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Resumen: La zona no saturada es extremadamente importante para la potencial estimación de aguas subterráneas pero al mismo tiempo es un medio complejo a caracterizar, para entender los proceso que tienen lugar y cuantificar el flujo que pasa a través. Por lo tanto, el problema es abordado por un acercamiento integral. A su vez, un gran número de parámetros vienen de varios procesos entran en juego en recargar pero el presente trabajo a tenido en cuenta el contenido de humedad y la resistivdad en un perfil vertical medido repetidamente usando sonda neutrón y topografía de resistivaad eléctrica por lapso de tiempo (TLERT), respectivamente. El intervalo de tiempo no se tomó uniforme pero basado en un episodio de lluvia. Se realizó una aplicación única de geoestadísticas para traer dos tipos diferentes de datos puestos en una plataforma común. La aplicación de geoestadísticas también a ayudado en analizar la variación espacial y temporal de estos parámetros que ayudan en el entendimiento de su contribución e incertidumbre involucrada. Abstract: The unsaturated zone is extremely important for groundwater potential estimation but at the same time it is a complex medium to characterize, to understand the processes taking place and to quantify the flux passing through. Therefore, the problem is tackled by an integrated approach. Although, a large number of parameters coming from various processes play role in recharge but the present work has dealt with the moisture content and resistivity in a vertical profile measured repeatedly using Neutron Probe and Time Lapse Electrical Resistivity Tomography (TLERT), respectively. The time interval were taken non-uniform but based on the rainfall episode. A unique application of geostatistics has been made to bring the two different types of data sets at a common platform. The application of geostatistics has also helped in analyzing the spatial and temporal variability of these parameters that helps in understanding their contribution and uncertainty involved.

Trabajo de Investigación El vertimiento puntual de aguas residuales al suelo sin tratamiento previo aumenta la susceptibilidad de contaminación de las aguas subterráneas, presentando problemas de carácter ambiental, económico y de salud, asi pues, se deben implementar medidas que permitan minimizar la infiltración de los contaminantes al suelo, como es el caso de la incorporación una capa de determinados materiales filtrantes en la superficie del suelo donde se depositará el vertimiento, empleando el software HYDRUS 1D para el analisis de la capacidad de remoción de contaminantes a traves de la zona no saturada del suelo. Pregrado Ingeniero Civil INTRODUCCIÓN 1. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 2. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 3. OBJETIVOS 4. MARCO DE REFERENCIA 5. ESTADO DEL ARTE 6. ALCANCE Y LIMITACIONES 7. METODOLOGÍA 8. CARACTERIZACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO 9. CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD DE SUELO 10. CARACTERIZACIÓN DEL VERTIMIENTO 11. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL FILTRANTE 12. MODELACIÓN DEL CASO BASE EN HYDRUS 1D 13. MODELACIÓN DE ALTERNATIVAS EN HYDRUS 1D 14. CONCLUSIONES 15. RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA

[Resumen] El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre en la que viven numerosos organismos y crece la vegetación. Es una estructura de vital importancia para el desarrollo de la vida ya que sirve de soporte a las plantas y les proporciona los nutrientes necesarios para su desarrollo. La zona no saturada comprende la porción del terreno situada entre la superficie del suelo y la zona saturada, y es en esta zona donde se producen flujos de materia y energía, adsorción, transformación y cambios de fase, procesos biológicos, etc. Esta zona es un medio de gran complejidad tanto temporal como espacial, lo que dificulta el estudio de los procesos que tienen lugar en ella. Corría el año 1993 cuando surgieron las primeras Jornadas de Investigación en la Zona No Saturada. Desde entonces, el grupo Zona No Saturada ha celebrado sus Jornadas bienales en las ciudades de Castellón (1993), Vitoria-Gasteiz (1995), Huelva (1997), Tenerife (1999), Pamplona (2001), Valladolid (2003), A Coruña (2005), Córdoba (2007), Barcelona (2009), Salamanca (2011), Lugo (2013), Alcalá de Henares (2015), Zaragoza (2017) y Madrid (2019). En todas ellas el objetivo consistió en propiciar una plataforma de debate sobre la zona no saturada del suelo, que incluyó la discusión de metodologías para la caracterización de tal dominio, la presentación de nuevas técnicas para el seguimiento de los procesos que tienen lugar en ella, la aplicación de herramientas de interpretación y predicción y, finalmente, la presentación y discusión de estudios experimentales, entre otros aspectos temáticos. Con esas bases, se han planteado las XV Jornadas que se nos invitó a organizar y celebrar en la Universidad de A Coruña en colaboración con la Universidad Santiago de Compostela. Como resultado de esta colaboración, tenemos el enorme placer de presentar el volumen XV de Estudios de la Zona No Saturada del Suelo. Este libro contiene 33 comunicaciones que, tras un proceso de revisión, han sido finalmente aceptadas. Como en anteriores ediciones, las comunicaciones se han distribuido en las siguientes seis áreas temáticas: I. Caracterización y análisis de la zona no saturada del suelo; II. Infiltración/retención hídrica en el suelo y/o adsorción de substancias en el sistema suelo-planta; III. Recarga e interacción entre atmósfera, suelo y acuífero; IV. Contaminación y métodos de remediación; V. Investigaciones sobre procesos de transferencia de masa y energía en la zona no saturada del suelo, a escala tanto de laboratorio como de campo e invernadero; y VI. Modelos descriptivos y predictivos de los procesos que acontecen en la zona no saturada del suelo.

La zona no saturada (ZNS) es el principal elemento de protección natural contra la degradación del agua subterránea debido a los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren en ella y afectan el transporte de sustancias potencialmente contaminantes. El acuífero libre de la zona industrial costera de Bahía Blanca, presenta un nivel freático somero, un muy bajo gradiente hidráulico y está constituido por sedimentos de baja permeabilidad primaria. En este sistema predominan los movimientos de agua verticales sobre el flujo subterráneo lateral, generando un mayor tiempo de contacto agua-sedimento. En los últimos años debido a la acción antrópica, los niveles normales de mercurio (Hg) en el suelo del sector industrial, se han visto incrementados. El objetivo del presente trabajo consiste en estudiar el transporte de este metal en la ZNS, a fin de corroborar la importancia de la misma como barrera natural contra las sustancias potencialmente contaminantes. La aplicación del software HYDRUS (2D/3D) permitió la simulación de la hidrodinámica de la ZNS, lográndose reconocer los procesos hidrogeológicos predominantes (serie 2005-2007). Además, mediante esta herramienta se procedió a la simulación de transporte de Hg como un único soluto de carácter reactivo, considerando a la adsorción como el principal proceso sumidero. Los resultados permitieron establecer que esta sustancia queda fuertemente retenida en los niveles superficiales del suelo, entre los 14 y 18 cm de profundidad. Se determinó que, bajo gradientes hidráulicos naturales y condiciones de pH elevados, la movilidad del Hg en la ZNS es mínima. Las concentraciones medidas en los suelos del área industrial a fines del año 2004, no representarían en la actualidad un peligro concreto de contaminación para el acuífero freático. Se recomienda, para futuros trabajos, profundizar el estudio de la influencia de la especiación química en el transporte del Hg, bajo las condiciones físico-químicas del área industrial. The unsaturated zone (UZ) is the main element of natural protection against groundwater degradation. Physical, chemical and biological processes that occur in the UZ affect substances transport. The phreatic aquifer of the Bahía Blanca coastal industrial zone has a shallow water table and a very low hydraulic gradient. It is composed of low primary permeability sediments. In this system, vertical water movements predominate over the lateral groundwater flow, generating a longer water-sediment contact time. In last year’s, mercury (Hg) level in the studied industrial soil has increased because of anthropogenic action. The aim of this work is to study the Hg transport in the UZ, to corroborate its importance as a natural barrier against potentially polluting substances. HYDRUS (2D/3D) software application allowed the UZ hydrodynamics simulation. In addition, this mathematical tool was used to simulate the Hg transport, as a single solute of reactive nature. The main sink process considered was adsorption. The results allowed establishing that Hg is strongly retained in superficial levels of soil (14 and 18 cm deep). Under natural hydraulic gradients and alkaline pH conditions, the mobility of Hg in the UZ is minimal. The measured concentrations in the industrial area soils (at 2004’s end) would not represent a concrete contamination hazard for the aquifer. It is recommended, to deepen the study of the chemical speciation influence in Hg transport, under the physico-chemical conditions of the industrial area.

