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AREAS DE RESERVA: SOLUCION ALTERNATIVA A LACONTAMINACION DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS ENAREAS URBANASMarcela PEREZ 1Ofelia TUJCHNEIDER 1, 2Marta PARIS 1Mónica D´ELÍA 1RESUMENEl peligro latente de la proliferación de ciertas enfermedades de transmisiónhídrica pone de manifiesto la importancia de contar con aguas seguras paraconsumo humano. En la Argentina, muchos de los asentamientos poblacionalesno cuentan con una adecuada cobertura de red de agua potable y red cloacal.Para suplir esta falta, el hombre hace uso obligado de fuentes subterráneas, lasque frecuentemente, y debido a sus propias actividades, se van deteriorando.Como caso de estudio se eligió un barrio de la ciudad de Santa Fe, cuyascaracterísticas ambientales y socioeconómicas son semejantes a las de otrosasentamientos periféricos en distintas partes del país.Luego de la etapa de diagnóstico –la que se basa fundamentalmente en elestudio de las características geológicas, hidrogeológicas e hidroquímicas delmedio físico- se presenta una propuesta de solución que tiene como finalidadoptimizar los mecanismos necesarios para que los habitantes del sector puedanacceder a una mejor calidad de vida, partiendo de un elemento básico y vital comolo es el agua, con el máximo de aprovechamiento de los recursos propios del lugarde asentamiento. Las estrategias de gestión abarcan cuatro grandes aspectos:educativo, sanitario, de planeamiento y de política ambiental.El programa “Agua para todos”, puesto en marcha por la Municipalidad deSanta Fe a partir de 1992, presenta algunas coincidencias con esta propuestaPalabras claves: aguas subterráneas, gestión, planificación, áreas urbanasABSTRACTThe threat of certain water-transmitted diseases shows the importance ofhaving safe water for human consumption. In Argentina, lots of communities haveno access to safe drinking water and adequate sanitation. This lack leads peopleto use ground waters, which frequently, and due to their own activities, are beingdeteriorated.A neighbourhood of Santa Fe city, in the Argentine Republic, was chosen as astudy case. Its environmental and socio-economic features are similar to those ofothers peripheral settlements, in different parts of the country.After the diagnosis stage -which it is fundamentally based on the study of thegeological, hydrogeological and hydrochemical characteristics of the physicalenvironment- a solution proposal is presented. It has the purpose of optimizing thenecessary mechanisms so these inhabitants could urgently achieve a better qualityof life, starting from a basic and vital element such as water, and taking themaximum advantage of the own resources of the outskirts. The managementstrategies involve four main aspects: education, sanitation, planning andenvironmental policy.The “Agua para todos” program carried out by the Municipality of Santa Fe,presents some coincidence with this proposal.Key words: ground waters, management, planning, urban areas1Grupo de Investigaciones Geohidrológicas. Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas. Universidad Nacional del Litoral.Ciudad Universitaria – Ruta Nacional 168 - Km 472,4Casilla de Correos 217. 3000 - Santa Fe – Argentina. TE/FAX: +54-342- 4575244E-mail: maperez@fich1.unl.edu.ar - gig@fich.unl.edu.arWeb site: http://fich.unl.edu.ar/web-gig/index.html2Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003. 9

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...INTRODUCCIONLa ciudad de Santa Fe se encuentraubicada a los 31 o 34' de latitud Sur y a los 60' 04'de longitud Oeste, ocupando parte de los vallesde inundación de los ríos Paraná y Salado.(Figura 1).10El Municipio abarca aproximadamente 3055km 2 , de los cuales el 88% son terrenos bajos quese encuentran parcialmente protegidos condefensas contra las inundaciones periódicas. Supoblación es de aproximadamente 350.000habitantes.Dentro de las limitaciones impuestas por elsistema fluvial y por los eventos hídricos cadavez más reiterados, los asentamientospoblacionales se realizan hacia el Norte, únicaorientación en la que se encuentra continuidadfísica territorial.Este crecimiento -rápido, en gran medidaespontáneo y sin planificación- es,consecuentemente, desordenado y carece deuna adecuada infraestructura de servicios.En tal sentido, aproximadamente el 70 % dela población está provista de agua potable porred domiciliaria y el 50 % cuenta con redcloacas. En muchos sitios de la ciudad espráctica común verter las aguas servidasdirectamente a la calle o inyectarlas al acuífero através de perforaciones o reutilizarlas para riegode hortalizas.Las limitaciones señaladas hacen que elabastecimiento de agua se realice porperforaciones que alimentan canillas públicas ocon pozos domiciliarios poco profundos loscuales, en gran proporción, no se encuentrancorrectamente protegidos.La marginalidad de un sector importante dela comunidad santafesina, hace que la actividadde subsistencia para adultos y niños sea laFigura 1: Ubicación de la ciudad de Santa Ferecolección de basura y su posteriormanipulación en las áreas donde ellos habitan.De esta forma se genera una interacciónconflictiva entre el hombre y su ambiente. Laacumulación de deshechos biológicos y nobiológicos en superficie afectan la calidad de lasaguas pluviales que constituyen la recarga alsistema acuífero. Este factor, conjuntamentecon las filtraciones provenientes de letrinas, elvertido de aguas servidas, las excretas deanimales domésticos, entre otros, accionancontra este sistema altamente sensible queprovee de agua a sus agresores.Es así que en el año 1990, en el ámbito dela Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas dela Universidad Nacional del Litoral, la Ing.Marcela Perez, bajo la dirección del Lic. MarioFili, desarrolló su tesis para el Primer Curso dePost-grado en Formación Ambiental 90/91 de laFacultad Latinoamérica de Ciencias Ambientales(cátedra UNESCO), en el tema “El aguasubterránea como condicionante ambiental”.Dicha tesis fue defendida y aprobada en agostode 1991.Los estudios realizados para la formulaciónde la propuesta que aquí se presenta y losaportes de otros investigadores, muestran que latotalidad de los asentamientos poblacionalesperiféricos de la ciudad de Santa Fe poseenfuentes de agua subterránea con un alto gradode contaminación bacteriana, y presencia demicroorganismos patógenos. Además, poco sesabe de otros elementos químicos de elevadaRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003.

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...toxicidad que se incorporan al agua de consumo.De lo expuesto dan testimonio parcial lasdiversas patologías de origen hídrico que afectanprincipalmente a la población infantil, motivandoa ingenieros, médicos y bioquímicos a lainvestigación de las causas.Sobre la base de estos antecedentes se haelaborado una serie de propuestas, técnica yeconómicamente factibles, que podrían limitar eldeterioro ambiental preservando de focoscontaminantes a las áreas de recarga yextracción del agua subterránea para distribucióncomunitaria.Se expone aquí una síntesis de los estudiosque condujeron a la formulación de dichaspropuestas, que tuvieron como objetivo general:Valorizar la significación del recurso aguasubterránea como condicionante ambiental paraun equilibrado desarrollo urbano, preservando yracionalizando su uso; y como objetivo particular:Abastecer de agua potable a asentamientospoblacionales que cuentan con unainfraestructura de servicios deficitario, tratandode revertir la situación, sin dejar de lado elenfoque ambiental y su normativa legal.PROPUESTA METODOLOGICAEs práctica común abordar un problemaplanteando las siguientes secuencias (Figura 2):Problema Diagnóstico SoluciónTécnicaFigura 2: Planteo lineal de solución a un problemaEs decir, ante una determinada situaciónconflictiva o problema, se realiza el diagnósticode dicha situación (etapa que muy a menudo sesubestima o se soslaya) y se ejecuta unadeterminada solución técnica, la que se focalizaexclusivamente en paliar los síntomas queoriginaron el problema y no la causa que looriginó.Este tipo de análisis lineal no permitealternativas o variantes correctivas durante sudesarrollo, ni tampoco obtener una visión globalde la situación.El caso de estudio elegido toma enconsideración a un asentamiento poblacionalpermanente, espontáneo e irregular; en el cual elambiente físico resulta agredido, yconsecuentemente ciertos geoindicadoresresponden alertando acerca de los cambios quese producen en el mismo. Por ejemplo, en elcaso particular de las aguas subterráneas seevidencia un deterioro en su calidad. De aquíque el diagnóstico comienza a sumar una seriede variables relacionadas entre sí que lo hacenmás complejo. Por lo tanto, nace la imperiosanecesidad de abordar este tipo de estudio desdeel punto de vista sistémico, teniendo en cuentano sólo el deterioro de la calidad de las aguassubterráneas sino también qué es lo que lo estáprovocando. Para ello se debe tener presente nosólo el medio físico sino también los actoresinvolucrados en él.Consecuentemente, el esquema que sepropone como resultado de este estudio es elsiguiente (Figura 3):ESTADOdel ProblemaANÁLISIS YDiagnósticoAlternativas de SoluciónyEstrategias de GestiónResultados(2)(1)Figura 3: Planteo sistémico de solución a un problemaRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003. 11

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...En este esquema lo que se plantea comopunto de partida es identificar el estado delproblema. Para ello se define el propósitoperseguido (objetivo general) del proyecto allevar a cabo y los objetivos particularesnecesarios para dar respuesta al mismo.Como segunda etapa: Análisis yDiagnóstico, se observa la zona de estudiodesde el punto de vista sistémico. Se analizansus distintos componentes y sus interrelaciones,de modo de poder establecer cómo se comportay cómo es de desear que se comporte,identificando todos los indicadores de estado,presión y respuesta del sistema. En este etapatambién pueden surgir algunos objetivosparticulares a cumplir.En la tercera etapa, y de modo de poderalcanzar el objetivo general planteado, seproponen las alternativas más adecuadas parasolucionar el problema. Estas alternativas desolución deben ir acompañadas de suscorrespondientes estrategias de gestión.Ambas deben plantearse de manera global yejecutarse en forma conjunta. Las mismasproducirán un impacto sobre el ambiente que seevaluará en términos de resultados.Para que estos resultados seansatisfactorios se debe verificar el nuevo estadoconseguido para el sistema en estudio, y sucompatibilidad con la finalidad perseguida(Retroalimentación general (1)).Para ello las propuestas de solución yestrategias de gestión deben ser integrales ydinámicas, adaptables a los resultados quearroje la aplicación de cada una de ellas, en eltiempo y forma oportunos, y deben servir a suvez de mecanismos de autocontrol(Retroalimentación parcial (2)), optimizandoasí los resultados obtenidos.ESTADO DEL PROBLEMAPara el desarrollo de este estudio se hatomado como área representativa al barrioNueva Pompeya, localizado en el sector Nortede la ciudad de Santa Fe (Figura 4), cuyascaracterísticas ambientales y socio-económicasson semejantes a las de otros asentamientosperiféricos de la ciudad, con condicionantesgenerales extrapolables a otros lugares del país.12El Barrio Nueva Pompeya está constituidopor unas 80 manzanas en las que habitanaproximadamente 4500 personas.De acuerdo al Reglamento de Zonificaciónde la ciudad, el carácter del barrio es de "zonadestinada a la localización del uso residencial dedensidad media, y de actividades compatibles".Las subdivisiones permitidas indican que lasuperficie mínima de lotes es de 200 m 2 , con unadeterminada infraestructura de servicios.Figura 4: Ubicación del área de estudioA diferencia de ello, se pudo observar quelas características generales del barrio secorresponden a las asignables a áreas urbanasperiféricas, con una densidad residencial baja,viviendas precarias, donde los servicios públicos(a excepción del alumbrado) son totalmentedeficitarios. Cabe destacar que el barrio presentacaracterísticas disímiles a uno y otro lado de lasvías del ferrocarril que lo atraviesa. En la Tabla1 se sintetizan los distintos aspectos y lasRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003.

