20 de febrero de 2024 en Buenos Aires

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Riego: cuantificación del recurso hídrico

Pautas para determinar si un campo cuenta con la cantidad y calidad de agua subterránea necesaria.

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La cantidad y calidad de agua subterránea disponible constituyen las dos variables principales para asegurar la sustentabilidad de un proyecto de riego y por ende de la inversión realizada.

La decisión de implementar un equipo de riesgo sólo deberá hacerse cuando estén definidos ambos factores. No se recomienda realizar la metodología inversa (adquirir primero el equipo de riego y luego buscar agua subterránea que, lamentablemente, no es tan fácil de hallar en los volúmenes y calidades que requiere la implementación del riego). Es importante destacar que la calidad del agua de riego es, en muchos aspectos (tenor de sodio, cloruros, sulfatos, entre otros), más exigente que la establecida para el agua de consumo humano.

Además vale tener en cuenta que los estudios previos –que tienden a la evaluación del acuífero que se explotará– conforman un pequeño porcentaje de la inversión final por realizar.

Etapas

La cuantificación del recurso hídrico subterráneo responde a una metodología denominada “estudio hidrogeológico”, el cual, independientemente de la superficie y finalidad que persiga, comprende dos etapas básicas: prefactibilidad y factibilidad.

La etapa de prefactibilidad comprende un importante desarrollo de trabajo de campo, con relevamientos químicos no sólo en el establecimiento donde se desarrollará el riego, sino también en sus alrededores (dependiendo eso de la magnitud del riego por efectuar). No es lo mismo hacer un estudio para la instalación de un cañón de 40 m3/hora que para la instalación de cuatro pivotes de 120 m3/hora cada uno. Son dos dimensiones distintas de explotación y, por ende, necesitarán comprender distintas superficies de estudio.

Es importante destacar que el agua subterránea no reconoce alambrados. Esto significa que cuando extraemos agua para el riego de un campo, también se está captando agua subterránea de los campos vecinos. La cuestión entonces será buscar la manera de distribuir las perforaciones de manera tal de que no depriman la napa a distancia y de esa manera afecten lo menos posibles las captaciones vecinas. Esto se denominada geometría de explotación y depende de los caudales individuales de los pozos y de los distanciamientos que se determinen entre los mismos.

Este estadio de trabajo permitirá –por supuesto en función de las perforaciones disponibles en el área– conocer cómo evoluciona químicamente el agua en la zona. Si por ejemplo se constata que en una distancia de apenas 2,0 kilómetros las muestras relevadas pasan de una salinidad de 800 microSiemens/cm a otra de 5000 microS/cm y se estaba pensando en instalar un equipo de riego, lo mejor en ese caso será desechar la idea, porque esa variación de salinidad indica un pronunciado acuñamiento del espesor acuífero.

Esta etapa de trabajo (prefactibilidad) debe complementarse con el desarrollo de una prospección geofísica por medio de la cual se tenderá a estimar la evolución del espesor de agua dulce en el área.

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Prospección geofísica en el oeste de la provincia de Buenos Aires

Prospección geofísica en el oeste de la provincia de Buenos Aires

La densidad de información química que se genere, sumada a los datos hidráulicos que se obtengan y a los resultados arrojados por la prospección geofísica, nos indicarán si es viable o no la implementación de un proyecto de riego. Es decir: el análisis puede concluir aquí o bien, si se estiman condiciones promisorias para desarrollar un emprendimiento de riego, se pasará a la siguiente etapa que es la del estudio de factibilidad.

Diferencias

En algunas regiones –como por ejemplo el noreste de Buenos Aires, norte de Córdoba y parte de Catamarca y de la Rioja– los acuíferos presentan un espesor relativamente uniforme al disponer de un comportamiento en manto (mantiforme). Es decir: en grandes extensiones territoriales la calidad química del agua subterránea no presenta variaciones significativas. De esta manera, si el acuífero cuenta con una extensión y un espesor de grandes dimensiones, será factible obtener un volumen importante de agua subterránea para riego.

Pero en otras zonas –por ejemplo el noroeste de Buenos Aires– la disponibilidad de agua dulce subterránea se circunscribe a determinados sectores o lentes (en este caso se dice que presente un comportamiento lentiforme). En estos casos debe tenerse especial cuidado al momento de evaluar la sustentabilidad de un proyecto de riego.

