Caracterización del suelo adyacente a fallas superficiales en Aguascalientes y evaluación de su capacidad de infiltración

Abstract

RESUMEN En los últimos años el valle de Aguascalientes ha estado experimentando un fenómeno llamado subsidencia, que se refiere al hundimiento de la superficie del suelo y en gran medida se debe a la extracción excesiva de agua subterránea. La subsidencia puede venir acompañada de la ocurrencia de discontinuidades (fallas y grietas) debido a los asentamientos diferenciales. Por sus características hidráulicas, las discontinuidades podrían ser franjas de recarga de agua subterránea y mitigar en cierta medida el estrés hídrico actual del acuífero local. Por tal motivo, en este trabajo se aplicó una metodología que permite entender el comportamiento hidráulico de una zona afectada por fallas y establecer su potencial aporte a la recarga de agua al subsuelo. Metodológicamente se realizaron pruebas de permeabilidad y pruebas geofísicas para caracterizar la zona de falla. Las pruebas de permeabilidad se realizaron con ayuda de un permeámetro de carga constante construido en laboratorio; mientras que las pruebas geofísicas realizadas fueron tomografía eléctrica resistiva y refracción sísmica. Las pruebas en conjunto mostraron que la zona con mayor conductividad hidráulica (8.45E-04 a 1.06E-02 cm/s), coincide con la zona de bajas velocidades de ondas sísmicas o zona activa (< 0.35 km/s) obtenida mediante refracción sísmica; de igual manera con la zona de posibles oquedades superficiales (> 90 ohm-metro), obtenidas con los perfiles de tomografía eléctrica resistiva. El mapeo del agua infiltrada demostró que la tendencia del agua es migrar de la zona dañada por actividad de la falla hacia el plano de falla, por lo que se podría decir que dicha zona de daño podría estar comportándose como una potencial zona de recarga de agua subterránea. Palabras clave: Discontinuidades, conductividad hidráulica, geofísica, recarga.

ABSTRACT In recent years the Aguascalientes Valley has been experiencing a phenomenon called subsidence, which refers to the sinking of the soil surface and is largely due to the excessive extraction of groundwater. Subsidence can be accompanied by the occurrence of discontinuities (faults and cracks) due to differential settlements. Due to their hydraulic characteristics, the discontinuities could be groundwater recharge strips and mitigate to a certain extent the current water stress of the local aquifer. For this reason, in this work a methodology was applied that allows us to understand the hydraulic behavior of an area affected by faults and establish its potential contribution to the recharge of water to the subsoil. Methodologically, permeability tests and geophysical tests were carried out to characterize the fault zone. The permeability tests were carried out with the help of a laboratory-built constant load permeameter, while the applied geophysical tests were resistive electrical tomography and seismic refraction. The tests as a whole showed that the zone with the highest hydraulic conductivity (8.45E-04 to 1.06E-02 cm/s), coincide with the zone of low seismic wave velocities or active zone (<0.35 km/s) obtained by seismic refraction; in the same way with the area of possible superficial cavities (> 90 ohm-meter), obtained with the resistive electrical tomography profiles. The infiltrated water mapping showed that the tendency of the water is to migrate from the damage zone towards the fault plane, so it could be said that the damage zone could be behaving as a potential groundwater recharge zone. Keywords: Discontinuities, hydraulic conductivity, geophysics, recharge.