En el presente documento se describe el transporte del anti-inflamatorio ketoprofeno a través de la Zona No Saturada (ZNS), mediante la implementación de un modelo numérico unidimensional de simulación llamado “Hydrus-1D”; todo ello en función a estudios previos realizados por Meffe et al. (2017) y Martínez-Hernández et al. (2017). Para describir el transporte del ketoprofeno se tuvo que realizar el modelo de flujo, el modelo de transporte conservativo y el modelo de transporte reactivo propio del soluto a describir. En la modelación realizada se estima para los 115 días simulados, una atenuación por biodegradación y sorción del 29% (1,14E-06 mmol/ml) del ketoprofeno en el sustrato y condiciones implementadas, con un tiempo medio de llegada de 60 días, el cual corresponde al 50% de la concentración máxima. De igual manera se observa que el ketoprofeno es un fármaco muy persistente en relación a otros fármacos evaluados en previos estudios, donde su transporte en el medio perdura mayormente en el tiempo., Máster Universitario en Hidrología y Gestión de Recursos Hídricos

El sector sudoeste de la Ciudad de Bahía Blanca, Argentina se caracteriza por la presencia de suelos de textura fina y de un acuífero freático hipersalino somero, condiciones que generan la acumulación de sales en los niveles superficiales del suelo. Este trabajo tiene como objetivo determinar los principales mecanismos de movilidad y acumulación de sales en un terreno limo arcilloso mediante la aplicación del código HYDRUS 2D/3D. El movimiento de sales en el perfil de suelo se encuentra ligado a la hidrodinámica natural de la zona no saturada, donde los procesos de capilaridad y evapotranspiración son los principales agentes de acumulación de solutos. Los periodos de mayor acumulación corresponden a los meses cálidos y secos, de alta demanda de humedad por la atmósfera. En estas condiciones se generan concentraciones de sales en los niveles superficiales del suelo de hasta 18000 mg.L-1. Las precipitaciones permiten el ingreso de agua de baja salinidad al perfil de suelo, ocasionando los procesos de lavado y dilución. Las sales son transportadas hacia los niveles inferiores de la zona no saturada, efecto visible en años pluviométricamente húmedos. Las concentraciones simuladas en la franja capilar se mantuvieron en el rango de entre 3000 mg.L-1 y 10000 mg.L-1. Conocer el proceso de salinización de suelos en áreas urbanas, será fundamental para mitigar las consecuencias de las zonas afectadas. O setor sudoeste da cidade de Bahia Blanca, Argentina é caracterizado pela presença de solos de textura fina e um aquífero hipersalino raso, condições que causam a acumulação de sais nos níveis superficiais do solo. Este estudo tem por objetivo determinar os principais mecanismos de mobilidade e acumulação de sais em um solo limo-argiloso, aplicando o software HYDRUS 2D/3D. O movimento de sais no perfil do solo está ligado à hidrodinâmica naturais da zona não saturada, onde os processos de capilaridade e evapotranspiração são o principal acumulador de agentes solutos. Os períodos de maior acumulação correspondem aos meses quentes e secos, com alta demanda de umidade na atmosfera. Nestas condições, concentrações salinas são geradas nos níveis superficiais do solo de até 18.000 mg.L-1. A precipitação pluviométrica permite o ingresso de água de baixa salinidade ao perfil do solo, causando os processos de lavagem e diluição. Os sais são transportados para os níveis mais baixos da zona não saturada, efeito visível em anos pluviométricamente húmidos. As concentrações simuladas na franja capilar manteve-se na gama de entre 3000 mg.L-1 e 10 000 mg.L-1. Conhecer o processo de salinização do solo em áreas urbanas é fundamental para mitigar as consequências das áreas afetadas. The Bahía Blanca City southwest sector, in Argentina, is characterize by the presence of fine texture soil and a hypersaline phreatic shallow aquifer, conditions that generate the accumulation of salts in the soil superficial levels. The purpose of this paper is to determinate the main salts mobility and accumulation mechanisms in a silt and clayey ground through the application of the HYDRUS 2D/3D code. The salt movements in the soil outline is linked to the natural hydrodynamics of the unsaturated zone, where the capillarity and evapotranspiration processes are the main agents of solutes accumulation. The periods of greatest accumulation correspond to the warm and dry months, with a high demand for humidity in the atmosphere. Under these conditions, salt concentrations are generated in the soil surface levels of up to 18,000 mg. L-1. The precipitations allow the entrance of low salinity water into the soil profile, causing the processes of washing and dilution. The salts are transported to the lower levels of the unsaturated zone, a visible effect in pluviometrically wet years. The concentrations simulated in the capillary fringe maintain in the range between 3,000 mg.L-1 and 10,000 mg.L-1. Knowing the salinization process in urban areas soils would be fundamental to mitígate consequences in affected areas. Fil: Scherger, Leonardo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Geología Aplicada, Agua y Medio Ambiente; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología; Argentina Fil: Lexow, Claudio. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología; Argentina Fil: Zanello, Victoria. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Geología Aplicada, Agua y Medio Ambiente; Argentina Fil: Carbajo, Micaela Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Geología; Argentina

Hydraulic conductivity is a key parameter governing groundwater flow processes. In this work, hydraulic conductivity was upscaled with the objective of assessing the optimal value of the p-power parameter (of the power averaging upscaling approach) that minimizes the discrepancy between the capillary pressure calculated with fine hydraulic conductivity fields, and the capillary pressure computed with upscaled fields in a two-dimensional unsaturated infiltration problem. The analyses were framed in a probabilistic context, where hydraulic conductivity is conceptualized as a random process in space. Values of p in the interval [-1,1] to scale the hydraulic conductivity under four different infiltration rates were tested. Gaussian and non-Gaussian random hydraulic conductivity fields were analyzed. An optimum p between geometric and harmonic means was found for all the infiltration rates. As a result, the optimum p-power can diminish the capillary pressure error almost to the half, depending on the infiltration rate of the problem and the employed fields. Resumen: La conductividad hidr´aulica es un parametro clave en los procesos de flujo en el medio geol´ogico. En este trabajo, la conductividad hidr´aulica no saturada fue escalada con el objetivo de determinar el valor ´optimo del par´ametro p (del m´etodo de escalado basado en promedios de potencias) que minimice la diferencia entre la carga hidr´aulica media calculada empleando un campo de conductividades fino y la carga hidr´aulica media calculada con un campo de conductividades escalado en un problema bidimensional de infiltraci´on. Se emple´o un enfoque probabilistico en el que la conductividad hidr´aulica se entiende como un proceso aleatorio en el espacio. Para escalar los campos de conductividad hidr´aulica se probaron valores del par´ametro p que se encontraran dentro del intervalo [-1,1] y se trabajaron cuatro tasas de infiltraci´on diferentes. Campos Gaussianos y no Gaussianos de conductividad hidr´aulica fueros analizados. Se encontr´o que el valor ´optimo del par´ametro p se encuentra entre la media geom´etrica y la media armonica para cualquier tasa de infiltraci´on. Como resultado, valores ´optimos del parametro p pueden disminuir el error en la carga hidr´aulica casi a la mitad, dependiendo de la tasa de infiltraci´on del problema y el tipo de campos empleados. Maestría

El sector sudoeste de la Ciudad de Bahía Blanca se caracteriza por la presencia de suelos de textura fina y de un acuífero freático hipersalino somero, condiciones que determinan el predominio de movimientos hídricos verticales dentro de la zona no saturada (ZNS), propiciando la concentración de sales por evapotranspiración en los niveles superficiales del suelo. Estos procesos pueden relacionarse a problemáticas en pavimentos y estructuras de hormigón en la zona. Este trabajo tiene como objetivo determinar los principales mecanismos de movilidad y acumulación de sales en un terreno limo arcilloso mediante la aplicación del código HYDRUS 2D/3D. El modelo de transporte propuesto basado en datos antecedentes, correspondientes al período 2011 - 2017, permite establecer condiciones similares a los valores actuales de campo. El movimiento de sales en el perfil de suelo se encuentra ligado a la hidrodinámica natural de la ZNS, donde los procesos de capilaridad y evapotranspiración son los principales agentes de acumulación de solutos. Las precipitaciones permiten el ingreso de agua de baja salinidad al perfil ocasionando la dilución de las concentraciones. La ocurrencia de períodos climáticos cálidos y secos son críticos para la acumulación de sales, generando un grave peligro para las estructuras en superficie, dada la alteración de las sales solubles sobre los agregados pétreos. En el futuro será necesario profundizar las simulaciones incorporando los procesos de precipitación, intercambio catiónico, dilución, etc., como las reacciones en la interfaz suelo-agua-hormigón. The southwestern sector of the Bahía Blanca city is characterized by the presence of fine textured soils and a shallow hypersaline aquifer, conditions that determine the predominance of vertical water movements within the unsaturated zone, favoring the concentration of salts by evapotranspiration in the superficial levels of the soil. These processes can be related to problems in pavements and concrete structures in the zone. The objective of this work is to determine the main mobility and accumulation mechanisms of salts in a clay loam soil by applying the HYDRUS 2D/3D code. The proposed transport model based on background data, corresponding to the 2011 - 2017 period, allows establishing similar conditions to the current field values. Movement of salts in the soil profile is linked to the natural hydrodynamics of the vadose zone, where the processes of capillarity and evapotranspiration are the main agents of solute accumulation. Precipitations allow the entrance of low salinity water into the soil profile causing the dilution of the concentrations. The occurrence of hot and dry climatic periods are critical for the salts accumulation, generating a serious danger for the surface structures, given the alteration of soluble salts on stone aggregates. In the future it will be necessary to deepen the simulations incorporating the processes of precipitation, cation exchange, dilution, etc., as the reactions in the soil-water-concrete interface.

