VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO "VALLE DE TOLUCA"

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Dr. RIGOBERTO RUIZ BARRAGÁN
MAYO 2005
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INTRODUCCIÓN
El riesgo de contaminación de acuíferos es un aspecto que cobra cada día mayor
relevancia, considerando que en este aspecto influyen tanto la vulnerabilidad del acuífero
como las características de la carga contaminante, tomando en cuenta que esta última
puede ser controlada o modificada, mientras que las propiedades del medio
hidrogeológico permanecen constantes, se utiliza una metodología para evaluar la
vulnerabilidad del acuífero a la contaminación a partir de un enfoque práctico y utilizando
la información mas común disponible, como un paso previo en la planeación del
aprovechamiento del recurso hidráulico y en el ordenamiento sustentable del territorio,
con miras al emplazamiento de actividades potencialmente contaminantes.
Las fuentes de abastecimiento de agua subterránea representan alrededor del 70% del
volumen que se suministra de agua potable en el país. Aproximadamente el 66% que se
extrae del subsuelo se destina al riego para cubrir una tercera parte de la superficie total
regada; además que abastece a la mitad de la industria. Dada la importancia del agua
subterránea para el desarrollo del país es importante establecer una política de protección
que contribuya para prevenir pérdidas de fuentes de abastecimiento, así como el
deterioro en su calidad.
Dentro de las estrategias para la protección de los acuíferos, a nivel mundial se han
seguido dos líneas principales: una, enfocada a la delimitación de zonas para proteger los
aprovechamientos o captaciones de aguas subterráneas, estableciendo alrededor de
estas obras, perímetros y muros de protección; y otra, dirigida al acuífero, donde son
definidas restricciones de uso de la tierra, que dependen de una propiedad definida como
la vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos.
Ambas, son de gran importancia como medidas de protección del recurso hídrico como
fuente de abastecimiento principalmente de agua potable. Esto requiere una zonificación
del suelo basado en un criterio simple pero consistente, que podría conseguirse mediante
las metodologías diseñadas para medir la vulnerabilidad a la contaminación de los
acuíferos, lo que proporciona un marco de referencia general dentro del cual, puede
basarse una política de protección para las aguas subterráneas.
El concepto de vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación, está basado en
que el ambiente físico en sí mismo, proporciona un grado de protección al acuífero contra
los contaminantes y con esta propiedad de los materiales que envuelven a los acuíferos,
pueden elaborarse mapas de vulnerabilidad del agua subterránea que señalan las
propiedades del suelo y los horizontes geológicos de la zona no saturada, en términos de
sus propiedades físicas y químicas, para estimar la facilidad con la que un contaminante
liberado en la superficie por causas antropogénicas de carácter incidental, puede alcanzar
una zona saturada o al acuífero.
El gran volumen de datos requeridos para un análisis hidrológico a escala regional en
superficie, ha conducido a una demanda creciente del uso de bases de datos
automatizadas. Los Sistemas de Información Geográfica (SIG), se emplean en la
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actualidad para facilitar el manejo de datos y para la aplicación de metodologías de
evaluación.
La tecnología de los Sistemas de Información Geográficos, liga las características de un
lugar, de un recurso yio de un rasgo con su correspondiente localización espacial. Es una
tecnología de información integrada que puede incluir diversos aspectos, entre los que
destacan, los geográficos, topográficos, cartográficos, fotog ramétricos, de percepción
remota, informáticos, etc. Este tipo de herramienta es sumamente flexible ya que permite
elaborar y organizar cualquier tipo de información de la superficie de la tierra que pueda
ser georreferenciada.
Un SIG también permite la construcción en tiempo real, de escenarios dinámicos que
estén basados en modificaciones virtuales de rasgos territoriales que estén conectados a
posibles opciones de organización, programación o planeación. Por ello, se busca
implementar la evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea
utilizando la metodología que nos proporciona el Sistema de Información Geográfico.
Los resultados de esta metodología serán usados, como base para la aplicación de un
método que describa la vulnerabilidad a la contaminación del acuífero estudiado, como
una herramienta útil en el proceso integral del manejo y ordenamiento de las cuencas
hidrológicas y acuíferos, que considere el aspecto de la protección del recurso hídrico
subterráneo.
OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
Determinar la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del acuífero del
Valle de Toluca, Estado de México, utilizando para ello la metodología GOD y un sistema
de información geográfica (SIC) para conocer el índice de vulnerabilidad de las fuentes
de abastecimiento de agua subterránea en el acuífero.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Calcular el índice de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del
área de estudio, utilizando para ello un Sistema de Información Geográfica (SIG).
Elaborar una cartografía digital e impresa que permita visualizar espacialmente la
vulnerabilidad a la contaminación del acuífero estudiado.
PROGRAMA DE LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS.
1.- RECOPILACIÓN, INTEGRACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE.
Se realizará la búsqueda de información existente y que sea de utilidad, tanto en la
Comisión Nacional del Agua como en otras fuentes, así como la integración de datos
acerca de todos los aspectos hidrogeológicos del área de estudio y sus alrededores, los
cuales se analizarán, procesarán y se presentará una interpretación que nos ayude llegar

al cálculo de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea en el Acuífero
Valle de Toluca.
Se obtendrá la información básica del área de estudio correspondiente a las
características geohidrológicas, las cuales se analizarán resaltando la importancia en los
cambios sedimentolágicos, estratigráficos, litológicos, estructurales, profundidad al nivel
del agua subterránea, así como el tipo de acuífero y en general, toda aquella información
requerida y que sea de utilidad para el cálculo del índice de vulnerabilidad según la
metodología aplicada para este caso.
El producto a exponer estará conformado por un informe, que incluirá el análisis e
interpretación de la información recopilada del área de estudio, acorde con los objetivos
planteados para este estudio.
2.- DETERMINACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA A LA
CONTAMINACIÓN.
El área de estudio corresponde a la subcuenca "Alto Lerma", en donde la Comisión
Nacional del Agua tiene identificados diez acuíferos: (1116) La Cuevita, (12117) Valle de
Acámbaro, (1118) Salvatierra-Acámbaro, (1119) Irapuato-Valle, (1121) Lago de Cuitzeo y
(1122) Ciénega Prieta-Moroleón, en el Estado de Guanajuato; (1501) Valle de Toluca y
(1502) Ixtiahuaca-Atlacomulco, en el Estado de México; y (1601) Maravatío- Contepec-
Epitafio Huerta y (1602) Morelia-Queréndaro, en el Estado de Michoacán.
Se calculará el índice de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea, de
acuerdo con la metodología conocida como GOD, modificada por Foster e Hirata (1991),
con la cual se obtendrá una clasificación de la vulnerabilidad a la contaminación, como
resultado del producto de los componentes que representan las características
intrínsecas del medio que determinan la susceptibilidad del acuífero a ser adversamente
afectado por un contaminante.
Después de efectuar el análisis del acuífero se presentará la vulnerabilidad en mapas
digitales, realizando un análisis cuantitativo del área de estudio sobre una cuadrícula, con
la finalidad de obtener un índice de vulnerabilidad para cada celda y posteriormente
generar un mapa de isovalores de vulnerabilidad.
DISC RETIZACIÓ N
Para el cálculo de los Índices de Vulnerabilidad a la Contaminación, el área de estudio se
deberá representar mediante un dominio discretizado, por medio de un arreglo matricial
de celdas; dicha discretización deberá realizarse con una malla regular con celdas
cuadradas de longitud constante (malla uniforme); la longitud de las celdas deberá
considerar como base, la retícula UTM con la finalidad, de manejar los datos de los
parámetros considerados georreferenciados; con base en ello, la retícula podrá dividirse
tantas veces como sea necesario; la discretización del dominio se reafinará de acuerdo al
nivel de información y la complejidad del medio hidrogeológico y estará sujeta a las
normas que aplica la Comisión Nacional del Agua.
CALCULO DEL INDICE DE VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN
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Utilizando la metodología GOD (Op Cit), se analizará la información obtenida e
identificará cada uno de los conceptos, tomando en cuenta ¡as consideraciones y los
aspectos relevantes, así como la forma de asignar as calificaciones (valores índices) al
evaluar cada parámetro.
INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN EN UN SISTEMA DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICO (SIG).
El sistema de información geográfica que será utilizado para generar, procesar y
visualizar las capas generadas será el ArcView 3.2, para Windows 95198.
El preproceso en "ArcView" de los datos raster se deberán realizar con el módulo "Spatial
Analyst", que permitirá la aplicación de una rejilla de malla que puede ser definida por el
usuario sobre la cobertura para obtener una rasterización (discretización del área).
Después de estimar cada uno de los parámetros del índice de vulnerabilidad de acuerdo a
la metodología indicada, cada parámetro será representado en el acuífero del área de
estudio como una capa digital separada de datos tipo raster dentro de un SIG.
Se realizarán mapas temáticos para cada parámetro a partir de los datos a nivel acuífero.
Dichos mapas se presentarán como temas de tipo raster (GRID) en "ArcView" y archivos
tipo "Grid", para manejarlos en "ArcView" como mapas de parámetros físicos. Cada capa
estará basada en una matriz "raster", constituida de tantos renglones y columnas
conforme a la discretización del dominio, de acuerdo al nivel de información y a la
complejidad del medio hidrogeológico.
Los mapas de vulnerabilidad a la contaminación serán fabricados por medio del álgebra
de mapas, conjunto de operaciones definidas sobre los datos espaciales para el análisis y
síntesis de información espacial, soportado por el SIC.
GRADOS DE VULNERABILIDAD Y ESCALA DE COLORES.
A partir de los valores de los índices de vulnerabilidad, calculados con las calificaciones
asignadas a los distintos parámetros utilizando la metodología, se definirán los distintos
grados de vulnerabilidad a la contaminación del acuífero: ninguna, mínima, baja,
moderada, alta y extrema.
Para hacer práctica la presentación de los resultados, se establece una escala de colores,
en la que el color verde se asigna a una vulnerabilidad de mínima a baja; el color amarillo
a una vulnerabilidad de moderada a alta y el color rojo a una vulnerabilidad extrema, con
lo que se conforma un mapa de vulnerabilidad también denominado mapa semáforo de
vulnerabilidad.
INTEGRACIÓN DE LA MEMORIA DE CÁLCULO.