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...características particulares de la zona de estudio:FISICOSSANITARIOSAspectosSOCIALES Y ECONOMICOSEDUCATIVOSURBANOS Y DE PLANEAMIENTOCaracterísticas Particulares Area urbana periférica Densidad residencial baja Viviendas precarias con distribución irregular Servicios públicos totalmente deficitarios,carentes de:• Suministro de agua potable• Disposición de excretas• Recolección de residuos• Atención médica adecuada Marginalidad Aislamiento Convivencia con animales domésticos Bajos recursos Desinformación Ignorancia Determinados según la vía del FFCC:Al ESTE del ferrocarrilAl OESTE del ferrocarrilParticularidades Generalidades Particularidadeso Viviendas precariaso Construcción de mamposteríao Falta de locales sanitarios o Aguas servidas en cunetaso Calles de tierra con trazadoirregularo Carencia de desagüespluvial y cloacaso Traza regular de calles,aboveda das y con cunetaso No existe delimitación entre o Espacios exteriores para o Lotes bien delimitadoslotesuso domésticoo Depósitos de basuraso Mayor cumplimiento de lasreglamentacionesMunicipales.Tabla 1: Aspectos generales y características particulares de la zona de estudioANÁLISIS Y DIAGNOSTICOLas características hidrogeológicas en elámbito de la ciudad de Santa Fe son semejantesa las que se presentan en gran parte de la regiónLitoral, en especial aquellas que se encuentranafectadas por las etapas evolutivas del sistemadel Río Paraná.Tomando como base de referencia a lasarcillas verdes de origen marino que conformanel piso de la Formación Paraná (Mioceno), sedesarrolla una secuencia de arenas marinas yfluviales de variada granulometría, que alternancon cuerpos lenticulares de limos y arcillas. Elconjunto se encuentra saturado por aguas dedistinta composición química. En los nivelesinferiores el contenido de sales es elevadocorrespondientes a aguas de tipo sulfatadas ycloruradas sódicas; a profundidades intermedias,bicarbonatadas sódicas y próximas a superficie oen la zona de influencia de los ríos,bicarbonatadas cálcicas.Las condiciones hidráulicas reflejan un altogrado de heterogeneidad y anisotropía delmedio, así como los resultados de la acciónantrópica durante las etapas de crecimiento de laciudad: grandes cavas posteriormenterellenadas, grandes superficiesimpermeabilizadas, etc.El acuífero en explotación, compuestopredominantemente por samitas y pelitasaluviales, presenta diferentes grados de relacióncon el ciclo exógeno. Con frecuencia semilibre asemiconfinado, conforma un sistema multicapa.Con límites hidráulicos definidos en gran partedel área, los niveles poco profundos sonsensibles a las fluctuaciones superficiales.Trabajo de Campo:Las tareas de campo consistieron en la tomade muestras para la realización de análisisquímicos y bacteriológicos que permitieronobtener un primer diagnóstico de la calidad delas aguas para consumo. Estas tareas sellevaron a cabo en dos etapas que no pudieronextenderse por la falta de apoyo económico.Debido a las características de las obras decaptación existió cierta dificultad para obtener elregistro de los niveles freáticos.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003. 13

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...Respecto a la calidad de las aguassubterráneas del área de estudio, lasclasificaciones de Schöeller y Piper-Hill indicanque son de tipo bicarbonatadas cálcicasmagnésicas.Las determinaciones químicas presentanvalores que están dentro de los límitesestablecidos por la Organización Mundial de laSalud (OMS) para normas de potabilidad. Lasdeterminaciones bacteriológicas indican unestado de deterioro por presencia de coliformestotales y fecales y de bacterias aerobiasmesófilas. A modo indicativo se presentan en laTabla 2 los resultados más representativos delas muestras analizadas:14Coliformes Sitio 1 Sitio 2 Sitio 3 Sitio 4 Sitio 5 Sitio 6 Sitio 7 Sitio 8U.F.C. 90 3500 1000 60 94 150 650 380N.M.P.C.T. 130 < 2 23 240 8 < 2 1600 21N.M.P.C.F. 17 8 < 2 < 2 540 < 2U.F.C. = Unidades Formadoras de Colonias / ml (Valor tolerable: < 100/ml)N.M.P.C.T. = Número Más Probable de Coliformes Totales / 100 ml (Valor tolerable: < 2 = ausencia)N.M.P.C.F. = Número más Probable de Conliformes Fecales / 100 ml (Valor tolerable: < 2 = ausencia)Según normas nacionales y provinciales de potabilidad.Tabla 2: Resultados más representativos de las muestras analizadasALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN YESTRATEGIAS DE GESTIONLas propuestas que a continuación seexponen tienen como finalidad optimizar losmecanismos necesarios para que los habitantesde una comunidad como la del caso de estudiopuedan acceder a una mejor calidad de vidapartiendo de un elemento básico y vital como loes el agua, con el máximo de aprovechamientode los recursos propios del lugar deasentamiento.Las mismas, y como se mencionaraanteriormente, abarcan cuatro grandes aspectos:educativo, sanitario, de planificación y de políticaambiental.Aspecto Educativo:El comportamiento del hombre esproducto de su educación, siendo necesario“educar” para lograr cambios, desarrollo yparticipación.Bajo ese concepto una de las primerasestrategias que se proponen es la de acercar alos distintos actores sociales involucrados unconjunto de acciones sistemáticas que impliqueun proceso de enseñanza-aprendizaje con elobjeto de valorizar el concepto del uso agua y lapreservación de la misma como recurso. Estasacciones se irán perfeccionando y completandocon el aporte que surja de la interacción entre lacomunidad y los técnicos ante problemas ysituaciones concretas (UNESCO, 1991).El conjunto de acciones debe incluiractividades tales como: talleres, charlas,reuniones informativas, cursos, seminarios yotros similares; distribución de folletos, afiches,difusión a través de las escuelas y de los mediosde comunicación. Todas estas acciones debentener muy en cuenta: el destinatario y suscódigos, el lenguaje de la comunicación, y laidea filosófica que se pretende transmitir.Aspecto Sanitario:Debido a la sensibilidad del medio acuífero ya las acciones que el hombre realiza en suentorno se debe tratar de evitar que las aguasque recargan los acuíferos, antes de llegar aellos, tomen contacto con sustancias nocivas.Algunas de ellas pueden ser fácilmentedetectables e incluso corregibles. Pero otras queno lo son, pueden resultar tóxicas para la vidahumana.En consecuencia, las obras de captación yel área que alimenta a las mismas, debepreservarse no sólo de la contaminaciónsuperficial, sino de la proveniente del mismosubsuelo (por pozos absorventes).Por tal razón, se propone para losasentamientos existentes, y muy especialmenteen los futuros, la creación de áreas de reserva oáreas de preservación para fuente de aguapotable. A estas áreas se las define como "elárea superficial y subterránea que rodea un pozode suministro de agua para abastecimientopúblico, a la cual se debe proteger de focospotenciales de contaminación”. (EPA, 1987)Para definir la ubicación y dimensiones delas áreas de reserva, así como diseñaradecuadamente las obras de captaciónrequeridas, es imprescindible estudiar, lascaracterísticas hidrogeológicas, geológicas,estratigráficas, hidrodinámicas, etc., del área.Paralelamente se debe efectuar un estudio delas aguas subterráneas en áreas urbanas ysuburbanas, fundamentalmente de tipo químico ybacteriológico para determinar el cuadro desituación actual, detectar las zonas conproblemas de potabilidad y comenzar conmedidas paliativas y/o correctivas inmediatas.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003.

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...Esto permitirá además, determinar lascondiciones de vulnerabilidad del acuífero ylocalizar posibles focos contaminantes queconfiguren un riesgo potencial.Se propone que las áreas de reserva que seutilicen como fuente alternativa de suministro deagua potable dispongan de una (o más)perforaciones que alimenten un tanque elevadode una determinada capacidad, la que seráfunción de la demanda del área a servir. Lamisma estará parquizada y custodiada por lospropios vecinos del lugar. En ella deber existir,además del tanque elevado, la caseta debombeo y el aparato clorador (de ser necesario).(Figura 4).Como ejemplo estudiado se sugiere que elárea de reserva tenga una dimensión de 40.000m 2 y el área a servir de 320.000 m 2 . La dotaciónpropuesta (agua para bebida y cocción dealimentos) es de 50 I/hab/día. La cantidad dehabitantes por hectárea queda fijada en funcióndel Reglamento de Zonificación existente(Superficie mínima de lote: 200 m 2 ).Es importante destacar que estas obrasluego podrían incorporarse a la red de aguapotable al realizarse la extensión de la misma, yactuar como estación elevadora mejorando lapresión del sistema.Los entes oficiales respectivos deberán,entonces, establecer y hacer cumplir pautas quereglamenten la ocupación del territorio. En elmomento de realizar un loteo se debergarantizar la existencia de una determinadacantidad de superficie libre para funcionar comoárea de reserva que asegure el suministro.Aspecto de Planificación:La característica topográfica quecondicionó el crecimiento de la ciudad hacia elNorte y la falta de control e indiscriminadahabilitación de áreas urbanas, originó, entreotros problemas, el del déficit de infraestructura yservicios públicos, como así también la carenciade equipamiento comunitario.Además, este crecimiento desordenado seagudiza como consecuencia de los desajusteseconómicos, sociales, culturales y políticos quese viven actualmente.La dotación de los servicios públicos sepodrá lograr por medio de la iniciativa de laspropias comunidades y bajo la orientación ycoordinación de un programa de desarrollo quelogre integrar los recursos financieros y laasistencia técnica especializada para hallar unasolución al problema.Las sugerencias aportadas pueden sertomadas en cuenta para la implementación de unordenamiento a nivel local, sujeto a laaprobación de la autoridad legal competente,asegurando la protección de la calidad de lasaguas subterráneas.Política Ambiental:Los problemas ambientales son tan antiguoscomo el hombre. Lo que es nuevo es sudimensión, su escala. A esta dimensión de laproblemática ambiental han contribuido muchascausas que se encuentran interrelacionadas,dentro de las cuales se pueden destacar:• el crecimiento demográfico;• la mejora en las comunicaciones (que facilitael fenómeno de las migraciones de zonasrurales a centros cada vez másurbanizados);• los grandes desajustes socio-económicos delos últimos tiempos;• la ignorancia como factor predominante, quese traduce en la incapacidad del grupo socialde satisfacer sus necesidades con losrecursos disponibles en un espacio naturaldado.Todo esto ha contribuido al deteriorodel ambiente, donde ya no es sólo un problemade contaminación, sino de degradación;causando problemas sanitarios como los yadescriptos, condiciones de vida muy deficientespor la falta de viviendas, infraestructura yservicios, problemas de nutrición, hacinamiento,convivencia con montículos de desperdicios yanimales domésticos, etc.; donde la calidad devida ha desaparecido y la variable ambiental esignorada por completo.Es por ello que dentro de toda planificaciónintegral no sólo se debe considerar elsaneamiento ambiental ("conjunto de actividadesdedicadas a acondicionar el ambiente en quevive el hombre para hacerlo salubre, agradable yapropiado") de una situación en particular, sinotambién la protección general del ambiente.La conflictiva relación entre el medio naturaly social, a pesar de su complejidad, puedeestudiarse de manera integral y sistematizada através de:• la percepción global e integrada de laproblemática ambiental;• el enfoque dirigido hacia la solución de losproblemas concretos del medio;• la búsqueda de soluciones eficaces a dichosproblemas y financiamiento imprescindiblepara llevarlas a cabo;• la interdisciplina (tendiendo a latransdisciplina) en el estudio de losproblemas.Se debe tener presente que eldeterioro del ambiente es de carácteracumulativo. Cuanto más se demore suprevisión, mayores serán los costos que setendrán que afrontar para corregir la situación.Es indispensable que esta inquietud tengaRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003. 15

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...receptividad en aquellos entes que poseen elpoder de decisión y de este modo legislar alrespecto.Figura 4: Areas de reservacontrolar su explotación y determinar su gradoRESULTADOSde vulnerabilidad a la acción contaminante.Las aguas subterráneas, en condiciones El conocimiento insuficiente de lasnaturales, son una fuente inobjetable de agua características geológicas, hidrogeológicas epotable. Si bien en los últimos años se ha hidroquímicas del sistema acuífero y lacomenzado a reconocer su importancia, en incapacidad de apreciar estas condiciones sin laArgentina aún no se cuenta con mecanismos experiencia y la información básica adecuadalegales e institucionales efectivos que permitan puede llevar, y de hecho ha llevado en muchas16Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003.