This article presents a comparative analysis of 15 hydraulic conductivity field tests performed in the vadose zone at two sites in Central Valley of Costa Rica, characterized by silt and sandy-silt soils. Conductivity tests included Guelph permeameter (GP), Porchet (PM) and Double Ring (DR) methods. All three methods indicates higher field saturated conductivity (Kfs) values at sandy-silt soils as expected. Calculated Kfs values show the same trend reported in various scientific publication were DR >PM>GP. Authors interpreted lower values of Kfs obtained for GP as the result of: consideration of capillarity effects in the mathematical formulation, and more importantly the effects of short periods of pre-saturation and monitoring, during execution of PM and DR tests. Se presentan los resultados de 15 ensayos de conductividad hidráulica realizados en la zona no saturada con los métodos del permeámetro Guelph (PG), método de Porchet (MP) y doble anillo (DA) en dos puntos con un suelo limoso en la finca del AYA en Alajuela y en tres sitios con un suelo limo-arenoso en las instalaciones deportivas de la UCR. Valores de conductividad hidráulica saturada de campo Kfs fueron obtenidos a partir de diferentes metodologías de cálculo. Los tres métodos de ensayo consiguen registrar una mayor permeabilidad en los suelos de la UCR, coincidente con un comportamiento más arenoso. En términos comparativos, las estimaciones de Kfs son mayores para el procedimiento de Doble Anillo, seguidas por las estimaciones hechas con el Método de Porchet y, finalmente valores menores fueron obtenidos para el Permeámetro Guelph. Esta misma tendencia ha sido reportada en la literatura internacional. Los autores de este trabajo interpretan que los menores valores obtenidos con PG responden a la inclusión de efectos capilares en las ecuaciones de cálculo de Kfs y, principalmente a cortos periodos de saturación y monitoreo durante la ejecución de los ensayos MP y DA.

La detección de arsénico (As) elevado en aguas freáticas del sur pampeano (Argentina) sustentó esta investigación con el objetivo de analizar la hidroquímica superficial y subterránea, evaluar el rol de los sedimentos y suelos loéssicos en la provisión de As al agua y el riesgo potencial de su consumo como agua de bebida humana. Los materiales parentales loéssicos y aluviales, respectivamente asociados a las planicies y geoformas aluviales, tuvieron 6,4 - 29 ppm de As en su fracción 50-2000 μm, valores considerados normales. En los interfluvios de Bahía Blanca, el contenido de As (14,1 ppm - 22 ppm) del sedimento loéssico registró una variabilidad acusada desde la superficie hasta 2 m de profundidad, atribuida a la pedogénesis. Hasta los 4 m, el decrecimiento detectado (As: 9,8-10,4 ppm) resulta heredado del patrón sedimentario. En la zona saturada (capa freática: prof. media, 16,7 m) entre los 16 m y 42 m, la variabilidad respondería al mayor tiempo de residencia del agua. Los suelos aluviales, de texturas moderadamente finas de la cuenca inferior del Sauce Chico arrojaron 7,2 a 14,5 ppm de As total, distribuido uniformemente en profundidad. En las cuencas de los ríos Sauce Grande, Sauce Chico y Napostá Grande, el exceso de As (>0,01mg L-1) en la fase acuosa se inicia en los tramos medios y resulta elevado hacia la desembocadura del flujo superficial y la descarga del acuífero freático (As: 0,05-0,10 mg L-1). Las aguas son oxidantes, HCO3-Na ó SO4-Na, altamente salinas y moderada a fuertemente alcalinas. En los tramos inferiores de las cuencas, a excepción del río Sauce Chico (estación lluviosa), se excedió la unidad de riesgo (USEPA , 10- 5) en la mayoría de los casos. Por ende, en estas zonas, la utilización de aguas freáticas con alto As como bebida humana expone la población a un alto riesgo carcinogénico. The existence of high As in phreatic waters of the southern pampean region guided this research with the objective of analizing surface and groundwaters hydrochemistry, evaluating the rol of loess sediments and derived soils in As provision to water and the potential risk of its use as human drinking water. The loess and alluvial soils´ parent materials respectively associated to the plain and alluvial landforms had 6. 4-29 ppm of As in the 50-2000 μm fraction, considered normal values. In the interfluves of Bahía Blanca region, As content of the loess sediments (14.1 ppm - 22 ppm) between the top soil and 2 m depth had a marked variability, attributed to pedogenesis. The decrease of As content detected up to 4 m depth (As: 9. 8-10.4 m) appears inherited of the sedimentary pattern. In the saturated zone between 16 and 42 m (phreatic layer: 16, 7 m mean depth), variability corresponds to a longer residence time of water. The moderately fine textured alluvial soils of Sauce Chico lower basin yielded between 7.2 and 14.5 ppm of As, with a uniform distribution in depth. The excessive As (>0,01 mg L-1) in the aqueous phase in the Sauce Grande, Sauce Chico and Napostá Grande river basins initiates in the middle sections and becomes elevated towards the river mouth and the phreatic aquifer´s discharge (As: 0.05-0.10 mg L-1). Waters are oxidizing, HCO3-Na ó SO4-Na, highly saline and moderate to strongly alkaline. In most cases, the calculated exposure risk exceeded the risk unit (USEPA , 10 - 5), with the exception of Sauce Chico lower basin (rainy season). Therefore, in these zones, utilization of phreatic waters with high As for human consumption expose population to a high carcinogenic risk.

Congreso Español sobre Cuevas Turísticas (7º. 2018. La Vall d’Uixó, Castellón). - Congreso Iberoamericano sobre Cuevas Turísticas (2º. 2018. La Vall d’Uixó, Castellón). - Texto en español con resumen y palabras claves en español e inglés., La cueva de s’Aigo forma parte de un conjunto de cavidades localizadas en el entorno de Cala Blanca, al sur de Ciutadella, en la isla de Menorca. Desde el punto de vista hidrogeológico, presenta como característica destacada un lago interior dividido en dos zonas por un caos de bloque, que representa el nivel freático del acuífero. A pesar de las distintas exploraciones e investigaciones que se han efectuado en la cueva hasta la fecha, no se han realizado análisis químicos que documenten las características y la composición química de las aguas de la misma. En este trabajo se presentan los primeros resultados de la caracterización hidroquímica realizada dentro del estudio integral de los aspectos geoambientales que está realizando el Instituto Geológico y Minero de España (IGME) en colaboración con el Consell Insular de Menorca (CIM), con objeto de evaluar la posible habilitación turística de la cueva de s’Aigo. Se han llevado a cabo dos campañas de muestreo (25/07/2017 y 23/03/2018), en las cuales se han tomado siete muestras de agua de la cueva. Tres muestras corresponden a la zona no saturada del acuífero (goteos activos), mientras que el resto proceden del lago y representan el agua freática. Las primeras presentan una mineralización más débil, aunque relativamente alta para estar en la zona no saturada, con más de 1 g/L, y una facies hidroquímica clorurada sódica-cálcica, en tanto que las segundas alcanzan una mineralización mucho más elevada, entre 7 y 15 g/L, y una facies hidroquímica netamente clorurada-sódica. En una de las muestras del lago se ha detectado la presencia de triclorometano, en pequeñas cantidades, sin que se haya podido establecer su origen y procedencia = The de s’Aigo cave is part of a group of cavities located in the northern of Cala Blanca, south of Ciutadella, on the island of Menorca. From the hydrogeological point of view, one of the main characteristic is an endokarstic lake, divided in two zones by a break down rocks, which represents the water table of the area. In spite of the different explorations and investigations that have been carried out in the cave to date, no chemical analyzes have been carried out that document the characteristics and chemical composition of the waters of the cave. This paper presents the first results of the hydrochemical characterization carried out in the integral study of the geo-environmental aspects, which is being carried out by the Geological and Mining Institute of Spain (IGME) for the Insular Council of Menorca (CIM), in order to evaluate the possible tourist rating of the s’Aigo cave. Two sampling campaigns (25/07/2017 and 03/23/2018) have been carried out, in which seven water samples have been taken from the cave. Three correspond to the unsaturated zone of the aquifer (active drips), while five come from the lake and represent groundwater. The former have a weaker mineralization although relatively high to be in the unsaturated zone, with more than 1 g/L, and a chloride-calcium-sodium facies, while the latter reach a much higher mineralization, between 7 and 15 g/L, and a chloride-sodium facies. In one of the samples of the lake the presence of trichloromethane has been detected, in small quantities, without its origin being known., Departamento de Investigación en Recursos Geológicos, Instituto Geológico y Minero de España, España, Unidad de Baleares, Instituto Geológico y Minero de España, España

