriológica.
Mientras que los objetivos específicos se enfocaron
en: Determinar las variaciones a través del tiempo del
nivel estático, temperatura, pH y la conductividad medida en
los deferentes pozos de la zona. Realizar diversas
campañas de muestreo de la calidad del agua, mediante
análisis bacteriológicos y físico – químico.
Elaborar una zonificación del acuífero, evaluando su riesgo
y vulnerabilidad a la contaminación.
CARACTERIZACIÓN
GEOLÓGICA DEL AREA
En playa Jacó
se encuentran tanto depositados sedimentarios del
Cuaternario, como rocas volcánicas Cretácicas.
La parte norte y
el noroeste de Jacó está constituido de cerros compuestos
por rocas pertenecientes al Complejo de Nicoya. La litología
predominante en la zona de Jacó corresponde con
basalto que se encuentran muy meteorizados, dando en algunos
casos una textura tipo arenisca, se caracterizan por
presentar fracturas rellenas de calcita y por la presencia de
oxidaciones de color rojizos morado.
Por su parte los
Depósitos Cuaternarios son de origen marino y
terrestre. Los primeros son de tipo litoral y se
encuentran principalmente en las desembocaduras de los ríos
Copey, Naranjal y quebrada Doña María. Los depósitos
de origen terrígeno se encuentran aflorando en los causes de
los ríos y quebradas de la zona, correspondiendo con
materiales coluvio – aluviales, producto de la acción
erosiva de los mismos ríos.
PROSPECCIÓN
GEOFÍSICA
La prospección
geoléctrica se consideró como el método más apto para la
exploración del acuífero debido a la falta de:
afloramientos, información litológica de los pozos, así
como el alto costo de las perforaciones investigativas.
Este método
permite conocer la resistividad, espesor, y profundidad del
nivel estático, lo cual ayuda a inferir las características
acuíferas de las diferentes unidades litológicas.
En la actualidad
existen diferentes configuraciones geométricas de los
electrodos utilizados en los Sondeos Eléctricos Verticales
(SEV), en esta investigación se escogió el cuadripolo
Schlumberger, debido a que la cantidad de personas y el
tiempo para realizar cada sondeo es reducido.
En el área de
Jacó se realizaron 7 Sondeos Eléctricos Verticales (SEV)
y a partir de su distribución se ha realizado un panel de
correlación (Figura No.1) en el cual se muestra la
interpretación geoléctrica para diferentes capas.
Capa
Geoléctrica No.1: Los valores
de la resistividad son menores a 30 ohm*m, con espesores
variables ente los 1 y 5 m.
Se asocia con la capa superficial de suelo y se
caracteriza por ser arenas finas saturadas que
representan el manto acuífero más superficial, el cual
ha sido captado por la mayoría de los pozos
excavados. En el panel de correlación se observan
tres anomalías de resistividad menores a los 15 ohm*m,
que se han asociado con lentes arcillosos dentro de la
formación arenosa.
Capa
Geoléctrica No.2: Los valores
de resistividad se encuentran entre 30 y 50 ohm*m, se han
asociado con arenas de granulometría media, con algún
contenido variable de saturación y con espesor
fluctuante entre los1 y 12 m.
Capa
Geoléctrica No.3: Los valores
de resistividad se encuentran entre 50 y 70 ohm*m y
corresponden con arenas gruesas con algún porcentaje
importante de arcillas, su espesor es muy variable y su
potencial acuífero es medio.
Capa
Geoléctrica No.4: Los valores
de la resistividad se encuentran entre 70 y 100
ohm*m, se interpretan como arenas medias, secas y
arcillosas, su potencial acuífero es bajo.
Capa
Geoléctrica No.5: Los valores
de resistividad son mayores a 100 ohm*m y se han asociado
con el basamento resistivo de la zona, correspondiente
con los materiales basálticos existentes.
Figura.
1 Panel de Correlación Geofísica,
Acuifero de Jaco.
HIDROLOGÍA
El Instituto
Meteorológico Nacional instaló en 1995, una estación
pluviométrica en el Hotel Club de Mar, de la cual se ha
graficado el Hidrograma correspondiente para el periodo de
enero de 1995 a mayo de 1997 (figura N°.2).
Como se observa
en el Hidrograma los meses con menor precipitación
corresponden al periodo comprendido entre diciembre y mayo,
mientras que el periodo con mayor precipitaciones comprende
desde abril a noviembre. Además se observa que la
precipitación en 1995 fue de 3377 mm de lluvia y en 1996 de
4557 mm de lluvia, lo cual refleja en cierta manera el
potencial hídrico de la zona.
Con información
obtenida de los archivos del Servicio Nacional de Aguas
Subterráneas, Riego y Avenamiento (SENARA), se desprende que
las horas del brillo solar en al época lluviosa son menores
o iguales a tres, mientras que en la época seca son mayores
o iguales a seis.