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...situaciones, a un manejo incorrecto y a vecesirracional de este valioso recurso.Como es imposible detener el proceso deurbanización, el mismo debe ser orientado ydirigido en función del potencial físico, social yeconómico de cada ciudad. Este ordenamientodel territorio y la distribución demográfica en lasáreas urbanas deben considerarse dentro deuna planificación integral donde a su vez secontemplen los efectos ambientales que lasmismas pueden ocasionar.En función de lo hasta aquí expuesto y delas nuevas tendencias de gestión de acuíferos,las áreas de reserva deben ser consideradascomo una solución eficaz en la planificación delos futuros asentamientos. A la vez, en aquellasurbanizaciones donde tanto las característicasfísicas como las del sistema acuífero resultenadecuadas, deberían implementarse a labrevedad e ir acompañadas de los aspectoseducativos, de planeamiento y de políticaambiental.En 1992, la Municipalidad de Santa Fe,desde su Subsecretaría de Asuntos Hídricos,pone en marcha el programa “Agua para todos”.El mismo fue un intento por subsanar la situaciónque en ese momento vivían los habitantes de losasentamientos periféricos en la ciudad. Si bieneste programa toma parte de la propuestasanitaria que aquí se plantea (Figura 5), no latoma en su conjunto ni toma en cuenta las otrasalternativas de solución y estrategias de gestiónque se presentan. En la actualidad, losasentamientos poblacionales crecieron, existenotros nuevos y los problemas persisten.Figura 5: Propuesta sanitariaRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003. 17

PEREZ, M. et al. Areas de reserva: solucion alternativa...AGRADECIMIENTOSAl Arq. Eduardo D'Odorico por los aportesrealizados y el diseño de las áreas de reserva.EN MENORIA DELic. Mario Fili, uno de los mas brillanteshidrogeólogos de nuestro país. Hombre de bien.Maestro y mentor del Grupo de InvestigacionesGeohidrológicas.BIBLIOGRAFIA CONSULTADABOLETINES INFORMATIVOS (Nros. 1 a 4) DE LA RED LATINOAMERICANA DE PROGRAMAS DEPREVENCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS. Enero a Agosto de1990.UNESCO. 1991. Agua, Vida y Desarrollo. Manual de uso y conservación del agua en zonas ruralesde América Latina y el Caribe. Tomo 1, 2 y 3. UNESCO – ROSTLAC. Proyecto D4-PRM.EPA – 1987. Guidelines for the delineation of wellhead protection areas. EPA 440/6-87-010.GUIGUER, N. and T. FRANZ – 1990. Development and Applications of a WeIlhead Protection AreaDelinieation. Computer Program. Prepints of the International Seminar of Pollution, Protection andControl of Ground Water. ABAS - IAWPRC - ABES. Porto Alegre - RS - Brazil. Pág. 40 a 51.PEREZ, Marcela. 1991. El agua subterránea como condicionante ambiental. Tesis para el Curso dePostgrado en Formación Ambiental 90-91. Facultad Latinoamericana de Ciencias Ambientales.Cátedra UNESCO. (Inédito).18Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 9-18, 2003.

CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS DO AQÜÍFEROCOSTEIRO DA ILHA DOS VALADARES, PR (BRASIL) ESUA UTILIZAÇÃO PARA ABASTECIMENTO PÚBLICOEduardo Chemas HINDI 1, 2Ernani Francisco da ROSA FILHO 1André Virmond Lima BITTENCOURT 1Jorge Montaño XAVIER 3ABSTRACTAquifer characterization in terms of geologic-geomorphological considerations,pumping test and hydrochemistry has been carried out to evaluate the groundwaterpotential of one of the delicate coastal island systems in Parana State, Brazil. TheValadares Island, lying in the Atlantic coastal zone, represents a stabilized beachridge having a thickness of more than 60 m unconsolidated quartz-rich sand. Fieldand laboratory investigations suggest that this homogeneous coastal aquifer canpartially meet the local domestic demand of fresh water even though it is inhydraulic continuity with the estuarine and tidal systems of Paranaguá bay.Efficiency of the aquifer to hold and release water was determined by conducting apumping test in one of the partially penetrating wells in the island for 24 hrs. Thephysical, chemical and biological analyses of samples from twelve 5 cm diameterwells of the area have indicated that groundwater needs purification for drinkingpurpose. It is advocated that the groundwater potential of the island aquifer isworth considering for sustained but controlled exploitation. The aquifer hydraulicproperties defined through pumpimg tests are: specific yield: 5,23 m 3 /h/m;transmissivity: 2,27x10 -2 m 2 /dia and storage coeficient: 1.92x10 -1 .Key words: Valadares island, coastal aquifer, pumping test, water quality,groundwater potential.RESUMOLocalizada no Complexo Estuarino de Paranaguá, (PR), a Ilha de Valadaresconstitui um sistema aqüífero livre e homogêneo, formado por sedimentosarenosos muito finos a finos. A captação do aqüífero é feita através de poçosponteiracom profundidade média de 6 m, para abastecimento da populaçãoresidente (22.000 habitantes). Amostras coletadas em 12 poços, mostrampredominância dos íons Na - , Cl - e SO 2 4 . Nas partes internas da ilha ocorre umaumento relativo das concentrações de HCO - 3 , Ca +2 e Mg +2 . O pH é ácido (3,76 a5,5) e os sólidos totais dissolvidos variam de 19 a 182 mg/l. As águas são do tipocloretada-sódica, passando a cloretada-sulfatada-sódica e cloretadabicarbonatada-sódica-cálcica,na região central da ilha. Em termos bacteriológicos,60% das amostras apresentaram coliformes fecais e totais; 25% coliformes totais e15% estavam isentas dessas bactérias. Com base nestes estudos, foramconstruídas seis baterias cada uma com quatro poços de 50 mm de diâmetro e 12m de profundidade e um piezômetro. Os nove metros iniciais foram revestidos comtubos de PVC e os três metros finais por filtro espiralado de aço inoxidável. Testesde aqüífero nas baterias resultaram nos seguintes valores médios: vazãoespecífica: 5,23 m 3 /h/m; Transmissividade: 2,27x10 -2 m 2 /dia e coeficiente dearmazenamento: 1.92x10 -1 .Palavras-chave: Ilha dos Valadares, aqüífero costeiro, qualidade da água, uso deágua subterrânea.1 Universidade Federal do Paraná - Departamento de Geologia (Brasil).2 hindi@ufpr.br; Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas.3 Universidade de la República del Uruguay (Uruguay).Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 19

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...1. INTRODUÇÃOLocalizada no Complexo Estuarino deParanaguá, a Ilha de Valadares corresponde aum terraço de construção marinha com altitudesinferiores a 9 m e superfície total de pouco maisde 5 km 2 . A ilha tem forma alongada e larguravariando de 0,5 a 1 km. O eixo maior se estendena direção NE medindo cerca de 4 km (Figura1).25°32’Figura 1 - Mapa de localização da área deestudo.BRASILPARANAGUÁ48°30´ILHA DOSVALADARES48°30´PARANÁCuritiba25° 32´SParanaguá25°32’A ilha limita-se no extremo SW pelaconfluência dos rios Itiberê e dos Correas e noextremo NE, pelo canal da Cotinga. O flanco NWda ilha é limitado pela margem direita do rioItiberê e o flanco SE, pela margem esquerda dorio dos Correas. A Ilha está ligada ao continentepor de uma passarela sobre o rio Itiberê.Os rios Itiberê e dos Correas são canaisestuarinos, com profundidades que variam demenos de 1 m até cerca de 5m. Esses canaissofrem influências da maré, manifestadas pelainversão do fluxo das águas, pela inundação dasáreas marginais da ilha e por variações naconcentração de sólidos dissolvidos.2. OBJETIVOS DO ESTUDOA cobertura sedimentar arenosa que forma a ilhaconstitui um aqüífero freático, poroso ehomogêneo, cuja reserva hídrica é suficientepara atender, de forma rápida e econômica, ademanda da população da ilha. No entanto,muitos poços-ponteira construídos pelosmoradores da ilha (cerca de 22.000 habitantes),apresentam contaminação por coliformes fecaise totais, causada por efluentes domésticos. Ospoços situados nas margens mais baixas e dedeclive suave captam águas com indícios decontaminação por intrusão salina.O objetivo geral deste trabalho foicaracterizar o comportamento hidrodinâmico ehidroquímico do aqüífero para viabilizar aexplotação sustentada por meio de um sistemapiloto de captação de águas subterrâneas,localizado em áreas escolhidas através doscritérios a serem definidos neste estudo, para oabastecimento da população da Ilha dosValadares, com água dentro dos padrões depotabilidade vigentes.3. GEOLOGIA LOCALA Ilha dos Valadares apresenta duas feiçõesdistintas: uma permanente emersa e outraperiodicamente inundada pelas marés altas,formando as áreas de mangue e baixiosmarginais.A parte emersa é constituída, do topo para abase, por areias eólicas inconsolidadas, bemselecionadas, com granulometria fina a muitofina, sem estruturas sedimentares aparentesseguidas por areias finas a médias, depositadasem ambiente subaquático, (planície de maré),com estruturas sedimentares do tipo cruzadaplano paralela, “estruturas de acomodação” ebioturbações. Nas margens dos rios Itiberê e dosCorreas os afloramentos desse pacote atingemcerca de 6 m de altura. Esse pacote arenosoassenta-se discordantemente sobre as rochas doembasamento cristalino.De um modo geral, os afloramentos sãocapeados por uma camada arenosa decoloração variando de cinza a marrom escura,sem estruturas sedimentares, enriquecida emmatéria orgânica por processos pedológicos.Níveis centimétricos de areia cimentadapor óxidos de ferro são freqüentes nosafloramentos. Essa carapaça ferruginosa(limonita) aparece acompanhando a base dohorizonte húmico sob a forma de laminaçõesplanas sub-horizontais ou camadas corrugadas,estas sem relação com qualquer controlegeoquímico. As estruturas aparentes nos níveislimonitizados são epigenéticas, não tendoqualquer relação com os processossedimentares que formaram a ilha. A origemdesses níveis ferruginosos está ligada aprocessos pedológicos que causaram adissolução de minerais ricos em ferro que,carreados pelas águas de infiltração, acabaramprecipitando ao atingirem um ambiente oxidantenas bordas da ilha, formando os referidos níveis.20Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...As áreas periodicamente inundadaspelas marés são cobertas por sedimentos arenoargilosos,de coloração cinza escuraenriquecidos em matéria orgânica.4. HIDROGEOLOGIA LOCALO sistema aqüífero da Ilha dos Valadares éformado por um terraço de construção marinha,com cerca de 4 km de comprimento em seu eixomaior, disposto na direção NE. A largura médiada ilha é de 0,75 Km. Esse pacote arenosocorresponde à porção permanente emersa dailha e tem superfície aproximada de 3 km 2 ealtitudes máximas inferiores a 9 m.Os perfis litológicos observados nasmargens da ilha, principalmente no flanco SW(Figura 2), mostram homogeneidademineralógica, evidenciando predomínio desedimentos quartzosos com granulometria fina amuito fina. Em toda a extensão da ilha, a camadade areia superficial apresenta-se pedogeneizada,com teores variados de matéria orgânica. Auniformidade litológica da seqüência arenosaque forma o arcabouço do aqüífero confere a ele,características hidrogeológicas homogêneas eisotrópicas.A espessura da camada arenosa não foideterminada no ambiente da ilha, no entanto,correlacionando com perfis de poços perfuradosem Paranaguá e, também, com base emlevantamentos geofísicos, pode-se estimar queseja da ordem de 60 m.Figura 2 - Pacote arenoso com 6 m de altura(extremidade SW da ilha)O modelo conceitual do sistema aqüífero da Ilhados Valadares é o de um aqüífero livre,homogêneo e isotrópico, limitado por fronteirasmóveis, definidas pela superfície potenciométricae pela interface água doce – água salgada e poruma fronteira fixa, representada peloembasamento cristalino sobre o qual se assentao aqüífero.Aplicando-se a equação de Ghyben-Herzberg aos dados potenciométricos paracalcular a profundidade aproximada da interfaceágua doce – água salgada, verifica-se que, naspartes mais afastadas das margens da ilha, aposição da interface água doce-água salgadaestaria situada abaixo da do topo doembasamento. Entretanto, na parte central, ondea ilha tem a menor largura (em torno de 350 m),é possível que as intrusões de água salgadaprovocadas pelos rios Itiberê e dos Correiasestejam bem próximas uma da outra de modoque, nesse local, a zona saturada com águadoce apresente a forma aproximada de umalente em equilíbrio com a água salgadasubjacente.A recarga do aqüífero se deve,essencialmente, às precipitações pluviométricase a descarga ocorre através dos poçosdomésticos e, principalmente, ao longo dasmargens da ilha, diretamente para os corpos deágua circundantes, conforme se verificou atravésde medidas de condutividade que mostramvalores ligeiramente mais baixos junto àsmargens do que as medidas realizadas emdireção ao eixo do rio. Outro fato que corroboraessa afirmação são as diferenças significativasentre os valores dos parâmetros físico-químicosdeterminados em amostras de água de poços dailha e em amostra coletada no rio Itiberê.4.1 Influência da maré e a potenciometria doaqüíferoNos aqüíferos costeiros, o nível da águasubterrânea está sujeito a oscilações porinfluência das marés oceânicas. A amplitudedessas oscilações depende, entre outros fatores,da conexão hidráulica entre o aqüífero e o mar,bem como da distância entre o ponto deobservação e a linha da costa.A influência das oscilações dos níveisdos rios Itiberê e dos Correias, devido ao regimede marés oceânicas, no aqüífero foraminvestigadas através da medida de nível da águaem dois poços domésticos: um situado noextremo NE da ilha, a 30 m da margem do rioItiberê e outro situado na metade SW da ilha, adistâncias aproximadamente iguais de ambasdas margens. No poço próximo à margem doItiberê, a resposta do aqüífero foi imediataenquanto que as medidas de nível tomadas nopoço localizadas na metade SW da ilha, nãomostraram variações significativas de nível, queoscilou entre 3,07 e 3,05 m. Atribuiu-se essefato, a um retardo na propagação da onda demaré através do aqüífero durante o período deobservação. A elevação da maré foi observadaem um único ponto, na margem do rio Itiberê,próximo ao canal da Cotinga.Os gráficos das Figuras 3 e 4 mostram,respectivamente, a variação no tempo dadiferença entre os níveis iniciais e os níveis nomomento das medidas no poço 1 (NE) e no rio e,Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 21