Congreso Ibérico sobre Agua subterránea, medio ambiente, salud y patrimonio (2018. Salamanca), La Masa de Agua Subterránea de Medina del Campo en la cuenca del río Duero se encontraba en régimen natural hasta fines de los ’70 del pasado siglo. Desde entonces la magnitud de las extracciones hizo descender los niveles freáticos, alcanzando el centenar de metros de profundidad en su límite norte. Actualmente, únicamente los ríos Arevalillo, Zapardiel y Trabancos tienen un régimen estacional sólo en su cuenca alta. Ello ha afectado al ecosistema asociado al sistema hídrico. La Confederación Hidrográfica del Duero proyecta 4 actuaciones de recarga artificial en tramos de cauce de esta masa. En el marco del Proyecto Europeo “NAture Insurance value: Assessment and Demonstration-NAIAD” (Id: H2020-SC5- 2016-2017), el IGME modeló la Zona No Saturada, evaluando el impacto de la futura recarga artificial en las cuencas de los ríos Trabancos y Zapardiel. Los modelos son de escala local y tuvieron como objetivo evaluar: el tiempo en que el frente de saturación alcanza el nivel freático y la extensión del bulbo de saturación. Los modelos son bidimensionales, se desarrollaron con el código VS2DI del US Geological Survey e indicaron que el impacto de la recarga es marcadamente local, dependiendo más de las características del medio que del caudal aplicado., Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Montes,Forestal y del Medio Natural, Universidad Politécnica de Madrid, España, Instituto Geológico y Minero de España, España, Confederación Hidrográfica del Duero, España

Se realizó un estudio sobre la atenuación de contaminantes con el propósito de determinar las constantes de reparto entre el suelo y el agua intersticial para una decena de plaguicidas. Las muestras de suelo fueron obtenidas de la zona no saturada de una parcela experimental ubicada en la finca cafetalera La Hilda en San Pedro de Poás, Alajuela, al Occidente del Valle Central de Costa Rica, una región de alta recarga acuífera. En las siete muestras de suelo, tomadas a los [0 - 140] cm de profundidad entre agosto del 2015 y septiembre del 2016, no se encontraron residuos cuantificables de 38 plaguicidas al aplicar las técnicas de extracción asistida con microondas y de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. En la capa superior [0 - 30] cm de estos andisoles la textura fue franca (43 % de arena, 44 % de limo y 13 % de arcilla), el contenido relativamente alto de materia orgánica alcanzó el 12 %, el pH del suelo fue ligeramente ácido [5,0 - 5,5] y la saturación de acidez fue del 22 %. En la muestra tomada a 1 m de profundidad (agosto 2015), el diámetro del 85 % de los granos fue menor a 75 μm, la densidad relativa 2,68, la humedad natural 103 %, los límites de Atterberg (plasticidad 94 %; líquidez 122 %) indicaron suelos con características expansivas; estos valores son típicos de un limo orgánico de plasticidad extremadamente alta, OH según la clasificación USCS (D2487). En condiciones controladas de temperatura y agitación, se colocó una serie de muestras crudas del suelo superficial [0 - 30] cm –tomadas entre agosto y septiembre 2017– en un sistema cerrado, cada una en contacto con una disolución acuosa de CaCl2 0,01 M (en proporción 1:1) y se enriquecieron con diferentes masas de la mezcla de los plaguicidas elegidos. Durante un periodo de tiempo de contacto de entre dos y tres días, parte de la masa contaminante se sorbió sobre la fracción sólida del suelo. Se extrajo la cantidad remanente de los plaguicidas en la disolución acuosa con cartuchos de extracción en fase sólida y se eluyeron con metanol. Cada extracto se concentró y se analizó mediante la cromatografía de líquidos de alto rendimiento con dos variantes, una con detector ultravioleta de arreglo de fotodiodos (HPLC-PDA) y otra por espectrometría de masas (UPLC-MS). Las concentraciones remanentes de los plaguicidas en la disolución acuosa se determinaron por interpolación en curvas de calibración preparadas con materiales de referencia. La serie completa se ajustó a un modelo de isoterma de Freundlich. Bajo las condiciones planteadas, el ensayo no discriminó entre los procesos de sorción y los de degradación y biodegradación, sino que todos ellos contribuyeron a la atenuación de la masa contaminante agregada. La constante de Freundlich (kf, mL/g) y la correspondiente constante normalizada por una fracción de carbono orgánico de 0,12 (kfoc, mL/g) fueron: ametrina (kf = 46, kfoc = 386), atrazina (kf = 15, kfoc = 128), bromacil (kf = 5,1, kfoc = 42), carbaril (kf = 38, kfoc = 324), clorotalonil (kf = 45, kfoc = 379); diuron (kf = 33, kfoc = 277), hexazinona (kf = 3,3, kfoc = 27), linuron (kf = 29, kfoc = 246), simazina (kf = 5,2, kfoc = 44) y terbutrina (kf = 58, kfoc = 486). Estos valores sugieren que en las condiciones del experimento, se favorece la atenuación de plaguicidas a través de los procesos de inmovilización y degradación biótica o abiótica. Siempre y cuando no haya macroporos ni flujos preferenciales en la parte superior del perfil de la zona insaturada, estos procesos reducen la probabilidad de que las moléculas de los plaguicidas alcancen el nivel freático. Se recomienda realizar más estudios similares en otros suelos de Costa Rica. Une étude sur l'atténuation des contaminants a été effectuée, pour dix substances, afin de déterminer les coefficients de sorption entre le sol et l'eau interstitielle. Les échantillons de sol, provenant de la zone non saturée d'une parcelle de terrain expérimentale, ont été collectés à l'ouest de la Vallée Centrale du Costa Rica, province de Alajuela, à San Pedro de Poás, dans l’exploitation de café La Hilda. Cet endroit est une importante recharge aquifère. Utilisant la méthode d'extraction assistée par micro-ondes et la chromatographie en gaz couplée à la spectrométrie de masse, les résultats montrent qu’aucun des sept échantillons de sol prélevés entre 0 cm et 140 cm de profondeur, de août 2015 à septembre 2016, ne présente de résidus des 38 plaguicides. La surface de ces andisols est constituée d’un sol franc, avec 43 % de sable, 44 % de limon et 13 % d'argile; la teneur en matière organique est de 12 %, le pH est légèrement acide (5,0 à 5,5) et la saturation de l'acidité est de 22 %. À une profondeur de 1 m, dans un échantillon prélevé en août 2015, 85 % des grains ont un diamètre inférieur à 75 μm, la densité relative est de 2,68, l'humidité naturelle est de 103 %, et les limites d'Atterberg (plasticité 94 %; liquidité 122 %) indiquent qu’il provient d’un sol aux caractéristiques expansives, correspondant, selon l’USCS (D2487), à un limon organique (OH) de plasticité extrêmement élevée. Dans un système fermé, avec des conditions de température et d'agitation contrôlées, une série d'échantillons de ce sol superficiel (entre 0 cm et 30 cm), prélevés entre août 2015 et septembre 2016, est placé en contact avec une solution aqueuse de CaCl2 0,01 M (dans le rapport 1:1) et enrichi avec différentes quantités de plaguicides. Durant une période de temps de contact qui varie entre deux et trois jours, une partie de la masse de contaminants est sorbée sur la fraction solide du sol. Les contaminants restants dans la solution aqueuse sont extraits avec des cartouches d'extraction en phase solide et éluée avec du méthanol. Chaque extrait est concentré et analysé par chromatographie de liquides à haute performance avec deux variantes, l'une avec le détecteur à barrette de photodiodes (HPLC-PDA) et l'autre via spectrométrie de masse (UPLC-MS). Les concentrations restantes des contaminants présents dans la solution aqueuse sont obtenues par interpolation sur des courbes d'étalonnage préparées avec des matériaux de référence. La série complète est ajustée à un modèle de Freundlich. Dans les conditions présentées, les essais ne montrent aucune distinction entre les processus de sorption, dégradation et biodégradation, tous contribuent à l'atténuation de la charge appliquée de plaguicides. La constante de Freundlich (kf, mL/g) et la correspondante constante normalisée par 0,12 la fraction de carbone organique (kfoc, mL/g) sont: l’amétryne (kf = 46, kfoc = 386), l’atrazine (kf = 15, kfoc = 128), le bromacil (kf = 5,1, kfoc = 42), le carbaryl (kf = 38, kfoc = 324), le chlorothalonil (kf = 45, kfoc = 379), le diuron (kf = 33, kfoc = 277), l’hexazinone (kf = 3,3, kfoc = 27), le linuron (kf = 29, kfoc = 246), la simazine (kf = 5,2, kfoc = 44) et la terbutryne (kf = 58, kfoc = 486). Ces valeurs suggèrent que les conditions des essais sont favorables pour l’atténuation des plaguicides. Si il n’y a pas de macropores ni d’écoulements préférentiels dans la couche supérieure du profil de la zone non saturée, les processus de l’immobilisation et de la dégradation biotique ou abiotique réduisent ainsi la possibilité de ces molécules d'atteindre le niveau phréatique. Il est recommandé d'effectuer de nouvelles études similaires dans d’autres sols du Costa Rica. A study was carried out on pollution attenuation in order to determine the distribution constants in pore and interstitial water for ten plaguicides. Soil samples were obtained in the non-saturated zone of an experimental site located in La Hilda coffee farm in San Pedro de Poás, Alajuela, Western Central Valley of Costa Rica, located in an important rechargeable aquifer area. No quantifiable amounts of 38 pesticides residues were found through the techniques of microwave assisted extraction and gas chromatography coupled to mass spectrometry on the seven soil samples taken between August 2015 and September 2016 at [0 - 140] cm of depth. In the surface layer [0 - 30] cm of this andisols the texture was loamy soil (43 % sand, 44 % silt and 13 % clay), organic matter content was 12 %, the pH of soils was slightly acidic [5.0 - 5.5] and the acid saturation was 22 %. In the 1 m depth soil sample (August 2015), 85 % of the grains had a diameter smaller than 75 μm, the relative density (specific gravity) was 2.68, the natural humidity was 103 %, the Atterberg limits (plastic 94 % and liquid 122 %) indicated that these were soil samples of expansive characteristics, such values correspond to an organic silt of extremely high plasticity, OH according to USCS (D2487). Under temperature and stirring controlled conditions, series of samples of superficial soils [0 - 30] cm (taken in August and September 2016) were set in a closed systems, each sample being contacted with an aqueous solution of CaCl2 0.01 M (in a 1:1 ratio) and enriched with different masses of chosen contaminants. During a contact period of between two and three days, part of the pollutant mass was sorpted onto the solid fraction of the soil. Remotion of the remaining contaminants from the aqueous solution was performed with solid phase extraction cartridges eluted with methanol. The extracts were concentrated and analyzed by high performance liquid chromatography with two variants: ultraviolet array detector (HPLC-PDA) and mass spectrometry (UPLC-MS). Residual concentrations of the contaminants in the aqueous solution were obtained by interpolation from calibration curves prepared with reference materials. The complete series of levels conformed to a Freundlich Isotherm Model. Under the conditions exposed, the experiment did not differentiate between sorption, degradation or biodegradation processes, all of which contribute to the attenuation of the contaminant mass applied. The Freundlich constant (kf, mL/g) and the corresponding normalized by the organic carbon fraction (0,12) constant (kfoc, mL/g) were: ametryn (kf = 46, kfoc = 386), atrazine (kf = 15, kfoc = 128), bromacil (kf = 5.1, kfoc = 42), carbaryl (kf = 38, kfoc = 324), chlorothalonil (kf = 45, kfoc = 379), diuron (kf = 33, kfoc = 277), hexazinone (kf = 3.3, kfoc = 27), linuron (kf = 29, kfoc = 246), simazine (kf = 5.2, kfoc = 44), and terbutryn (kf = 58, kfoc = 486). These values suggest that under the assay conditions, attenuation of the evaluated plaguicides was favored. If there is not macropores or preferential fluxes, the upper part of the profile of the unsaturated zone, through the immobilization and degradation processes thus reduce the possibility that molecules of contaminants may reach the phreatic level. It is recommended to carry out similar studies in others soils of Costa Rica. Universidad de Costa Rica/[113-B2-515]/Ucr/Costa Rica Fundación Centro Nacional de Alta Tecnología/[]/FunCeNAT/Costa Rica UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geología UCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Ciencias Básicas::Maestría Académica en Hidrogeología y Manejo de Recursos Hídricos

