Modelo numérico 1D de la dinámica de infiltración en la zona no saturada, acuífero del valle de Toluca

En el valle de Toluca se han producido importantes desplazamientos del terreno relacionados con la activación de fracturas de reciente generación que localmente condicionan la infiltración de aguas superficiales contaminadas. Tal es el caso de la zona de fracturas existente en el municipio de Santiago Tianguistenco (Estado de México) a la que afluye un canal de aguas residuales, principalmente domésticas, procedentes de unos 14,000 habitantes. El objetivo de la presente investigación consiste en cuantificar el proceso de infiltración en la zona no saturada de la mencionada área de fracturas. Para ello, se siguió un esquema de trabajo que combina tanto el desarrollo tecnológico como la modelización numérica, ambos sustentados en un intenso trabajo de campo. Así, los resultados de los sondeos eléctricos verticales efectuados contrastados con la información aportada por la perforación de un pozo de monitoreo realizado durante el propio proyecto, han puesto de manifiesto las características litológicas de los materiales involucrados. Éstos consisten en basalto fracturado, recubierto por un horizonte limo-arcilloso de espesor variable. Además, la precipitación, la evaporación, el contenido de humedad en el suelo y la variación del nivel freático se cuantificaron mediante un conjunto de dispositivos automáticos. Los valores obtenidos se emplearon para calibrar y establecer las condiciones iniciales y de frontera de un modelo numérico de flujo y transporte de contaminantes. En dicho modelo se conceptualiza la zona de estudio como una serie de capas equivalentes a medios porosos continuos. Los resultados obtenidos a través de las diferentes simulaciones evidencian que la naturaleza de la primera capa es determinante en la tasa de infiltración. En los últimos dos meses de observación hubo un sellado parcial de las fracturas debido a los sólidos en suspensión presentes en las aguas residuales. En principio esto contribuyó a retardar el proceso de infiltración. Las simulaciones para condiciones extremas muestran que un contaminante conservativo (sin reacciones) podría atravesar la zona vadosa en un rango de dos a cuatro años para el peor y mejor de los casos considerados, respectivamente