COMISIN NACIONAL DEL AGUA Subdireccin General Tcnica Gerencia

COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA Subdirección General Técnica Gerencia de Aguas Subterráneas DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRANEA EN RELACION CON DIVERSOS PROYECTOS CONSTRUCTIVOS. Ing. Rubén Chávez Guillén ESPECIALIDADES TÉCNICAS DE LA CÁMARA MEXICANA DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN Noviembre, 2007.

AGUA SUBTERRANEA: RECURSO VITAL PARA EL DESARROLLO El subsuelo: Ø Única fuente permanente en 50% del territorio mexicano. Ø Fuente preferencial para los sectores urbano, industrial y rural, aun en las regiones lluviosas. Ø Sustenta el riego de dos millones de hectáreas(1/3 de superficie total). Ø Suministra un 70% del agua requerida en ciudades (55 mh). Ø Abastece a la gran mayoría de los desarrollos industriales y a casi la totalidad de la población rural. EXTRACCIÓN Y USO DEL AGUA SUBTERRANEA ( 3 %) DOMESTICO ABREVADERO ( 20 %) ( 6 %) INDUSTRIAL EXTRACCIÓN TOTAL : ± 28 000 Mm 3 (100 %) ( 71 %) PUBLICO URBANO AGRICOLA

MODELO CONCEPTUAL DE UN ACUÍFERO Manantiales DESCARGA RECARGA ARTIFICIAL Caudal base de los ríos DESCARGA Evapotranspiración NATURAL ACUÍFERO Lagos Sierra Nivel Freático Línea de costa Océano Agua salada Descarga subterránea al mar

ACUIFEROS SOBREEXPLOTADOS DE MEXICO. q Abatimiento de niveles del agua subterránea. q Minado de la reserva. q Impacto ecológico negativo: desaparición de manantiales, vegetación nativa, humedales, lagos, gasto base de ríos y ecosistemas locales. q Disminución del gasto y rendimiento de los pozos. q Pérdida de la rentabilidad de la actividad agrícola. q Deterioro de la calidad del agua subterránea. q Incremento del costo de extracción (consumo de energía eléctrica). q Asentamiento y agrietamiento del terreno.

ACUÍFERO COSTA DE HERMOSILLO CONDICIONES ACTUALES (AÑO 1999) Siete Cerros 100 1941 mar Nivel Freático Agua Salobre (m. s. n. m) 0 1999 (± 2, 000 - 8, 000 ppm) - 100 Acuífero (< 500 ppm) Agua marina - 200 (± 35, 000 ppm) - 300 Arcilla 0 10 20 30 DISTANCIA A LA COSTA 40 50 60 (Km) ELEVACIÓN SOBRE EL NIVEL DEL MAR (m) La intrusión salina ha afectado una faja de unos 15 Km a partir del litoral, donde la salinidad del agua varía entre 2, 000 y 10, 000 ppm.

ELEVACIÓN 40 20 D´ PHB-09 60 Kino 80 PCH 1 100 D Montecristo 120 Sta. Cecilia PERFIL DE RESISTIVIDAD P 01 0 AGUA DULCE -20 -40 -60 -80 -100 AGUA SALOBRE -120 -140 SECCIÓN D-D´ AGUA SALADA -160 -180 FONDO ROCOSO -200 -220 -240 -260 -280 -300 La interpretación de los sondeos geofísicos se correlaciona con los datos y registros obtenidos en pozos. 5 10 15 20 25 DISTANCIA A LA COSTA EN Km. 30 34

Hundimiento del Terreno en el Valle de México Ademe de pozo PALACIO DE MINERIA ALAMEDA CENTRAL Nivel original del terreno Ademe del pozo

El Impacto de la Urbanización en el Ciclo Hidrológico • Reducción de la recarga natural del acuífero y de la evapotranspiración • Recarga incidental por fugas en las redes hidráulicas • Desaparición de humedales, lagos y manantiales • Modificación natural del drenaje • Contaminación puntual y difusa de las fuentes de agua • Microclimas Acuifero

LA IMPORTANCIA CRECIENTE DE LA RESERVA DE AGUA SUBTERRANEA v Después de los casquetes polares, el subsuelo contiene la mayor reserva de agua dulce del planeta. v Esta reserva, en gran parte no renovable, reviste importancia para compensar las variaciones de la disponibilidad de agua superficial y para dar flexibilidad al manejo integrado de los recursos hídricos. v Su importancia será aún mayor donde se acentuen las sequías a causa del cambio climático global. v La reserva de agua subterránea (en gran parte no renovable) permite regular las variaciones – estacionales, anuales y de largo plazo- de la precipitación pluvial. Pero este recurso estratégico se está minando al ritmo de 5, 400 hm 3/a.

EXPLORACIÓN GEOLÓGICO-GEOFÍSICA Geofísica: métodos indirectos. Cartografía geológica. Perforación exploratoria.