Esta tesina presenta la modelación numérica en la zona no saturada del acuífero de Valle de Cauca (Colombia) para determinar la recarga. El estudio comprende el respectivo tratamiento y análisis de datos, la realización del modelo numérico y, finalmente, la evaluación de la recarga directa hacia al acuífero. En el modelo se presentan los resultados iniciales de la modelación llevada a cabo a partir de los datos de succión procedentes de 3 tensiómetros situados a 30, 60 y 90 cm de profundidad en la parcela experimental Hacienda Real (Valle de Cauca, Cali, Colombia). Todos los datos utilizados han sido proporcionados por la Corporación Regional Autónoma del Valle del Cauca (CVC). El periodo calibrado se extiende del 20- 06-2008 al 04-05-2009 y el periodo validado del 01-01-2010 al 01-08-2011. Su elección se ha basado en la calidad de datos disponibles y su extensión temporal. Dentro de estos periodos se han incluido el primer y el tercer ciclo de crecimiento de la caña de azúcar respectivamente. El modelo seleccionado está formado por tres capas, definidas en función de los parámetros del suelo y alcanza una profundidad de 100 cm; la condición de contorno en superficie es la atmosférica, y drenaje libre en profundidad. Los resultados obtenidos permiten simular los valores de succión a las diversas profundidades, recogiendo las tendencias, pero generalmente subestimando el valor de la succión medida in situ. Debido a la importancia de la evapotranspiración en el balance hídrico del sistema a modelar en este estudio se ha decidido calcular este componente externamente con tal de verificar el modelo. El resultado muestra que la influencia de este cálculo es significativa, representando hasta un 70 % del balance hídrico de la zona. Finalmente, se observa una mejora tendencial en el modelo. El proceso de modelación ha resultado de una gran dificultad. La simulación de la succión en el sistema de agua-suelo-planta es compleja, a lo que se debe añadir periodos de lluvia importante (La Niña) que produjeron grandes inundaciones que dieron lugar a medidas de succión de baja fiabilidad y a la incertidumbre del crecimiento de la caña de azúcar. Este tipo de estudio proporciona una herramienta para la gestión de los recursos hídricos subterráneos de la zona desde una perspectiva de futuro desarrollo sostenible y constituye la base a los estudios relacionados con el transporte de contaminantes.

