estudio de vulneravilidad

1. ESTUDIO GEOELECTRICO LOTE LAGUNAS DE OXIDACION, MUNICIPIO DE BARAYA
Camilo Tovar B., Geólogo consultor
Carrera 5A No. 62-81, Tel. 8662254 Neiva, Cel No. 316 4715093
5. CONCEPTO DE VULNERABILIDAD Y SUS LIMITACIONES
La literatura técnica (Ground Water Vulnerability Assesment, 2000) indica que la vulnerabilidad
se puede definir como el nivel de penetración con que un contaminante alcanza una posición
específica en un sistema acuífero, después de su introducción en alguna posición sobre la
zona no saturada. Por otro lado, el riesgo de contaminación está determinado básicamente
por las características del acuífero, las que son relativamente estáticas (es decir,
permanentes a escalas razonables de tiempo) y por la existencia de actividades
potencialmente contaminantes, las que son esencialmente dinámicas.
Existen diversas metodologías para la determinación de la vulnerabilidad de los acuíferos.
La vulnerabilidad del agua subterránea a la contaminación se establece por la facilidad con la
cual ingresan las sustancias contaminantes al acuífero mediante infiltración a través del suelo
y la zona no saturada (ZNS). Foster (1987) sugiere que la definición más confiable de la
"vulnerabilidad a la contaminación de acuíferos" debe ser la medida de:
El grado de inaccesibilidad de los contaminantes a través de la zona no saturada de
un acuífero.
El grado de atenuación a la contaminación que posean los estratos de la zona no
saturada (retención o reacción fisicoquímica).
Así, la susceptibilidad de los acuíferos a la contaminación, se considera como una función de las
propiedades intrínsecas del suelo y del estrato litológico que comprende la zona no saturada.
Existen también otros factores externos unos de origen climático - pluviométrico, temperatura y
otros relativos a la carga contaminante (tipo, movilidad y persistencia del contaminante. La
combinación de los factores citados, endógenos y exógenos, determina el potencial riesgo a la
contaminación de las aguas subterráneas
Los diferentes métodos difieren en los parámetros utilizados para su determinación,
parámetros como por ejemplo: características de la zona no saturada, profundidad del agua
subterránea, recarga neta, permeabilidad del subsuelo, etc.
5.1. Instrucciones Generales para la Determinación de la Vulnerabilidad de Acuíferos
A continuación se presentan las instrucciones generales para la determinación de la
vulnerabilidad de un acuífero, con el fin de aplicar este concepto al presente estudio.
5.1.1. Método GOD
El método GOD (Foster, 1987; Foster & Hirata, 1991) fue desarrollado específicamente para
zonas cuya información acerca del subsuelo y sistemas de agua subterránea es escasa
(Custodio, 1995). Además, tiene una estructura simple y pragmática que lo hace superior en la
interpretación de resultados. El método G.O.D. estima la vulnerabilidad de un acuífero,
multiplicando tres parámetros que representan tres tipos de información espacial con el rango
de índice determinado (Verba.J & Zaporozec.A., 1994) (Ver gráfico No. 1):
G (Groundwater occurance) modo de ocurrencia del embalse subterráneo o tipo de
acuífero.
O (Overlying lithology) litología de la zona no saturada.
D (Depth to Groundwater) profundidad al agua subterránea

