Eugenio Celedn, Jaime Muoz, Jos F' Muoz, Fernando Peralta REUNIN DE ALHSUD MARTES 29 DE JUNIO 2004

1
Eugenio Celedón, Jaime Muñoz, José F. Muñoz,
Fernando Peralta REUNIÓN DE ALHSUD MARTES 29
DE JUNIO 2004

• CRITERIOS PARA DETERMINAR LOS DERECHOS DE
  APROVECHAMIENTO SUSCEPTIBLES DE OTORGAR EN UN
  ACUIFERO

2
TEMARIO

• Descripción del problema
• Funcionamiento de un acuífero
• Criterios

3
Descripción del problema

• La E. Corte Suprema, mediante sentencia del 5 de
  enero de 2004, relativo a la interpretación de la
  legislación de aguas subterráneas, ha producido
  importantes definiciones
• Disponibilidad ha establecido que al momento de
  resolver sobre solicitudes de aprovechamiento, se
  debe verificar la disponibilidad jurídica de
  aguas subterráneas a nivel de fuente, y no
  limitarse sólo a la constatación de la mera
  existencia fisica del recurso hídrico.
• La evaluación de disponibilidad debe tomar en
  consideración necesariamente el caudal autorizado
  para extraer por los titulares de derechos,
  careciendo de importancia la circunstancia que
  en algún momento determinado dichos titulares
  utilicen menos agua que la concedida.

4
Funcionamiento de un acuífero

• Los acuíferos son cuerpos de agua subterránea de
  naturaleza compleja que presentan una importante
  variabilidad en el tiempo y el espacio.
• Constituyen un recurso natural renovable en
  constante movimiento donde se almacena un
  importante volumen de agua finito.

5
Funcionamiento de un acuífero

• Recarga de acuíferos
• Infiltración de cauces naturales
• Infiltración de precipitaciones
• Recarga lateral acuíferos adyacentes
• Recarga inducida por depresión
• Recarga por recuperación de riego, agua potable,
  minería, industria

6
Funcionamiento de un acuífero

• Los niveles de los acuíferos fluctúan en
  respuesta a la
• variabilidad natural de las diferentes recargas
• (intermitentes, periódicas, estacionales) y a la
• variabilidad de descargas desde pozos de bombeo y
  otras.

7
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

8
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

9
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

10
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

11
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

12
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

13
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

14
Funcionamiento de un acuífero

• La capacidad de almacenamiento de un acuífero se
  define como el volumen del acuífero limitado por
  los límites superior (lleno) e inferior (vacío)
  que alcanza el nivel de la napa durante su
  fluctuación.

15
Funcionamiento de un acuífero

• En períodos de abundante recarga, los acuíferos
  se llenan y suben los niveles de agua y en
  períodos de sequía se vacían y bajan sus niveles.
• La capacidad de almacenamiento de los acuíferos
  permite redistribuir volúmenes de agua en el
  tiempo, los que se pueden aprovechar en períodos
  de escasez.
• La regulación natural de un acuífero, que permite
  la recuperación de sus niveles, varía de acuerdo
  a su propio ciclo de llenado-vaciado-llenado, el
  que puede ser estacional, anual o interanual.

16
Metodología para evaluar el caudal de explotación
sustentable de un acuífero

• El caudal de explotación, equivalente al total de
  derechos a constituir, debe corresponder a una
  explotación sustentable que no afecte el derecho
  de terceros ni al medio ambiente y debe asegurar
  que el nivel de agua subterránea fluctuará entre
  un máximo y un mínimo, manteniendo el nivel
  promedio estable en el tiempo.
• Para ello se debe cumplir que
• E(Qb) E(Qr).
• En estas condiciones de explotación, la
  regulación natural del acuífero permitirá una
  fluctuación estable de los niveles de la napa

17
Metodología para evaluar el caudal de explotación
sustentable de un acuífero

• Fluctuación de niveles estable bajo una
  explotación sustentable

18
Metodología para evaluar el caudal de explotación
sustentable de un acuífero

• Explotación no sustentable E(Qb) gt E(Qr)
• En este caso el nivel del agua subterránea
  desciende sostenidamente en el tiempo.

19
Metodología para evaluar el caudal de explotación
sustentable de un acuífero

• Métodos para aumentar la capacidad de
  almacenamiento de un acuífero
• Subir el nivel máximo de fluctuación (recarga
  artificial y otras)
• Bajar el nivel mínimo de fluctuación ( aumento
  del bombeo)
• Se debe cuidar de no sólo bajar el nivel mínimo
  aumentando el bombeo ya que significará el
  descenso permanente del volumen disponible.

20
Precauciones a tener en cuenta

• Precauciones a tener en cuenta
• Las características de los acuíferos son ideales
  para enfrentar sequías.
• El volumen almacenado debe explotarse,
  considerando
• un volumen para la operación normal,
• un volumen para enfrentar sequías y
• que existe un volumen que no se puede explotar (
  volumen muerto).

