4 GEOHIDROLOGÍA

4 GEOHIDROLOGÍA
4.1
Marco conceptual
El agua subterránea en el área de estudio fluye a través de las calizas de la
formación Morelos utilizando las fracturas y canales de disolución presentes en
esta formación (fig. 4.1). La principal zona de recarga la constituye el afloramiento
de las propias calizas y la condición más común que provoca la existencia de
manantiales es el contacto de la caliza Morelos con las formaciones Xolapa y
Chapolapa (metamórfico), Mexcala (Lutitas y areniscas) e Igneo intrusivo
(gránitico).
Figura 4.1
Modelo conceptual del acuífero
4.2
Unidades hidrogeológicas
En base a las características litológicas y estructurales que presentan las unidades
litoestratigráficas en la zona, se realizó el agrupamiento de estas en función de su
comportamiento geohidrológico, pudiéndose agrupar en tres unidades
hidrogeológicas:
4.2.1 Acuífero en materiales granulares
Está formado por materiales de relleno (arenas no consolidadas, fragmentos de
tobas y areniscas) producto de la erosión de las rocas (fig. 4.2). Se encuentra
ocupando zonas bajas (pequeños valles y cauces de arroyo). Su permeabilidad es
en general buena aunque puede ser variable de acuerdo a la granulometría que la
conforma. En el área de estudio presenta una distribución muy restringida.
Figura 4.2. Acuífero en materiales granulares
4.2.2 Acuífero en calizas
Esta unidad está constituida por la formación Morelos. Se compone de grandes
cuerpos de caliza con una gran profusión de fracturas y desarrollo horizontal de
karsticidad, lo cual le proporciona una muy buena porosidad y excelente
permeabilidad (fig. 4.3)
Figura 4.3. Calizas de la formación Morelos
En la zona norte del área de estudio la formación Morelos tiene una amplia
distribución sobre todo en las partes altas de las sierras que reciben importantes
cantidades de lluvia, por lo que tienen una excelente posición fisiográfica para
captar importante volúmenes de lluvia, y aunado a esto está el hecho de que le
subyacen unidades impermeables, con lo que la Formación Morelos se constituye
en el acuífero principal de la zona en estudio (fig. 4.4 y 4.5).
Figura 4.4 Manantiales en calizas de la Formación Morelos
Figura 4.5 Manantiales en calizas de la Formación Morelos
Sin embargo, no todas las características de la unidad Morelos son ventajosas
para la exploración y explotación del agua subterránea, ya que el hecho de que la
porosidad y permeabilidad de la roca residan únicamente en las estructuras de
fracturamiento y disolución, implica que toda el agua que circula o se almacena
dentro de la roca, se localiza en canales muy estrechos que representan un
volumen mínimo del total del cuerpo rocoso. Esto significa que aun conociendo
que la Formación Morelos almacena un importante volumen de agua, se tendrá
siempre una gran incertidumbre al momento de hacer una perforación, pues de no
lograr interceptar una fractura mayor o un cuerpo de disolución se corre el riesgo
de perforar sobre caliza compacta con una permeabilidad nula.
4.2.3
Acuitardo
Esta unidad hidrogeológica se compone de varias unidades litoestratigráficas que
se han agrupado debido a que todas en su conjunto actúan como un solo paquete
impermeable que impide la infiltración directa. El acuitardo se compone de las
formaciones Xolapa y Chapolapa (metamórfico), Mexcala (Lutitas y areniscas) e
Igneo intrusivo (gránitico). Los manantiales en esta unidad son de bajo caudal
(Fig. 4.6).
Figura 4.6
Manantiales en acuitardo
4.2.4
Tabla y mapa de unidades hidrogeológicas
Las unidades hidrogeológicas de la subcuenca del río Omitlán se presentan en la
tabla 4.1 y en la figura 4.7, así como en el anexo 3.