Se integrará un informe que contenga la memoria técnica de los valores estimados de
cada uno de los parámetros y los cálculos realizados para cada acuífero de la zona de
estudio.
Los productos serán: Cálculo del Índice de Vulnerabilidad a la Contaminación del Agua
Subterránea de cada acuífero, elaboración de los mapas de vulnerabilidad utilizando el
álgebra de mapas temáticos, soportados por el SIG, así como la integración de la
memoria de cálculo.
3.- CARTOGRAFÍA DIGITAL E IMPRESA DE LA VULNERABILIDAD DEL AGUA
SUBTERRÁNEA A LA CONTAMINACIÓN DEL ACUIFERO EN ESTUDIO.
Con la información recopilada y generada, se procederá a desarrollar el proyecto a escala
del acuífero.
La impresión se trabajará en la versión de ArcView 3.2, con la posibilidad de obtener
impresiones adicionales a través del manejo de los archivos en computadoras personales
(PC).
La información del cuadro de identificación de la carta correspondiente, estarán definidos
en cada mapa generado, así como la simbología y el texto explicativo que estarán
contenidos dentro de cada carta.
PRODUCTOS FINALES
Informe técnico descriptivo de la integración y análisis de información hidrogeológica,
con la evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea en el área
de estudio correspondiente al Acuífero Valle de Toluca, de la subcuenca "Alto Lerma"
ubicado en el Estado de México.
Cartografía digital de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del
área de estudio.
Cartografía impresa de la 'unerabiIidad del agua subterrar1ea a la contaminación a
escala conveniente.
1.- METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO.
1.1.- GENERALIDADES

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El Valle de Toluca junto con el Valle de lxtlahuaca, forma parte de la Cuenca Alta del Río
Lerma, tiene un buen potencial de aguas subterráneas el cual ha ido mermando poco a
poco por la exportación de grandes volúmenes para la Ciudad de México, así como por
explotación local para el desarrollo de su infraestructura.
1.2.- Localización
El acuífero Valle de Toluca se localiza en el Estado de México, dentro de la cuenca Alta
del Río Lerma, la cual se encuentra situada al sur del Altiplano Mexicano; se encuentra
limitada al Norte por el acuífero de Atlacomulco-Ixtlahuaca, al Sur por el cerro de
Tenango, al Sur-Poniente del Volcán Nevado de Toluca y al Oriente por la Sierra de las
Cruces y Monte Alto y cubre un área aproximada de 2,738 km2.
LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA
Estado de México
Acuífero del Valle de Toluca
MAPA DE LOCALIZACIÓN REGIONAL
La región del Acuífero Valle de Toluca se encuentra ampliamente comunicada con la
Ciudad de México; hacia el norte con Atlacomulco y Querétaro, hacia el poniente con
Zitácuaro, Valle de Bravo y Temascaltepec, hacia el Sur, con Tenango del Valle y
Tenancingo en el Estado de México; así mismo cuenta con el aeropuerto internacional
Adolfo López Mateos, ubicado entre Lerma y Toluca a unos 5 km de esta última.
Los municipios que se encuentran comprendidos dentro del Acuífero Valle de Toluca son:
Almoloya de Juárez, Almoloya del Río, Atizapán, Calimaya, Capulhuac, Chapultepec,
Iturbide, Huixquilucan, Jalatlaco, Jilotzingo, Joquicingo, Lerma, Naucalpan de Juárez,
7

Metepec, Mexicalcingo, Ocoyoacac, Otzolotepec, Rayón, San Antonio la Isla, San Mateo
Atenco, Temoaya, Tenango del Valle, Texcalyacac, Tianguistenco, Toluca, Xonacatlán y
Zinacantepec.
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POBLACIONES Y VIAS DE COMUNICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
En orden de importancia los mayores consumidores de agua subterránea son: Publico
Urbano, Industrial, Agrícola y Servicios; así mismo, existen instaladas organizaciones de
usuarios las cuales están representadas ante la CNA por cada uso consultivo del agua;
en el área del Acuífero del Valle de Toluca existen unas 136 unidades de riego
organizadas, las cuales conforman a 16,724 usuarios, que riegan una superficie total de
21,233 has.
II.- FISIOGRAFIA
El Acuífero Valle de Toluca, se encuentra localizado dentro de la Provincia Fisiográfica de!
Eje Neovolcánico (Raisz), el cual se encuentra caracterizado por observan una potente
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serie de rocas extrusivas, que han dado origen a aparatos volcánicos entre los más
espectaculares se encuentran el Popocatepetl, lztaccihuatl y el Nevado de Toluca.
El área de estudio se encuentra conformando un extenso valle con elevaciones del orden
de los 2,600 msnmm, ocupando una superficie aproximada de 700 km2; se encuentra
constituido por material aluvial y lacustre, interdigitizados con derrames de rocas
volcánicas.
SIMBOLOGIA
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MAPA DE PROVINCIAS FISIOGRÁFICAS DE LA REPÚBLICA MEXICANA
El valle de Toluca, se encuentra rodeado hacia el oriente, sur y poniente por sierras cuyas
elevaciones topográficas están conformadas por rocas ígneas de composición andesítica
y basáltica, constituidas por la Sierra de Las Cruces y El Nevado de Toluca, que observan
elevaciones de 3,600 a mas de 4,000 msnmm.
El clima en Valle de Toluca se clasifica como templado, subhúmedo con lluvias en verano
y precipitación invernal menor de 5 mm, siendo semifrío, subhúmedo y con lluvias de
verano con precipitación invernal entre 5 y 10 mm en las estribaciones del Volcán Nevado
de Toluca.
La temperatura media en el transcurso del año es 12.5°C y en los meses de diciembre y
enero es del orden de los 9.5°C, a partir del cual se va incrementando hasta mayo, mes
en que se registran temperaturas medias cercanas a los 14°C, para volver a descender
gradualmente hasta diciembre.

La temperatura mensual y anual medias durante el período 1921-1 966, registradas en la
estación climatológica Toluca, que puede considerarse como representativa de la región,
es de 12.2°C en el año, cuyos valores promedios extremos son de 13.3 y 10.5°C.
Respecto a la precipitación pluvial, la media anual en el Valle de Toluca está entre los 800
y 1,000 mm; la estación Toluca que es la más representativa registra 785 mm/año con
valores extremos de 1,183 y 776.4 mm/año como valores promedio.
Hacia las faldas del Nevado de Toluca la precipitación se incrementa entre 1,200 y 1,400
mm anuales.
La temporada de lluvias se presenta en los meses de mayo a octubre, siendo más intensa
en los meses de junio a septiembre, con valores cercanos a unos 140 mm mensuales. La
época de estiaje tiene lugar entre los meses de noviembre y abril, con precipitaciones del
orden de los 12 mm/año.
La evaporación potencial en el período 1972-1991 resulta de 1,700 mm anuales en la
porción noroeste del valle, disminuyendo hacia el sureste con valores del orden de 1,500
mm/año; hacia el Nevado de Toluca se presentan valores menores, del orden de los 800
mm/año.
11.1.- HIDROGRAFÍA
La zona de estudio queda comprendida en de la Región Hidrológica No.12 dentro de la
cuenca del Río Lerma.
El escurrimiento superficial más importante es el colector principal del río Lerma, el cual
hace todavía algunos años se originaba por los manantiales que formaban las lagunas de
Almoloya del Río, Lerma y San Bartolo, constituyendo las tres una zona lacustre en
proceso avanzado de senectud. Al paso de los años y debido a la explotación de los
acuíferos han desaparecido los manantiales y las lagunas, pero en cambio, ahora el
cauce del Río Lerma recibe aportaciones importantes de aguas residuales de la Ciudad
de Toluca y poblaciones vecinas así como del corredor industrial Toluca-Lerma.
11.2.- Hidrografía superficial
A partir del poblado de Lerma el cauce del río sigue una dirección más o menos franca
hacia el norte, atravesando el Valle de Ixtlahuaca hasta llegar a la Ciudad de Atlacomulco;
del Nevado de Toluca desciende el Río Ojo de Agua con dirección oriente hacia San
Antonio la Isla, desembocando en la Laguna Almoloya del Río, nacimiento antiguo del Río
Lerma, en donde se concentran escurrimientos provenientes de la Sierra de Las Cruces;
del Nevado de Toluca descienden en forma radial el Río Verdiguel que atraviesa la
Ciudad de Toluca y descarga sus aguas en el Lerma junto con las aguas residuales de la
ciudad, otro afluente es el Río Tejalpa, además de los ríos y arroyos provenientes de la
vertiente occidental de las Serranías; así mismo, por la parte oriental provenientes de las
sierras de Montealto y las Cruces con prolongación hacia el norte, descienden los ríos
Ocoyoacac, Mayorazgo, Otzolotepec y el Arroyo Temoaya entre otros, que aportan al
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Lerma por su margen izquierda y descargan aguas arriba del embalse de la presa José
Antonio Alzate.
11.3.- Infraestructura hidráulica
La presa José Antonio Alzate, cuyo uso principal es el de control de avenidas y
almacenamiento para riego, cuenta con una capacidad de 35.3 Mm3. La presa Ignacio
Ramírez, para control de avenidas y de riego, se localiza en la porción noroccidental del
Valle de Toluca, la cual tiene 20.5 Mm3 de capacidad; la primera se alimenta de los ríos
Almoloya de Juárez, El Rosario y La Gavia, así como de los arroyos San Cristóbal y San
Diego respectivamente. Las descargas de la presa Ignacio Ramírez prosiguen por la
prolongación del cauce del río La Gavia hasta entroncar con el río Lerma, la superficie
regada entre ambas presas es de 8,000-00-00 hectáreas que benefician al Distrito de
Riego 033 en el Valle de lxtlahuaca-Atlacomulco-Temascalcingo.
11.4.- Censo de aprovechamientos.
En la zona de estudio se han efectuado varios censos y actualizaciones de
aprovechamientos del agua subterránea desde 1970 hasta 1996, los cuales se han ido
complementado y actualizando; para 1970 se consigna la existencia de 344 pozos en
total, donde predominan los de uso doméstico con 211, sigue el uso industrial con 72 y el
agrícola con 42, siendo éstos los usos más importantes.
En los censos realizados entre 1982 y 1984 se reporta la existencia de 385 pozos, de los
cuales sólo 284 estaban en operación cuando se levantó dicho censo.
En el censo correspondiente al año de 1992 es una actualización del anterior y está
consignado en el estudio de 1993. Para ese entonces, se observa que el número de
pozos alcanza la cifra de 530. Analizando la clasificación de los aprovechamientos por
usos a los que se destina el agua alumbrada, se tiene que para uso potable fueron 324,
para el industrial 77, para riego 47, fuera de operación 64 y los restantes se encuentran
en usos combinados.
En la actualización de 1996, el uso más importante es el suministro de agua potable para
uso público-urbano mediante 403 pozos, le siguen en importancia los de uso agrícola con
205 pozos, los de uso industrial con 155 aprovechamientos, servicios con 29 pozos y
otros usos múltiples con 56 aprovechamientos. En total se tienen 848 pozos en operación
y en total se extrae del Valle de Toluca un volumen anual del orden de los 422.344 x106
m3.
De! total de los 848 aprovechamientos existentes en el Acuífero del Valle de Toluca, se
seleccionaron 37 aprovechamientos para tomarlos como nodos piezométricos, que nos
sirvieran para efectuar las configuraciones de niveles, los cuales podemos observar en la
figura siguiente y consignados en la tabla correspondiente.
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MAPA DE LOCALIZACIÓN DE LOS NODOS SELECCIONADOS
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Pon 15 1 17 meocfr.o 13215O 99540083 257387 256331 256327 256856T ICL%
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TABLA CON LOS DATOS PIEZOMÉTRICOS DE LOS NODOS SELECCIONADOS
11.4.- Geomorfología
La forma del relieve característico del área, son las Sierras que bordean el Valle de
Toluca, las cuales están constituidas por materiales volcánicos y sus partes planas están
constituidas por materiales de relleno como rocas clásticas, piroclásticos depositados en
un medio lacustre y materiales de aluvión.
Las Sierras orientales como son la Sierra Monte Alto, Las Cruces, Apisco y Catedral, con
orientación NW-SE, que observan alturas máximas del orden de los 3,800 msnmm y que
limitan al Valle de Toluca están formadas por rocas volcánicas de composición andesítica
de Edad Terciario Tardío, las cuales se encuentran afectadas por intemperismo y erosión
que han conformado suelos residuales al pie de sus taludes.
13