21
PROBABILIDAD DE FALLA POZOS POR UBICACIÓN EN EL
ACUIFERO
22

• Metodologías científicas y tecnológicas
• Modelos de simulación del flujo modelos
  hidrogeológicos

Objetivo Predecir el comportamiento de los
niveles de un acuífero como respuesta a bombeos u
otros estímulos
Datos Geometría de acuíferos, Forma de la
superficie de la napa en el instante inicial,
Parámetros elásticos, Caudales de bombeo y de
recarga. Modelo Conceptual Problema que se debe
resolver Construcción del modelo de
simulación Calibración y Validación Operación
del modelo Simulación de escenarios futuros de
explotación y recarga Resultados Análisis de
variaciones de la superficie de la napa en el
tiempo
23
Construcción del modelo hidrogeológico

• Calibración y Validación
• Extracciones reales
• Recargas reales
• Precipitación
• Infiltración ríos y canales ( con lecho
  variable)
• Aporte Cuencas laterales
• Infiltración zonas de riego
• Infiltración Agua Potable y alcantarillado
• Recarga inducida por depresión de los niveles
• Etc.

24
Criterios para determinar los derechos de
aprovechamiento susceptible de otorgarse en un
acuifero

• Simulación del modelo hidrogeológico
• Determinar los derechos de aprovechamiento
  susceptibles de ser otorgados en un acuífero en
  un escenario hipotético de extracción y de
  recargas futuras.
• Considerar el derecho usado en un 100 en forma
  permanente.
• Considerar las recargas debidas a los retornos
  producidos por el uso de los derechos de
  aprovechamiento (80 Riego, 25 A.P)

25
Criterios para determinar los derechos de
aprovechamiento susceptible de otorgarse en un
acuifero

• Para determinar los derechos de aprovechamiento
  susceptibles de otorgarse en un acuífero, se
  tiene que asegurar que la fluctuación de niveles
  del acuífero será estable en el tiempo, lo que
  equivale a la siguiente relación
• E(Qb) E(Qr)
• donde
• E(Qb) corresponde al valor esperado de los
  derechos a otorgar
• y
• E(Qr) al valor esperado de la recarga, la que
  debe incluir los retornos producidos por la
  explotación continua de los derechos otorgados y
  a otorgar (80 Riego, 25 A.P)

26
Criterios para determinar los derechos de
aprovechamiento susceptible de otorgarse en un
acuifero

• RETORNOS PRODUCIDOS POR LA EXPLOTACIÓN DE LOS
  DERECHOS DE RIEGO.
• Corresponde a los excedentes que se producen al
  considerar una extracción de los derechos
  previstos para riego y que retornan al acuífero.
  Estos excedentes consideran una extracción
  permanente de estos derechos y que las
  extracciones son mayores que las demandas
  hídricas de los cultivos definidas por la
  Evapotranspiración potencial.
• Esta demanda hídrica está limitada por las
  necesidades de agua propias de los cultivos y por
  la capacidad de los suelos de retener agua para
  ser aprovechada, cuyos valores se encuentran
  entre la Capacidad de Campo y el Punto de
  Marchitez Permanente del suelo. 
• En general esta recarga inducida de riego se
  estima en promedio en un 80 , al considerar una
  extracción permanente en el tiempo, de los
  derechos para riego.

27
Criterios para determinar los derechos de
aprovechamiento susceptible de otorgarse en un
acuifero

• Recargas debidas a la explotación de los
  derechos de agua potable
• Corresponde a las pérdidas originadas de
  situaciones propias de la operación tales como
  roturas de cañerías o filtraciones.
• En el proceso de tarificación, la
  Superintendencia de Servicios Sanitarios
  considera que el porcentaje de pérdidas de la
  Empresa Modelo alcanza aproximadamente al 25
  de las extracciones totales de los derechos de
  aprovechamiento de agua potable.
• En consecuencia se considera un 25 de los
  derechos previstos para agua potable, como
  pérdidas por conducción que retornan al acuífero.

28
Explotación aceptable El sistema alcanza un nuevo
equilibrio
29
Explotación no recomendable en escenario 2 El
Sistema no alcanza un nuevo equilibrio
30
(No Transcript)
31
SECTORES ACUIFERO VALLE ACONCAGUA
10 pozos
14 pozos
155 pozos
147 pozos
35 pozos
841 pozos
44 pozos
9 pozos 0,05 m3/s
74 pozos
Modelo 4
524 pozos
Aguas Subterráneas, Riego y Agricultura Familiar
Campesina
32
MODELO 3 POZOS CONSIDERADOS
Aguas Subterráneas, Riego y Agricultura Familiar
Campesina
33
Sistema de recursos hídricos Río Aconcagua
21 m3/s
9m3/s
10,0 m3/s
39,5 m3/s
6 m3/s
0,1 m3/s
37 m3/s
17m3/s
0,04 m3/s
Aguas Subterráneas, Riego y Agricultura Familiar
Campesina