Modelado y análisis de la marea inducida en acuíferos costeros del río de la Plata

Abstract

El presente trabajo de tesis se centra en el estudio de la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas con el objetivo de caracterizar hidráulicamente acuíferos costeros empleando una novedosa técnica hidrogeofísica basada en el fenómeno de marea inducida. La estimación de parámetros hidráulicos suele realizarse mediante ensayos de bombeo, que consisten en la extracción de agua en un pozo y la medición de los descensos de niveles que se producen en pozos de monitoreo cercanos. Una de las desventajas de esta técnica es el enorme volumen de agua que debe ser extraído lo que limita severamente su aplicación en acuíferos contaminados o afectados por intrusión salina. Como alternativa a los ensayos de bombeo en zonas costeras, se propone la utilización de la señal natural generada por la marea oceánica o de río. Este método se basa en la relación existente entre la señal de marea y las fluctuaciones inducidas en el acuífero. Estas fluctuaciones presentan una disminución en amplitud y un desfasaje temporal respecto a las señales que las originan. El análisis de este fenómeno permite estimar los parámetros hidráulicos del acuífero de manera no invasiva, es decir sin perturbar el flujo de agua en el subsuelo. Para analizar este fenómeno se ha adquirido una gran cantidad de datos en el marco de dos proyectos de investigación: “Aguas Subterráneas en la Cuenca Matanza Riachuelo” (ACUMAR-CIC) y “Dinámica del Acuífero Puelche en la Planicie Costera del Río de La Plata” (PIO YPF-CONICET). Para estudiar la interacción entre el Río de La Plata y los acuíferos de la zona (Puelches, Paraná y superficial) se utilizaron tanto métodos numéricos como soluciones analíticas clásicas. Generalmente, se considera que la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas es hidráulica. Sin embargo, cuando el acuífero se prolonga por debajo del río/océano y están separados por material de baja permeabilidad, la interacción es mecánica. La marea produce una diferencia de presión que comprime y descomprime al acuífero induciendo una señal que posee la misma frecuencia que la marea. Los resultados del trabajo de Tesis realizan aportes en dos campos del conocimiento. Por un lado, en el campo de las ciencias aplicadas, se ha realizado una caracterización hidráulica de los acuíferos costeros del Río de La Plata utilizando una metodología que no presenta las desventajas asociadas a los ensayos de bombeo. El análisis de los datos permitió estimar parámetros hidráulicos y definir un modelo conceptual del sistema acuífero costero, estableciendo de este modo el tipo de interacción que existe entre los acuíferos y el Río de La Plata. Por otro lado, en el campo de la ciencia básica, se han desarrollado nuevas soluciones analíticas para el fenómeno de marea inducida que consideran espesores variables del acuífero. En base a estas soluciones se definieron criterios que permiten inferir eventuales variaciones en el espesor del acuífero así como diseñar estrategias para evaluar correctamente los parámetros hidráulicos de acuíferos costeros.