El drenaje superficial observado es del tipo paralelo y forman el parteaguas entre las
Cuencas de los Valles de México y Toluca.
Hacia el sur, se observan los cerros de Loma Alta, Tenango y El Nevado de Toluca con
elevación de 4,565 msnmm, el cual está constituido por rocas de composición andesítica
del Terciario Superior, así como por flujos de rocas piroclásticas y derrames de lava del
Cuaternario.
En las partes bajas aunque el relieve es generalmente plano, se observan lomeríos,
conos volcánicos, algunos derrames de lava y el valle se encuentra en una etapa de
rejuvenecimiento dentro del ciclo geomorfológico. Los conos cineríticos compuestos por
materiales permeables tienen un drenaje radial con pendientes pronunciadas,
funcionando como zonas de recarga a los acuíferos de la planicie.
III.- GEOLOGIA
14

111.1.- Geología General
El área que ocupa el Acuífero del Valle de Toluca, se ubica en la denominada cuenca del
Alto Lerma, dentro del marco del Eje Neovolcánico, que la sitúa en una zona que tuvo una
importante actividad volcánica reciente, cuyas rocas aflorantes presentan edades que van
del Terciario Medio (26 millones de años) al reciente.
Se encuentran representadas por la presencia de complejos volcánicos en las partes
elevadas, conformadas por rocas de composición basáltica y andesítica, por materiales
piroclásticos que se encuentran bordeando las laderas de las sierras; estas incluyen
tobas, aglomerados, brechas, cenizas volcánicas, conos cineríticos, derrames lávicos,
lahares y materiales producto de la desintegración y erosión, constituidos por arenas,
gravas, arcillas y limos, así como por depósitos lacustres intercalados.
El Valle de Toluca, es una planicie constituida por materiales lacustres, producto de los
diferentes lagos que se asentaban en la cuenca, así como por depósitos aluviales
interdigitados con material piroclástico.
El Terciario contribuyó con una gran cantidad de rocas volcánicas de composición ácida a
intermedia, como son la Andesita Xochitepec y la Formación Las Cruces, que forman
serranías que bordean el valle que constituían antiguamente cuencas endorreicas, en
donde se depositaron importante volúmenes de materiales clásticos, granulares y
piroclásticos de la Formación Tarango, como relleno de una topografía preexistente.
111.2.- Estratigrafía
La descripción de las unidades litológicas identificadas se hará en orden cronológico,
desde la más antigua a la más reciente.
Andesita Xochitepec y Formación Las Cruces Ts(A).
La andesita Xochitepec (Mooser 1962), está conformada por corrientes de lavas,
aglomerados, brechas, rocas piroclásticas y tobas de composición andesítica, dacítica y
riodacítica, a las que se les asigna una edad del Oligoceno-Mioceno (Terciario Medio).
Las lavas, aglomerados y brechas de está unidad, observan poco fracturamiento; los
piroclastos y tobas presentan consolidación mediana a alta y en las zonas afectadas por
los sistemas de fallas regionales observan un fuerte fracturamiento.
Los basaltos y andesitas basálticas antiguas, agrupados con la andesita Xochitepec, a los
que se les considera como equivalentes a las Formación Las Cruces, están constituidos
por basaltos compactos y masivos, ligeramente alterados, con escaso fracturamiento y
drenaje dendrítico. Sus afloramientos se localizan dispersos en los alrededores del Valle
de Toluca, constituyendo las elevaciones más prominentes junto con los cerros que se
ubican en las inmediaciones de la Ciudad de Toluca.
Se les asigna una Edad Miocénica, tanto las andesitas como los basaltos antiguos, a los
que se les clasifica hidrogeológicamente como unidad acuifuga de baja permeabilidad.
15

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MAPA GEOLÓGICO DEL ÁREA DEL ACUIFERO DEL VALLE DE TOLUCA (Tomado de la Cartografía de INEGI Escala
1:250,000)
16

Formación Tarango Ts(Vc).
Esta unidad está compuesta por una secuencia vulcanoclástica, la cual está conformada
por una secuencia de tobas, flujos de piroclastos, horizontes de pómez, aglomerados,
brechas, gravas volcánicas, capas delgadas de pómez, lavas de composición
principalmente andesítica y aluviones antiguos constituidos por gravas, arenas y limos, a
los que se les asigna una Edad Pliocénica.
En general las porciones de la unidad en donde predominan las lavas, brechas y
aglomerados observan escaso fracturamiento, los piroclastos y tobas asociadas
manifiestan mediana consolidación, mientras que en los horizontes de pómez, gravas y
aluviones la consolidación varía de deleznable a mediana.
Sus áreas de afloramiento se encuentran ampliamente distribuidos en la porción
septentrional de la cuenca en donde superficialmente están constituidos por rocas ígneas,
mientras que los aluviones antiguos y rocas piroclásticas se localizan en el subsuelo;
afloran también en la periferia del valle en la porción meridional y aflora en las porciones
nororiental y suroriental ocupando extensiones reducidas.
La heterogeneidad de sus materiales hace variar su permeabilidad en un rango muy
amplio, pero en general se considera que esta unidad observa buena a alta y representa
un buen acuífero.
Flujos del Nevado de Toluca Ts(bs)
El vulcanismo del Nevado de Toluca fue intermitente, alternando emisiones de flujos
explosivos con períodos de reposo, entre los cuales se presentaron períodos de erosión,
terminando con expulsión de tobas y piroclastos que forman la cubierta baja del volcán y
que se extienden al norte y oriente, cubriendo a la Formación Las Cruces a la vez que
forman las faldas y laderas del volcán.
Esta unidad esta compuesta por tobas, rocas piroclásticas, aglomerados y lavas de
composición andesítica y andesítica-basáltica. En general las tobas y los flujos de
piroclastos se observan sueltos o medianamente consolidados, mientras que las lavas y
aglomerados están afectados por sistemas de fracturas. Se les asigna una edad del
Plioceno Tardío al Pleistoceno.
Esta unidad en general presenta alta permeabilidad, por lo que funciona como zona de
recarga a los acuíferos de la planicie del Valle de Toluca, es más, representa al área de
recarga más importante por la extensión de sus afloramientos, por su posición topográfica
elevada, alta permeabilidad de sus materiales y por la generosa precipitación pluvial que
llega a los 1,000 mm/año.
Formación Chichinautzin, derrames de basalto y conos recientes (Qb)
La Formación Chichinautzin (Fríes, 1960), puede correlacionarse con los derrames de
basalto y conos cineríticos que afloran en el área de estudio. Afloran por Santiago
Tianguistenco, Xalatlaco y Tenango, donde consisten de basaltos compactos, de color
17

negro, intercalados con materiales escoriáceos y fracturados; las tobas y cenizas se
observan sin consolidar.
Los conos volcánicos que dieron origen a esta unidad, se identifican con mucha facilidad
por su morfología, sus laderas poco erosionadas y la presencia de bosque denso.
Esta unidad es muy permeable y representa una buena zona de recarga a los acuíferos
de la planicie. Su edad corresponde del Pleistoceno al Reciente.
Depósitos lacustres (Qia)
Esta secuencia de depósito, corresponde a tobas y materiales arcillo arenosos,
dispuestos en capas y estratos laminares que han sido depositados en un medio acuoso-
lacustre, afloran en la parte baja del Valle de Toluca formando terrazas; presentan
intercalaciones de capas con diferente granulometría, se considera si no el mejor, cuando
menos uno de los mejores acuíferos regionales. Afloran en las áreas que ocuparon las
lagunas de Almoloya del Río y Mexicalcingo.
Aunque su permeabilidad es baja, no obstante representan acuíferos que se aprovechan
por medio de numerosas norias. Su edad corresponde al Reciente.
Depósitos aluviales (Qal).
Estos ocupan las partes planas del Valle de Toluca y están constituidos por material de
acarreo, fluviales, de diferentes tamaños desde limos a boleos y conglomerados
principalmente de fragmentos de rocas de composición andesítica a basáltica; los
componentes más gruesos del tamaño de gravas se ubican al pie de las elevaciones, las
arenas gruesas con algunas gravas se encuentran en los cauces de las corrientes
superficiales y las arenas finas, limos y arcillas se observan en las porciones más bajas
de la cuenca.
A estos depósitos se les asigna una edad del Reciente.
Unidades hidrogeológicas.
Las unidades hidrogeomorfológicas identificadas son básicamente las serranías y las
planicies; en las primeras se consideran las ubicadas al oriente, sur y occidente, que
contienen en sus formas una o varias unidades litoestratigráficas con características de
permeabilidad diferentes, lo que las hace funcionar en forma distinta desde un punto de
vista geohidrológico.
Se consideran como barreras o fronteras al flujo del agua subterránea aquellas que
observan permeabilidades muy bajas como son las rocas de las formaciones Las Cruces
y Xochitepec.
Actúan como zonas de recarga en general, aquellas con permeabilidades que varían de
media a alta, como son las rocas de las formaciones Chichinautzin, Tarango, los conos
cineríticos y los derrames lávicos del Cuaternario, los cuales, hacia las partes bajas y por
debajo del nivel de saturación, se constituyen en buenos acuíferos.
ii;i

Las planicies intermontanas ocupadas por los depósitos lacustres, piroclásticos y
aluviales de gran espesor, con permeabilidades de medias a altas, se han constituido en
los principales acuíferos regionales que se explotan actualmente.
Geología estructural
El valle de Toluca se localiza dentro de una zona tectónica que tuvo su origen durante el
Terciario Medio-Superior, tanto este valle como el de Ixtlahuaca forman parte de la
Cuenca del Alto Lerma.
Se infiere que ambos valles fueron subcuencas endorreicas, con un drenaje radial y
convergente hacia el centro de las mismas, actualmente están divididos de manera
topográfica por una serranía que en el llamado Estrechamiento de Perales forma una
garganta que las comunica y por donde pasa el río Lerma, que drena con rumbo NW
hacia Atlacomulco, formándose de hecho una cuenca exorreica.
En general la cuenca del Alto Lerma está conformada estructuralmente como una serie
de escalones que conforman fosas, las cuales están limitada por pilares que forman las
partes elevadas de las serranías.
Las fallas más importantes que lo cruzan son la falla normal Tenango de Arista, con
rumbo E-W y echado hacia el norte; la del Estrechamiento de Perales, también del tipo
normal, con el mismo rumbo y echado que la anterior, y la de Boxipe, normal con rumbo
NW-SE y echado al NE.
Estos sistemas estructurales forman escalonamientos, que descienden hacia el norte y
noroeste, estando el primero de estos escalonamientos ocupado por el valle de Toluca.
IV.- DETERMINACIÓN DE LA VULNERABILIDAD

