Análisis del potencial hídrico subterráneo de la cuenca hidrográfica del río Cañas

La zona de investigación presente corresponde con la cuenca hidrográfica del río Cañas y sus tributarios hasta la confluencia con el río Diriá en Santa Cruz, Guanacaste. El área de la cuenca del río Cañas es de 373.7 km2, el área de estudio oficializada para la cuenca del río Nimboyores es de 90.58 km2, por lo que la dimensión total de la zona de estudio en la presente investigación es de 283.12 km2. Localmente el área de estudio está constituida por un basamento de origen volcánico compuesto por rocas basálticas asociadas al Complejo de Nicoya, fueron definidas unidades informales como la Unidad Basaltos Río Cañas, Unidad Radiolaritas Cerro Colorado, Unidad Dioritas Tierra Blanca, Unidad de Areniscas río Chircó, la Unidad de Areniscas y Lutitas Peñas Blancas y la Unidad de sedimentos cuaternarios recientes. A partir del análisis estructural realizado en la zona de estudio se muestran rumbos en dos direcciones preferenciales SSE-NNW y SW-NE; lo cual analizado desde el punto de vista hidrogeológico el patrón de fracturamiento presente en la Unidad de Basaltos río Cañas favorece potencialmente el aporte de agua desde las zonas montañosas ubicadas al sur de la zona de estudio. Un segundo régimen de esfuerzos de compresión en sentido S-N y por ende de fracturamiento distensivo en sentido E-W está asociado con el Sistema de Fallas Los Chanchos y favorece la circulación de agua entre estas fracturas desde las partes altas de la cuenca en el sector Sur (Rocas basálticas), fluyendo a través del río Cañas desde el sector de Soncoyo hasta la desembocadura de este río. Como parte de la investigación se llevó a cabo una campaña geofísica con total de 36 Sondeos Eléctricos Verticales (SEV’s) usando el arreglo electródico tipo Schlumberger, la abertura de AB/2 fue desde los 150 m hasta los 300 metros, con lo cual la profundidad de auscultación estuvo en el rango de los 50-125 metros. Para el desarrollo del modelo hidrogeológico conceptual del área de estudio fueron elaborados 13 perfiles hidrogeológicos-geofísicos, los que a su vez fueron distribuidos de tal forma que abarcan toda la zona de estudio, esto implica una longitud total de 100 km lineales de secciones hidrogeológicas interpretadas en la presente investigación. A partir del modelo hidrogeológico de la zona de estudio se establece la existencia de 3 formaciones geológicas con capacidad de poder almacenar y transmitir agua subterránea, a decir: Unidad de rocas ígneas fracturadas, Unidad de rocas sedimentarias fracturadas y Unidad de depósitos aluviales recientes. Existe una dirección preferencial de flujo en sentido Suroeste - Noreste, así lo demuestra el flujo del agua subterránea en los pozos usados como referencia y la red hídrica asociada al río Cañas. Existen además afluentes que provienen desde el sector Norte, Noroeste, Oeste, Suroeste y Sur movilizándose hacia el sector central de la cuenca, generando en este punto una unificación del flujo subterráneo para su movimiento hacia el Noreste. Para el análisis de datos climáticos ha sido tomada como referencia la Estación Santa Cruz No. 74053, propiedad del IMN. Para tal efecto fueron aportados los datos promedio mensuales de Enero de 1995 a Noviembre de 2020 tomando en cuenta periodos en los que ha influido tanto el Fenómeno del NIÑO como el Fenómeno de la NIÑA con lo cual se tiene un historial climático de 25 años. Para la presente investigación se usó la metodología descrita por Hargreaves para la ETP en la zona de estudio. De igual modo se usó la metodología de Blaney & Criddle (ONU, 1972). Como parte del proceso de investigación durante los meses de Abril-Junio del año 2015 se llevó a cabo una campaña de aforos en ríos y quebradas de la cuenca del río Cañas por el AyA en 78 puntos de la zona de estudio. Para el análisis de la zona no saturada en la cuenda del río Cañas se realizaron un total de 175 pruebas de permeabilidad con la metodología del doble anillo. Respecto a las muestras de suelo se tomaron un total de 110 muestras de suelo en los mismos sitios o sectores más cercanos a los puntos en los cuales se llevaron a cabo las pruebas de permeabilidad. En el cálculo de la recarga potencial se trabajó con un tamaño de píxel o celda de 25 m por 25 m lo cual corresponde con 625 m2 por celda, y a su vez cada una consiste en un balance hídrico individual para el área de estudio. Tomando en cuenta el área de análisis total es de 283.17 km2 ó 283 170 000 m2 se tiene que para la presente investigación se realizaron en total 453 072 balances hídricos de suelos. Como resultado de la interacción de los coeficientes de infiltración “Kfc”, “Kp” y “Kv” el resultado obtenido de la suma digital de valores únicos de la cuenca de estudio sectoriza la misma en 52 zonas con su propio valor de “Ci”. Estos valores van desde 0.5004 hasta 1 como valor máximo dado por la metodología aplicada. A partir del balance hídrico de suelos se determinó una recarga potencial para toda la zona de estudio de 91 935 331.13 m3/año lo cual corresponde con 2915.25 l/s, esto implica una alta recarga. Esto representa un 18.86% de la precipitación total en la zona de estudio (1721.4 mm/año ó 15 456.90 l/s). Respecto a la vulnerabilidad intrínseca a la contaminación acuífera del acuífero aluvial presente en la zona de estudio, se indica que han sido definidas 3 zonas de vulnerabilidad; la primera de ellas corresponde con una Vulnerabilidad BAJA con un rango de valores entre 0.1-0.3. La segunda zona de interés es la que resulta en una Vulnerabilidad MEDIA con un rango de valores entre 0.3-0.5. Por último, se ha definido la presencia de una zona de Vulnerabilidad ALTA, misma que se asocia a la presencia de humedales en distintos puntos o sectores de la zona de estudio al ser estas áreas ambientalmente frágiles por sus características intrínsecas.Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados//AyA/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ciencias Básicas::Maestría Académica en Hidrogeología y Manejo de Recursos Hídrico