Los sistemas hidrológicos de llanuras son extremadamente complejos y variables en el tiempo y el espacio. Las escasas pendientes superficiales promueven la acumulación de agua en depresiones, lo que favorece los movimientos verticales de agua, es decir, evapotranspiración e infiltración. La cuenca del arroyo del Azul, sitio de estudio de la presente investigación, constituye un caso típico de una cuenca de llanura. A su vez, la presencia de horizontes petrocálcicos someros, comúnmente conocidos como "tosca", adiciona una dificultad extra al estudio de la infiltración a través de la zona no saturada. Estos horizontes tienen cierta continuidad regional pero son heterogéneos en su constitución interna. Dicha heterogeneidad está dada por el mayor o menor contenido de carbonato de calcio que constituye el cemento de estos sedimentos. A raíz de esto se pueden originar sectores con mayor conductividad hidráulica que se conviertan en vías preferenciales de flujo hacia el acuífero. La dificultad radica en poder localizar estas estructuras y evaluar en forma conjunta su comportamiento hidrodinámico. En este contexto, la técnica de la tomografía eléctrica emerge como una herramienta con un alto potencial para poder estudiar simultáneamente las variaciones espaciales en la composición del medio y su funcionamiento como sistema hidrológico. Esto se debe a que ofrece una visualización en 2D sin producir una disturbación en el medio. A través de su aplicación sobre una transecta de estudio, ha sido posible realizar el seguimiento de las variaciones en el contenido de humedad del suelo y la zona no saturada, detectando la presencia de vías preferenciales de flujo y logrando su cuantificación. Los resultados obtenidos han sido respaldados por una cuantiosa instrumentación de campo, aplicación de trazadores y modelación numérica. Flatland hydrological systems are extremely complex and variable in space and time. These environments are characterized by very flat terrains, with negligible surface slopes, that cause water accumulates in shallow depressions. In this way vertical water movements, i.e., evapotranspiration and infiltration, are favored. The Azul creek basin, where the present research was developed, is a typical example of these kind of systems. In addition, the presence of petrocalcic horizons, locally known as “tosca”, adds supplementary challenges to the study of infiltration through unsaturated zone. Despite their known regional continuity, their internal constitution is not homogeneous, having conspicuous variations in degree of induration. Variation in hardness are mainly due to different amount in calcium carbonate content, which acts as particles cement. Thus, less consolidated zones may turn into preferential pathways of water to the aquifer because carbonate induration influences horizon permeability. In this context, the electrical resistivity tomography arises as a modern tool with a high potential to the assessment of lateral variation in the composition of the system along with its hydrological behavior. This technology offers 2D images of subsurface without causing perturbations of the medium. By means of its application to a study transect it was possible to monitor soil water content changes. This led to the detection of preferential pathway and the estimation of flux velocities. The results were supported by a proper field instrumentation, tracers experiments and mathematical modeling. Fil: Dietrich, Sebastián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.

El uso de agua desalada en agricultura es una actividad cada vez más extendida, debido a la disminución de los recursos convencionales y al aumento de eficiencia de los procesos de desalación. La desalación no se limita ya únicamente al agua de mar, en los últimos tiempos está aumentando la desalación de agua procedente de acuíferos salinos continentales. El objetivo principal de esta tesis es evaluar el impacto que el uso prolongado de esta agua puede tener sobre la zona no saturada del terreno y sus propiedades hidráulicas. En el marco de este trabajo se ha establecido una parcela experimental en el campus de la Universidad de Alicante donde se han cultivado especies cespitosas regadas con agua desalada procedente del acuífero salobre continental de San Vicente del Raspeig. La gestión de la parcela se ha realizado según prácticas habituales realizadas en la zona. Se ha llevado un control del contenido de agua y succión del terreno durante un periodo de 20 meses, bajo dos sistemas de monitorización alternativos: uno manual y otro automático. La experiencia ha sido completada con un ensayo de trazador mediante el empleo de BrLi controlado durante un periodo de 160 días. Asimismo, se ha realizado en laboratorio la caracterización hidráulica de muestras extraídas de la propia parcela experimental. A partir de los datos adquiridos, de manera manual y automática, se ha elaborado un modelo de flujo con el programa HYDRUS 1D para cada una de los sets de datos, el cual se ha calibrado y validado para diferentes periodos. Por otro lado, el ensayo de trazador (transporte conservativo), también simulado mediante HYDRUS 1D, además de validar el modelo de flujo, ha permitido derivar parámetros de transporte (dispersividad) a escala de campo. Finalmente, se ha creado un modelo predictivo de transporte de masa reactivo que implementa procesos geoquímicos y cambios asociados en los parámetros hidráulicos de la zona no saturada, para largos periodos de tiempo (30 años). Este último modelo se elaboró mediante la aplicación HP1, que combina los códigos HYDRUS 1D y PHREEQC. Además del modelo predictivo bajo las condiciones actuales, otros tres escenarios, según varios criterios, han sido considerados. Los dos modelos de flujo resultantes, a partir de datos adquiridos manualmente y automáticamente, han descrito adecuadamente la dinámica del flujo en la zona no saturada, concluyendo que ambas estrategias son válidas para obtener tendencias generales del flujo. No obstante, la estrategia automática es más adecuada para detectar posibles cambios en las propiedades hidráulicas debido a su mayor sensibilidad y frecuencia en la toma de datos. Para la obtención de parámetros de transporte, la combinación en el ensayo de trazador de la determinación de Br total mediante rayos X, junto con la parametrización por método inverso, ha resultado ser un método rápido y fiable. Los modelos predictivos han puesto de manifiesto un proceso de disolución continuo del yeso contenido en el suelo, así como procesos de disolución (en la zona radicular) y posterior precipitación (bajo ésta) de la calcita en el terreno. Los resultados de la simulación indican cambios en la porosidad que supondrán cambios de conductividad hidráulica en un factor mayor de 2. Finalmente, el estudio de los diferentes escenarios resalta que: la ausencia de riego reduce los cambios esperados en el terreno; la ausencia de yeso en el terreno producirá una reducción de la conductividad hidráulica bajo la zona radicular; y la disminución de la presión parcial de CO2 en la zona radicular disminuye drásticamente las disoluciones de las especies carbonatadas participantes.

En los últimos años los acuíferos comenzaron a ser estudiados desde una visión ecosistémica, considerando en particular a sus comunidades de invertebrados. En acuíferos loéssicos, de baja permeabilidad, hasta el momento no se han estudiado los invertebrados que los habitan. El objetivo de este trabajo fue evaluar la influencia de variables ambientales en las comunidades de invertebrados en el acuífero freático loéssico de la cuenca del arroyo La Colacha (Córdoba). Se seleccionaron siete perforaciones según el espesor de la zona no saturada y el uso de la tierra circundante, y un ambiente superficial, considerado como referencia. Se efectuaron dos muestreos durante un año hidrológico. Las aguas analizadas fueron caracterizadas como aguas dulces, a excepción de un sitio (salobre), y se detectaron NO3- en todas las muestras analizadas. El ambiente superficial mostró una mayor abundancia de invertebrados que las perforaciones. En general las densidades en el acuífero estudiado resultaron similares a las de otros acuíferos del mundo. El taxón dominante fue Crustacea, y en particular Copepoda. Además se recolectaron organismos pertenecientes a Acari, Collembola, Insecta, Oligochaeta, Pauropoda y Nematoda. La abundancia disminuyó conforme aumentó la profundidad de la zona no saturada, asociada a una disminución de la llegada de oxígeno y materia orgánica al agua subterránea. Se comprobó que el uso de la tierra en inmediaciones de la perforación tiene un efecto significativo en los invertebrados del acuífero, a través del aporte de materia orgánica derivada de contaminación que produce cambios en la abundancia y la composición de la fauna de los acuíferos. The study of aquifers from an ecosystemic perspective that focus on their invertebrate communities is relatively recent. Particularly, the invertebrates living in low permeability loessic aquifers have not been studied. The objective of this work was to evaluate the influence of environmental variables on the invertebrate communities in the loessic phreatic aquifer of La Colacha basin (Córdoba). Seven perforations were selected according to the thickness of the vadose zone and the surrounding land use. Also a superficial water body was selected as a reference. The perforations were sampled twice during a hydrological year. The samples corresponded to fresh water, with the exception of one perforation (brackish water). Nitrate was detected in all samples. As expected, the superºcial water body showed higher invertebrate abundance than the wells. Invertebrate density ranged between 1.6 and 23.7 individuals/L, which is in the range of densities of other aquifers of the world. The dominant taxon was Crustacea, in particular Copepoda, followed by Acari, Collembola, Insecta, Oligochaeta, Pauropoda and Nematoda. Invertebrate abundance diminished with vadose zone depth, associated with a decrease of the flow of oxygen and organic matter to the groundwater. Land use surrounding the wells significantly affected the aquifer invertebrates through the contribution of organic matter.

ISBN: 978-84-938046-1-9; La gran variedad de técnicas existentes para el cálculo de la recarga pueden agruparse en función de la zona hidrológica estudiada, pudiéndose distinguir métodos basados en la medida del agua o una propiedad asociada en superficie, en la zona no saturada y en la zona saturada. Para suelos con vegetación, autóctona o cultivada, y en climas áridos y semi-áridos, las técnicas aplicadas en la zona no saturada son las más apropiadas al abordar de forma detallada el intercambio suelo-planta-atmósfera. Estos métodos permiten estimar la recarga potencial, puesto que en algunos casos la presencia de flujos laterales puede condicionar que parte del drenaje no alcance el nivel freático. Para reducir la incertidumbre asociada es necesario calcular la recarga mediante diferentes técnicas. En regiones áridas y semi-áridas, es habitual la agricultura intensiva debido a las condiciones ambientales existentes, sin embargo, dada la escasez de recursos hídricos superficiales también es común que los acuíferos constituyan la principal fuente de agua. En estas regiones, los métodos para el cálculo de la recarga se basan frecuentemente en valores potenciales de evapotranspiración. Sin embargo, para periodos de tiempo suficientemente largos e incluso bajo condiciones de regadío la evapotranspiración real puede ser inferior a la potencial. En este trabajo se describen diversas técnicas para el cálculo de la recarga potencial en zonas de agricultura intensiva, aplicadas en la zona no saturada, y basadas en la combinación de experiencias de campo con modelos numéricos.