Tabla 4.1 Unidades hidrogeológicas de la subcuenca del río Omitlán
Formación
Litología
Permeabilidad
Aluvión
Gravas, arenas y
arcillas
Calizas
Metamórfico
Granítico
Metamórfico
Lutitas y arenisca
Alta
Comportamiento
hidrogeológico
Acuífero
Alta
Baja
Baja
Baja
Baja
Acuífero
Acuitardo
Acuitardo
Acuitardo
Acuitardo
Morelos
Xolapa
Ígneo intrusivo
Chapolapa
Mexcala
Figura 4.7
Mapa de unidades hidrogeológicas
4.3 Censo de aprovechamientos
El censo de los aprovechamientos subterráneos se presenta en la tabla 4.2 y su
localización y gasto en la figura 4.8. En el anexo 3 se presenta el archivo
fotográfico y plano de gastos. Como se puede observar en la figura 4.8, los gastos
de los manantiales en la zona de localización del P.H. Omitlán son bajos.
Tabla 4.2
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
11
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Censo de aprovechamientos subterráneos
Municipio
Localidad
Manantial
Acuifero
Mochitlan
Tlaconitlanapa Tlalquezalapa Tepechicotlan
Mochitlan
Tlaconitlanapa
Tiocolitlan
Tepechicotlan
Mochitlan
Tlaconitlanapa
Chochocan Tepechicotlan
Mochitlan
Tlaconitlanapa Coaxtlahuacan Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila
Coexcamila Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila
Coexcamila Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila Borbollon Chico Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila Borbollon Chico Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila Borbollón Grande Tepechicotlan
Quechultenango
Coexcamila Borbollón Grande Tepechicotlan
Quechultenango Los Manantiales Los Manantiales Tepechicotlan
Quechultenango Los Manantiales Los Manantiales Tepechicotlan
Juan R Escudero
Omitlan
La Cascada
Papagayo
Juan R Escudero
Omitlan
La Cascada
Papagayo
Juan R Escudero
Omitlan
Omitlan
Papagayo
Juan R Escudero
El Puente
El Puente
Papagayo
Juan R Escudero
El Puente
El Puente
Papagayo
Juan R Escudero
El Puente
El Puente
Papagayo
Juan R Escudero
Tlacoyapa
Caja de agua
Papagayo
Juan R Escudero
El Terrero
El Terrero
Papagayo
Juan R Escudero
El Terrero
El Terrero
Papagayo
Juan R Escudero
El Terrero
El Terrero
Papagayo
Juan R Escudero
El Terrero
El Terrero
Papagayo
Juan R Escudero Villa Guerrero Villa Guerrero
Papagayo
Juan R Escudero Villa Guerrero
noria
Papagayo
Juan R Escudero
Omitlan
Omitlan
Papagayo
Figura 4.8
coor x
463281
463142
462815
463034
476148
476148
476989
476989
477021
477021
477662
477662
443038
443038
coor y
1926509
1925945
1925414
1923308
1925940
1925940
1925192
1925192
1925211
1925211
1925125
1925125
1894208
1894208
coor z
1485
1580
1648
1718
823
823
836
836
833
833
830
830
199
199
T °C
17.0
18.1
17.3
17.7
24.4
24.4
23.4
23.4
23.3
23.3
24.0
24.0
25.2
25.2
pH
8.41
8.21
7.73
7.47
6.92
6.92
6.92
6.92
6.90
6.90
6.95
6.95
8.00
8.00
451662
451662
456747
459808
462773
461880
461689
461034
445933
445973
444940
1896174
1896174
1896555
1893985
1893335
1893398
1893516
1893864
1894402
1894342
1892993
363
363
341
393
343
376
379
342
251
261
199
21.7
21.7
24.5
25.6
23.4
24.6
24.5
23.9
26.6
27.6
25.0
7.31
7.31
7.46
7.51
7.90
7.62
7.62
7.74
7.10
6.35
7.35
Conductividad
MicroS/cm
266.6
296.0
512.0
49.6
1680.0
1680.0
1659.0
1659.0
1655.0
1655.0
1597.0
1597.0
369.8
369.8
319.2
39.1
39.1
289.8
233.7
234.9
188.4
151.4
216.7
142.9
368.4
502.0
SDT (mg/l) Gasto (lps)
204.9
30
221.5
15
390.2
20
37.5
100
1102.0
10
1102.0
10
1110.0
100
1110.0
100
1110.0
2000
1110.0
2000
1059.0
50
1059.0
50
239.7
20
239.7
20
186.3
2
27.1
1000
27.1
1000
190.2
5
150.1
5
157.5
50
123.4
50
99.3
2
143.9
50
90.0
10
228.3
1
326.9
20.0
Localización y gasto de los aprovechamientos subterráneos
4.4
Hidrogeoquímica
Los valores de los parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos se
presentan en la tabla 4.3. Con base en estos valores, se concluye que el agua del
acuífero no es apta para consumo humano, dado que sobrepasa el límite máximo
permisible para el sulfato. La NOM 127 establece un límite máximo permisible de
400 mg/l, y el acuífero de las calizas tiene en promedio 750 mg/l.