Perforación exploratoria y registros geofísicos en pozos Pruebas de bombeo: características hidráulicas del acuífero

Monitoreo Piezométrico Nivel Freático ACUÍFERO

PERCEPCION REMOTA

EVAPOTRANSPIRACIÓN REAL DE LA VEGETACIÓN NATURAL EN EL ESTADO DE SONORA Basado en el análisis de NOAA y MODIS. Las áreas agrícolas y urbanas aparecen en blanco.

ESTRATEGIA INTEGRAL PARA EL MANEJO SUSTENTABLE DE LOS ACUÍFEROS Manejo de la demanda: Participación social Ordenamientos de acuíferos Cambios de uso suelo/agua Tecnificación del riego y reconversión de cultivos Monitoreo y evaluación del recurso Uso conjunto agua subterránea/superficial Manejo de la evapotranspiración Desalación Recarga artificial Cosecha de lluvia Cada acuífero requiere de una estrategia diseñada a su medida, que en adelante deberá incluir acciones para, en su caso, atenuar el impacto del cambio climático.

LA DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRANEA LEY DE AGUAS NACIONALES (LAN): ARTÍCULO 22. - “Para el otorgamiento de asignaciones y concesiones, La Comisión publicará la disponibilidad de aguas nacionales en los términos del reglamento, por cuenca, región o localidad”. NOM-011 -CNA-2000, Conservación del recurso agua-Que establece las especificaciones y el método para determinar la disponibilidad media anual de las aguas nacionales. Publicada en el Diario Oficial de la Federación el 17 de abril de 2002. Disponibilidad de agua subterránea = Recarga total media anual _ Descarga natural comprometida _ Volumen Concesionado La variabilidad natural de la recarga y de la descarga natural es considerada aplicando valores medios de largo plazo.

DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA 252 acuíferos 30 adicionales Mediante tres acuerdos publicados en el Diario Oficial de la Federación, en fechas 31 de enero y 29 de diciembre del 2003 y 13 de agosto del 2007, se dio a conocer la disponibilidad de agua de 252 acuíferos. Se tiene en proceso la publicación oficial de un acuerdo para dar a • conocer la disponibilidad de agua de 30 acuíferos adicionales.

VEDAS DE AGUA SUBTERRÁNEA EN MEXICO A la fecha, se han establecido 145 vedas de agua subterránea, que en conjunto cubre el 53% del territorio nacional.

ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-015 -CNA-2005 SECTOR AGUA-“Requisitos para la Disposición de Aguas al Suelo y Subsuelo”

1. OBJETIVO Establece las características y las especificaciones de operación y monitoreo que deben cumplir los sistemas de disposición al suelo y subsuelo de: Ø aguas pluviales y Ø escurrimientos superficiales, con el objeto de proteger la calidad del agua de los acuíferos.

2. CAMPO DE APLICACIÓN: Ø Aplicable a obras, tanto nuevas como existentes, expresamente diseñadas para la disposición de aguas pluviales y escurrimientos superficiales al suelo y subsuelo Ø Corresponde a los permisionarios de las obras su cabal cumplimiento. Ø No aplica a las obras situadas en terrenos cársticos (zona no saturada y acuífero).

IMPACTO DE LA URBANIZACION SOBRE LAS COMPONENTES DEL CICLO HIDROLOGICO Terreno natural 10 -20% urbanizado 65% Evaporación 75% Evaporación 15% 28% Escurrimiento 7% Infiltración 10% Infiltración 75 -100% urbanizado 30 -50% urbanizado 55% Evaporación 40% Escurrimiento 5% Infiltración 21% Infiltración profunda 47% 50% Evaporación Escurrimiento 15% Infiltración profunda 3% Infiltración 5% Infiltración profunda

IMPACTO DE LAS LLUVIAS TORRENCIALES (CIUDAD DE MÉXICO) Inundaciones en Viaducto e Iztapalapa

ACARREO DE RESIDUOS SÓLIDOS Y LÍQUIDOS EN ESCURRIMIENTOS SUPERFICIALES

METODOS O TIPOS DE RECARGA ARTIFICIAL Presa derivadora Fuente de agua de recarga Cauce Nivel Estático Bordo Toma Sedimentación Acuífero Pozos para recuperación Estanque de infiltración Acondicionamiento de cauces Estanque de infiltración Superficial Superficie del terreno Tirante de agua Inundación o sobre riego Concreto Agua de recarga Cementación Ademe Subsuperficial Nivel estático Estrato semiconfinante Directo Acuífero confinado Cedazo 2 rw Engravado Acuífero Zona no saturada Nivel freático

EL SUBSUELO: PLANTA DE TRATAMIENTO NATURAL AGRICULTURA INDUSTRIAL Intercambio Iónico Biodegradación Superficie Freática Adsorción Precipitación Volatilización ACUÍFERO ZONA SATURADA Dispersión Dilución ZONA NO SATURADA Filtración URBANO

Plan General del Anteproyecto de NOM Agua Pluvial y Escurrimiento Superficial SUELO Condición natural: mínimas restricciones SUBSUELO Requiere prevenir la contaminación de los acuíferos ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL AGUA PLUVIAL • Debido al transporte de residuos sólidos y líquidos: • Captada en azoteas, tejados y techumbres de zonas residenciales, comerciales e industrias limpias. • No se permite inyección en zona saturada, • Requiere pretratamiento y remoción de contaminantes, • Requiere monitoreo en superficie y en acuífero • Se permite en zona saturada o, no saturada, y -Sólo requiere pretratamiento.