1 511 321 21 438293 03 31 12 83 13 261 0985743 536342 02 72 32 42 6212 5221 91 6373171 8HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...a relação entre essas variações, evidenciando alinearidade entre os incrementos de nívelmedidos. A Figura 5 apresenta a variação notempo do nível da água no poço 2 (SW).Figura 3 – Variação temporal dos níveis daágua no rio Itiberê e no poço 1Variação do nível da água (cm)1,401,201,000,800,600,400,200,0012:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00poço 1Tempo (hh:mm)rio ItiberêFigura 4 – Relação entre os níveis da águano rio Itiberê e no poço 11,40como pela recarga por águas de chuva. Para aelaboração do mapa potenciométrico do aqüíferoda Ilha dos Valadares, tomou-se a precaução defazer as medidas de nível estático período depouca chuva e em intervalos de temposemelhantes, entre 13h e 17 h correspondente àmaré baixa. Foram feitas medidas de nível em 50poços, entre os dias 25 e 29/06/2001. O maparesultante serve apenas como um indicativo dasuperfície potenciométrica do aqüífero.O mapa isopotenciométrico (Figura 6),mostra um divisor de águas acompanhandoaproximadamente o eixo maior da ilha. Essedivisor de águas subterrâneas coincide,aproximadamente, com as maiores elevações dailha. A superfície potenciométrica mostra controletopográfico estando, ainda, pouco influenciadapor ações antrópicas (drenagens oubombeamentos). As linhas de fluxo sãodivergentes e direcionadas para as drenagensque circundam a ilha.A profundidade do nível freático varia de4 a 5 m nas partes mais elevadas da ilha,diminuindo à medida que se aproxima dasmargens da ilha, até aflorar nas zonas demangue.Variação do nível da água no rio Itiberê (cm1,201,000,800,600,400,200,000,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90Variação do nível da água no poço (cm)Figura 6 - Mapa potenciométrico do aqüíferoda Ilha dos Valadares7175000717450071740007173500NFigura 5 – Variação temporal dos níveis daágua no rio Itiberê e no poço 271730009:367172500Limite da Ilha dos ValadaresPontos de medição de nível da águaVariação do nível da água (cm)4:480:0019:1214:249:364:480:0012:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00Tempo (hh:mm)poço 2rio ItiberêA potenciometria do aqüífero é afetada tanto pelaoscilação do nível da água causado pelas marés,7172000Curva isopotenciométricaSentido aproximado do fluxo su bter râneo0 250 500 750 1000749000 749500 750000 750500 751000 7515 00 752000 7525004.2 Qualidade da águaA qualidade química da águasubterrânea é, em geral, controlada por fatorescomo qualidade da água de recarga, tipo deaqüífero, litologias percoladas, tempo deresidência, acrescentando-se, no caso deaqüíferos costeiros, os efeitos relacionados àintrusão da cunha salina. Além disso, pelascaracterísticas hidrogeológicas (aqüífero livre,poroso, zona vadosa normalmente pobre emargilo-minerais e matéria orgânica, nível freáticoraso, entre outras), tornam os aqüíferos costeiros22Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...Figura 9 -Diagrama de Piper das amostras de água coletadas na Ilha dos ValadaresTabela 1 -Resultados das análises físico-químicas das amostras coletadas nos poços domésticosna Ilha dos Valadares e no rio ItiberêAmostraParâmetro1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 rioTemperatura 1 22.8 23.9 24.4 24.6 25.1 26.2 27.8 24.4 24.5 27.1 23.7 23.4 28.0Condutividade 2 249 2 1052 144 2 77 2 202 2 70 2 165 2 70 2 72 2 57 2 47 2 25 2 41 6PH 5.26 5.11 5.55 5.30 3.76 4.42 4.47 4.50 4.11 5.36 5.09 4.65 7.50N-KjendalTotal1.56 0.25 0.33 0.85 0.14 0.07 0.35 1.17 0.45 0.48 0.11

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...Tabela 2 - Composição iônica dominante das amostras de água dos poços domésticosComposição iônica dominanteAmostras ânions CátionsAm 3 rSO -2 -4 > rCl > rHCO 3Am 4 rCl - > rHCO - -23 > rSO 4Am 8Am 9 rCl - > rHCO - -23 > rSO 4Am 12rNa + > rMg +2 > rCa +2 > rK +rNa + > rK + > rCa +2 > rMg +2rNa + > rCa +2 > rK + .> rMg +2Am 6Am 10Am 11rCl - > rHCO 3 - > rSO 4-2rNa + > rCa +2 > rMg +2 > rK +Am 7Am 5rCl - > rSO 4 -2 > HCO 3-rNa + > rCa +2 > rK + > rMg +2Am 1 rCl - > rSO 4 -2 > HCO 3-Am 2 rCl - > rSO 4 -2 > HCO 3-rNa + > rMg +2 > rK + > Ca +2rNa + > rK + > rMg +2 > Ca +2As amostras de água apresentam caráterácido, com pH variando de 3,76 a 5,5,provavelmente em conseqüência da matériaorgânica presente nos horizontes maissuperficiais do pacote arenoso. O teor de sólidosdissolvidos totais, considerando o ambienteestuarino, é relativamente baixo, variando de 19a 182 mg/L.O NO -2 3 , e o Fe total são as substânciasiônicas indesejáveis presentes na águasubterrânea. Embora sem atingir o limite de-2potabilidade estabelecido, o NO 3 apresentaconcentrações elevadas nas amostras AM5 eAM10, atribuindo-se sua origem à açãoantrópica. O Fe total excede o valor máximopermissível (0,3 mg/L), nas amostras AM1, AM3,AM4, AM9 e AM10. A cor apresentada pelasreferidas amostras relaciona-se à presençadessa substância.O soterramento de antigos mangues peloavanço da linha de costa, deu origem a níveisricos em matéria orgânica. Em alguns poços, aágua extraída apresenta forte odor de gássulfídrico resultante da redução de sulfatosnesses ambientes potencialmente redutores.Apenas a amostra AM2 não apresentoucontaminação bacteriológica por coliformes. Emtodas as demais amostras foi detectada apresença de coliformes totais e, nas amostrasAM1, AM4, AM5, AM6, AM7, AM11 e AM12, apresença de coliformes fecais. A causa dessacontaminação é a construção de poços próximosàs fossas, revelando a necessidade de umprograma de orientação e de saneamento paraque não se comprometa a utilização do aqüíferopara fins de abastecimento público.As águas superficiais que circundam ailha apresentam composição química distinta daságuas coletadas nos poços domésticos. Naamostra de água coletada no rio Itiberê foramdeterminadas concentrações elevadas de SDT(23,5 g/L), Na + (8,1 g/L), SO 4 -2 (17,3 g/L) e Cl -(15,2 g/L). Medidas de condutividade elétricafeitas em vários pontos dos rios Itiberê e dosCorreias variaram desde 30 a 101 mS/cm.Embora o teor de SDT esteja abaixo daconcentração média da água do mar (em tornode 35 g/L), esses valores indicam águas muitosalinizadas, resultante da mistura de água docecontinental com água marinha.Mesmo considerando a conexãohidráulica entre o aqüífero e os rios quecircundam a ilha, as interferências negativas daságuas superficiais na qualidade da água doaqüífero são ainda desprezíveis.4.3 Explotação do aqüíferoAtualmente explotação do aqüífero éfeita através de poços com 2,54 cm de diâmetrorevestidos com tubos de PVC, equipados combombas manuais. São poços de baixa vazãocom profundidades que não ultrapassam 6 m e,na maioria dos casos, construídos de formarudimentar pelo próprio morador. Estima-se queexistam mais de 1500 poços na Ilha, utilizadosna captação de água para abastecimento dasRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 25