La reutilización de aguas depuradas en España se realiza desde hace décadas, siendo uno de los países en los que esta práctica está más extendida. Sin embargo, no se llega a reutilizar más del 5% del total de las aguas residuales recogidas, aunque en algunos casos, como en Canarias, el agua depurada ha llegado a suponer un 20% del agua consumida. En este artículo se presentan tres ejemplos de reutilización de aguas depuradas con una importante incidencia en los aspectos ambientales y asociados a condiciones hídricas diversas. Los estudios se están llevando a cabo dentro del Proyecto CONSOLIDER-TRAGUA cuyo objetivo es abordar de manera integrada los aspectos implicados en la reutilización de aguas residuales procedentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas. Las zonas seleccionadas para los estudios de campo se sitúan en Andalucía donde el agua regenerada se aplica a filtros verdes y riego de cultivos para la obtención de biodiesel; Canarias para riego de campos de Golf y Cataluña donde el agua es inyectada para generar una barrera hidráulica contra la intrusión marina del acuífero. En los tres casos estudiados se incide en los aspectos suelo-agua-planta y sus impactos en el medio.

Se presentan metodologías para la predicción de funciones de contenido volumétrico de humedad y conductividad hidráulica, las cuales se utilizan para caracterizar el comportamiento no saturado de cuatro muestras de suelos de grano fino, provenientes de diferentes partes del país y de diferentes formaciones geológicas. La definición de estas funciones es importante, pues son la base para poder modelar numéricamente los procesos de flujo del agua subterránea, transporte de contaminantes y el establecimiento de zonas de protección de pozos y manantiales, en los suelos estudiados. El avance que se ha alcanzado hasta este momento, en términos de de la predicción del comportamiento no saturado de suelos, permite ofrecer a la comunidad científica nacional un medio para el establecimiento de las funciones predictivas bastante confiable y realizable en un período de tiempo corto

Texto en español, con resumen y palabras claves en español e inglés, La explotación excesiva del acuífero de la Mancha occidental provocó que desde la década de 1970, las descargas de éste en la zona de Las Tablas de Daimiel disminuyeran, hasta desaparecer por completo, dando lugar al progresivo desarrollo de una zona no saturada antes inexistente y la completa inversión del sentido del flujo hídrico, al transformarse las zonas de drenaje del acuífero en zonas de recarga. La valoración que el impacto que este proceso está teniendo sobre la calidad del agua subterránea se aborda en una primera aproximación mediante la cuantificación y estudio de la distribución espacial de las concentraciones de nutrientes móviles almacenadas en la zona no saturada del vaso de las Tablas, que están disponibles para ser transportados hacia la zona saturada. Los resultados indican una acumulación de nutrientes en las capas más superficiales del suelo, preferentemente en zonas con alto contenido en materia orgánica procedente de la descomposición del carrizo, y también en los limos fluviales que rellenan los canales y zanjones de origen antrópico. = The intensive exploitation of the “Mancha occidental” aquifer has caused that groundwater discharge in the Tablas de Daimiel area has been decreasing since the 1980’s decade until they completely stopped. This fact has favoured the progressive development of an unsaturated zone which had not existed before and a full inversion in the water flux direction as drainage zones of the aquifer became recharge areas. To assess the impact of this process on groundwater quality, a first approximation to the problem has been made through the quantification of the spatial distribution and concentrations of mobile nutrients stored in the unsaturated zone, which are readily available to be exported to the saturated zone. The results point out the accumulation of these nutrients in the topsoil, mostly in areas with high organic matter content coming from reed decomposition, and in fluvial silts filling anthropic channels and ditches., Instituto Geológico y Minero de España, España

Simposio sobre Enseñanza de la Geología (15º. 2008. Guadalajara). - Texto en español con resumen y palabras claves en español e inglés, Se propone la realización de un taller sobre herramientas y métodos de caracterización y estudio “insitu” de la zona no saturada, medio en el que se producen procesos de evapotranspiración y por el que circulan las aguas de recarga hacia el nivel freático. Se centrará en una metodología basada en ensayos de infiltración que permite considerar todas las etapas de caracterización del medio no saturado en campo, y cuya aplicación última sería la obtención de modelos conceptuales de funcionamiento del flujo de agua y transporte de solutos = A workshop about field methods and tools used in unsaturated zone studies is proposed. It is focusedon a methodology based on infiltration measurements in cylinder infiltrometers, but involving every necessary step to characterize the unsaturated zone in field works. The ultimate goal of this methodology is to achieve conceptual models of water flow and solute transport in the unsaturated zone., Departamento de Investigación y Prospectiva Geocientífica, Instituto Geológico y Minero de España, España

La forma más habitual de modelar el transporte de solutos en la zona no saturada es considerar que se comportan de manera pasiva y utilizar la solución del movimiento de las fases fluidas como información de entrada. La presencia de algunas sustancias químicas puede afectar a las propiedades físicas de los fluidos, originando así procesos de transporte no pasivos. El objetivo principal de esta tesis ha sido formular un modelo detallado que describa el transporte no pasivo en la zona no saturada y en condiciones isotérmicas de compuestos orgánicos volátiles solubles en agua. El modelo propuesto incluye las dependencias de la densidad, la viscosidad, la tensión interfacial, el coeficiente de difusión molecular en fase líquida, y los coeficientes de distribución gas-líquido, con la composición de la mezcla acuosa. También se ha tenido en cuenta la reducción de los coeficientes de distribución gas-líquido debida a presiones capilares elevadas, de acuerdo a la ecuación de Kelvin válida para mezclas multicomponentes.Se ha implementado el modelo en dos códigos de simulación numérica: 1D y 2D con simetría cilíndrica. En 1D se ilustra la infiltración y redistribución de mezclas acuosas de alcoholes. La simulación de la infiltración de mezclas acuosas de butanol en arena estuvo de acuerdo con las simulaciones y datos experimentales que se reportan en la literatura. La simulación de la infiltración, redistribución y volatilización de mezclas acuosas de metanol en dos suelos diferentes, mostró que la composición afecta significativamente los perfiles de contenido volumétrico de líquido y concentración, al igual que los flujos normalizados de volatilización y evaporación. La dispersión en fase líquida fue el mecanismo de transporte predominante para una dispersividad longitudinal a saturación de 7.8 cm. El flujo de líquido estuvo gobernado principalmente por gradientes de presión capilar inducidos por cambios en el contenido de líquido. Sin embargo, considerando una dispersividad longitudinal a saturación de 0.2 cm, los cambios de la tensión interfacial debidos a variaciones en la composición indujeron un flujo importante de líquido, y la convección en fase líquida fue el mecanismo de transporte más activo. Al ignorar el efecto Kelvin dentro del suelo, la difusión en fase gaseosa se redujo significativamente, resultando en menores flujos de evaporación de agua y mayores contenidos volumétricos de líquido cerca de la superficie del suelo.En 2D, el modelo se aplicó a la simulación de la infiltración bidimensional de mezclas acuosas de metanol desde una fuente con forma de disco, su redistribución y volatilización, en suelo homogéneo y heterogéneo. Las simulaciones mostraron que para suelos homogéneos se obtienen resultados y conclusiones análogas que en 1D. La dependencia de la viscosidad con la concentración tuvo el impacto mayor sobre el flujo de líquido, actuando en el mismo sentido o contrarrestando los efectos de la tensión interfacial, dependiendo de la composición y de la magnitud de los gradientes de concentración desarrollados en el suelo. La heterogeneidad del suelo favoreció que se manifestaran los efectos no pasivos.Finalmente, se ha propuesto una función de retención capaz de describir coherentemente el movimiento del agua y la adsorción de solutos en condiciones de sequedad. Para ello, se utiliza la isoterma BET para describir la curva de retención de agua en la región más seca. Para cubrir todo el rango de contenidos de agua, se considera la función clásica de Brooks-Corey en el rango húmedo, mientras que la transición entre los mecanismos de capilaridad y adsorción se obtiene por medio de una generalización de la isoterma de adsorción de Bradley. Se obtuvo un buen ajuste entre el nuevo modelo de retención y sieteconjuntos de datos experimentales. Se evaluó el desempeño de la nueva función de retención dentro de un modelo de transporte de agua, observándose su validez para describir la dinámica de los flujos en todo el rango de condiciones de contenido en agua. Es bien conocido que la adsorción de compuestos orgánicos volátiles en los suelos casi secos se realiza de manera competitiva con el vapor de agua. La presente propuesta permite calcular estos procesos de adsorción competitiva de manera coherente con los procesos de flujo y evaporación de agua., The presence of some chemicals in the vadose zone can affect the physical properties of the fluid phases leading to transport processes known as non-passive. Common numerical models do not account for the simultaneous interaction of various non-passive effects on unsaturated flow and transport. The main objective of this thesis was to develop a detailed model that describe the isothermal non-passive transport of water-soluble organic compounds in the unsaturated zone. The model includes the dependence of density, viscosity, surface tension, molecular diffusion coefficient in the liquid phase, and gas-liquid partition coefficient on the aqueous mixture composition. It also takes into account the decrease in the gas-liquid partition coefficient at high capillary pressures, in accordance with Kelvin's equation for multi-component mixtures.The model was implemented in two numerical codes: 1D and 2D with cylindrical symmetry. It was used to illustrate the one-dimensional infiltration and redistribution of alcohol-water mixtures. Simulation of butanol-water mixtures infiltration in sand was in agreement with the experimental data and simulations reported in the literature. Simulation of infiltration, redistribution and volatilization of aqueous mixtures of methanol in two different soils showed that composition significantly affects volumetric liquid content and concentration profiles, as well as the normalized volatilization and evaporation fluxes. Dispersion in the liquid-phase was the predominant mechanism in the transport of methanol when dispersivity at saturation was set to 7.8 cm. Liquid flow was mainly due to capillary pressure gradients induced by changes in volumetric liquid content. However, for dispersivity at saturation set to 0.2 cm, changes in surface tension due to variation in composition induced important liquid flow and convection in the liquid-phase was the most active transport mechanism. When the Kelvin effect was ignored within the soil, the gas-phase diffusion was significantly lower, leading to lower evaporation flux of water and higher volumetric liquid contents near the soil surface.The model was also applied to the simulation of two-dimensional infiltration of aqueous mixtures of methanol from a disk source, its redistribution and volatilization in both homogeneous and heterogeneous soils. Simulations showed that, for homogeneous 2D soils, results and conclusions are analogous to those obtained in 1D. Concentration-dependent viscosity had the major impact on the liquid flow, and acted in the same or opposite direction of surface tension effects, depending on the composition and the magnitude of the concentration gradients developed in the soil. Heterogeneity favored the non-passivity.Finally, in this work a full-range water retention function that takes advantage of the physical consistence of BET adsorption to describe the very dry end, and preserves the capillary behavior of the classical Brooks and Corey function in the wet range is proposed. The transition from capillary to adsorption mechanisms is accounted for by a generalization of the Bradley's isotherm. Tests on seven widely studied soil data sets show that the experimental water retention curves are well fitted by the proposed retention model. The proposed soil-water retention function was evaluated in a water transport model. Simulationswere compared to experimental data for water transport under very dry conditions, found in the literature. The comparison shows that the proposed retention model leads to predictions as good as those resulting from previous full-range soil-water retention functions, while using a physical-based description of the process in the dry region. It is well known that chemical sorption on soils is greatly influenced by relative humidity. Therefore, it is expected that a physically accurate description of the moisture behavior in a very dry soil could also help improve chemical transport and volatilization simulations.