DISPOSICIÓN DE AGUA DE ESCURRIMIENTO SUPERFICIAL EN ZONA NO SATURADA Restricciones: -Sólo permitido en zona no saturada , -Requiere pretratamiento, -Remoción >30% de contaminantes, -Monitoreo en superficie, -Monitoreo del acuífero si Q>100 lps

DISPOSICIÓN DE AGUA PLUVIAL CAPTADA EN TECHOS Y AZOTEAS AL SUBSUELO Restricciones: sólo requiere de pretratamiento. Zona no saturada Pozo de inyección acuífero

5. ESPECIFICACIONES GENERALES CASOS NO PERMITIDOS Ø 5. 1 Terrenos previamente contaminados (suelo, subsuelo, agua subterránea). Áreas de deslaves, pendientes abruptas, inestables. Zonas reglamentadas (SEMARNAT) Ø 5. 2 Disposición de aguas residuales o la mezcla de éstas con aguas pluviales y de escurrimiento superficial. Ø 5. 3 Afectación a aprovechamientos, obras civiles o a terceros. Movilización de contaminantes.

CASO DE EXCEPCIÓN: PENÍNSULA DE YUCATÁN Ø Más del 30% del agua de lluvia se infiltra en los afloramientos de caliza kárstica Ø No hay escurrimiento superficial YUCATAN Ø No hay redes de drenaje convencional. QUINTANA ROO CAMPECHE FUENTE: INEGI. - CONTEO DE POBLACION Y VIVIENDA 1995

RECARGA ARTIFICIAL CON AGUA RESIDUAL TRATADA Pretratamiento: Filtración Sedimentación Cloración Agua cruda Infiltración Tratamiento natural en el subsuelo Recuperación. Postratamiento: Desinfección Potabilización INDUSTRIAL Uso AGRICOLA PUBLICO URBANO Y DOMESTICO

SISTEMA DE RECIRCULACIÓN: Tratamiento-recarga artificial-tratamiento natural-recuperación Planta de Tratamiento Agua. Residual Agua Tratada Recuperación Pozos de Inyección Acuífero

DESALACION: ¿FUENTE FUTURA OBLIGADA EN LAS ZONAS COSTERAS? El desarrollo de la desalación y la gradual disminución de su costo, han incrementado la factibilidad de utilizar agua salada, abriendo amplias perspectivas para impulsar sectores de alta rentabilidad. Desarrollo urbano, turístico e industrial Planta desaladora Agua salobre n. m. m mar -60 Agua dulce Interfase Salina Agu a s alo b re Agua marina Acuacultura

CAPTACIÓN DE AGUA DULCE EN LA FAJA COSTERA Desarrollos urbanos, turísticos e industriales Pozos Acuacultura

CAPTACION DE AGUA EN LA ZONA DE INTERFASE Pozo Acuífero 2 1 Agua salada Agua salobre 1 – Posición natural 2 – Con bombeo Si el pozo no es bien diseñado, equipado y operado, el agua salobre/salada asciende, incrementando la salinidad del agua extraída.

CAPTACION DE AGUA DULCE EN LA ISLA DE COZUMEL, Q. ROO. En la isla de Cozumel, cerca de 200 pozos someros (“puyones”), de 8 a 12 m de profundidad, dispuestos en batería, suministran cerca de 200 l/s a la población y zona turística.

ZONA DE CAPTACION LAGUNA DE COYUCA Zona de fosas sépticas Pupyi n ognweell ss Pum Oril la d e la lagu na Zona de Protección OCÉANO PACÍFICO LEYENDA 3 Elevación (msnm) W 1 Noria Pozo de bombeo o puyón Pozo de PVC existente Zona de NO 3, Coliformes fecales, grasas y aceites Ori lla del ma r Zona de agua salobre

EXPLORACIONES BASICAS POZO EXPLORATORIO 1 (DIC 1997) m ~ ~ ~ ~ Arenas finas Qz y limos, 1. 0 cafés. Origen: granitos Arenas finas cafés, Qz 6. 0 Arenas grano medio 7. 0 café claras, Qz CONDUCTIVIDAD Nivel freático (m. S/cm) PROFUNDIDAD (m) 0. 0 POZO Pozo exploratorio 1 EXPLORATORIO 1 Agua dulce Zona de difusión Agua salad a Arenas gruesas café claras, frags. conchas 14. 0 Arenas grano medio grises, frags. conchas y micas. Origen: gneiss 18. 0 Arenas finas grises, frags. conchas y micas. Origen: gneiss 31. 0 Pozo exploratorio 2