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...residências. Nenhum dos poços visitados tinhaqualquer tipo de proteção sanitária verificandose,também, que na escolha do local para aconstrução do poço não se levou emconsideração as distâncias mínimas de fossasou locais de lançamento de águas servidas. Oparcelamento desordenado do terreno em lotesde tamanho pouco maior que as dimensões dasresidências, concentração populacional elevada,topografia relativamente plana da ilha e apermeabilidade do terreno são fatores quecontribuem para a degradação da qualidade daágua subterrânea na ilha.Como os volumes extraídos do aqüíferosão relativamente baixos e o regime debombeamento é descontinuado, não é de seesperar alterações significativas na superfíciepotenciométrica induzidas por esse tipo deexplotação do aqüífero.4.4 Seleção de áreas favoráveis e tipo decaptaçãoA locação do sistema de captação doaqüífero baseou-se em três pontosfundamentais:− áreas com baixa densidade populacional;− existência de paleodunas e;− maior distância dos rios que circundam ailha, principalmente, do canal da Cotinga.A maior causa da degradação da qualidade daágua subterrânea está relacionada ao processodesordenado de ocupação da ilha que, por nãoter sistema de saneamento básico, a disposiçãodos efluentes líquidos é feita diretamente noterreno. Acredita-se, desta forma, que zonasainda não ocupadas por moradias sejam oslocais com menor risco à contaminação.Os poços perfurados nas paleodunas eafastados do canal da Cotinga têmcaracterísticas hidroquímicas distintas daqueleslocados em outros pontos da ilha. Essascaracterísticas devidas, provavelmente aoambiente sub-aéreo de deposição dessessedimentos e lixiviação mais intensa por estaremem posição topográfica mais elevada.Foram ainda, considerados fatores deinfra-estrutura, tais como, energia elétrica, viasde acesso, redes de adução e reservatório entreoutros.A construção de poços tubularesprofundos na ilha é inviável, uma vez que atravessia de todo equipamento de perfuraçãoutilizado nos métodos convencionais(caminhões-sonda, material de apoio, etc) emesmo o trânsito de veículos pesados na ilha épraticamente impossível. Ainda que essaoperação fosse viável, o bombeamento doaqüífero através de um poço profundo poderiacolocar em risco o frágil equilíbrio entre as zonassaturadas com água doce e água salgada,levando à salinização do aqüífero e,conseqüentemente, a sua inutilização para finsde abastecimento.Em aqüíferos como o da Ilha dosValadares, o sistema de captação indicadodeverá ser constituído por várias unidades decaptação, extraindo pouco volume de água demodo a causar o mínimo rebaixamento da águasubterrânea, para que as variações na superfíciepotenciométrica do aqüífero não favoreçam oavanço da cunha salina.Dois tipos de captação poderiam serempregados para tal finalidade: poços rasos degrande diâmetro (poços-cacimba) ou baterias depoços-ponteira. Optou-se pela construção debaterias de poços, pela facilidade e rapidez naconstrução desse tipo de captação e,principalmente, porque que essa modalidade jáhavia sido utilizada com sucesso em Paranaguá.Na área selecionada para a implantaçãodo sistema, situada na metade da porção SW dailha, foram construídas seis baterias de poços,constituídas por quatro poços ponteiras cadauma, com as seguintes característicasconstrutivas:PERFURAÇÃOMétodo de perfuração: Jato de água.Profundidade do furo: 12 mDiâmetro do furo: 7,62 mm (3”)Poços/bateria 4RevestimentoExtensão: 9 mIntervalo: 0 a 9 mDiâmetro: 3,81 mm (1.1/2")Material: PVC SoldávelFILTROExtensão: 3 mIntervalo: 9 a 12 mDiâmetro: 5,08 mm (2")Tipo: EspiraladoAbertura: 2 mmMaterial: Aço inoxidávelPré-filtro: Não utilizadoO método de perfuração e a uniformidade domaterial atravessado não permitiram aelaboração de um perfil litológico detalhado paracada poço.Cada bateria é composta por 4 poçosinterligados por tubos de PVC soldável de 5,08mm (2") (Figura 10) e um piezômetro paraobservação do nível da água (Figura 11). Cadabateria foi equipada com uma bomba de sucçãocentrífuga auto-escorvante, com capacidade debombeamento de 12 m 3 /h. Os filtros espiraladosforam envolvidos com manta de bidim para evitara passagem de areia para dentro do poço.26Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...As baterias foram ligadas à rede de distribuiçãode água pela Companhia Águas de Paranaguá,empresa de abastecimento público que atende omunicípio de Paranaguá.Figura 10 -Figura 11 -Bateria de poços completaPiezômetro para observação donível da água.4.5 Ensaios de bombeamentoOs ensaios de bombeamento foramrealizados pela equipe de geólogos daSUDERHSA – Superintendência deDesenvolvimento de Recursos Hídricos eSaneamento Ambiental. Os resultados doprimeiro ensaio foram descartados porque nãohouve o cuidado de lançar a água bombeada auma distância que fosse suficiente para impedir arecirculação da água, gerando,conseqüentemente, uma superestimativa dosparâmetros hidráulicos do aqüífero. No segundoensaio, a água bombeada foi lançada em umaárea com declive em direção ao rio dos Correas,através de uma tubulação com aproximadamente100 m de comprimento.Os ensaios foram realizadosbombeando-se um único poço por bateria,escolhendo-se aquele mais próximo dopiezômetro. A duração do ensaio foi de 24 horas,com bombeamento contínuo a uma taxa de 5,4m 3 /h (vazão máxima da bomba utilizada). Osníveis dinâmicos foram medidos no piezômetroe, nos outros poços da mesma bateria, usadoscomo poços de observação. Tais medidas foramtomadas sem levar em conta os efeitos dasmarés no aqüífero, considerados desprezíveis naárea das baterias.Os dados de rebaixamento x tempoforam analisados pelo método de Jacobutilizando-se o programa GWW – GroundwaterSoftware for Windows e forneceram os seguintesvalores em cada bateria (Tabela 3):Algumas observações devem ser feitascom relação aos ensaios de bombeamento:Devido a dificuldade de realizar o ensaionesse tipo de captação, o bombeamento foi feitoem apenas um dos poços de cada bateria, demodo que o efeito do bombeamento simultâneodeles não é precisamente conhecido.Os parâmetros hidráulicos determinadose apresentados na Tabela 4 são específicos dopoço bombeado, que foi considerado comorepresentativo da bateria onde ele estálocalizado, extrapolando-se os valores para ostrês outros poços.Como os poços não são totalmentepenetrantes, considerou-se a zona filtrante (3 m),como sendo a espessura saturada, o que causauma discrepância entre os valores reais e oscalculados.Embora os resultados dos ensaiosrealizados devam ser aceitos com ressalvas,admite-se que os valores encontrados nãodevam diferir significativamente dos valores reaise servem como indicativo do elevado potencialhidrogeológico da área.Presume-se também que seja possívelobter uma produção da ordem de 15 m 3 /h porbateria, com rebaixamentos inferiores a 1 m.Tabela 3 – Parâmetros hidráulicos médios do aqüífero da Ilha dos Valadares na área das bateriasBateriaParâmetro 1 2 3 4 5 6 MédiaTransmissividade (m 2 /s) 2,30 x10 -2 2,26 x10 -2 2,35 x10 -2 2,22 x10 -2 2,24 x10 -2 2,28 x10 -2 2,27 x10 -2Cond. Hidráulica (m/s) 7,67 x10 -3 7,52 x10 -3 7,83 x10 -3 7,41 x10 -3 7,47 x10 -3 7,59 x10 -3 7,58 x10 -3Vazão específica (m 3 /h/m) 5,57 5,05 5,81 4,95 4,70 5,29 5,23Porosidadeefetiva1,94x10 -1 1,9 x10 -1 1,97 x10 -1 1,87 x10 -1 1,89 x10 -1 1,92 x10 -1 1,92 x10 -1Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 27

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...4.6 Qualidade da água captada ns bateriasAs análises das amostras de água dasbaterias foram feitas no LPH-Laboratório dePesquisas Hidrogeológicas (Departamento deGeologia/UFPR), com a determinação daconcentração dos principais cátions e ânions. Osparâmetros pH, condutividade elétrica etemperatura foram medidos no momento dacoleta das amostras. Com exceção dosparâmetros pH que aparece em todas asanálises, abaixo do valor mínimo (6,5),estabelecido Portaria MS-1469 (BRASIL, 2001)e do teor de Fe total que na amostra da Bateria 3apresenta valor acima do máximo (0,3 mg/L),estabelecido na mesma Portaria. Os resultadosdessas análises estão apresentados na Tabela4.Tabela 4 - Resultados das análises físico-químicas das amostras coletadas nas baterias de poços.ParâmetroBateria1 2 3 4 5 6Temperatura 1 22.8 23.9 24.4 24.6 25.1 26.2Condutividade 2 44 45 46 72 42 46pH 5,05 6,01 5,08 5,25 5,56 5,81N-Kjendal Total 0.22 0.13 0.06 0.08 0.10 0.11N-Amoniacal 0,14 0.08 rCa +2 > rK + > rMg +2rNa + > rMg +2 > rK + > rCa +2rNa + > rMg +2 > rCa +2 > rK +rNa + > rCa +2 > rK + > rMg +2rNa + > rCa +2 > rK + > rMg +228Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...O gráfico da Figura 12 mostra que osvalores das relações iônicas rHCO 3 - /rCl - e (rCa +2+ rMg +2 )/rCl - são mais elevados nas amostrascoletadas nas baterias do que na amostra deágua do rio. Comparando-se o conteúdo iônicodas águas das baterias (Figura 13), percebe-seque a bateria 4 apresenta indícios de salinização.Essa mesma característica pode ser observadana Figura 12, pela diminuição dos valores deambas as relações iônicas na amostra coletadanessa bateria.Figura 12 - Variação das relações iônicasentre as amostras de água dasbaterias de poços e do rio ItiberêFigura - 14Diagrama de Piper das amostrasde água coletadas nas baterias depoços na Ilha de Valadares.1,000,900,800,700,600,500,400,300,200,100,00B-1 B-2 B-3 B-4 B-5 B-6 riorCa+rMg/rClrHCO3/rCl4.7 Potencial hídricoConsiderando a área da partepermanentemente emersa da ilha (A ≈ 3 x 10 6m 2 ), e tomando-se o valor da porosidade efetiva(η e ), pode-se estimar o volume armazenado pormetro de espessura saturada (h) no aqüífero:Figura 13- Concentrações dos principais íons(em meq/L), nas amostras de águacoletadas nas baterias de poços.0,450,400,350,300,250,200,150,100,050,00B-1 B-2 B-3 B-4 B-5 B-6Ca Mg Na K HCO3 Cl SO4As amostras de água coletadas nas baterias depoços são classificadas como cloretadas-sódicascomo mostra o diagrama de Piper da Figura 14.A água captada no aqüífero da Ilha dosValadares pode ser considerada como apta paraconsumo humano. A empresa Águas deParanaguá construiu um reservatório, paraarmazenamento da água captada pelas baterias,com capacidade de 20 m 3 e dotado com injetoresde cloro e flúor, para tratamento simplificado edistribuição para a rede de abastecimento dailha.V = A.η e .hV ≈ 3 x 10 6 x 0,192 x 1V ≈ 5,8 x 10 5 m 3A recarga anual (R a ) do aqüífero é calculada daseguinte forma:R a = P . A . IR a ≈ 2 x 3 x10 6 x 0,2R a ≈ 12 x 10 5 m 3Onde: P é a precipitação anual média na planíciecosteira do Estado do Paraná (2000 mm); A é aárea da ilha (≈ 3 x 10 6 m 2 ) e I é uma estimativada taxa de infiltração (20%). O valor de I, emborainferido, pode ser considerado subestimado,tanto pela inexistência de drenagens superficiaiscomo pelo baixo índice de impermeabilização doterreno. Mesmo vista com precaução, a taxaanual de recarga é suficiente para manter aexplotação sustentável do aqüífero.Deve-se, entretanto, observar que asdisponibilidades hídricas do aqüífero estão nolimite de capacidade já que, no Estado doParaná, a base de cálculo para a implantação desistemas de abastecimento em áreas rurais é de150 L/habitante e, sendo a população da Ilha dosValadares superior a 20.000 habitantes, haveriaa necessidade de uma produção anual de maisde 11 x10 5 m 3 de água para atender a demandaatual.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 29