Tabla 4.3A
M an an tial
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
Tabla 4.3B
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
Cl
mg/L
0.03
IC
2.39
2.18
2.1
7.31
Li
µg/L
1
ICP-MS
< 10
< 10
< 10
< 10
Be
µg/L
0.1
ICP-MS
<1
<1
<1
<1
Al
µg/L
2
ICP-MS
< 20
< 20
< 20
< 20
Si
µg/L
200
ICP-MS
6500
6800
6700
21100
K
µg/L
30
ICP-MS
1140
1060
1070
1120
Sc
µg/L
1
ICP-MS
< 10
< 10
< 10
< 10
Ti
µg/L
0.1
ICP-MS
3.4
2.7
2
6.9
V
µg/L
0.1
ICP-MS
1.9
1.6
1.8
10.5
Cr
µg/L
0.5
ICP-MS
<5
<5
<5
<5
Mn
µg/L
0.1
ICP-MS
13.5
<1
1.4
11.2
Fe
µg/L
10
ICP-MS
< 100
< 100
< 100
160
Co
µg/L
0.005
ICP-MS
< 0.05
< 0.05
< 0.05
0.13
Ni
µg/L
0.3
ICP-MS
<3
<3
<3
<3
Cu
µg/L
0.2
ICP-MS
2.8
2.3
2.4
<2
Zn
µg/L
0.5
ICP-MS
6
23.9
6.2
127
Ga
µg/L
0.01
ICP-MS
< 0.1
< 0.1
< 0.1
< 0.1
Ge
µg/L
0.01
ICP-MS
< 0.1
< 0.1
< 0.1
< 0.1
As
µg/L
0.03
ICP-MS
1.5
1.2
1
1.4
Se
µg/L
0.2
ICP-MS
<2
<2
<2
<2
Rb
µg/L
0.005
ICP-MS
1.42
1.09
1.22
1.33
Sr
µg/L
0.04
ICP-MS
3460
3450
3550
261
Y
µg/L
0.003
ICP-MS
0.1
< 0.03
0.1
0.2
Zr
µg/L
0.01
ICP-MS
< 0.1
0.11
< 0.1
< 0.1
Nb
µg/L
0.005
ICP-MS
< 0.05
< 0.05
< 0.05
< 0.05
Mo
µg/L
0.1
ICP-MS
3.3
3.1
3.2
<1
Ag
µg/L
0.2
ICP-MS
<2
<2
<2
<2
Cd
µg/L
0.01
ICP-MS
0.14
< 0.1
< 0.1
< 0.1
In
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Sn
µg/L
0.1
ICP-MS
<1
<1
<1
<1
Sb
µg/L
0.01
ICP-MS
0.36
0.26
0.24
< 0.1
Te
µg/L
0.1
ICP-MS
<1
<1
<1
<1
Cs
µg/L
0.001
ICP-MS
0.1
0.1
0.1
< 0.01
Ba
µg/L
0.1
ICP-MS
19.6
16.4
16.8
73
La
µg/L
0.001
ICP-MS
0.08
0.15
0.07
0.1
Ce
µg/L
0.001
ICP-MS
0.17
0.14
0.06
0.1
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
Tabla 4.3F
Na
mg/L
5
ICP-MS
4.05
4.04
3.79
21.3
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
Tabla 4.3E
Mg
mg/L
2
ICP-MS
48
49.3
50.5
6.65
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
Tabla 4.3D
Ca
mg/L
700
ICP-MS
271
277
269
31.1
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
Tabla 4.3C
SO4
mg/L
0.03
IC
752
740
739
25.4
Pr
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Nd
µg/L
0.001
ICP-MS
0.1
< 0.01
< 0.01
0.1
Sm
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Eu
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Gd
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Tb
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Dy
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Ho
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Er
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Tm
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
Yb
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Lu
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Hf
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Ta
µg/L
0.001
ICP-MS
< 0.01
< 0.01
< 0.01
< 0.01
W
µg/L
0.02
ICP-MS
< 0.2
< 0.2
< 0.2
< 0.2
Hg
µg/L
0.2
ICP-MS
<2
<2
<2
<2
Tl
µg/L
0.001
ICP-MS