Por ejemplo: en un campo localizado en la zona sudoeste bonaerense realicé en una oportunidad un estudio en el cual el muestreo de las perforaciones someras existentes (molinos con profundidades de 10 a 12 metros) permitió constatar una notable variación química entre distintas perforaciones. Allí se corroboraron conductividades de 300 microSiemens/cm que en una distancia de apenas 1500 metros pasaban a valores de 2580 microS/cm. Habiéndose definido para el área la presencia de agua dulce (conductividad eléctrica predominante entre 300 y 2000 microS/cm), el siguiente paso fue establecer el espesor de dicho manto de agua dulce y la evolución vertical del mismo. Para responder esas inquietudes que resultan claves para definir el volumen de agua almacenado (volumen que, a su vez, y de acuerdo a su relación con el volumen que se prevé extraer, fijará la factibilidad o no de explotación), se procedió a realizar una prospección geofísica mediante la ejecución de sondeos eléctricos verticales (SEV). El trabajo de campo comprendió la realización de 24 sondeos eléctricos verticales. Los SEV fueron distribuidos de manera tal de obtener una configuración representativa del área de estudio. El estudio determinó, finalmente, que en dicho campo no existían condiciones para hacer riego al haber un riesgo significativo de que, al extraer grandes volúmenes de agua subterránea, las capas subyacentes de agua salinizada asciendan y tornen inviable el emprendimiento.

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Prospección geofísica en el oeste de la provincia de San Luis

Prospección geofísica en el oeste de la provincia de San Luis

Factibilidad

La etapa de factibilidad, como estadio final del estudio hidrogeológico, es la que implica una mayor inversión, ya que comprenderá la ejecución de una o más perforaciones de estudio (dependiendo ello de la magnitud de la extracción proyectada y de la complejidad del acuífero evaluado).

Estos “pozos de prueba”, que luego pueden funcionar como pozos de explotación (es decir como perforaciones que alimenten al equipo de riego ya instalado), permitirán definir taxativamente las características litológicas de subsuelo, como así también conocer la respuesta química e hidráulica del acuífero a la explotación proyectada.

En algunas ocasiones los perforistas que intervienen en la realización de los pozos no aplican las tecnologías más adecuadas para la confección de los mismos. El uso de bentonita –especialmente si se trata de una bentonita de mala calidad y en cantidades excesivas–, que se emplea de manera frecuente en perforaciones, no es lo más adecuado porque ese material con el tiempo va formando una pátina en las paredes del pozo que termina resultando muy difícil de quitar. En tales circunstancias el rinde y la vida útil de los pozos termina siendo menor a la que debería tener. Es frecuente escuchar, especialmente en el norte del país, que “el acuífero está flojo”, cuando en realidad el problema no reside en la calidad del acuífero sino en un mal diseño constructivo de la perforación.

La metodología de trabajo adecuada para la ejecución de pozos consiste en el empleo de polímero orgánico –que se degrada a las 72 horas y desaparece–. Tiene un valor superior a la bentonita, pero asegura el correcto funcionamiento posterior del pozo. Una perforación debe tener una vida útil de 25 a 30 años. Con diseños inadecuados dicho plazo puede reducirse a apenas 5 años. El uso de filtros de buena calidad es otro de los aspectos clave para lograr que el pozo obtenga un rinde óptimo.

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Preparación del polímero orgánico biodegradable

Preparación del polímero orgánico biodegradable

Otra de las cuestiones importantes en el diseño de pozos es que los mismos tienen que hacerse de una manera tal de que se evite el arrastre de arena, dado que si eso sucede el pozo tenderá a colapsar con el tiempo y además se le exigirá a la electrobomba un esfuerzo adicional constante que le provocará roturas de manera regular. Por todo esto es necesario extremar los cuidados al momento de llevar a cabo una perforación.

En definitiva: el buen diseño y la correcta metodología constructiva de una o más perforaciones de prueba son necesarias para determinar si el pozo puede generar el caudal requerido, con un rendimiento adecuado y libre de arena. En cambio, un pozo mal diseñado o ejecutado determinará un bajo caudal y, a causa del arrastre de arena, promoverá el deterioro de la electrobomba instalada.

Los ensayos de bombeo para obtener el rendimiento real del pozo deben ser llevados a cabo de manera de posibilitar la mejor caracterización del acuífero y del funcionamiento hidráulico de la perforación. Si el proyecto de riego requiere de un caudal, por ejemplo, de 250.000 litros/hora y se realiza –con el propósito de ahorrar costos– una perforación de prueba pequeña (20.000 litros/hora) para luego extrapolar los datos relevados al caudal requerido, las posibilidades de error no son despreciables.

Es importante que los ensayos de bombeo sean realizados durante un tiempo prolongado (48 a 72 horas) y que sean además correctamente interpretados, porque un error en ese paso puede llevar fácilmente al sobredimensionamiento de la electrobomba, del grupo generador y del equipo de riego.

Jorge R. Mugni Hidrogeólogo

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