La vulnerabilidad del acuífero a la contaminación es una propiedad intrínseca de un
sistema de agua subterránea que depende de la sensibilidad de del mismo a impactos
naturales yio humanos. En este sentido, la vulnerabilidad es función de factores
hidrogeológicos (característica del acuífero, suelo y materiales geológicos subyacentes).
Existen diferentes métodos para evaluar la vulnerabilidad del agua subterránea:
Métodos de escenario y complejo hidrogeológico
Métodos paramétricos
Métodos de relación analógica y modelos numéricos.
A continuación se describe el método designado por la Comisión Nacional del Agua para
llevar a cabo los trabajos del presente estudio.
Métodos paramétricos
Consisten en la selección de factores naturales (parámetros) a ser evaluados y que son
representativos para determinar la vulnerabilidad del agua subterránea. Cada uno tiene
un intervalo natural definido, el cual es a su vez subdividido en intervalos jerárquicos
discretos. A cada intervalo es asignado un valor que refleja el grado relativo de la
sensibilidad a la contaminación.
Sistema de calificación. Un intervalo arreglado está dado para cualquier parámetro que es
juzgado y adecuado para la evaluación de la vulnerabilidad. El intervalo es dividido
apropiadamente, acorde a la variación del intervalo de cada parámetro. La suma o el
producto de los puntos de calificación da la evaluación requerida para cualquier punto o
área. El marcador numérico final está dividido en segmentos (del mínimo al máximo)
expresando un grado de vulnerabilidad relativa.
Uno de los sistemas de calificación más conocido ha sido el propuesto por Foster, 1987, y
es una metodología empírica que involucra la indexación de los siguientes parámetros:
El tipo de ocurrencia del agua subterránea.
Las características, en términos de litología y grado de consolidación de los
estratos sobre la zona saturada.
La profundidad del nivel estático o techo del acuífero confinado.
Es llamado, por sus siglas en inglés, GOD (Groundwater ocurrence, Overall aquifer class
and Depth to groundwater table or strike). El cual es un sistema empírico para una rápida
evaluación de la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación.
Primero se identifica el tipo de ocurrencia del agua subterránea dentro de un intervalo de
o a 1; después se caracterizan los estratos que se encuentran encima de la zona
saturada del acuífero y en este trabajo fue de carácter litológico dentro de una escala de
0.4 a 1.0; el paso final es la determinación de la profundidad al nivel estático en el caso
de acuíferos no confinados y se le asigna una escala de 0.4 a 1 (Ver figura siguiente).
20

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O O
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Ocurrencia del agua subterránea
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Profundidad al agua
subterránea EE
Clases de estratos sobre la zona saturada
F grado de fracturamicnto
Capacidad de atenuacjon
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X 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
1 1 1 1
0.1 03 05 07 1.0
Ninguna 1 Mínima ¡ Baja 1 Moderada 1 Alta 1 Extrema
METODOLOGIA Y PROCESOS
21

El mapa de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea para la zona de
estudio se generó o construyó utilizando el Sistema de Información Geográfica (SIG)
denominado "ArcView" en su versión 3.2.a y la extensión "Spatial Analyst", para construir
y sobreponer mapas temáticos.
El mapa de vulnerabilidad se obtuvo por el cruce de mapas temáticos con un tamaño de
píxel de lOOm usando el SIG.
Generación de las capas o "layers".
A partir de la metodología adoptada para evaluar la vulnerabilidad a la contaminación del
agua subterránea se debe contar con información temática referente a condición del
acuífero, geología y configuración de la profundidad al nivel estático.
Dichos mapas se generaron en "ArcView" como "shape files" con referencia espacial.
Rasterización de las capas.
A) El mapa temático referente a la condición del acuífero, se consideró de tipo libre.
A partir de esta consideración se produjeron los GRID respectivos con el apoyo de
la extensión "Spatial Analyst".
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B) Para el mapa temático de geología, se utilizó la cartografía digital de INEGI escala
1:250,000 referente a la geología para generar un archivo raster de tipo GRID que
posteriormente sería clasificado.
22

CLASE TIPO CALIF
N/A Lacustre 0.5
Ígnea extrusiva Toba básica 0.6
Ígnea extrusiva Riolita 0.7
N/A Aluvial 0.7
Sedimentaria Brecha sedimentaria 0.7
Ígnea extrusiva Andesita 0.8
Ignea extrusiva Basalto 0.8
Ígnea extrusiva Basalto 0.8
Ígnea extrusiva Brecha volcánica básica 0.8
!gnea extrusiva Brecha volcánica intermedia 0.8
Ignea extrusiva Vulcanoclástico 0.8
C) El mapa temático de profundidad del nivel estático del agua subterránea, se elaboró a
partir de la generación de archivos de tipo vector. Se procedió a la importación de
archivos de texto al SIG y creación de "shapes files" de tipo "vector" (puntos) con su
correspondiente valor de profundidad para poder posteriormente generar otro archivo de
23

tipo "vector" (líneas) que representen las curvas de isovalores de profundidad al nivel del
agua.
Una vez que se generó el mapa vectorial en el SIG, las curvas que representan los
valores de profundidad, se convierten en archivos de tipo "raster", o sea, "GRID" y se
produce una superficie interpolada que cubra toda la extensión del acuífero o región
hidrogeológica para ser, posteriormente reclasificada según la metodología.
3.- Reclasificación de los GRID.
Como se mencionó en el punto anterior, los archivos de tipo raster que se generaron de
los archivos de tipo vector se clasificaron siguiendo la metodología adoptada para cada
parámetro.
4.- Álgebra de mapas.
Para la obtención del índice de vulnerabilidad es necesario realizar el proceso de álgebra
de mapas con las tres coberturas antes mencionadas (condición del acuífero, geología y
24

profundidad del agua subterránea). Este proceso se realiza con una herramienta que está
integrada en el SIG y es denominada 'Map Calculator" y realiza las operaciones
establecidas por la metodología adoptada.
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5.- Reclasificación de la capa o "layer" resultado.
Proceso que se realiza posteriormente al álgebra de mapas, del cual se genera un
archivo de tipo raster de la distribución de la vulnerabilidad y poder segmentar o clasificar
la distribución asignando una leyenda para cada intervalo de valores.
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6.- Elaboración del mapa de vulnerabilidad.
Es el proceso de dar presentación a los resultados obtenidos de los procesos anteriores.
26

VULNERABILIDAD 1
Moderada
Alta
Extrema
TABLA SEMAFORO DE VULNERABILIDAD
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17
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MAPA DE VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO DEL VALLE DE TOLUCA
Para el estudio de la vulnerabilidad se aplicó el método 000 en donde se realizó una
geometría de mapas, teniendo para esto las coberturas de curvas de igual profundidad al
nivel estático, la geología y el límite del acuífero.
27

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MAPA CON LA UBICACIÓN DE LOS N000S PIEZOMETRICOS EN EL ACUÍFERO
DEL VALLE DE TOLUCA.
La profundidad al nivel estático se configuró a partir de la información de los pozos de la
red de monitoreo de datos proporcionados por la Gerencia de la CNA del Estado de
México.
Los límites de los acuíferos y el mapa geológico digital fueron proporcionados por la
Gerencia de Aguas Subterráneas de la CNA.
La columna de clasificación se asignó de acuerdo a la metodología propuesta por Foster
e Hirata (1991).
Asimismo, las características de los acuíferos se determinaron como libre (no confinado)
y se les asignó el parámetro con valor 1 (uno).
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DEL ACUIFERO DEL VALLE DE TOLUCA.

la mayor parte del área que cubre el acuífero del Valle de Toluca observa un
moderado índice de vulnerabilidad a la contaminación.
Se observa también que existen 3 zonas con una baja vulnerabilidad en la porción
oriental y sureste de la Ciudad de Toluca.
En la porción noroeste del área existe una zona con una alta vulnerabilidad.
En la zona de estudio las rocas aflorantes presentan edades que van del Terciario
Medio (26 millones de años) al reciente que se manifiesta por la presencia de complejos
volcánicos en las partes altas, constituidas por basaltos y andesitas, materiales
piroclásticos que se encuentran bordeando las sierras, incluyen tobas, aglomerados,
brechas, cenizas volcánicas, conos cineríticos, derrames lávicos, lahares y materiales
producto de la desintegración y erosión constituidos principalmente por arenas, gravas,
arcillas limos y depósitos lacustres.
Atendiendo a las propiedades de porosidad y fracturamiento de las unidades
litológicas, el sistema acuífero regional queda integrado a ellas, correspondiendo el
acuífero superior al medio poroso y el inferior al fracturado.
Funciona el primero en general como acuífero libre, bien como drenaje diferido,
fracturado o manifestando efectos de recarga y el segundo como semi-confinado con
fracturamiento.
Las profundidades máximas del nivel piezométrico registrado a 150m de profundidad,
se localizan en los alrededores de la Ciudad de Toluca; hacia el sur los valores son del
orden de 80 a 90 metros en los alrededores del Poblado de Tialtenango; en la porción
norte son de entre 60 y 70m de profundidad, aunque en este caso es debido al efecto de
la topografía, pues se localiza en las faldas de la sierras; los valores mínimos se localizan
al oriente en la zona de la extinta laguna de Lerma, en donde se observa que tienen una
profundidad de un metro en la estación piezométrica número 159.
En el área de la presa Ignacio Ramírez el nivel piezométrico es brotante, denotando
una zona de artesianismo sin que éste se haya cuantificado a la fecha.
Hacia el centro del valle la profundidad piezométrica promedio puede ser de unos
40m aproximadamente.
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Dr. RIGOBERTO RUIZ BARRAGÁN, MAYO 26 DEL 2005

INTRODUCCION
• En nuestro país, las fuentes de abastecimiento de agua
subterránea representan alrededor del 70% del
volumen que se suministra para uso publico-urbano y,
el 66% que se extrae del subsuelo cubre una tercera
parte de la superficie de riego yel 50% de los
volumenes demandados por la industria.
• Como se observa, dada la importancia del agua
subterránea para el desarrollo del país, es
indispensable procurar un uso sustentable de los
acuíferos explotados, tanto en el mantenimiento de
sus volúmenes de recarga como en la calidad F-Q y
Biológica de sus aguas.

• El riesgo de que un acuífero se contamine
depende de su vulnerabilidad y de las
características de la carga de contaminantes
que pueda producir la acción antropogénica
existente en su entorno.
• La vulnerabilidad es un parámetro constante
puesto que depende de las características
geológicas y geohidrológicas de¡ acuífero y la
carga de contaminantes es consecuencia de la
actividad humana.
• De acuerdo a lo anterior, a nivel mundial
existen 2 medidas de protección, que se dan
en las zonas de recarga, puesto que
evidentemente son permeables.

• La primera es evitar en ellas toda actividad humana.
• La segunda es permitir una ocupación controlada,
dando acceso a las actividades que originen
contaminantes fáciles de tratar, aplicando métodos
primarios, como es el uso habitacional y la práctica de
agricultura orgánica que no utiliza fertilizantes y
pesticidas.
• Ambos aspectos son difíciles de aplicar en nuestro
país, por estar en menor o mayor grado las áreas de
recarga de nuestros principales acuíferos, ocupadas
por núcleos cuya remoción traería consecuencias de
inestabilidad social, además de que sería muy costoso.

• Para conocer la vulnerabilidad de los acuíferos y si
la carga de contaminante es susceptible de
inducirse en ellos, existen varios métodos los que
en general la mayoría de ellos toma en cuenta la
toxicidad de los residuos, su disposición final en el
caso de productos químicos altamente tóxicos y
radioactivos y su tratamiento antes de verterlos a
los cuerpos de agua yio su sepultamiento, así como
dentro de los aspectos de vulnerabilidad, se toma en
cuenta la profundidad a los niveles de agua, los
grados y tipos de permeabilidad de la superficie
acuífera, los tipos de acuíferos y su litología.