0.05
0.05
0.05
< 0.01
Pb
µg/L
0.01
ICP-MS
1.4
1.3
1.2
1.1
Bi
µg/L
0.3
ICP-MS
<3
<3
<3
<3
Th
µg/L
0.001
ICP-MS
0.1
< 0.01
< 0.01
< 0.01
Tabla 4.3G
Parámetros químicos de los aprovechamientos subterráneos
M an an tial
IM T A06
IM T A 08
IM T A 12
IM T A 26
S í m b olo
Un id ad
L í m ite d e d etección
M étod o d e an álisis
U
µg/L
0.001
ICP-MS
1.1
1.08
1.05
0.91
F
mg/L
0.01
IC
0.19
0.21
0.17
0.45
NO 2 ( as N)
mg/L
0.01
IC
< 0.05
< 0.05
< 0.05
0.02
Br NO 3 ( as N)
P O 4 ( as P )
mg/L
mg/L
mg/L
0.03
0.01
0.02
IC
IC
IC
< 0.1
0.93
< 0.1
< 0.1
0.82
< 0.1
< 0.1
0.87
< 0.1
< 0.03
1.72
< 0.02
A partir de los datos químicos se definieron dos familias de agua: Una familia
sulfatada-cálcica (SO4-Ca) y otra bicarbonatada-cálcica (HCO3-Ca). Ver
diagramas de Stiff (fig. 4.9) y diagrama de Piper (fig. 4.10). Las muestras de la
sulfatada cálcica son muy similares en composición, indicando que se trata de
manantiales que circulan por un mismo medio geológico, que sin duda refleja la
influencia de los yesos que componen a las calizas de la formación Morelos. Los
valores de Cl, Na y Li, indican que se trata de agua de reciente infiltración. Las
muestras bicarbonatada-cálcica reflejan la interacción con rocas ígneas, definida a
partir de la concentración de Silicio y de Sodio, así como el Fluoruro, Zinc y Fe.
Figura 4.9
Diagrama de stiff de las muestras de los aprovechamientos
subterráneos del río Omitlán
Figura 4.10 Diagrama de piper de las muestras de los aprovechamientos
subterráneos del río Omitlán
4.5 Flujo base
Escalante-Sandoval Carlos y López-Montes Alexis (2012), realizaron
un
pronóstico de los escurrimientos mensuales para la cuenca del rio Papagayo
utilizando el modelo Autorregresivo de Promedios Móviles Integrado Multiplicativo
(ARIMA Multiplicativo), teniendo como base los escurrimientos mensuales en
dicha cuenca realizados a través de estadística de aforos diarios realizados por la
Comisión Federal de Electricidad desde hace más de 30 años en dicha cuenca.
En su estudio utilizaron tres estaciones hidrométricas ubicadas en la cuenca del
río Papagayo, que fueron la estación hidrométrica Agua Salada (12003), El Puente
Escudero (12257) y La Parota (12050). Figura 4.11.
La Estación Agua Salada (12003) afora los escurrimientos que drenan de la
porción Norponiente de la cuenca del río Papagayo y confluyen con el río Omitlán
para a partir de esta confluencia formar el río Papagayo aguas debajo de la
localidad de Tierra Colorada.
La segunda estación El Puente Escudero (12257) la cual está ubicada sobre la
subcuenca del río Omitlán y afora los escurrimientos que se generan en la porción
Nororiente de la Subcuenca (4016 km2) y confluye con el río con el río Salado
para forman el río Papagayo aguas debajo de la localidad de Tierra Colorada.
