Acuíferos costeros explotados intensamente. Modelo conceptual, respuesta hidrodinámica y simulación numérica del acuífero de Mar de Plata

Abstract

La hidrogeología urbana en zonas costeras comprende el conocimiento de la cantidad, calidad y gestión del agua en relación con acuíferos bajo áreas urbanizadas que tienen como contorno la interfaz entre el continente y el mar. Mar del Plata, ubicada sobre la costa atlántica argentina se abastece exclusivamente del agua subterránea para satisfacer el consumo humano y las diversas actividades productivas. El objetivo del trabajo es actualizar el modelo conceptual del acuífero de Mar del Plata, analizar la respuesta hidrodinámica ante una explotación intensiva y presentar una herramienta numérica que reproduce dicho comportamiento ante distintas estrategias de gestión del recurso hídrico subterráneo. La integración de los distintos componentes del marco físico del acuífero, las acciones externas naturales y antrópicas de recarga y descarga, y los procesos de flujo llevó a la actualización del modelo de funcionamiento del sistema hídrico subterráneo. Se efectuó la construcción y calibración del modelo numérico 2D de flujo en régimen estacionario y dinámico a través de la utilización del código Modflow y de la interfaz gráfica Model Muse para la gestión de datos. Los resultados del modelo numérico de flujo permitieron confirmar el modelo conceptual propuesto y reproducir a través de la simulación las estrategias de gestión desde los comienzos de explotación hasta la actualidad. Se espera que este modelo pueda ser usado como herramienta de gestión de la cantidad y de la calidad de los recursos hídricos subterráneos y permita optimizar los esquemas de extracción y la futura expansión de las áreas de captación.

Urban hydrogeology in coastal areas includes knowledge of the quantity, quality and management of water in relation to aquifers under urbanized areas that have as their contour the interface between the continent and the sea. Mar del Plata, located on the Argentine Atlantic coast, is exclusively supplied by groundwater to satisfy human consumption and various productive activities. The objective of the work is to update the conceptual model of the Mar del Plata aquifer, to analyse the hydrodynamic response to intensive exploitation and to present a numerical tool that reproduces said behaviour in the face of different groundwater resource management strategies. The integration of the different components of the physical framework of the aquifer, the external natural and anthropic actions of recharge and discharge, and the flow processes led to the updating of the operating model of the groundwater system. The construction and calibration of the 2D numerical model of steady and dynamic flow was carried out using Modflow code and the Model Muse graphical interface for data management. The results of the numerical flow model made it possible to confirm the proposed conceptual model and to reproduce, through simulation, the management strategies from the beginning of exploitation to the present. It is expected that this model can be used as a tool for managing the quantity and quality of groundwater resources and will allow optimization of extraction schemes and the future expansion of catchment areas.