• De todos ellos, el que se está aplicando en nuestro
país en algunas dependencias Gubernamentales, es
el denominado GOD modificado por Foster e Hirata
(1991), el cual evalúa únicamente la vulnerabilidad
del acuífero, sin tomar en cuenta la carga de
contaminantes producidos, por lo que se le considera
un MÉTODO DE EVALUACION PRELIMINAR, que
lanza un alerta para que una vez definidos las áreas
de alta vulnerabilidad, continuar la investigación
identificando los tipos de contaminantes existentes
en esas zonas, considerando para ello la carga
producida en su entorno, la cual es considerable
tanto cuantitativa como cualitativamente, en los
acuíferos localizados sobre todo en el centro de
nuestro país, dado que en él se encuentran las
principales industrias y núcleos de población.

• Como profesionistas en Ingeniería, quisiéramos que
se aplicaran los métodos más idóneos para
establecer las condiciones reales de contaminación
de nuestros acuíferos, pero desafortunadamente en
algunas ocasiones, no contamos con los recursos
económicos y técnicos necesarios para implantar los
métodos más adecuados pero más costosos, por ello
se ha seleccionado el presentado en este estudio, por
utilizar información que es generada y ya existente,
para conocer aspectos para el manejo sustentable
del acuífero, esto es, no se efectúa un costo
adicional, puesto que tal información ya existe, como
es la historia piezométrica en la red o nodos de los
pozos piloto de nuestros acuíferos y el modelo
conceptual de funcionamiento acuífero.

• Como en todo proyecto que se realiza desde hace
pocos años en el manejo y análisis de la información
se utilizan programas de cómputo para el desarrollo
y presentación de resultados, el sistema de
información geográfica (GIS) denominado "ArcView"
y el "software" complementario "Spatial Analyst" es
el que hemos utilizado para el desarrollo de este
trabajo.

VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO
VALLE DE TOLUCA
• El área del cual mostraremos su grado de
Vulnerabilidad es el denominado "Acuífero Valle de
Toluca", por lo que antes, nos permitiremos mostrar
informacion referente a sus aspectos geopoliticos,
geográficos y geológicos

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Imagen de Satélite mostrando posición y límites del Acuífero Valle de Toluca

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;nticsit* Xociblicilue 1w aw La.s( r&es. ( 4)flt) iflt1a W Ia% as,aglon iaWj. t)r&Clia, rocas pirocíasticas 111bas (It
)fl1J)(»ieio1) afl(tc'.Ílica a riodacítica ., ¡uca ti iclu (las cDIi haja 1 tiiieIt)(Ia(l l(la(l OIÍotiio-lotcij(
Ts (Ve). - Formación Tarango. Constituida aglomerados, brechas, flujos piroclásticos, gravas vulcanoclásticas, pómez y lavas andesíticas.
Ts (bs).- Flujos del Nevado (le Toluca. Vulcanismo explosivo (le aglomerados, tobas y rocas piroclásticas ligeramente consolidadas y
lavas (le composición andesítica-basáltjca fracturadas. Qb.- Formación Chichinautzjn. Lavas basálticas, material escoriáceo, tobas,
cenizas y lapilli, muy permeable y buena zona de recarga; Edad Pleistoceno-Reciente. Q (la).-Depósitos Lacustres. (orrespondin a
II', niatcritI rcillo-a tcno'a tIc ,ít atlos cii un uhtldio lacusl rc. l(cpt -ese-nia un acuífero somero a)ru eelJa(Iu por norias. Q (al).-
Depósitos aluviales. Conformados por material de acarreo, fluviales del tamaño de conglomerados a limos, cuyos fragmentos provienen
de las rocas volcánicas erosionadas de las partes elevadas.

Métodos existentes en estudios de Vulnerabilidad de Acuíferos
G O O DRASTIC AVI, Aquifer
Foster, 1987, Foster e Hirata, 1988 y Aher el al, 1987. Vulnerability Index
1991. (Stempvoorty
Wassenaar, 1992)
G.- Tipo de Acuífero (Groundwater D.- Profundidad del Agua Permeabilidad de las
ocurrence). Subterránea (Depth). diferentes capas
O.- Litología de la zona no saturada R.- Recarga neta (net Recharge). Espesor de cada capa
(Overali aquifer class).
D.- Profundidad al nivel del agua A.- Litología del acuífero (Aquifer
subterránea (Depth to groundwater media).
table or strike).
5.- Tipo de suelo (Soil media). *
Sistema empírico para una rápida T.- Topografía (Topography).
evaluación de la Vulnerabilidad de
un acuífero a la contaminación
1.- Litología de la zona no
saturada (lmpact of the vadose
zone media).
C.- Conductividad hidráulica
(Conductivity of the aquifer).

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Pozos de la red piezométrica que conforman el Acuífero Valle de Toluca

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Poir 15 1 1 pozo pdoto
Point 15 1 2 piezómetro activo
Pohi 15 . 1 3 .piezómetro activo
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1 7 piezómetro activo
.
5 . 119 piezómetro activo,.
.............. ,. piezómetro activo
....1 ...............112 i piezómetro activo
Point 15 1 1 15 piezómetro activo
Poirt 15 1 1 19 piezómetro activo
15i 1 21 piezómetro activo
Point 15 i 124 1 piezómetro activo
15 25 . pozo piloto
151 e piezómetro Nuevo ...............................
Poirit 15 1 29 piezómetro activo
15 1 32 piezómetro activo
5 . 1 .. 31 . piezómetro Nuevo (1997
Pornt 15 1 35 j piezómetro activo
Point 15 1 36
. piezómetro activo
...............1 .38 . .ieóme..o activo
• j9it 15 139 piezómetro activo
5 1. 140Poirit piezómetro activo
5 . 1 41 f. piezómetro activo
Point 15i 1 42 piezómetro activo
Point ...............1 l 44 . piezómetro activo
.....................415 . piezómetro activ.
Point 15 46 piezómetro activo
Paint 15 1 i. 49 piezómetro activo
Point f. 15i 1 51 pozo piloto
Point 15 . 1 i. 52 piezómetro activo
Point 15 1 54 piezómetro
19.099917 -89 533667 2565.00
19.100433 -99.586500 2599.87
i. 19.116183 -99.519717 2573.33
19.126367 -99.629683 2710.00
.19.167900 -99.810450 2669.18
19.168850 -99.498133 i. 2572.27
19.189550 •99.572350 2586.56
19192467 99536067 257358
19.195800 2574.88
1 19.206667 1 -99.5874001 2604.15
19.212433 -99.628067 2694.01
19.233150 -99.540083 . 2573.87
19.243767 •99.477783 1257157
19.249500 - 99.609733 2628. 09
19. 256733 .99.8614331 2705.95
19.267750 -99.482383 . 2573. 24
19.270117 •99.546867 i. 25 75.00
19.287050 -99.61 0300 2612.00
19.291 933 -99.641333 . 2642.93
19.31 7817 -99.731967 2690.72
19.31 9117 -99.545817 2575.00
19.331183 -99.613417 2600.97
19.345350 -99.801683 2639.97
19.360317 -99.5426001. 2569.87
19.383933 -99.671 650 2608.78
19.364267 1 -99.493650 . 2575.10
19.31385001 -99,75623312603.13
19.374217 -99.728333 . 2626.39
19.3901 50 -99.643850 i. 2585.82
19.395050 -99.912100'i': 2601.79
19.3965 -99.7450 1.2579.82
19.399650 -99.09800 . 2600. 55
19.4001 83 -99.5461 50 i. 2572.33
19.4011001 -99.8512172588.21
19.414250 -99.488650 2605,00
19.414950 -99 794650 . 2595.50
19.421717 -99,8550 2583.18
253708 . 2537.07
2560.912561.76
2542. 47 . 2543.43
2571.81 1. 2572.50
26056812606.14
255031i. 2549.47
1 2582.74
2566.52 i. 2566.88
2548.72 2549.48
2595, 35 . 2595.89
2612.151 2612.41
2563.31 2563.27
253334 2533.19
2592.13 259304
261 4.69T 2615.97
2534.14, 2534.08
2554.21 2556.50
2558.9j
2578.04 1' 2578.53
2595. 30 1 2594.90
2549.34
2564.061 2565.29
281571 2615.11
2553.331. 2553.69
2574.131 2575,54
2540.64 i. 2539.80
2585,68 . 2 585.63
2585.14 . 2585.07
2560.63 2559.97
2601.8912601.79
2543,44 1. 2542.44
2562. 772563.03
253973. 2540.74
2578271 2577.15
2552691 2552.79
2558.85
1 2539.23 1'
2586:81 1 38.96
254502 30.86
138.1
2609.14 63.50
2548161 21.96
2586,20.
2568. 08 , 7.06
6. "2549.6 26.16
2600.6518.80
2621.471 81.86
2568561 10.56
2539.59 1.38.23
2603.171 3596
2620,71. 91.26
253274139.10
20.79
55.02
2591.51 64.89
'2597.71 1 95.42
1 '"25.66':
2575691 36.91
2607.37! 24.261
2554.141 16.541
2581.27 , 34.65
2539461 34.461
2585.80 , 17.45
258607i, 41.25
2555.021 25.19 1
2601.79, -0.10!.
254282136.38 1
2562.9137,781
2539.45132.601
2578.01 , 894
52.31
2557.55137.14
2536.91 1.
Datos de los pozos de
la red piezométrica
Cuts the selected cdl to the clipboard .
-. :'

Configuración de profundidad al nivel estático (metros)

Geología del acuífero
De acuerdo a las características,
en términos de litología y grado de
consolidación, de los estratos encima
de la zona saturada, se asigna un
valor Numérico en el mapa digital.

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suelos limos arenas y gravas arenas gravas
argil
residuales aluviales E aluviales y eólicas coluviales
loes E fluvio - glaciales
1
NO
CONSOLIDADO
(sedimentos)
II II
arcillas limolitas areniscas calizas blandas
calcarenitas
lutitas E tobas volcánicas
CONSOLIDADO
(rocas porosas)
formaciones ígneas! ______ lavas caliche +
U metamórficas + volcánicas otras calizas
vo lcánicas antiguas recientes duras
CONSOLIDADO
(rocas densas)
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

GEOLOGÍA
A partir del mapa geológico digital
1:250,000 se clasifica de acuerdo a
su valor de calificación dependiedo
de su litología.
Como resultado se genera un grid.
CLAVE TIPO CALIF
Q(la) Lacustre 0.5
Q(Tb) Toba básica 0.6
Ts(R) Riolita 0.7
Q(al) Aluvial 0.7
Ts(bs) Brecha sedimentaria 0.7
Ts(A) Andesita 0.8
Tpl-Q(B) Basalto 0.8
Q(B) Basalto 0.8
Ts(B) Basalto 0.8
Q(B) Basalto 0.8
Q(Bvb) Brecha volcánica básica 0.8
Ts(Bvi) Brecha volcánica intermedia 0.8
Ts(Vc) Volcanoclástico 0.8

ca
o
40
.3
• -
.5!
a)
c
(u)
(u)
4-
U)
c.)
ca
a)
. D
o
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U)
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a
ca
ca

Ocurrencia del agua subterránea
De acuerdo al tipo de acuífero se le asigna un valor numérico.
Ninguno Surgente Confinado semi-confinado no confinado no confinado
(cubierto)
0.1 0.2 [1W] 0.5 1.0
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De acuerdo a la información
según los estudios
realizados por la CNA, el
acuífero Valle de Toluca se
considera del tipo "LIBRE",
no confinado.

