Evaluacion de relaciones geomorfología-calidad de agua subterránea mediante técnicas estadísticas y modelación numérica en la planicie arenosa del sur de Córdoba, Argentina

Abstract

El área de estudio localizada en la planicie arenosa del Sur de Córdoba, constituye un palimpsesto resultante de la yuxtaposición del sistema eólico (“Mar de Arena Pampeano”), con el sistema fluvial río Quinto. La zona presenta un relieve suavemente ondulado, caracterizado por la presencia de dunas longitudinales y médanos resultantes de reactivaciones modernas, paleocanales y antiguos derrames del río Quinto y lagunas permanentes/temporarias. Dada la complejidad de este ambiente, el objetivo del presente trabajo es realizar la caracterización hidrogeoquímica del acuífero libre, estableciendo relaciones con los principales rasgos geomorfológicos, utilizando análisis estadístico multivariado y modelación numérica para validar el modelo conceptual. El acuífero libre estudiado presentó un patrón espacial geoquímico complejo, con aguas dulces a saladas (0,4 a 10 g/L) y tipo geoquímico de bicarbonatadas a cloruradas sódicas, muchas de ellas de carácter aniónico mixto. El análisis estadístico en Modo Q presenta dos grupos: G1, que asocia aguas dulces pertenecientes al ambiente fluvio-eólico y G2 agrupa las aguas salobres y saladas del ambiente fluvial (G2a) y eólico (G2b), respectivamente. Las aguas salobres y saladas, sulfatadas y cloruradas, son más evolucionadas y se consideran resultantes de un largo tránsito de flujos regionales que proceden del sector occidental, mientras que las aguas dulces bicarbonatadas se vinculan a médanos activos y/o lomas donde se desarrollan sistemas de flujos locales (recarga reciente de lluvias).La modelación numérica validó el modelo hidrogeológico conceptual, indicando que los procesos geoquímicos, fundamentalmente disolución de sales e intercambio catiónico,permiten explicar la evolución que experimenta el agua a lo largo de la línea de flujo regional, desde el sector periserrano (aguas dulces y del tipo bicarbonatadas sódicas) y hacia la zona de estudio (aguas saladas y cloruradas sódicas). Por su parte, a nivel local, las aguas subterráneas dulces bicarbonatadas sódicas localizadas en sectores medanosos pueden ser explicadas a través de la evolución geoquímica del agua de lluvia que ingresa al acuífero, debido a la disolución de sales e intercambio catiónico

The area studied, located on the sandy plain of the Southof Cordoba, is a palimpsest resulting from the juxtaposition of the Aeolian (“Pampean Sand Sea”) and the Río Quinto river systems. The area has an undulated topography, with old longitudinal dunes and modern ones resulting from reactivations by present winds. Paleochannels, belonging to the Rio Quinto river, and temporary and permanent lagoons were observed. Given the complexity of this environment, the objective of this work is to characterize the unconfined aquifer from a dynamic and geochemical point ofview, establishing relationships with geomorphological features. A multivariate statistical analysis was made 2for the validation of the conceptual model. The unconfined aquifer presented a complex geochemical pattern with fresh and salt water (0.4 to 10.0g/L) and sodium bicarbonate to sodium chloride geochemical type. There are also many samples with mixed anionic type. The Q mode multivariate analysis showed two groups: G1explains fresh groundwater located in the fluvial-aeolian area and G2 represents brackish -salty groundwater in the fluvial (G2a) and aeolian (G2b) environment, respectively. Brackish-salty water is the result of regional flows and the fresh water is related to local flows and precipitation rechargein dunes. Furthermore, the conceptual hydrogeologic model was validated by numerical modeling, indicating that the geochemical processes (mainly dissolution of salts and cation exchange) may explain the geochemical evolution of water through out a regional flowline, from theperi-mountain sector to the study area. Fresh groundwater of sodium bicarbonate type located in dunes sectors can be explained through the geochemical evolution of the rainwater that entersthe aquiferwhere dissolution of salts and cation exchange take place.