Modelación preliminar del flujo subterráneo en un sector de la cuenca inferior del Arroyo del Azul (Buenos Aires, Argentina)

Abstract

Se construyó un modelo de flujo subterráneo, de carácter distribuido, con entradas y parámetros uniformes para todo el dominio de modelación. Este abordaje simplificado se realizó con el fin de caracterizar procesos generales y ajustar el modelo conceptual preliminar en el área de llanura del arroyo del Azul. Se propusieron metodologías a fin de completar las series discontinuas de niveles freáticos que fueron utilizados como condición de borde aguas arriba seleccionando una regresión lineal entre anomalías diarias de diferencias entre precipitación y evapotranspiración potencial con un retardo semanal con resultados de ajuste satisfactorios. Se consideraron como parámetros globales de calibración la transmisividad del acuífero, el coeficiente de almacenamiento, un coeficiente de recarga, una profundidad crítica para la evapotranspiración y un coeficiente de forma para la curva evapotranspiración vs. profundidad freática. Los coeficientes de eficiencia de NashSutcliffe entre niveles modelados y observados en 6 pozos de control oscilaron entre 0.58 y 0.72. Tras la calibración, se concluyó que los parámetros obtenidos permiten una representación satisfactoria de la evolución de los niveles freáticos en los pozos de observación y de los patrones espaciales de las isofreáticas. Se pone en evidencia el rol prominente del proceso de evapotranspiración, el cual impacta directamente en el acuífero, representando una salida relevante del sistema. En el período de simulación de 43 meses, de características levemente secas, la recarga constituyó el 17 % de la precipitación, el 87 % de la misma retornó a la atmósfera como evapotranspiración, y el acuífero abastecería el 12.7 % de la evapotranspiración potencial del período. Se considera que la modelación simplificada permitió una aceptable representación del comportamiento del acuífero freático.

A distributed groundwater flow model has been constructed, with aggregated inputs and parameters for the entire modeling domain. This simplified approach was carried out in order to characterize general processes and adjust the preliminary conceptual model of the sector. Methodologies to complete the discontinuous series of water tables, which were used as the upstream condition, have been proposed. A linear regression between daily precipitation minus evapotranspiration anomalies with a weekly delay and water table levels was selected due to its good results. The aquifer transmissivity, the storage coefficient, a recharge coefficient, a critical depth for evapotranspiration and a shape coefficient for the evapotranspiration vs. water table depth curve were considered as global calibration parameters. The Nash-Sutcliffe efficiency coefficients between modeled and observed levels in six wells ranged between 0.58 and 0.72. After the calibration, it can be affirmed that the parameters obtained allow a satisfactory representation of the evolution of observed groundwater levels and of the spatial patterns of the iso-phreatic curves. The prominent role of the evapotranspiration process is evident, which directly impacts in the aquifer, which representing a very relevant output from the system. In the simulation period of 43 months, with dry characteristics, the recharge constituted 17% of the precipitation, 87% of it returned to the atmosphere as evapotranspiration, and the aquifer supplied the 12.7% of the ETo of the period. It was considered that the simplified modeling allowed an acceptable representation of the water table dynamics.