ff
ACUÍFERO
A partir del mapa de acuíferos
se clasifica de acuerdo a la
condición del acuífero
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ACUÍFERO CLASIF
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Mapa (GRID) resultado de la clasificación del tipo de acuífero

Distancia al agua subterránea
De acuerdo a la profundidad al nivel estático, se le asigna un valor
numérico conforme los rangos descritos en la tabla siguiente.
>lOOm 50-100m 20-50m 10-20m 1 5-10m j 2.5-5m 1< 2m
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
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-
7r4-- X4'
- -E-
En el Acuífero
Valle de Toluca,
las profundidades
al nivel estático
menores a 20m
se localizan en la
porción SE, NE y
NW del Valle;
De 20m a 40m
circundando a la
anterior y de 60m
a 80m en las
partes cercanas al
Nevado de Toluca

lá
PROFUNDIDAD AL
NIVEL ESTÁTICO
0-20 0.7
20-100 0.5
A partir del mapa digital de profundidad
al nivel estático, se clasifica de acuerdo a
su valor de calificación dependiente de
la profundidad al nivel del agua.
Como resultado se genera una malla (grid) que nos indica las zonas de menor
Profundidad al nivel del agua.
RANGO DE
PROFUNDIDAD CLASIF

Mapa resultado de la clasificación según la distancia al agua subterránea

JJ

Álgebra de mapas
Para la obtención del índice de vulnerabilidad
es necesario realizar el proceso de álgebra de
mapas con las tres coberturas antes mencionadas
(condición del acuífero, geología y profundidad del
agua subterránea).
Este proceso se realiza con una herramienta
que está integrada en el SIC y es denominada
"Map Calculator" y realiza las operaciones
establecidas por la metodología adoptada
4,

Reclasificación de la capa o "layer" resultado
? d' :4''
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r.
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U
0.
Elaboración del mapa de vulnerabilidad
Proceso que se realiza posteriormente al álgebra
de mapas, del cual se genera un archivo de tipo
raster de la distribución de la vulnerabilidad y poder
segmentar o clasificar la distribución asignando una
leyenda para cada intervalo de valores
VULNERABILIDAD
Baja
Moderada
Alta
Extrema

CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DEL ACUIFERO VALLE DE TOLUCA.
1.- la mayor parte
del área que cubre
el acuífero del Valle
de Toluca observa
un moderado
índice de
vulnerabilidad a la
contaminación.
2.-Seobserva que
existen 3 zonas con
un bajo índice de
vulnerabilidad,
localizadas en la
porción oriental y
sureste de la
Ciudad de Toluca.
3.- En la porción
noroeste del área
del Acuífero, existe
una zona con una
alta vulnerabilidad.

RIGOBERTO RUIZ BARRAGÁN
MAYO 2005

actualidad para facilitar el manejo de datos y para la aplicación de metodologías de
evaluación.
La tecnología de los Sistemas de Información Geográficos, liga las características de un
lugar, de un recurso y/o de un rasgo con su correspondiente localización espacial. Es una
tecnología de información integrada que puede incluir diversos aspectos, entre los que
destacan, los geográficos, topográficos, cartográficos, fotogramétricos, de percepción
remota, informáticos, etc. Este tipo de herramienta es sumamente flexible ya que permite
elaborar y organizar cualquier tipo de información de la superficie de la tierra que pueda
ser georreferenciada.
Un SIG también permite la construcción en tiempo real, de escenarios dinámicos que
estén basados en modificaciones virtuales de rasgos territoriales que estén conectados a
posibles opciones de organización, programación o planeación. Por ello, se busca
implementar la evaluación de la vulnerabflidad a la contaminación del agua subterránea
utilizando la metodología que nos proporciona el Sistema de Información Geográfico.
Los resultados de esta metodología serán usados, como base para la aplicación de un
método que describa la vulnerabilidad a la contaminación del acuífero estudiado, como
una herramienta útil en el proceso integral del manejo y ordenamiento de las cuencas
hidrológicas y acuíferos, que considere el aspecto de la protección del recurso hídrico
subterráneo.
OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
Determinar la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del acuífero del
Valle de Toluca, Estado de México, utilizando para ello la metodología GOD y un sistema
de información geográfica (SIG) para conocer el índice de vulnerabilidad de las fuentes
de abastecimiento de agua subterránea en el acuífero.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Calcular el índice de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del
área de estudio, utilizando para ello un Sistema de Información Geográfica (SIG).
2. Elaborar una cartografía digital e impresa que permita visualizar espacialmente la
vulnerabilidad a la contaminación del acuífero estudiado.
3

PROGRAMA DE LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS.
- RECOPILACIÓN, INTEGRACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE.
Se realizará la búsqueda de información existente y que sea de utilidad, tanto en la
Comisión Nacional del Agua como en otras fuentes, así como la integración de datos
acerca de todos los aspectos hidrogeológicos del área de estudio y sus alrededores, los
cuales se analizarán, procesarán y se presentará una interpretación que nos ayude llegar
al cálculo de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea en el Acuífero
Valle de Toluca.
Se obtendrá la información básica del área de estudio correspondiente a las
características geohidrológicas, las cuales se analizarán resaltando la importancia en los
cambios sedimentológicos, estratigráficos, litológicos, estructurales, profundidad al nivel
del agua subterránea, así como el tipo de acuífero y en general, toda aquella información
requerida y que sea de utilidad para el cálculo del índice de vulnerabilidad según la
metodología aplicada para este caso.
El producto a exponer estará conformado por un informe, que incluirá el análisis e
interpretación de la información recopilada del área de estudio, acorde con los objetivos
planteados para este estudio.
2.- DETERMINACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA A LA
CONTAMINACIÓN.
El área de estudio corresponde a la subcuenca "Alto Lerma", en donde la Comisión
Nacional del Agua tiene identificados diez acuíferos: (1116) La Cuevita, (12117) Valle de
Acámbaro, (1118) Salvatierra-Acámbaro, (1119) Irapuato-Valle, (1121) Lago de Cuitzeo y
(1122) Ciénega Prieta-Moroleón, en el Estado de Guanajuato; (1501) Valle de Toluca y
(1502) Ixtlahuaca-Atlacomulco, en el Estado de México; y (1601) Maravatío- Contepec-
Epitafio Huerta y (1602) Morelia-Queréndaro, en el Estado de Michoacán.
Se calculará el índice de vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea, de
acuerdo con la metodología conocida como GOD, modificada por Foster e Hirata (1991),
con la cual se obtendrá una clasificación de la vulnerabilidad a la contaminación, como
resultado del producto de los componentes que representan las características
intrínsecas del medio que determinan la susceptibilidad del acuífero a ser adversamente
afectado por un contaminante.
Después de efectuar el análisis del acuífero se presentará la vulnerabilidad en mapas
digitales, realizando un análisis cuantitativo del área de estudio sobre una cuadrícula, con
la finalidad de obtener un índice de vulnerabilidad para cada celda y posteriormente
generar un mapa de ¡sovalores de vulnerabilidad.
DISCRETIZACIÓN
4

Para el cálculo de los Índices de Vulnerabilidad a la Contaminación, el área de estudio se
deberá representar mediante un dominio discretizado, por medio de un arreglo matricial
de celdas; dicha discretización deberá realizarse con una malla regular con celdas
cuadradas de longitud constante (malla uniforme); la longitud de las celdas deberá
considerar como base, la retícula UTM con la finalidad, de manejar los datos de los
parámetros considerados georreferenciados; con base en ello, la retícula podrá dividirse
tantas veces como sea necesario; la discretización del dominio se reafinará de acuerdo al
nivel de información y la complejidad del medio hidrogeológico y estará sujeta a las
normas que aplica la Comisión Nacional del Agua.
CÁLCULO DEL ÍNDICE DE VULNERABILIDAD A LA CONTAMINACIÓN.
Utilizando la metodología GOD (Op Cit), se analizará la información obtenida e
identificará cada uno de los conceptos, tomando en cuenta las consideraciones y los
aspectos relevantes, así como la forma de asignar las calificaciones (valores índices) al
evaluar cada parámetro.
INTEGRACIÓN DE LA INFORMACIÓN EN UN SISTEMA DE INFORMACIÓN
GEOGRÁFICO (SIG).
El sistema de información geográfica que será utilizado para generar, procesar y
visualizar las capas generadas será el ArcView 3.2, para Windows 95/98.
El preproceso en "ArcView" de los datos raster se deberán realizar con el módulo "Spatial
Analyst", que permitirá la aplicación de una rejilla de malla que puede ser definida por el
usuario sobre la cobertura para obtener una rasterización (discretización del área).
Después de estimar cada uno de los parámetros del índice de vulnerabilidad de acuerdo a
la metodología indicada, cada parámetro será representado en el acuífero del área de
estudio como una capa digital separada de datos tipo raster dentro de un SIG.
Se realizarán mapas temáticos para cada parámetro a partir de los datos a nivel acuífero.
Dichos mapas se presentarán como temas de tipo raster (GRID) en "ArcView" y archivos
tipo "Grid", para manejarlos en "ArcView" como mapas de parámetros físicos. Cada capa
estará basada en una matriz "raster", constituida de tantos renglones y columnas
conforme a la discretización del dominio, de acuerdo al nivel de información y a la
complejidad del medio hidrogeológico.
Los mapas de vulnerabilidad a la contaminación serán fabricados por medio del álgebra
de mapas, conjunto de operaciones definidas sobre los datos espaciales para el análisis y
síntesis de información espacial, soportado por el SIG.
GRADOS DE VULNERABILIDAD Y ESCALA DE COLORES.
A partir de los valores de los índices de vulnerabilidad, calculados con las calificaciones
asignadas a los distintos parámetros utilizando la metodología, se definirán los distintos
grados de vulnerabilidad a la contaminación del acuífero: ninguna, mínima, baja,
moderada, alta y extrema.
1.1

Para hacer práctica la presentación de los resultados, se establece una escala de colores,
en la que el color verde se asigna a una vulnerabilidad de mínima a baja; el color amarillo
a una vulnerabilidad de moderada a alta y el color rojo a una vulnerabilidad extrema, con
lo que se conforma un mapa de vulnerabilidad también denominado mapa semáforo de
vulnerabilidad.
INTEGRACIÓN DE LA MEMORIA DE CÁLCULO.
Se integrará un informe que contenga la memoria técnica de los valores estimados de
cada uno de los parámetros y los cálculos realizados para cada acuífero de la zona de
estudio.
Los productos serán: Cálculo del Índice de Vulnerabilidad a la Contaminación del Agua
Subterránea de cada acuífero, elaboración de los mapas de vulnerabilidad utilizando el
álgebra de mapas temáticos, soportados por el SIG, así como la integración de la
memoria de cálculo.
3.- CARTOGRAFÍA DIGITAL E IMPRESA DE LA VULNERABILIDAD DEL AGUA
SUBTERRÁNEA A LA CONTAMINACIÓN DEL ACUIFERO EN ESTUDIO.
Con la información recopilada y generada, se procederá a desarrollar el proyecto a escala
del acuífero.
La impresión se trabajará en la versión de ArcView 3.2, con la posibilidad de obtener
impresiones adicionales a través del manejo de los archivos en computadoras personales
(PC).
La información del cuadro de identificación de la carta correspondiente, estarán definidos
en cada mapa generado, así como la simbología y el texto explicativo que estarán
contenidos dentro de cada carta.
PRODUCTOS FINALES
Informe técnico descriptivo de la integración y análisis de información hidrogeológica,
con la evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea en el área
de estudio correspondiente al Acuífero Valle de Toluca, de la subcuenca "Alto Lerma"
ubicado en el Estado de México.
Cartografía digital de la vulnerabilidad a la contaminación del agua subterránea del
área de estudio.
Cartografía impresa de la vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación a
escala conveniente.
1.- METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO.
1.1.- GENERALIDADES
1.1