6 páginas, figuras y tablas estadísticas., El desarrollo de procedimientos precisos para la estimación del balance hídrico y las pérdidas de agua por drenaje en la zona no saturada se hace indispensable, habida cuenta de la necesidad de abordar los problemas de contaminación difusa que afectan con frecuencia a las masas de agua subterráneas.

A fin de identificar las condiciones del flujo del agua en la zona no saturada (ZNS) se llevaron a cabo una serie de pruebas utilizando como trazador bromuro de potasio (BrK) que fue aplicado en la superficie del terreno. Se determinó un valor de la recarga al acuífero que correspondería totalmente a flujo mátrico (q0) y fue utilizado para el análisis comparativo del transporte de soluto que tiene lugar bajo ese dominio. Se distinguieron de acuerdo al tipo de muestreo, por cápsulas porosas y suelo, diferentes velocidades del pico del trazador. La representación del flujo no saturado matricial dispersivo se efectuó por medio del programa VS2DT (Waterloo Hydrogeologic, 1999). Se evidencia un sistema de flujo dispersivo (qsm) cuyo centro de masa puede considerarse como desplazándose a una velocidad similar al frente de avance en un dominio de flujo tipo pistón (q0) y un dominio por macroporosidad (qsp). Esto resulta que en términos medios para todo el perfil qsp =1,7 qsm. El uso de q0 para evaluar la migración de un soluto en la ZNS conducirá a una subestimación del verdadero impacto antropogénico puesto que la degradación del agua subterránea ocurrirá antes de lo predicho., In order to identify the water flow conditions in the unsaturated zone (UZ) a test was carried out applying in the land surface potassium bromide (BrK) as a tracer. The aquifer recharge calculated was assumed as occurring in the matrix flow domain (q0) and it was used for the comparative analysis of the solute transport. According to the type of sampling, porous capsules and soil, they were distinguished different velocities of tracer peaks. The matrix dispersive unsaturated flow was simulated with the program VS2DT (Waterloo Hydrogeologic, 1999). A system of both dispersive flow (qsm) and a dominion by macroporosity (qsp) was observed. The center of mass in the qsm was considered like moving at a velocity similar to the front of advance in a piston flow domain (q0). In average terms for all the profile qsp =1.7 q5m. The use of q0 to evaluate the migration of solute in the UZ will lead to an underestimation of the true anthropogenic impacts because the degradation of the groundwater will happen before the predicted time., Asociación Argentina de Geofísicos y Geodestas

El estudio de la zona no saturada (ZNS) es de vital importancia para evaluar la vulnerabilidad de los acuíferos a la contaminación por actividades agrícolas, urbanas e industriales. El análisis del flujo de agua a través de la zona vadosa permite determinar el transporte de reactivos susceptibles de alcanzar la zona freática y contaminar las aguas subterráneas. El objetivo del estudio es la modelación del flujo en la zona no saturada en una parcela experimental instrumentada. Dicha parcela está situada en el Valle del Cauca, Colombia, y se halla cultivada con caña de azúcar. Para su producción se emplean fertilizantes a base de vinaza los cuales pueden afectar a las zonas inferiores del suelo y, en consecuencia, derivar al acuífero. Por ello, la Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca (CVC) ha monitoreado la parcela con tensiómetros para la medida de la succión desde 2006. Además, se han obtenido muestras inalteradas del terreno que han permitido caracterizar la zona de estudio y construir el modelo conceptual para su posterior simulación. La simulación del flujo de agua se ha realizado con el código HYDRUS-1D. El programa numérico se basa en van Genuchten para simular el flujo y usa el método de Penman-Moteith para el cálculo de la evapotranspiración de las plantas. El modelo consta de tres capas y en su totalidad se han modelado 100 cm de la ZNS. El período simulado es de 20/6/2008 a 4/5/2009. Se han realizado numerosos ajustes de los parámetros introducidos en el modelo, pero la simulación obtenida, aunque refleja la tendencia observada, sobreestima los datos observados. Esta diferencia puede ser atribuible a medidas erróneas de los datos in situ, posible ascensión capilar o encharcamiento en el cultivo.

El aplicar la ecuación de difusión para conocer el movimiento del agua en el suelo es complejo, debido a que requiere de aproximaciones numéricas. A pesar de existir varias aproximaciones numéricas en el mundo, se siguen probando diferentes métodos que permitan solucionar esta ecuación diferencial parcial lineal. El presente trabajo tiene como objetivo resolver la ecuación de difusión de humedad en el suelo; se aplicó la serie de Fourier, siendo validado el modelo obtenido para un suelo arcilloso. Se muestra el desarrollo matemático para la solución de la misma y obtención de la ecuación para el término Bn de la serie de Fourier que, posteriormente, se comparó con la solución analítica. Se lograron valores de humedad similares, con residuos que oscilan entre 0.0710 y - 0.0090 cm3 cm-3 y errores de 7% que pueden considerarse pequeños, debido a la variabilidad espacial de la humedad en el suelo. También se muestra la relación que involucra la humedad con la variable tiempo y distancia para suelos arenosos y arcillosos, y que es de gran utilidad práctica en los estudios agrícolas y de contaminación de suelos.