Finalmente y aguas abajo en la estación hidrométrica La Parota (12050) aforan los
escurrimiento generados por los afluentes de las subcuencas de los ríos
Papagayo, ubicada a 6.8 kilómetros al noreste de la localidad La Concepción.
Figura 4.11 Localización de estaciones hidrométricas: Agua Salada (12003), El
Puente Escudero (12257) y La Parota (12050) en la cuenca del río Papagayo, estado
de Guerrero.
En el estudio se reportan los escurrimientos mensuales para la estación El Puente
Escudero para el periodo de los meses 517 a 576 (tabla 4.4 y fig. 4.12).
De dicha información hidrométrica se desprende que en la Subcuenca del río
Omitlán a la altura de la Estación Hidrométrica El Puente Escudero se afora para
el periodo mensual de 517 a 576, equivalente a cinco años de mediciones
hidrométricas, un Volumen promedio de 228.6 Millones de metros cúbicos
mensuales (Mm3/mensuales), un volumen máximo mensual registrado de 894.6
Millones de metros cúbicos mensuales (Mm3/mensuales) y un caudal mínimo de
42 Millones de metros cúbicos mensuales (Mm3/mensuales).
El caudal mínimo de 42 millones de metros cúbicos mensuales corresponde a
volúmenes aforados durante la temporada de estiaje y corresponde al flujo base
del río Omitlán. Este escurrimiento mensual (30 días) equivale a un escurrimiento
de 1.4 millones de metros cúbicos diarios, que finalmente equivale a un caudal
16.2 metros cúbicos por segundo en promedio mínimo mensual.
Tabla 4.4
Escurrimientos mensuales en la estación El Puente Escudero
Pronóstico
ARMA
131.09
87.05
71.66
71.36
62.50
72.10
204.80
301.34
514.54
426.41
507.03
113.97
145.12
84.55
68.18
67.24
54.69
86.68
138.83
244.58
158.61
385.43
663.61
96.35
148.60
85.29
66.61
62.72
49.82
54.83
107.62
207.60
357.82
797.83
438.90
199.06
127.82
102.32
63.59
69.16
51.82
59.93
143.66
297.79
392.12
786.10
452.46
130.84
118.42
93.60
76.14
61.67
57.34
102.11
268.66
169.56
466.94
425.44
279.59
112.80
Esta ción: EL PUENTE
Pronóstico
Vol. Mm3
ARIMA
VALOR REGISTRADO
86.69
63.78
56.15
49.71
55.01
131.61
313.70
498.45
601.34
647.98
239.18
132.69
87.33
64.45
55.13
48.05
51.11
137.92
278.08
187.43
356.87
719.45
209.07
132.40
85.44
64.39
54.73
46.13
48.94
89.05
187.34
342.56
813.06
706.45
256.01
164.56
98.02
68.41
56.05
47.52
50.43
110.00
242.01
536.04
863.26
727.06
262.80
136.53
84.38
62.98
59.02
47.26
50.95
141.67
377.12
374.21
580.13
487.19
175.91
107.60
91.7
65.9
60.7
54.3
58
146.9
310.5
566.2
602.2
642.6
198.9
132.5
93.1
62.5
56.6
47.4
64
114.4
222.5
195.3
343.4
773
193.6
126.4
94.5
61.3
52.7
42.5
42
76.7
175
361
878.7
739.6
299.6
149.8
103.7
63.7
56.2
45.8
46
101.1
265.8
450.3
894.6
752.5
214.4
118.3
93.4
71.4
55.1
47.6
74.5
211
215.2
412.3
579.7
393.3
155.5
100.8
Mm3/mensuales
1000
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Flujo Base
510
520
530
540
550
560
570
580
Figura 4.12
Serie de escurrimientos mensuales en la estación El Puente
Escudero, donde se define como base un escurrimiento mínimo de 42
Mm3/mensuales (flujo base en rojo).
4.6
Vulnerabilidad a la contaminación de las aguas subterráneas
Como se puede observar en la figura 4.7 y 4.13, no existe unidad acuífera en la
zona proyectada para el P.H. Omitlán, ya que se localiza en la zona de
acuitardos, por lo cual no existe peligro de contaminación de aguas subterráneas.
Figura 4.13 Sección geológica N-S indicando localización del acuífero y del
P.H. Omitlán

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