El Valle de Toluca junto con el Valle de Ixtiahuaca, forma parte de la Cuenca Alta del Río
Lerma, tiene un buen potencial de aguas subterráneas el cual ha ido mermando poco a
poco por la exportación de grandes volúmenes para la Ciudad de México, así como por
explotación local para el desarrollo de su infraestructura.
12.- Localización
El acuífero Valle de Toluca se localiza en el Estado de México, dentro de la cuenca Alta
del Río Lerma, la cual se encuentra situada al sur del Altiplano Mexicano; se encuentra
limitada al Norte por el acuífero de Atlacomulco-lxtlahuaca, al Sur por el cerro de
Tenango, al Sur-Poniente del Volcán Nevado de Toluca y al Oriente por la Sierra de las
Cruces y Monte Alto y cubre un área aproximada de 2,738 km2.
e
Toluca
MAPA DE LOCALIZACIÓN REGIONAL
La región del Acuífero Valle de Toluca se encuentra ampliamente comunicada con la
Ciudad de México; hacia el norte con Atlacomulco y Querétaro, hacia el poniente con
Zitácuaro, Valle de Bravo y Temascaltepec, hacia el Sur, con Tenango del Valle y
Tenancingo en el Estado de México; así mismo cuenta con el aeropuerto internacional
Adolfo López Mateos, ubicado entre Lerma y Toluca a unos 5 km de esta última.
Los municipios que se encuentran comprendidos dentro del Acuífero Valle de Toluca son:
Almoloya de Juárez, Almoloya del Río, Atizapán, Calimaya, Capulhuac, Chapultepec,
Iturbide, Huixquilucan, Jalatiaco, Jilotzingo, Joquicingo, Lerma, Naucalpan de Juárez,
7

Metepec, Mexicalcingo, Ocoyoacac, Otzolotepec, Rayón, San Antonio la Isla, San Mateo
Atenco, Temoaya, Tenango del Valle, Texcalyacac, Tianguistenco, Toluca, Xonacatlán y
Zinacantepec.
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POBLACIONES Y VIAS DE COMUNICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
En orden de importancia los mayores consumidores de agua subterránea son: Publico
Urbano, Industrial, Agrícola y Servicios; así mismo, existen instaladas organizaciones de
usuarios las cuales están representadas ante la CNA por cada uso consultivo del agua;
en el área del Acuífero del Valle de Toluca existen unas 136 unidades de riego
organizadas, las cuales conforman a 16,724 usuarios, que riegan una superficie total de
21,233 has.
II.- FISIOGRAFIA
El Acuífero Valle de Toluca, se encuentra localizado dentro de la Provincia Fisiográfica del
Eje Neovolcánico (Raisz), el cual se encuentra caracterizado por observan una potente
E;'

serie de rocas extrusivas, que han dado origen a aparatos volcánicos entre los más
espectaculares se encuentran el Popocatepetl, Iztaccihuatl y el Nevado de Toluca.
El área de estudio se encuentra conformando un extenso valle con elevaciones del orden
de los 2,600 msnmm, ocupando una superficie aproximada de 700 km2; se encuentra
constituido por material aluvial y lacustre, interdigitizados con derrames de rocas
volcánicas.
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MAPA DE PROVINCIAS FISIOGRÁFICAS DE LA REPÚBLICA MEXICANA
El valle de Toluca, se encuentra rodeado hacia el oriente, sur y poniente por sierras cuyas
elevaciones topográficas están conformadas por rocas ígneas de composición andesítica
y basáltica, constituidas por la Sierra de Las Cruces y El Nevado de Toluca, que observan
elevaciones de 3,600 a mas de 4,000 msnmm.
El clima en Valle de Toluca se clasifica como templado, subhúmedo con lluvias en verano
y precipitación invernal menor de 5 mm, siendo semifrío, subhúmedo y con lluvias de
verano con precipitación invernal entre 5 y 10 mm en las estribaciones del Volcán Nevado
de Toluca.
La temperatura media en el transcurso del año es 12.5°C y en los meses de diciembre y
enero es del orden de los 9.5°C, a partir del cual se va incrementando hasta mayo, mes
en que se registran temperaturas medias cercana ts a los 14°C, para volver a descender
gradualmente hasta diciembre.

La temperatura mensual y anual medias durante el período 1921-1966, registradas en la
estación climatológica Toluca, que puede considerarse como representativa de la región,
es de 12.2°C en el año, cuyos valores promedios extremos son de 13.3 y 10.5°C.
Respecto a la precipitación pluvial, la media anual en el Valle de Toluca está entre los 800
y 1,000 mm; la estación Toluca que es la más representativa registra 785 mm/año con
valores extremos de 1,183 y 776.4 mm/año como valores promedio.
Hacia las faldas del Nevado de Toluca la precipitación se incrementa entre 1,200 y 1,400
mm anuales.
La temporada de lluvias se presenta en los meses de mayo a octubre, siendo más intensa
en los meses de junio a septiembre, con valores cercanos a unos 140 mm mensuales. La
época de estiaje tiene lugar entre los meses de noviembre y abril, con precipitaciones del
orden de los 12 mm/año.
La evaporación potencial en el período 1972-1991 resulta de 1,700 mm anuales en la
porción noroeste del valle, disminuyendc hacia el sureste con valores del orden de 1,500
mm/año; hacia el Nevado de Toluca se presentan valores menores, del orden de los 800
mm/año.
11.1.- HIDROGRAFÍA
La zona de estudio queda comprendida en de la Región Hidrológica No.12 dentro de la
cuenca del Río Lerma.
El escurrimiento superficial más importante es el colector principal del río Lerma, el cual
hace todavía algunos años se originaba por los manantiales que formaban las lagunas de
Almoloya del Río, Lerma y San Bartolo, constituyendo las tres una zona lacustre en
proceso avanzado de senectud. Al paso de los años y debido a la explotación de los
acuíferos han desaparecido los manantiales y las lagunas, pero en cambio, ahora el
cauce del Río Lerma recibe aportaciones importantes de aguas residuales de la Ciudad
de Toluca y poblaciones vecinas así como del corredor industrial Toluca-Lerma.
11.2.- Hidrografía superficial
A partir del poblado de Lerma el cauce del río sigue una dirección más o menos franca
hacia el norte, atravesando el Valle de Ixtlahuaca hasta llegar a la Ciudad de Atlacomulco;
del Nevado de Toluca desciende el Río Ojo de Agua con dirección oriente hacia San
Antonio la Isla, desembocando en la Laguna Almoloya del Río, nacimiento antiguo del Río
Lerma, en donde se concentran escurrimientos provenientes de la Sierra de Las Cruces;
del Nevado de Toluca descienden en forma radial el Río Verdiguel que atraviesa la
Ciudad de Toluca y descarga sus aguas en el Lerma junto con las aguas residuales de la
ciudad, otro afluente es el Río Tejalpa, además de los ríos y arroyos provenientes de la
vertiente occidental de las Serranías; así mismo, por la parte oriental provenientes de las
sierras de Montealto y las Cruces con prolongación hacia el norte, descienden los ríos
Ocoyoacac, Mayorazgo, Otzolotepec y el Arroyo Temoaya entre otros, que aportan al
Lerma por su margen izquierda y descargan aguas arriba del embalse de la presa José
Antonio Alzate.
10

11.3.- Infraestructura hidráulica
La presa José Antonio Alzate, cuyo uso principal es el de control de avenidas y
almacenamiento para riego, cuenta con una capacidad de 35.3 Mm3. La presa Ignacio
Ramírez, para control de avenidas y de riego, se localiza en la porción noroccidental del
Valle de Toluca, la cual tiene 20.5 Mm3 de capacidad; la primera se alimenta de los ríos
Almoloya de Juárez, El Rosario y La Gavia, así como de los arroyos San Cristóbal y San
Diego respectivamente. Las descargas de la presa Ignacio Ramírez prosiguen por la
prolongación del cauce del río La Gavia hasta entroncar con el río Lerma, la superficie
regada entre ambas presas es de 8,000-00-00 hectáreas que benefician al Distrito de
Riego 033 en el Valle de Ixtiahuaca-Atlacomulco-Temascalcingo.
11.4.- Censo de aprovechamientos.
En la zona de estudio se han efectuado varios censos y actualizaciones de
aprovechamientos del agua subterránea desde 1970 hasta 1996, los cuales se han ido
complementado y actualizando; para 1970 se consigna la existencia de 344 pozos en
total, donde predominan los de uso doméstico con 211, sigue el uso industrial con 72 y el
agrícola con 42, siendo éstos los usos más importantes.
En los censos realizados entre 1982 y 1984 se reporta la existencia de 385 pozos, de los
cuales sólo 284 estaban en operación cuando se levantó dicho censo.
En el censo correspondiente al año de 1992 es una actualización del anterior y está
consignado en el estudio de 1993. Para ese entonces, se observa que el número de
pozos alcanza la cifra de 530. Analizando la clasificación de los aprovechamientos por
usos a los que se destina el agua alumbrada, se tiene que para uso potable fueron 324,
para el industrial 77, para riego 47, fuera de operación 64 y los restantes se encuentran
en usos combinados.
En la actualización de 1996, el uso más importante es el suministro de agua potable para
uso público-urbano mediante 403 pozos, le siguen en importancia los de uso agrícola con
205 pozos, los de uso industrial con 155 aprovechamientos, servicios con 29 pozos y
otros usos múltiples con 56 aprovechamientos. En total se tienen 848 pozos en operación
y en total se extrae del Valle de Toluca un volumen anual del orden de los 422.344 x106
m3.
Del total de los 848 aprovechamientos existentes en el Acuífero del Valle de Toluca, se
seleccionaron 37 aprovechamientos para tomarlos como nodos piezométricos, que nos
sirvieran para efectuar las configuraciones de niveles, los cuales podemos observar en la
figura siguiente y consignados en la tabla correspondiente.
11

