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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.
 



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Ultima actualización: 03 Marzo de 2003.©
Pagina actualizada y corregida por A. Pelayo Martínez