Recarga artificial de acuífero, una alternativa en la CDMX

 

El agua es la sustancia más común en la Tierra y es necesaria para todas las formas de vida. Considerando un periodo largo y continuo de tiempo, la provisión de agua dulce es igual a la precipitación anual, que en la CDMX en el 2021 alcanzó un promedio de 708 mm según lo reportado por la SEMARNAT. El suelo, situado en la interfase de atmósfera-litosfera desempeña un papel importante en la determinación de la parte de la precipitación que corre sobre la tierra y la que penetra en el suelo para almacenamiento y uso futuro.

La CDMX ha explotado de tal manera su acuífero que en algunas zonas el nivel del suelo descendió hasta nueve metros durante el siglo pasado. Este problema, unido a que cada día la demanda de agua es mayor y que las nuevas posibles fuentes de abastecimiento son lejanas y costosas en lo económico y lo social, hace necesaria la generación de alternativas en las que la ciudad busque resolver la problemática del agua que actualmente vive, mediante el aprovechamiento y un uso más eficiente de los recursos hidrológicos con los que actualmente cuenta.

Desde el punto de vista del uso de los recursos naturales, la cuenca de México ha cambiado de un alto nivel de autosuficiencia, a una completa dependencia de productos provenientes de otras regiones, donde es también un recurso escaso, representando además un alto costo energético.

Ante la escasez de agua con buena calidad y la creciente demanda de una población en constante aumento, ha sido necesario tratar las aguas residuales con el fin de reciclarlas para los diferentes usos industriales, agrícolas y recreativos. Para ello, en la CDMX existen 26 plantas de tratamiento de aguas residuales.

Otra alternativa a la problemática es la recarga artificial del acuífero en la cuenca de México. Custodio (1986, en OPMAC, 2000) menciona que la recarga artificial es la ciencia y conjunto de técnicas que permiten aumentar la disponibilidad del agua subterránea, con calidad adecuada a los usos a que se destina, mediante la intervención consciente, directa indirecta del hombre, en el ciclo natural del agua.

En cuanto a las técnicas empleadas para la recarga artificial, se han desarrollado una gran variedad, aunque no existen dos proyectos idénticos, la mayoría utiliza variaciones combinaciones de las técnicas superficiales, subsuperficiales o indirectas

Las técnicas superficiales de recarga artificial se encuentran entre las más simples, antiguas y más ampliamente utilizadas a nivel mundial. En estos métodos el agua se mueve desde la superficie del terreno hacia el acuífero por percolación directa a través del suelo. Estudios de las técnicas de inundación de terrenos han mostrado que el área de recarga y el tiempo en que el agua permanece en contacto con el suelo son los factores que gobiernan la cantidad de agua que entra al acuífero.

Los métodos superficiales se pueden agrupar en varias categorías: inundación superficial de los suelos o terrenos, sistemas de canales y surcos, piletas o estanques, modificaciones de los cauces de ríos o arroyos, aumento del flujo de ríos y el sobreriego.

Los pozos profundos de inyección; son el método subsuperficial seleccionado para la recarga artificial en áreas donde la existencia de estratos impermeables entre la superficie y el acuífero hacen impráctica la recarga por infiltración superficial, o en áreas donde las tierras para el esparcimiento superficial son limitadas, por ello es una de las técnicas utilizadas aquí en la CDMX. También se utilizan pozos someros con o drenes o galerías horizontales construidas en su fondo y situadas bajo el nivel freática

Los dispositivos que se emplean como métodos indirectos, se localizan tanto en el interior de los cauces (serpentes y represas), como fuera de los mismos (balsas, canales y campos de inundación)

Los sistemas de infiltración superficial diseñados para proveer una recarga artificial de los mantos acuíferos, requieren de suelos permeables (arenas, gravas) que tengan altas tasas de infiltración y que pueden transmitir el agua aplicada sin saturar completamente la zona arriba del agua subterránea.

El modo o método de recarga a utilizar depende en gran forma del tipo de acuífero. Generalmente, los acuíferos libres se recargan con métodos superficiales, mientras que confinados con métodos de inyección, la composición de los estratos que sobrepasen al acuífero tienen poca influencia en los métodos de inyección. En contraste los métodos superficiales dependen en gran forma de las características físicas, químicas y biológicas, entre los que destacan: la textura, permeabilidad, la presencia de arcilla, hierro o capas de suelos cementados, la profundidad al nivel estático, la presencia de materia orgánica, y la compactación del suelo.

La evaluación de otros factores hidrogeológicos, tales como la velocidad de infiltración, capacidad de almacenamiento y velocidad del flujo subterráneo, depende de las características físicas y estructurales de los depósitos subterráneos, siendo las más importantes: la conductividad hidráulica de los depósitos no saturados y la profundidad al nivel freático, los cuales determinan la velocidad de infiltración máxima permisible de las aplicaciones superficiale,  la conductividad hidráulica, rendimiento específico, espesor saturado de los depósitos subterráneos y la fluctuación máxima permisible del nivel freático.

El relieve topográfico tiene gran influencia en la elección del método de recarga, particularmente cuando se considera la aplicación de técnicas superficiales. De igual manera, el flujo de los ríos y las características de la cuenca de drenaje están directamente relacionados con la topografía, por lo que son esenciales en la elección del método de recarga.

Finalmente, los aspectos culturales que emergen de las condiciones socioeconómicas, también tienen cabida en la selección del método de recarga. La disponibilidad del terreno y el uso de áreas adyacentes, actitudes públicas y los aspectos legales, pueden jugar un papel muy importante. El empleo de pozos de inyección, hoyos o pequeños tiros de minas, con fuentes de abastecimiento muy controladas y pocos requerimientos de terrenos, son más recomendables en zonas urbanas, que los métodos de recarga de inundación del terreno superficial, ya que la disponibilidad de terreno es cara y el uso de áreas adyacentes imponen algunas restricciones adicionales.

Así, los métodos de recarga superficial requieren la protección de instalaciones, un mantenimiento regular y la realización de encuestas públicas para lograr el apoyo y aceptación social. Por ello es importante mantener actualizada la información del tipo de suelo, calidad del agua y demanda, para seleccionar la técnica de recarga más eficiente (Figura 1).

Figura 1.Recarga Artificial de Acuíferos