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El primero de los parámetros (G), corresponde a la identificación del tipo de acuífero, cuyo
índice puede variar entre 0 y 1. El modo de ocurrencia varía entre la inexistencia de acuíferos
(evaluado con índice 0), en un extremo, y presencia de un acuífero libre o freático (evaluado
con índice 1), en el otro extremo, pasando por acuíferos artesianos, confinados y
semiconfinados.
El segundo parámetro (O), corresponde a la caracterización de la zona no saturada del
acuífero. Este se evalúa considerando dos características: el grado de fracturamiento y las
características litológicas y como consecuencia, en forma indirecta y relativa, la porosidad,
permeabilidad y contenido o retención específica de humedad de la zona no saturada (Foster e
Hirata, 1991). Esta información se usa para obtener un índice que puede variar en un rango
entre 0,4 y 1.
El tercer parámetro (D), consiste en determinar la profundidad del nivel freático en caso de
acuíferos freáticos, o la profundidad al techo del acuífero en casos de acuíferos confinados. De
acuerdo a la profundidad observada, este tercer componente puede tomar un valor entre 0,4 y
1.
El producto de estos tres componentes arroja un índice de vulnerabilidad que puede variar
entre 0 y 1, indicando vulnerabilidades desde despreciables a extremas. Se puede corregir el
hecho de no considerar directamente el suelo, que en general es un parámetro esencial,
añadiendo sufijos al índice de vulnerabilidad, que consideran la capacidad de atenuación y el
grado de fisuración del suelo (Custodio, 1995).
Las grandes simplificaciones introducidas por este método están justificadas por la
disponibilidad real de datos, pero como contrapartida, se pierde definición y no es posible
diferenciar un tipo de contaminante de otro. Así, el valor numérico obtenido significa una u otra
cosa en función del contaminante que se considere y su interpretación queda en cierto grado,
al criterio personal de quien lo interpreta (Custodio, 1995).
En primer término se debe señalar que, sin desconocer la existencia de otros métodos para
determinar vulnerabilidad. La elección del método GOD se fundamenta en el número
razonable de parámetros que utiliza y la facilidad para obtenerlos, en relación con otras
metodologías, y además por la experiencia que tiene se en nuestro país.
El método GOD adopta un compromiso entre la eficacia que presenta para evaluar la
vulnerabilidad de un modo adecuado, versus la cantidad de información necesaria para
realizarlo. Es relativamente barato, pues en su forma básica requiere esencialmente
información existente.
El método combina, mediante un esquema de rating o puntaje, tres factores relevantes que
determinan o influyen en la rapidez con la que una determinada sustancia alcanza el acuífero,
suponiendo una infiltración desde un sector en la superficie o cercano a ella.
A cada uno de estos factores se les asocia un puntaje, los cuales ponderados y sumados entre
si, dan como resultado un valor que se traduce en vulnerabilidad.
5.2. Metodología
Teniendo la información básica disponible se aplico la metodología “Determinación del Riesgo
de Contaminación de las Aguas Subterráneas Cepis 1991” cuyo procedimiento se basa en
datos existentes, donde la interacción entre los componentes de la carga contaminante y la
vulnerabilidad determinan el riesgo de contaminación. Ver Figura No. 5 y 6.

3. 0.30 0.4 0.7 1.0
MODERADA
>100m.
50-100m.
20-50m.
10-20m.
5-10m.
2-5m.
<2m.
NINGUNA DEPREC. BAJA ALTA EXTREMA
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
(SALIDA)
VULNERABILIDAD DE
CONTAMINACION DEL
ACUIFERO
0.4 0. 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.X
(INGRESO)
DISTANCIA AL AGUA
A A A
(INGRESO)
SUBSTRATO LITOLOGICO
A capacidad relativa de atenuación
(contenido de arcilla)
F grado de fisuración
arcilla limo
gravas
con matriz
arcillosa
arcilla/grava y/o
arena
(intercalaciones
gravasarenas
sedimentos
no consolidados
calizas blandas
calcarenitas
CONSOLIDADO
( rocas porosas )
CONSOLIDADO
( rocas densas )
F F
F
arcillolitas
lutitas
limonitas
tobas volcánicas
areniscas
lavas volcanicas
recientes
caliche +
otras calizas
fo rmaciones igneas /
metamórficas +
volcánicas antiguas
(INGRESO)
OCURRENCIA DE AGUA SUBTERRANEA
ninguno
semi-confinado
surgente
confinado
libre
Figura No. 5 Metodología aplicada (Cepis, 1991)