Figura.
2 Hidrograma de la Estación Club
de Mar, Jaco.
HIDROGEOLOGÍA
En enero de
1995, se comenzó con la ubicación y monitoreo de los pozos
que existen en localidad de Jacó, siendo la mayoría de
ellas excavados con una profundidad inferior a los 10 metros,
los cuales captan agua almacenada en materiales
coluvio-aluviales.
En julio de
1996, se comenzó la medición sistemática de 11 pozos
existentes, los cuales fueron levantados topográficamente
para obtener una mayor precisión en la interpretación de
las isofreáticas.
Los parámetros
analizados en los pozos incluyeron: la profundidad a que se
encuentra el nivel estático, la temperatura del agua
subterránea, la conductividad, el pH, análisis físico
– químicos y bacteriológicos.
Niveles Estáticos
Con el registro
mensual de las variaciones de los niveles estáticos de los
pozos se realizó un Mapa Hidrogeológico (figura N°.3),
como las variaciones estacionales de los niveles estáticos
no son significativas en este acuífero no se consideró
necesario realizar un mapa de isofreáticas para cada
estación del año.
Figura.
3 Mapa Hidrogeológico.
Conductividad
La conductividad
eléctrica es la capacidad del agua para conducir la
electricidad y está relacionada con el grado de sales
disueltas en el agua. De manera esquemática se
graficó en el mes de abril de 1997 el valor de la
conductividad eléctrica, con el objetivo de observar las
variaciones en los pozos (figura No.4).
Del gráfico se
desprende que el pozo con el valor más bajo es el número 2,
con un valor de 284 micro Siemens/cm; mientras que el mayor
valor corresponde al pozo 9, con 680 micro Siemens/cm.
Ambos pozos se encuentran en la cercanía de la costa, pero
el pozo 9 se encuentra en el radio de influencia de la marea
en la zona de la desembocadura del río Naranjal –
Copey.
Además se
calcularán los promedios para cada pozo y se graficaron
isovalores, para poder observar y delimitar las zonas que
podrían estar relacionados con intrusión salina, (figura
N° 5), en la cual se puede apreciar que los valores más
altos se ubican como es de esperar en las cercanías de la
costa, además presentan una distribución que concuerda con
la desembocadura de algunos río, entre ellos el Naranjal y
Copey. Indicando que por los efectos de variaciones en
las mareas es posible que ocurra intrusión temporal la cual
aprovecharía la distribución de los cauces antes
mencionados.
Figura.
4 Conductividad medida en los pozos de Jacó en
Abril de 1997
Figura.
5 Mapa de Isoonductividad Electrica
Cálculo
del Tiempo de Tránsito de los Contaminantes en la zona no saturada.
Para realizar el
cálculo del tiempo de infiltración natural del agua en el
suelo, se obtuvieron datos a partir de las pruebas de
infiltración y de los ensayos de suelo que realizaran en los
primeros meses de 1997.
La fórmula utilizada para este cálculo es la
siguiente:
Ti=b*sr//k
Donde
:
Ti = tiempo de infiltración natural en días
hasta el nivel estático
b= espesor no saturado en metros
k = permeabilidad del medio en m/d
st = porosidad del medio
La permeabilidad
del suelo se obtuvo a partir de las pruebas del doble anillo,
realizadas en la zona y el valor de la porosidad se tomó de
los resultados de los análisis de suelos, con un valor
promedio de 35%.
Para obtener el valor del tiempo de tránsito, se
tomo como base el tiempo de vida de las bacterias en medios
rocosos porosos el cual se ha calculado en 70 días.
Debido a las diferencias propias del suelo, la velocidad de
infiltración varia en diferentes localidades; al realizar
los cálculos correspondientes el espesor no saturado
necesario para que el tiempo de vida de las bacterias sea
superado, varía ampliamente entre 0.56 y 55m, lo cual
indica que al comparar con los niveles estáticos de los
pozos, la mayoría de ellos se ubican en un espesor mucho
menos lo cual indica que la contaminación bacteriológica
por la instalación de tanques sépticos es eminente.
Calidad
de las Aguas
En abril de 1995, se procedió a la recolección de
muestras de agua para realizar análisis bacteriológicos en
algunos de los pozos y en la desembocadura del Río Copey,
los resultados indican que solamente una de las muestras
cumplía con las normas de potabilidad establecidas para
consumo humano. El siguiente análisis bacteriológico
de las aguas de los pozos se realizó en abril de 1997 (Figura
N° 6), ya para ese año seis pozos no presentaban
la existencia de coliformes fecales.
Aparte de los análisis bacteriológicos, se
realizaron análisis fisicoquímicos con el objetivo de
determinar las características hidrogeoquímicas de los
iones mayoritarios y a la vez realizar una clasificación
utilizado el diagrama triangular de Piper. La relación
entre porcentajes iónicos muestra que las aguas se
clasifican como bicarbonatadas con alguna tendencia cálcica
o magnésica dependiendo del pozo muestreado.
