Validación y actualización del modelo numérico de Campo del Arenal, Departamento Santa María, Provincia de Catamarca

Abstract

El presente trabajo de investigación se desarrolló de acuerdo con lo estipulado en el Plan 2014 de estudios de la carrera de Licenciatura en Geología de la FTyCA, UNCa, para acceder al título de Licenciada en Geología. La cuenca de Campo del Arenal se ubica al Suroeste del departamento Santa María, en la provincia de Catamarca, República Argentina, y en ella el sector Suroeste se encuentra bajo condiciones de bombeo intensivo desde el año 1997 por la empresa Minera Alumbrera. Los objetivos del presente trabajo fueron analizar los distintos modelos numéricos desarrollados en Campo del Arenal, validar y actualizar el modelo del INA-CRAS 2010 con información generada durante el periodo 2011 a 2014, para contribuir a un mejor conocimiento del funcionamiento hidrogeológico del acuífero. El modelo conceptual es una herramienta diseñada para representar una versión simplificada de la realidad. El modelo numérico, proporciona un marco de síntesis sobre la información de campo y verifica la hipótesis sobre el funcionamiento hidráulico del sistema real. Se expusieron las características principales de los modelos conceptuales y numéricos del área de estudio, se planteó la discusión entre las contribuciones y limitaciones de cada uno y se presentó una propuesta de modelo conceptual actualizada. El código numérico de simulación del flujo de agua subterránea que se empleó en el presente trabajo fue Modflow. La información, se procesó y sistematizó a través de planillas de cálculos. La cartografía se elaboró con el software de uso libre QGIS para las salidas gráficas correspondientes. La validación del modelo numérico del INA-CRAS 2010, consistió en ingresar los datos de monitoreos de niveles del agua subterránea desde el periodo junio de 1997 a mayo de 2014. La actualización de dicho modelo numérico, incorporó información de caudales de bombeo de MAA (período 1997 a 2014), nuevas perforaciones (período 2009-2013), datos de monitoreos niveles del agua subterránea (período 2011-2014) y datos de cotas topográficas. El ajuste sobre el volumen de explotación de MAA ingresado al modelo numérico Actualizado según datos del departamento Canon y Gestión de Agua Subterránea perteneciente a la DPHyERH demostró que el volumen acumulado de extracción de MAA fue de 343,28 Hm3

hasta noviembre de 2014, mientras que para el modelo del INA-CRAS

2010 fue de 476,20 Hm3

. La extracción fue sobredimensionada en este último modelo en

132.92 Hm3

, siendo la extracción del modelo Actualizado, la que representó con mayor

fidelidad el proceso de extracción, que se observó en el ajuste de los hidrogramas. El ajuste del modelo mejoró considerablemente, la raíz cuadrática promedio (RMS) del modelo Actualizado fue de 16,90 m, en tanto que en el modelo numérico previo fue de 108,61 (m); la media residual obtenida fue de 0,94 (m) cercana al valor óptimo de una unidad, mientras que en el modelo original fue de 0,34 (m). El modelo numérico Actualizado permitió concluir que los hidrogramas resultantes evidencian dos tipos comportamientos de los niveles de agua en los pozos de observación: 1) Los pozos de monitoreo en el área de influencia directa del campo de bombeo de MAA responden al mismo, al presentar fluctuaciones congruentes con la extracción del agua, observándose un muy buen ajuste y 2) Los hidrogramas de los pozos exteriores al campo de pozos de bombeo presentan comportamientos variables como era previsible.