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...O bombeamento das 6 baterias a umataxa de 15 m 3 /h, em regime de bombeamento de20 h/dia, resulta na extração anual deaproximadamente 6,5 x10 5 m 3 , ocasionando umdéficit em torno de 5 x10 5 m 3 a ser suprido porágua aduzida do continente ou pelos poçosdomésticos.7. CONCLUSÕESO sistema aqüífero da Ilha dos Valadaresé um aqüífero livre, constituído por sedimentosquartzosos, bem selecionados, de granulometriafina a muito fina. A uniformidade litológica daseqüência arenosa que forma o arcabouço doaqüífero conferem a ele, característicashidrogeológicas homogêneas e isotrópicas.Aqüífero é limitado por fronteiras móveis,definidas pela superfície potenciométrica e pelainterface água doce – água salgada e por umafronteira fixa, representada pelo embasamentocristalino sobre o qual se assenta o aqüífero.A influência das oscilações dos níveisdos rio Itiberê e dos Correias e do canal daCotinga, devido ao regime de marés oceânicas,se manifestam com maior intensidade nos poçossituados nas partes mais baixas da ilha epróximas das margens, principalmente, do canalda Cotinga.Pela aplicação do modelo de Ghyben-Herzberg aos dados potenciométricos, verifica-seque nas partes mais elevadas e centrais da ilha,a posição da interface água doce-água salgadaestaria situada abaixo da do topo doembasamento cristalino.Na parte mais estreita da ilha (em tornode 350 m), é possível que as intrusões de águasalgada provocadas pelos rios Itiberê e dosCorreias estejam próximas uma da outra demodo que, nesse local, a zona saturada comágua doce apresente a forma aproximada deuma lente em equilíbrio com a água salgadasubjacente. Esse local é inadequado para aimplantação de obras de captação do aqüífero.A recarga do aqüífero ocorre,essencialmente, pela infiltração dasprecipitações pluviométricas e a descarga ocorreatravés dos poços domésticos e, principalmente,ao longo das margens da ilha, diretamente paraos corpos de água circundantes.A superfície potenciométrica acompanhaaproximadamente a forma do terreno, comdivisor de águas alinhado com o eixo maior dailha. As linhas de fluxo são divergentes edirecionadas para as drenagens que circundam ailha.As variações naturais do nível da águasubterrânea são decorrentes da propagação dasondas de maré pelo interior do aqüífero, alémdas oscilações causadas pelos processosnaturais de recarga e descarga. As influênciasantrópicas devido a bombeamentos ou canais dedrenagens são, até o momento, irrelevantes.De modo geral, a mineralização da águaé controlada pelas espécies iônicas Na + , Cl - eSO 2- 4 , características das águas subterrâneasem ambiente costeiro. A soma desses três íonscorresponde a mais de 50% da composiçãoiônica média das águas do aqüífero. Essepercentual aumenta à medida que a localizaçãodos pontos de coleta se aproxima das margensda ilha.Os poços localizados em parteselevadas da ilha, consequentemente maisexpostas aos processos de lixiviação pelaságuas de chuva e afastados das margens dailha, apresentam menor conteúdo de sólidosdissolvidos totais, do que os situados próximosdas margens indicando uma salinização doaqüífero por efeito da dispersão hidrodinâmicadas águas estuarinas.A classe dominante das águas é acloretada-sódica, segundo a classificaçãogeoquímica de Piper. Entre as substânciasindesejáveis, podem ser citadas o NO -2 3 ,coliformes totais e fecais, indicativos decontaminação por efluentes domésticos.As águas superficiais que circundam ailha apresentam composição diferenciada emrelação às águas do aqüífero da ilha. Emboramuito elevado, o teor de sólidos totais dissolvidosestá abaixo da concentração média da água domar, indicando uma mistura de água docecontinental com água marinha.Os poços utilizados pelos moradores sãoconstruídos de forma inadequada, sem qualquertipo de proteção sanitária e situados próximos àsfossas ou locais de lançamento de águasservidas.O processo desordenado de ocupaçãourbana da ilha, com o parcelamento do terrenoem lotes pouco maiores que as dimensões dasresidências, concentração populacional elevada,sistema de saneamento básico inexistente e adisposição dos efluentes líquidos diretamente noterreno, somados à permeabilidade do solo, sãoos principais fatores de degradação da qualidadeda água subterrânea na ilha.O sistema de captação proposto eimplantado na ilha mostrou ser prático,econômico, de construção rápida e capaz deproduzir 12 m 3 /h por bateria de poços, comrebaixamentos inferiores a 1 m.A locação das baterias, nas partes altase centrais da ilha e afastadas das áreasdensamente povoadas, permitiu a captação deágua de qualidade adequada aos padrões depotabilidade vigentes. As águas captadas nasbaterias são cloretadas-sódicasO valor calculado para a recarga doaqüífero é de 12 x 10 5 m 3 /ano. A demanda anual30Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003

HINDI, E.C. et al. Características hidrogeológicas...da ilha, considerando as bases de cálculo paraárea rural adotadas no Estado do Paraná é depouco mais de 11 x10 5 m 3 , a pequena diferençaentre a recarga e a demanda anuais mostra quea disponibilidade hídrica do aqüífero está nolimite de capacidade.A locação de sistemas de captação doaqüífero na Ilha dos Valadares deverá ser guiadapor três critérios fundamentais: áreas com baixadensidade populacional; existência depaleodunas e; maior distância dos rios quecircundam a ilha, principalmente, do canal daCotinga.Por questão de infra-estrutura e pelorisco de romper o frágil equilíbrio entre as zonassaturadas com água doce e água salgada,levando à salinização do aqüífero, não serecomenda a construção de poços tubularesprofundos na Ilha dos Valadares. O sistema decaptação indicado deve ser constituído por váriasunidades de captação - poços rasos de grandediâmetro (poços-cacimba) ou baterias de poçosponteira– com extração de pequenos volumes,de modo a causar mínimo rebaixamento no nívelpotenciométrico.Os resultados obtidos no estudo doaqüífero freático da Ilha dos Valadares, pelasimilaridade das características hidrogeológicas,poderão ser extrapolados para outras regiões dolitoral do Estado do Paraná. Isto evidencia aimportância dos recursos hídricos armazenadosno aqüífero sedimentar como uma reservaestratégica viável, tanto sob o aspectoquantitativo quanto qualitativo que, se submetidoa um regime de explotação racional, poderáatender, de forma rápida e econômica, ademanda de água dos moradores da planíciecosteira paranaense.REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICASBRASIL. Ministério da Saúde. Portaria Nº 1.469 de 29 de dezembro de 2000. Estabelece normas e opadrão de potabilidade da água destinada ao consumo humano. Diário Oficial da União, 02/jan/2001,Seção I, p. 19-23.AgradecimentosÀ Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP pela concessão de recursos financeirosatravés do Programa de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico – PADCT (Convênio N°64.99.0447.00).Aos geólogos Álvaro Amoretti Lisboa, Everton Costa, Jurandir Bos e Mário Kondo, daSUDERHSA – Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e SaneamentoAmbiental, pelo apoio e sugestões recebidas.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 31

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LOS SISTEMAS FISURADOS DE PUNTAESPINILLO, MONTEVIDEO – URUGUAYDr. Jorge Montaño Xavier 1 , Lic. Rosario Guérèquiz, 1,3 , Dr.Ernani Francisco. da Rosa Filho 2 , MSc Eduardo Hindi 2 ,Bach. Sandra Cazaux 4 , Bach. Mauricio Montaño 4 , Bach. Karina Pamoukaghlian 4 , Bach. Sergio Gagliardi 4 , Bach. AnaliaPereira 4 & Bach.Hernán Vidal 41Facultad de Ciencias - Departamento de Geología - Universidad de la República Oriental del Uruguay2Departamento de Geología - Laboratorio de Pesquisas Hidrogeológicas - LPH -Universidade Federal do Paraná BR.3Pós – Graduando do Curso de Geología Ambiental da Universidade Federal do Paraná – Brasil4Estudiantes del Curso de Hidrogeología, - Departamento de Geología – UdelaR - UruguayAbstractPunta Espinillo area is located in the northwest of Montevideo district/Uruguay(Figures 1&2),beside the right margin of Santa Lucia River, in the mouth of this one into the Río De la Plata river.The territory structure is built in small plots from 3 to 5 hectares. This zone is characterised by anintense agronomic activity, which produces the mayor amount of the vegetables consumed inMontevideo City. It has a high demand of water for irrigation systems, which one has not beenrational planed. Nowadays, in every plot there is a well, which determines a mean density of wells,near to 4 per km 2 . The water is extracted from a fractured aquifer system that has exceptionalcharacteristics because of its water amount, but the great exploitation generates high drawdowns inwells, even coming to the extreme of their complete depletion. Considering the above observationshas been developed a control system since 1998 until now in connection with pumping tests. Thesecontrols and tests indicate the evolution-back of the fractured system with a lack of water and inaddition to that, a marine waters intrusion.Keywords: fractured system, over exploitation, marine waters intrusion, Montevideo, UruguayResumenEl área de Punta Espinillo, se encuentra ubicada en el límite oeste Departamento de Montevideo –Uruguay (Figuras 1 y 2); sobre la margen derecha de la desembocadura del Río Santa Lucía en elRío de la Plata. La estructura del territorio está constituida por minifundios de 3 a 5 hectáreas. Estazona se caracteriza por una intensa actividad agronómica que produce la mayoría de los vegetalesconsumidos en la ciudad de Montevideo. Tiene alta demanda de agua para riego con la agravanteque esta no se ha planificado racionalmente. Hoy en día, cada fraccionamiento tiene su pozo, lo quedetermina una gran densidad de pozos (4 por km 2 ). La extracción se realiza de un acuífero fisuradode características excepcionales por su gran almacenamiento, pero debido a su gran explotación segeneran descensos importantes y en algunos casos extremos el agotamiento de pozos. Considerandolo dicho anteriormente, se viene realizando un monitoreo desde el año 1998 a la fecha junto conensayos de bombeo. Estos controles indican la involución del sistema fisurado con una merma en elalmacenamiento, sumado a problemas de intrusión salina por inducción.Palabras clave: Sistemas fracturados, sobre-explotación, intrusión salina, Montevideo, Uruguay1) INTRODUCCIÓN1.1) ObjetivosA partir de los datos de monitoreo y deensayos de bombeo de 19 pozos se planteodeterminar la relación entre el caudal extraídoy los descensos de los niveles estáticos delacuífero para establecer el grado de sobreexplotaciónque sufre el acuífero actualmente.Por otra parte se pretende establecer unaplanificación ordenada en el uso del acuíferoRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 33

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...para evitar el agotamiento del recurso y evitaren la zona costera del Río de la Plata, laintrusión salina generada por inducción.1.2) Geología.El área se encuentra en el bordesuroeste del Lineamiento Santa Lucia - Aiguá- Merín (SaLAM) definido por Rosello et al(1999). En la zona de estudio las litologíasmás antiguas corresponden a la FormaciónMontevideo de edad Arqueano - Proterozoicay están constituidas por rocas metamórficasde grado bajo a medio que ocupan cerca del90% del área. Se desarrollan en una faja deaproximadamente 30 km de ancho con unrumbo general E-NE. Es un cinturónmetamórfico situado al sur del Cratón del Ríode la Plata, actualmente denominado TerrenoPiedra Alta. El resto corresponde a depósitosTerciarios (Fm Fray Bentos), Cuaternarios(Fm. Libertad) y depósitos actuales (Dunas yarenas costeras) localizados en la zona costeradel Río de la Plata.Figura 1: mapa de ubicación de Uruguay en laregión.Figura 2: mapa de ubicación de la zona de estudio.En el registro tectónico se aprecianvarias etapas de deformación, dichos eventosafectaron preponderantemente a las rocas delbasamento cristalino y controlaron losprocesos de depositación sedimentaria.EL evento orogénico Transamazónico,afecta a la Formación Montevideo, generandodeformaciones en régimen dúctil-rúptil. Ladirección principal de éste fenómeno es NS ysu complementaria EW. No ha sido posibledistinguir apropiadamente la deformación enrégimen rúptil de este evento, puesto queactualmente se superponen otras posteriores;sin embargo Cardelino y Ferrando (1969),estiman que serían las de direcciónN30/40NW, por estar rellenas de filonespegmatíticos. Esto implica una fase distensivahacia el final del evento, en régimen dúctilrúptil,puesto que algunos de éstos filonesgeneran pliegues y formas irregulares(Montaño et al 2000).La fracturación N70E conbuzamientos varios, constituye la principaldirección del Lineamiento SaLAM en el quese incluye la Cuenca Pull Apart de SantaLucía (Cretácica) que se encuentra comolímite a la zona de estudio. Es el eventoregional más importante, siendo las restanteslineaciones las conjugadas y subsidiarias deella. Paralelamente a esta cuenca, se hanformado otras de menor tamaño generadaspor hundimiento o levantamiento de bloques,producidos por los sistemas de fallamientoslístricos asociados a la génesis y evolucióntranspresional - transtencional delRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 34