Figura 6:
Variaciones de la concentración de coliformes
fecales en los pozos de Jacó.
Riesgo
y Vulnerabilidad del Acuífero:
Debido a las características aluviales del
acuífero, la porosidad de los materiales, la velocidad de
infiltración del agua y al uso turístico del suelo; se ha
considerado que el acuífero de Jacó presente un alto riesgo
y alta vulnerabilidad a la contaminación bacteriológica y
por intrusión salina, ejemplos concretos de ello
son: contaminación con aguas negras, producto de la
construcción de un tanque séptico ubicado a menos de 10
metros del pozo N° 3; esto obviamente puede contaminar un
sector importante del acuífero especialmente en la
dirección del flujo.
Las evidencias de intrusión salina por su parte,
se observan cuando los valores de conductividad del agua en
algunos pozos asciende a los 680 micro Siemens/centímetro,
principalmente en la zona cercana a la costa, en la cual
precisamente se encuentra ubicada la mayor cantidad de
infraestructura turística que posee o podría en los
próximos años construir pozos para el abastecimientos.
Por estos motivos se elaboró un Mapa de
Zonificación para la Explotación Racional del Recurso
Hídrico Subterráneo en Jacó (figura N°7), en la
cual se han definido tres zonas donde NO se deben realizar
perforaciones o excavaciones para nuevos pozos.
Figura 7: Zonas mas
adecuadas para realizar las perforaciones de nuevos pozos.
La zona No.1 es la de mayor vulnerabilidad a
la intrusión salina, y corresponde con los valores más
altos de las curvas de isoconductividad. En este sector
debe existir un estricto control en la explotación de los
pozos existentes, si la explotación es irracional estos
pozos se podrían contaminar con sal lo cual sería dañino
para el acuífero.
La zona No.2, corresponde con el sector en
el cual por normativa técnica del SENARA, no se deben
realizar pozos en los sectores costeros, correspondiendo con
1 km. lineal a partir de la línea de costa.
La zona No.3, comprende 100 metros lineales
a partir de la orilla de los cauces de ríos y quebradas en
las cuales no se deben realizar pozos por que puede existir
comunicación hidráulica entre el río y el pozo y
contaminar uno al otro.
CONCLUSIONES
Debido a las
características aluviales del acuífero, existen dos
niveles del agua subterránea, lo cual se ha visto reflejados
en la interpretación geofísica, así mismo se ha podido
interpretar el espesor del material aluvial entre los 12 y 30
metros, hasta llegar a la capa de mayor resistividad
eléctrica que se ha asociado con el basamento resistivo de
la zona.
A partir del
mapa de isofreáticas realizado se desprende que la
dirección del flujo del agua subterránea es Sur –
Oeste, con descarga hacia el mar. La recarga del
acuífero es directa y está relacionada con el régimen de
precipitación de la zona que asciende a 3500 mm/año.
Las aguas
subterráneas presentan una tendencia neutral y pocas
variaciones en la temperatura. Hidrogeoquímicamente las
aguas son bicarbonatadas con alguna tendencia cálcica –
magnésica, reflejando la relación las aguas pluviales.
El valor máximo
de conductividad del agua en los pozos es de 680 micro
siemens/centímetro lo cual da indicios de contaminación por
intrusión salina especialmente en la zona de desembocadura
de los ríos Naranjal y Copey.
Debido a las
características aluviales del acuífero, la porosidad de los
materiales, la velocidad de infiltración del agua y al uso
turístico del suelo; se ha considerado que el acuífero de
Jacó presenta un alto riesgo y alta vulnerabilidad a la
contaminación bacteriológica y por intrusión salina.
Por estos motivos se elaboró un Mapa de Zonificación para
la Explotación Racial del Recurso Hídrico Subterráneo
en Jacó en el cual se han definido tres zonas donde NO se
deben realizar perforaciones o excavaciones para nuevos
pozos.
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
Arias,
M.E.,1997: Evaluación del acuífero de Jaco, Cantón de
Garabito, Provincia de Puntarenas, Costa Rica. 74
págs. Servicio Nacional de Aguas Subterráneas, Riego
y Avenamiento (informe interno).
SENARA,
1995: Normativa Costarricense vigente sobre aguas,
superficiales y subterráneas
Departamento Legal
SENARA,
1997: Archivo Nacional de Pozos, Hoja topográfica
Herradura, escala 1: 50000, Area de Aguas Subterráneas.
| Indice | Presentación | Contenidos
Didácticos | Investigación |
| Noticias | Sitemap | Master | Redes
de Control | Enlaces | Bases
de Datos |
| Inicio Página | Volver a
Tierra | II Seminario-Taller |
Ultima actualización:
03 Marzo de 2003.©
Pagina actualizada y corregida por
A. Pelayo Martínez
HidroRed 