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Como resultado de la aplicación de la metodología “GODS” se llega a evaluar la vulnerabilidad
del acuífero dentro de las siguientes categorías:
VULNERABILIDAD EXTREMA: Se aplica a los sectores de un acuífero en donde la
calificación se halla entre 0.7 y 1.0. Se considera que estos sectores son vulnerables a la
mayoría de los contaminantes y con impactos relativamente rápidos para la mayoría de los
escenarios de contaminación.
VULNERABILIDAD ALTA: Corresponde al rango de índices de vulnerabilidad global entre 0.5
y 0.7. Se considera que en estos sectores, el acuífero es vulnerable a muchos contaminantes,
excepto a aquellos que son rápida y fácilmente biodegradables.
VULNERABILIDAD MODERADA: Corresponde a los sectores del acuífero cuyos índices de
vulnerabilidad global caen entre 0.3 y 0.5. En estos sitios la vulnerabilidad está restringida a
contaminantes relativamente móviles y/o persistentes o bien, a eventos de contaminación
continua, causados durante largos periodos de tiempo.
VULNERABILIDAD BAJA: Corresponde a los sectores del acuífero en donde la vulnerabilidad
global cae entre 0.1 y 0.3; en estos sitios la vulnerabilidad está restringida a contaminantes
muy móviles y/o persistentes y a eventos de eventos de contaminación continua causados
durante largos periodos de tiempo. El impacto causado en el acuífero se caracteriza por ser de
efecto a largo plazo y sus manifestaciones sobre la calidad del agua son tan débiles que suelen
ser inadvertidos durante mucho tiempo.
VULNERABILIDAD MUY BAJA O DESPRECIABLE: Con los valores menores a 0.1, en estos
acuíferos, las capas confinantes representan un obstáculo que dificulta en alto grado, (sin que
esto indique que sea imposible), un flujo significativo de los contaminantes hacia el acuífero.
VULNERABILIDAD NULA: No existe peligro de contaminación del agua subterránea.
5.3. Evaluación de la vulnerabilidad a la contaminación
Tal como se señalo anteriormente para el lote de las piscinas de oxidación, la determinación de
la vulnerabilidad se basó en el método GOD, la metodología propuesta considera la evaluación
de un valor asociado a las propiedades intrínsecas del acuífero y de la zona no saturada.
El producto de estos tres componentes arroja un índice de vulnerabilidad que puede
variar entre 0.96, indicando vulnerabilidad despreciable.
El factor de suelo es un parámetro esencial que considera la capacidad de
atenuación y el grado de fisuración del suelo (Custodio, 1995). Para la evaluación de
este parámetro se considero principalmente la textura del suelo, de la siguiente
forma:
Textura Franco arcillosa (FA) con factor del suelo (S) 0,6

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CARGA CONTAMINANTE
AL SUBSUELO
VULNERABILIDAD DEL
ACUIFERO
CLASE DE
CONTAMINANTE
MODODE
DISPOSICION
OCURRENCIADE
AGUASUBTERRANEA
SUBSTRATO
LITOLOGICO
DISTANCIA
AL AGUA
Categoría de
Peligro Potencial
de Actividad
Indice de
Vulnerabilidad
del Acuífero
RIESGODE CONTAMINACIONDEL
ACUIFERO
Figura No.6 Metodología aplicada (Cepis, 1991)
Los índices de vulnerabilidad de los acuíferos semiconfinados multicapas en el área de estudio
se determinaron incorporando el factor suelo: G * O * D * S .
Los resultados de la evaluación de vulnerabilidad de los acuíferos semiconfinados en el área
del lote, se presentan en la Tabla No. 6.
Factor de tipo de
acuífero
Factor de
carácter
litológico
Indice de
profundidad de
Nivel piezométrico
Factor del
suelo
Indice de
vulnerabilidad
Grado de
vulnerabilidad
G O D S G.O.D.S.
0.4 0.4 0.4 0.8 0.128 BAJO
Tabla No. 6 Los índices y grados de vulnerabilidad, considerando las combinaciones existentes
en el área de estudio, de los parámetros G.O.D.S.
El índice de vulnerabilidad determinado es de 0.128, dando como resultado de rango de
vulnerabilidad bajo.