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...Lineamiento SaLAM y a reactivacionesdurante el Terciario inferior.La actividad tectónica genera tres tiposde fracturas en la zona; las Diaclasas deTensión (a=1) que derivan de la deformaciónplástica que provoca fracturación con unaescasa o nula interconexión entre diaclasaslimitando la capacidad de almacenamiento.Este tipo de tectónica desarrolla acuíferospobres. El segundo tipo son las Fracturas deTensión (a=2) que tienen generalmente grancapacidad de almacenamiento debido a suorigen tensil. Estas forman redes de fracturasinterconectadas que constituyen grandesespacios para la circulación y almacenamientode agua, desarrollando buenos acuíferos. Sonlas más frecuentes dentro de la región y lospozos de mayor rendimiento están ubicadosen su ámbito, destacándose los rumbos NS delas mismas. El tercer tipo lo forman lasFracturas de Corrimiento. Es muy complejo elefecto que tiene ésta fracturación en elalmacenamiento de agua. En algunos casoslas fracturas están bastante cerradas por elefecto de presiones residuales, que limitan elespacio entre bloques. En otros, puede existiruna fuerte fracturación ligada a una posteriore intensa alteración con formación de arcillasque limitan la permeabilidad. También puedesuceder que las fracturas estén rellenas pormateriales arenosos, mejorando las cualidadeshidrogeológicas y transformándola en unacuífero (Montaño et al 2000).Puede suceder que dos o más fallas decorrimiento se corten formando un eje deintersección creando grandes espacios ocavernas lo que permite caudalesexcepcionales.de fracturas. La acumulación y circulación deaguas subterráneas en la zona de PuntaEspinillo se desarrolla en un sistemageológico discontinuo formado por rocasmetamórficas de bajo a mediano grado(micaesquistos, cuarcitas, anfibolitas y gneis).Las fracturas portadoras son de tipo tensional,con direcciones preferenciales N-S y E-W.Las rocas gnéisicas presentan mayor densidadde fracturas, y porosidad efectiva y son lasque tienen mejor capacidad dealmacenamiento.Debido a que la mayoría delBasamento Cristalino está cubierto porsedimentos de baja permeabilidad (FormaciónLibertad), la recarga se da principalmente porla infiltración de los arroyos y cañadasencauzadas en fracturas.2 - PRESENTACIÓN DE LOS DATOS.En función de la alta densidad depozos (4 pozos por km 2 ) y la constatación dedescensos de los niveles estáticos que enalgunos casos llegaron al extremo dedescenso total en el pozo (seco) se procedió arealizar un monitoreo y evaluación de lasituación con el fin de establecer las medidasde recuperación del sistema hidrogeológico.Se analizaron los datos de monitoreorealizado por DINAMIGE y la Facultad deCiencias durante los años 2000 y 2001.Además se seleccionaron pozos para ensayosde bombeo, que aportaron excelenteinformación para la caracterización hidráulicadel acuífero y establecer los radios deinfluencia.1.3) Hidrogeología:En la mayoría del área el aguasubterránea se almacena y circulaprincipalmente en fracturas. Los nivelesalterados son de poco espesor, no mayor a loscinco metros, sin importancia hidrogeológica.En estas regiones las estructuras de drenaje seemplazan generalmente a lo largo de sistemas3 - ANÁLISIS DE LOS DATOS3.1) Análisis de los NE:Se ha constatado que los 19 pozosconsiderados han tenido una recuperaciónparcial de los NE, estando la misma vinculadaprincipalmente a los meses de invierno debidoa los registros excepcionales de lluvia de estaestación, pero la tendencia general es alRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 35

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...descenso de los NE y no a la recuperación delos mismos. En función de los diferentescomportamientos se pueden analizar los datosen base a la importancia del descenso y/oascenso, para ello se generaron cuatrocategorías:Categoría DescensoLeve0 a 4 metrosPoco importante 4 a 6 metrosImportante 6 a 8 metrosMuy importante 8 a 10 metros ( o más de 10 m)Tabla 1: categorías de los descensos y/o ascenso.A continuación se presentan las tablas 2 y 3que muestran los datos de los NE relevados yla evolución de los mismos respectivamente.NºPozoNEant.Mar-00Jun-00Ago-00Nov-00Mar-01May-0120 10,00 10,85 8,34 7,50 7,65 * 8,0727 9,00 6,33 0,70 * 0,59 * 1,9730 10,50 17,46 11,99 9,23 8,72 * 9,3436 12,50 20,84 15,40 14,26 14,33 * 21,4242 16,50 21,81 13,10 11,04 8,08 * 8,4946 15,00 25,62 17,93 15,63 15,83 19,00 17,6047 19,00 * * 15,04 15,22 18,44 16,0049 13,20 * * 10,06 10,54 13,04 12,5953 18,80 34,95 25,70 19,76 16,92 * 24,6754 33,50 44,77 36,48 29,72 28,84 38,16 33,9757 14,00 * * 12,38 11,74 16,38 13,7858 12,60 * * 9,7 9,77 31,2 10,5459 7,00 * 17,78 12,30 11,69 24,33 14,6161 21,60 28,73 25,00 22,45 20,85 * 24,4262 21,00 * * 26,12 23,23 27,87 27,0465 7,00 * 7,03 6,53 6,62 * 6,9069 6,00 7,38 2,52 2,23 3,00 * 4,6572 19,50 19,42 16,60 15,60 15,89 * 17,0774 24,00 28,42 20,05 18,28 20,33 * 22,72Tabla2 : Niveles Estáticos medidos (m)Nº de Ant marjun-0ago-0nov-00jun-ago-nov00 ant-Pozo -mar-00may01 may0120 -0,85 2,51 0,84 -0,15 -0,42 1,9327 2,67 5,63 -- -- -1,38 7,0330 -6,96 5,47 2,76 0,51 -0,62 1,1636 -8,34 5,44 1,14 -0,07 -7,09 -8,9242 -5,31 8,71 2,06 2,96 -0,41 8,0146 -10,62 7,69 2,30 -0,20 -1,77 -2,6047 -- -- -- -0,18 -0,78 3,0049 -- -- -- -0,48 -2,05 0,6153 -16,15 9,25 5,94 2,84 -7,75 -5,8754 -11,27 8,29 6,76 0,88 -5,13 -0,4757 -- -- -- 0,64 -2,04 0,2258 -- -- -- -0,07 -0,77 2,0659 -- -- 5,48 0,61 -2,92 -7,6161 -7,13 3,73 2,55 1,60 -3,57 -2,8262 -- -- -- 2,89 -3,81 -6,0465 -- -- 0,50 -0,09 -0,28 0,1069 -1,38 4,86 0,29 -0,77 -1,65 1,3572 0,08 2,82 1,00 -0,29 -1,18 2,4374 -4,42 8,37 1,77 -2,05 -2,39 1,28Tabla 3: Evolución de los NE (m)3.1.1) Periodo marzo de 2000 (verano)Los pares de datos utilizados en este períodoson los NE llamados Anteriores quecorresponden al NE en el momento deentregada la perforación; y los NE medidos enMarzo de 2000. Se detecta que casi todos lospozos experimentan descensos en los NE,solo dos de ellos (27 & 72) presentan, un leveascenso en el NE. Los descensos en algunoscasos son muy importantes, llegando a 16mpor debajo el NE inicial.Desde el punto de vista hidrogeológico, lospozos se sitúan principalmente en fracturascon rumbo NS a N10E.En el pozo 72 el descenso del NE puede estaramortiguado por la recarga inducida por elrío. Esta situación viene acompañada por elinconveniente de una posible contaminaciónde los pozos por aportes salinosEl resto experimentan descensos de diferentesmagnitudes.Magnitud del descenso Pozos.0-4m 20; 694-6m 42; 746-8m 30; 618-10m o +10m 36; 46; 53; 54Tabla 4: magnitud de los descensos de NE enMarzo 2000.El pozo 20 extrae muy poca agua, unos2000 l/h, con bajo o nulo funcionamiento, enuna zona donde no existen pozos cercanos,con lo cual no tiene interferencia, lo queexplica que el descenso en el mismo sea leve.El pozo 69 se localiza cercano a una fracturadonde se encauza una cañada que secomunica con el río, situación que estaríacausando una recarga inducida con lo cual eldescenso del NE es amortiguado.Los pozos con descensos de 8 a 10m o másse encuentran en la zona de mayor densidadde pozos por hectárea, con una alta tasa deextracción de agua y el mayor registro deRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 36

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...horas de bombeo promedio en verano de18h/día..El pozo 36, de Sergio Cabrera, con uncaudal de 21.500 l/h, experimenta undescenso de 8.34 m en su nivel estático,respecto a su nivel original. Por otra parte,riega intensamente unas 10 hectáreas y esprobable que exista interferencia con lospozos 46 y 47 al encontrarse en la mismafractura.Los pozos 53 y 58, se ubican dentrodel perímetro de mayor densidad y extracciónde la zona considerada. Ambos se sitúan enfracturas de rumbo NS. El pozo 58, con uncaudal de 3000 l/h, se sitúa en la mismafractura NS que el pozo 53; éste último extraeun caudal de 6000 l/h, y realiza un riegointensivo, con lo cual se plantea una posiblesituación de interferencia entre ambos pozos,lo que podría estar reflejado en el descensomuy importante del NE en el pozo 53.3.1.2) Período Junio de 2000. (otoño)Los pares de datos utilizados fueron Marzo yjunio de 2000. Se detecta que todos los pozosexperimentan recuperaciones en los NE. Lasrecuperaciones oscilan entre los 2.50m hasta9.25m respecto a los NE de marzo. Los queexperimentan mayores recuperaciones son lospozos 42, 53, 54 y 74. Hidrogeológicamentelos pozos se sitúan en fracturas NS, el patrónde distribución de los pozos con mayorrecuperación debido principalmente a tenermayor capacidad de recargarse al haberexperimentado el mayor registro de descensoen sus niveles estáticos..615061496148REFERENCIASNiveles Freáticos:sin datoshasta 4 m4 a 6 m6 a 8 m8 a 10 mCallesCurva Límite de ZonasEVOLUCION MARZO-JUNIO DE 2000727467Rebella5853616254 364657 59DHBC654969B. MuñozEvolución de NE614742303547O'HigginsNE (m)Mesesanterior Mar-00 Jun-00 Ago-00 Nov-00 Mar-01 May-010,005,0010,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,0050,00Figura 3 Grafica de evolución de los NE.202730364246474953545758596162656972746146442443262744420445446Figura 5: evolución NE de marzo a junio de 2000.3.1.3) Periodo Agosto de 2000 ( invierno)Los pares de datos utilizados fueron junio yagosto de 2000. Se aprecian síntomas derecuperación en todos los pozos, pero enmenor magnitud que en junio, destacándosecomo máximo el pozo 54 con que se recuperó6.76m sobre el nivel del mes de junio.61506149REFERENCIASNiveles Freáticos:sin datoshasta 4 m4 a 6 m6 a 8 m8 a 10 m33447 448EVOLUCION JUNIO- AGOSTO DE 200074449 45061506149REFERENCIASNiveles Freáticos:sin datoshasta 4 m4 a 6 m6 a 8 m8 a 10 mCallesCurva Límite de ZonasEVOLUCION A MARZO DE 20007465DHRebella69614861476146442CallesCurva Límite de Zonas4432627444722044567Rebella5853614230624463354 3635464757 59DHBC654969447 448B. MuñozO'Higgins449 45061486147726762585361423057 59495436BC464735B. MuñozO'HigginsFigura 6: evolución NE de junio a agosto de 2000.262733614644244344420445446447 448 449 450Figura 4: evolución NE a marzo de 2000.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 37