MAPA DE LOCALIZACIÓN DE LOS NODOS SF1 FCCIflNAflflS
1 1 53,.4p4554 118331, 533747 2531,48 jji7,w 253707 - 2i 41,
12 - 191741433 3355441411 7091147 2530 41 544178 2543(31 94559,
1 3 1011(453 93513717 701333 254217 '54843 204502 2003
1 4 oo 1 154,? ('34134 27h32 "71 81 257001) 1301
1 7 (3r,orno lr,o 31(748 (10450 7O83 10 74(3 2854 14 ¿50844 51'0
1,8 oo0r ,131473,41J 5'i 493133 79''? 5&331 254347 544316 '1-41
1 9 19 1895$ '3", *75391 54 254.54 29
1 11 o'f0000 13133-19 335454121,73m K2 345304 2543(741 7C3
112 1915533j 3"'4141433 '374(3 _`49 7' 204949 254968 2(16
1 14 192(53? 413 541370o15 25953 341,64 2702165 ' 9493
13 11 2 921 l "27 '69401 2(1215201241 2(2147 0105 4
1 17 15250150 1,13203 73 30. ¿'43331 25332.' 250354 17453
1 19 j 3024354 93477541 710? 34 253319 2570'3 o '2
1 251 5 1(24"2() 43( 733 .2554 ¿'9713 264354 280347
1 > 21 19'56134 0539434 2?70o'5 5414(9 2(1597 2571 9154
1 24 1024750 3202543 297321 .,,,414 253809 253274533910
1 25 0340,420 19"714117 ,,(34,,? 757045 545-141 2(5401) 3979
1 2?€n 93r4ro (3oh19373 2116411 5061039] 541'O) 755490 9502
1,9 41 39 60'0&Ir, '35341334 7,$2'43 29894 2(7443 259151 6053
1,32 c'ro.,fr,o 14415417 731057 7(3072 250539 253493 299771
1 331 .s,954o (34oI101377 1311411,' '3'54',81,''757540) 2(1034 2053
1 35 ,,rrooco, 19341103 ('3,1'417 ,o4897 25(40625(529 .07580 3391
136 oo.53o 1531',3'0 93(01503 2(339/ 2o1' 71 2(1511 2(3737 2426
1 90 roo 199451, ('14'548 2543907 74333205380 55454 1654
1 33 1035 4 338,1853 740370 207411 257554 390427 , 33460
-45 4449't4 193454' 094933 75,,,10 ¿"4364 2(7472 2(344( , 3(4(
41 44140 1 o43 943 037337337(8313 2575(8 250563 253983 1745
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12

11.4.- Geomorfología
La forma del relieve característico del área, son las Sierras que bordean el Valle de
Toluca, las cuales están constituidas por materiales volcánicos y sus partes planas están
constituidas por materiales de relleno como rocas clásticas, piroclásticos depositados en
un medio lacustre y materiales de aluvión.
Las Sierras orientales como son la Sierra Monte Alto, Las Cruces, Apisco y Catedral, con
orientación NW-SE, que observan alturas máximas del orden de los 3,800 msnmm y que
limitan al Valle de Toluca están formadas por rocas volcánicas de composición andesítica
de Edad Terciario Tardío, las cuales se encuentran afectadas por intemperismo y erosión
que han conformado suelos residuales al pie de sus taludes.
El drenaje superficial observado es del tipo paralelo y forman el parteaguas entre las
Cuencas de los Valles de México y Toluca.
Hacia el sur, se observan los cerros de Loma Alta, Tenango y El Nevado de Toluca con
elevación de 4,565 msnmm, el cual está constituido por rocas de composición andesítica
del Terciario Superior, así como por flujos de rocas piroclásticas y derrames de lava del
Cuaternario.
En las partes bajas aunque el relieve es generalmente plano, se observan lomeríos,
conos volcánicos, algunos derrames de lava y el valle se encuentra en una etapa de
rejuvenecimiento dentro del ciclo geomorfológico. Los conos cineríticos compuestos por
materiales permeables tienen un drenaje radial con pendientes pronunciadas,
funcionando como zonas de recarga a los acuíferos de la planicie.
13

IIL- GEOLOGIA
111.1.- Geología General
El área que ocupa el Acuífero del Valle de Toluca, se ubica en la denominada cuenca del
Alto Lerma, dentro del marco del Eje Neovolcánico, que la sitúa en una zona que tuvo una
importante actividad volcánica reciente, cuyas rocas aflorantes presentan edades que van
del Terciario Medio (26 millones de años) al reciente.
Se encuentran representadas por la presencia de complejos volcánicos en las partes
elevadas, conformadas por rocas de composición basáltica y andesítica, por materiales
piroclásticos que se encuentran bordeando las laderas de las sierras; estas incluyen
tobas, aglomerados, brechas, cenizas volcánicas, conos cineríticos, derrames lávicos,
lahares y materiales producto de la desintegración y erosión, constituidos por arenas,
gravas, arcillas y limos, así como por depósitos lacustres intercalados.
El Valle de Toluca, es una planicie constituida por materiales lacustres, producto de los
diferentes lagos que se asentaban en la cuenca, así como por depósitos aluviales
interdigitados con material piroclástico.
El Terciario contribuyó con una gran cantidad de rocas volcánicas de composición ácida a
intermedia, como son la Andesita Xochitepec y la Formación Las Cruces, que forman
serranías que bordean el valle que constituían antiguamente cuencas endorreicas, en
donde se depositaron importante volúmenes de materiales clásticos, granulares y
piroclásticos de la Formación Tarango, como relleno de una topografía preexistente.
111.2.- Estratigrafía
La descripción de las unidades litológicas identificadas se hará en orden cronológico,
desde la más antigua a la más reciente.
Andesita Xochitepec y Formación Las Cruces Ts(A).
La andesita Xochitepec (Mooser 1962), está conformada por corrientes de lavas,
aglomerados, brechas, rocas piroclásticas y tobas de composición andesítica, dacítica y
riodacítica, a las que se les asigna una edad del Oligoceno-Mioceno (Terciario Medio).
Las lavas, aglomerados y brechas de está unidad, observan poco fracturamiento; los
piroclastos y tobas presentan consolidación mediana a alta y en las zonas afectadas por
los sistemas de fallas regionales observan un fuerte fracturamiento.
Los basaltos y andesitas basálticas antiguas, agrupados con la andesita Xochitepec, a los
que se les considera como equivalentes a las Formación Las Cruces, están constituidos
por basaltos compactos y masivos, ligeramente alterados, con escaso fracturamiento y
drenaje dendrítico. Sus afloramientos se localizan dispersos en los alrededores del Valle
de Toluca, constituyendo las elevaciones más prominentes junto con los cerros que se
ubican en las inmediaciones de la Ciudad de Toluca.
Se les asigna una Edad Miocénica, tanto las andesitas como los basaltos antiguos, a los
que se les clasifica hidrogeológicamente como unidad acuifuga de baja permeabilidad.
14

Formación Tarango Ts(Vc).
Esta unidad está compuesta por una secuencia vulcanoclástica, la cual está conformada
por una secuencia de tobas, flujos de piroclastos, horizontes de pómez, aglomerados,
brechas, gravas volcánicas, capas delgadas de pómez, lavas de composición
principalmente andesítica y aluviones antiguos constituidos por gravas, arenas y limos, a
los que se les asigna una Edad Pliocénica.
En general las porciones de la unidad en donde predominan las lavas, brechas y
aglomerados observan escaso fracturamiento, los piroclastos y tobas asociadas
manifiestan mediana consolidación, mientras que en los horizontes de pómez, gravas y
aluviones la consolidación varía de deleznable a mediana.
Sus áreas de afloramiento se encuentran ampliamente distribuidos en la porción
septentrional de la cuenca en donde superficialmente están constituidos por rocas ígneas,
mientras que los aluviones antiguos y rocas piroclásticas se localizan en el subsuelo;
afloran también en la periferia del valle en la porción meridional y aflora en las porciones
nororiental y suroriental ocupando extensiones reducidas.
La heterogeneidad de sus materiales hace variar su permeabilidad en un rango muy
amplio, pero en general se considera que esta unidad observa buena a alta y representa
un buen acuífero.
Flujos del Nevado de Toluca Ts(bs)
El vulcanismo del Nevado de Toluca fue intermitente, alternando emisiones de flujos
explosivos con períodos de reposo, entre los cuales se presentaron períodos de erosión,
terminando con expulsión de tobas y piroclastos que forman la cubierta baja del volcán y
que se extienden al norte y oriente, cubriendo a la Formación Las Cruces a la vez que
forman las faldas y laderas del volcán.
Esta unidad esta compuesta por tobas, rocas piroclásticas, aglomerados y lavas de
composición andesítica y andesítica-basáltica. En general las tobas y los flujos de
piroclastos se observan sueltos o medianamente consolidados, mientras que las lavas y
aglomerados están afectados por sistemas de fracturas. Se les asigna una edad del
Plioceno Tardío al Pleistoceno.
Esta unidad en general presenta alta permeabilidad, por lo que funciona como zona de
recarga a los acuíferos de la planicie del Valle de Toluca, es más, representa al área de
recarga más importante por la extensión de sus afloramientos, por su posición topográfica
elevada, alta permeabilidad de sus materiales y por la generosa precipitación pluvial que
llega a los 1,000 mm/año.
Formación Chichinautzin, derrames de basalto y conos recientes (Qb)
La Formación Chichinautzin (Fries, 1960), puede correlacionarse con los derrames de
basalto y conos cineríticos que afloran en el área de estudio. Afloran por Santiago
Tianguistenco, Xalatlaco y Tenango, donde consisten de basaltos compactos, de color
17

negro, intercalados con materiales escoriáceos y fracturados; las tobas y cenizas se
observan sin consolidar.
Los conos volcánicos que dieron origen a esta unidad, se identifican con mucha facilidad
por su morfología, sus laderas poco erosionadas y la presencia de bosque denso.
Esta unidad es muy permeable y representa una buena zona de recarga a los acuíferos
de la planicie. Su edad corresponde del Pleistoceno al Reciente.
Depósitos lacustres (Qia)
Esta secuencia de depósito, corresponde a tobas y materiales arcillo arenosos,
dispuestos en capas y estratos laminares que han sido depositados en un medio acuoso-
lacustre, afloran en la parte baja del Valle de Toluca formando terrazas; presentan
intercalaciones de capas con diferente granulometría, se considera si no el mejor, cuando
menos uno de los mejores acuíferos regionales. Afloran en las áreas que ocuparon las
lagunas de Almoloya del Río y Mexicalcingo.
Aunque su permeabilidad es baja, no obstante representan acuíferos que se aprovechan
por medio de numerosas norias. Su edad corresponde al Reciente.
Depósitos aluviales (Qal).
Estos ocupan las partes planas del Valle de Toluca y están constituidos por material de
acarreo, fluviales, de diferentes tamaños desde limos a boleos y conglomerados
principalmente de fragmentos de rocas de composición andesítica a basáltica; los
componentes más gruesos del tamaño de gravas se ubican al pie de las elevaciones, las
arenas gruesas con algunas gravas se encuentran en los cauces de las corrientes
superficiales y las arenas finas, limos y arcillas se observan en las porciones más bajas
de la cuenca.
A estos depósitos se les asigna una edad del Reciente.
Unidades hidrogeológicas.
Las unidades hidrogeomorfológicas identificadas son básicamente las serranías y las
planicies; en las primeras se consideran las ubicadas al oriente, sur y occidente, que
contienen en sus formas una o varias unidades litoestratigráficas con características de
permeabilidad diferentes, lo que las hace funcionar en forma distinta desde un punto de
vista geohidrológico.
Se consideran como barreras o fronteras al flujo del agua subterránea aquellas que
observan permeabilidades muy bajas como son las rocas de las formaciones Las Cruces
y Xochitepec.
Actúan como zonas de recarga en general, aquellas con permeabilidades que varían de
media a alta, como son las rocas de las formaciones Chichinautzin, Tarango, los conos
cineríticos y los derrames lávicos del Cuaternario, los cuales, hacia las partes bajas y por
debajo del nivel de saturación, se constituyen en buenos acuíferos.
it;]

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