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...3.1.4) Periodo Noviembre de 2000(primavera)Los pares de datos utilizados fueron agosto ynoviembre de 2000. En este periodo seaprecia que 10 de 18 pozos experimentandescensos leves que fluctúan entre 0.10 m y 2m, el resto experimentan ascensos leves queoscilan entre 0.10m y 3m. En este periodo, seregistraron altas precipitaciones que nojustifican las leves fluctuaciones de los NE.MesesPrecipitaciones (mm)Agosto 128Setiembre 133Octubre 102Noviembre 77diciembre 107Tabla 5: precipitaciones, año 2000. (Tomados deStapff et al 2001).La zona de descensos exhibe un patrón dedistribución con trens EW y NSLUVVIA (mm)61506149614861476146442200150100500REFERENCIASNiveles Freáticos:Callessin datosRecuperacionesDescensosCurva Límite de Zonas2614327443 444EVOLUCION AGOSTO-NOVIEMBRE DE 200072204457467Rebella58536142Figura 7: evolución NE de agosto a noviembre de2000PRECIPITACIONES17418840enero febrero marzo abrilMESES (AÑO 2000)Figura 8: Histograma de Pluviometría en la zonadurante los meses de verano de 2001.(Tomado deStapff et al 2001).62446335430 354636475744759DHBC654969448B. MuñozO'Higgins449 450NE acotados (m)1412108642EVOLUCIÓN DEL ACUIFERO MARZO 2000 A MAYO 20019,883,162511,619,11785714312,0305263211,1780anterior Mar-00 Jun-00 Ago-00 Nov-00 Mar-01 May-01Medidas (meses)Figura 9: evolución promedio de lo NE en elacuífero en el período considerado.La tendencia general de los NE en el acuíferocomo se desprende de los análisis anterioreses al descenso, pues las medidas efectuadasen marzo de 2001 muestran descensosimportantes, si bien en este periodo de veranose bombearon poco los pozos debido a laabundancia de precipitaciones registradas enel mismo (Stapff et al 2001). Lo que reflejaque a pesar de las buenas condiciones derecarga igualmente la extracción de agua esexcesiva debido al mantenimiento deldescenso del acuífero.3.2) Pozos en los que se infieren problemasde salinización en función de la evoluciónde los NE y de la ubicación de los pozos(53%).Se entiende, desde el punto de vistahidráulico, por “Peligro de Salinización” a lasituación en la cual, el NE de los pozosdesciende por debajo del Nivel de Referencia,teniendo en cuenta la proximidad de la fuentede aguas salobres. Cuando esto ocurre, sefavorece la entrada de la cuña salina hacia elacuífero, lo que puede generar la salinizacióndel agua del mismo, haciéndola inapropiadatanto para riego como para consumo humano.En los 19 pozos considerados, se constatan 7pozos que en algún momento han tenido NEcon cotas negativas, algunos con más de 10metros.5,8Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 38

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...Nº dePozoNE i(m)Mar-00NE(m)Jun-00NE(m)Ago-00NE (m)Nov-00NE (m)Mar-01NE (m)53 5,58 -10,57 -1,32 4,62 7,46 -----54 -0,74 -12,01 -3,72 3,04 3,92 -5,4058 10,93 ----- ----- 13,83 13,76 -7,6759 15,76 ---- 4,98 10,46 11,07 -1,5761 4,48 -2,65 1,08 3,63 5,23 ----62 2,84 ----- ----- -2,28 0,61 -4,0374 -3,30 -7,72 0,65 2,42 0,37 ----Tabla 6: Muestra los pozos que poseen NE pordebajo del Nivel de Referencia (signo negativo)en función del tiempo.Salvo los pozos 61 y 53 que nopresentan síntomas, el resto (65, 69, 72 y 74)muestran tendencias al descenso de los NE yse corresponden con pozos salinizados, loque indicaría que las fracturas portadoras secomunican con el Río el cual presenta unasalinidad temporal que puede alcanzar hastalos 22000 ppm de NaCl (SHOMA, com pers).3.3) Caracterización de la Capacidad delAcuífero.En función de los datos obtenidos serealizó la correlación entre caudal y caudalespecífico con el fin de establecer lacapacidad potencial del acuífero .Caudal Específico (m3/h/m4,003,002,001,00-1,00Correlación entre Caudal Específico y Rendimiento de Pozos0,000,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0Caudal (m3/h)Serie1Lineal (Serie1)y = 0,0914x - 0,3093R 2 = 0,8731Figura 10: Gráfico de correlación entre Caudal(m 3 /h) y Caudal Específico (m 3 /h/m).valores experimentales de los caudales y surelación con los caudales específicos, los quenos dan un índice de la capacidad del acuíferofisurado.Caudal específico m3/h.m Caudal (m3/h)1 14.32492 25.26583 36.20674 47.1477Tabla 7: Datos de caudal por metro de descensopara el acuífero.Estos datos deben ser tomados comoreferencia puntual del sistema fisurado yreflejan una zona con gran densidad defracturas, alta porosidad lo que determinagran capacidad de almacenamiento ycirculación de agua subterránea.3.4.) Cálculo de la distancia de InfluenciaDefinimos distancia de influencia a la medidaentre un pozo bombeado y el punto donde noexiste depresión del acuífero. Esta distancia secalcula mediante un pozo de bombeo y unpozo de observación situados en una mismafractura. Los resultados se grafican y secalcula esta distancia. El concepto es similaral de radio de influencia pero asumimos ladenominación de distancia de influencia1 alpresentarse sobre un sistema fracturado.Para este caso, no se cumpleestrictamente la definición de Radio deInfluencia ni la metodología habitual para sucálculo, debido a la heterogeneidad delmedio. Pero, por otra parte, la gran densidadde fracturas y la comprobación mediante losensayos de bombeo de los fenómenos deinterferencia entre pozos, permiten, parapozos situados en la misma fractura, inferiruna medida análoga al radio de influencia.Del análisis del gráfico se puedeconcluir que para pozos que tienen 10m 3 /h sucaudal específico es de 0.60m 3 /7h.m y paravalores superiores a 20m3/h los caudalesespecíficos son mayores a 1.5m 3 /h.m Delanálisis de la ecuación de tendencia surgen losRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 39

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...Descenso máximo al mismo tiempo eambos pozos (m)Descenso máximo al mismo tiempo en ambos pozos(m)051015Estimación de DI para los pozos 65 & 691 10 100 100002468101214161820Estimación del DI para los pozos 57 & 59Distancia entre los pozos (m)1 10 100y = -3.7112Ln(x) + 14.03R 2 = 1Distancia entre los pozos (m)Serie1Logarítmica (Serie1)Figura 11: Gráfico para el cálculo de la Distanciade Influencia entre los pozos 57 & 59.Serie1Logarítmica (Serie1)y = -3.4464Ln(x) + 18R 2 = 1Figura 12: Gráfico para el cálculo de la Distanciade Influencia entre los pozos 65 & 69.Con estos datos y suponiendo que lafractura que comunica a cada par de pozos seprolonga en su longitud y se mantuviera lamisma porosidad de fractura, podríadeterminarse el valor de D.I.(distancia deinfluencia). Dichos valores se muestran en latabla 8.Par de Pozos Distancia entrepozos (m)Distancia deInfluencia (m)59 & 57 40 4465 & 69 170 186Tabla 8 Cálculo de la Distancia de Influencia .Los datos determinan que la distanciade influencia varía entre 44m 186mreflejando la gran heterogeneidad del acuíferodebido principalmente a la geometría,conexión y porosidad del sistema de fracturasconsiderados.4 - CONCLUSIONESDe los datos se desprenden las siguientesconsideraciones:• Desde el punto de vista geológico,mediante fotointerpretación se hadeterminado que la mayoría de los pozosse sitúan en fracturas de rumbo NS conbuzamientos verticales al igual que suscomplementarias. Además de los ensayosde bombeo se desprende que existeinterferencia en pozos que no se situaríanen la misma fracturas, con los cual seinfiere la existencia de fracturashorizontales que conectan los pozos y queno fueron detectadas porfotointerpretación.• De los 19 pozos considerados, aunquemuestran tendencias "parciales" a larecuperación, asociada principalmente a laexcepcionales periodos de lluvia enverano la resultante marca un descensogeneralizado de los niveles estáticos,indicativo de una sobreexplotación delacuífero.• El 53% de los pozos consideradospresentan características que permiteninferir un potencial riesgo de salinización.Algunos de ellos, los pozos 65, 69, 72 y74 presentan riesgo por su proximidad alas aguas salinas del Río de la Plata, queposee una concentración salina que varíaentre 0-22000 ppm de NaCl. Conevidencias de que los niveles estáticos sesitúan por debajo del nivel del Río de laPlata• Mediante ensayos de bombeo se realizó lacorrelación entre caudal y caudalespecífico con el fin de establecer lacapacidad potencial del acuífero. De losresultados surge que para pozos quetienen un caudal de 10m 3 /h el caudalespecífico es de 0.60m 3 /h.m y los mayoresa 20m 3 /h sería el caudal especificosuperior a 1.5m 3 /h/m. Estos datos debenser tomados como referencia puntual delRevista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 40

MONTAÑO, J. et al. Determinación de la capacidad...sistema fisurado en cuestión y describenun área con gran densidad de fracturas,alta porosidad lo que determina grancapacidad de almacenamiento ycirculación de agua subterránea ..• Debido a la gran densidad de fracturas yla comprobación mediante los ensayos debombeo de los fenómenos de interferenciaentre pozos, se calcularon las medidasanálogas a los radios de influencia entrelos pozos y sus respectivos piezómetros.Se comprobó que la distancia deinfluencia varía entre 44m y 186maproximadamente. Reflejando la granheterogeneidad del sistema.5 - Bibliografía:CARDELINO, F & FERRANDO, F.1969. Carta Geológica del Departamento deMontevideo. A escala 1:100000. Universidadde La República - Uruguay.CUSTODIO, E & LLAMAS, MR.1996. Hidrología Subterránea 2° Edición.Vol. I y II. Editorial Omega – Barcelona –España.GUSTAFSON, G & KRASNY, J1994.Crystalline rock aquifers: theirocurrense, use and importance.. AppliedHydrogeology 2(2):64-75.MONTAÑO J.& CHULEPIN H.1992.Carta Geológica de Montevideo. C. S. I.SOGREA.MONTAÑO, J.; GUÉRÈQUIZ, R;COLLAZO, P.; MARTÍNEZ PAULO, DAROSA FILHO, E. F. & HINDI, E. (2001)Planificación Para La Recuperación EnSistemas Hidrogeológicos Discontinuos -Punta Espinillo – Uruguay RevistaLatinoamericana de Hidrogeología. Nº 1 pp15-26 (ALHSUD).ROSELLO, E; DE SANTA ANA, H& VEROSLAVKY, G 1999. LineamientoSanta Lucia - Aiguá - Merin (Uruguay): Unrifting Transtensivo Mesozoico AbortadoDurante la Apertura Atlántica. Boletim do 5ºSimpósio sobre o Cretáceo do Brasil e 1ºSimposio sobre el Cretácico de América delSur Serra Negra -SP Brasil 29 /08 al 02/09 de1999.STAFF, M , PENA, S; CARRION, R;MASSA, E; BERGALLI, L; IARDINO, G; &HEINSEN, W. 2001 El acuífero de PuntaEspinillo. Revista Geológica Uruguaya- Vol1 Nº1 pp 8-17.VAZ CHAVEZ, N. 1991. Análisisestructural del área de PuntaEspinillo.(inédito)WALTHER, K. 1947. Estudiopetrográfico de la Formación Montevideo.Instituto Geológico del Uruguay.Revista Latino-Americana de Hidrogeologia, n.3, p. 19-31, 2003. 41