yemen – racionalización del uso del recurso hídrico ... · algunas aguas subterráneas de este...

1

El objetivo central del SBWMP (ahora aprobado para financiamiento del Banco Mundial) es prolongar la vida útil de los acuíferos en la Cuenca Sana’a – de tal modo que se posponga la necesidad de importar agua de largas distancias y a mucho menor altura, y se dé tiempo para transitar hacia una economía menos consumidora de agua. En años recientes, la extracción de agua subterránea excedió por mucho la recarga de los acuíferos. Respuestas confiables a las preguntas ”¿cuáles son las mejores medidas para reducir la tasa de abatimiento en los acuíferos?” y “¿cuánto tiempo durarán las reservas de agua subterránea?“ son críticas para definir una estrategia realista para los recursos hídricos. Como paso final en la preparación del proyecto, GW•MATE fue consultado para evaluar el balance de agua subterránea y el alcance de las medidas de gestión en el contexto de una iniciativa que incluirá:

● manejo de la demanda de agua: mediante mejor tecnología de riego, un re-enfoque en los subsidios para la inversión y restricciones a la expansión de la superficie bajo riego

● manejo de la oferta: incrementar la recarga a los acuíferos, con la construcción de estructuras para la retención del escurrimiento superficial (a nivel piloto)

● acciones institucionales: formalizar la participación de usuarios y otros grupos interesados, campañas de concientización, y la regulación de la extracción de agua subterránea

● manejo de las aguas residuales urbanas para mejorar el proceso de tratamiento y el reúso agrícola del volumen cada vez mayor del efluente del alcantarillado de la ciudad de Sana’a.

Esta evaluación se basa en la información proporcionada en una visita de reconocimiento al Centro del Agua y Medio Ambiente (Water and Environment Center, WEC) de la Universidad de Sana’a, la Agencia Nacional de Recursos de Agua (National Water Resources Agency, NWRA) y la Agencia Nacional de Abastecimiento de Agua Potable (National Water Supply Agency, NWSA) de Yemen, la cual se discutió posteriormente con la IAEA-IHS-Vienna (Sección Hidrológica de la Agencia Internacional de Energía Atómica), la UN-FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y Alimentación) en Cairo, y TNO-NITG Utrecht /IHE Delft en Holanda.

YEMEN – Racionalización del Uso del Recurso Hídrico Subterráneo en la cuenca Sana’a

Autore: Stephen FosterGerentes de Proyecto: Peter Koenig y Satoru Ueda (Banco Mundial – MENA)

Organismos Contraparte: Secretaría de Planeación y Desarrollo (Ministry of Planning & Development, MOPD) y Programa de Gestión de Agua de la Cuenca Sana’a (Sana’a Basin Water Management Program, SBWMP)

world bank global water partnership associate program

Sustainable Groundwater Management:Concepts and Tools

GW•MATE Briefing Note Series

Gestión Sustentable del Agua SubterráneaLecciones de la Práctica

GW MATEBriefing Note Series

Briefing Note SeriesBriefing Note Series

Groundwater ManagementAdvisory Team


Colección de Casos Esquemáticos Caso 2

programa asociado de la GWP

B A N C O M U N D I A L

Agosto 2003

(versión de julio 2002 corregida y aumentada)



Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

Pub

lic D

iscl

osur

e A

utho

rized

wb20439

Typewritten Text

38802





global water partnership associate program

2





EVALUACIÓN DEL BALANCE DE AGUA SUBTERRÁNEA

Situación e Incertidumbre de los Recursos Hídricos● La Cuenca de Sana’a es un altiplano de aproximadamente 3.200 km2 de extensión, con una población

de 1,8 millones de habitantes y una tasa de crecimiento anual del 7%. Alrededor del 75% de la población vive de la agricultura (sobre todo el cultivo de qat, hoja del árbol Catha Edulis y que produce efectos estimulantes, y de frutales) y de la ganadería. En el año 2000, se destinaron cerca de 23.400 ha (7% de la superficie de la cuenca) a la agricultura bajo riego, área que creció rápidamente desde menos de 3.000 ha en 1985, y que ocupa extensiones significantes del lecho de cauces que se encuentran secos durante la mayor parte del año (“wadis”) y de la planicie aluvial con materiales de acarreo.

● Casi toda el agua de riego es agua subterránea (excepto algunos embalses de agua superficial muy pequeños) y se estima que se han construido alrededor de 13.000 pozos sin regulación alguna. Eso se puede atribuir en parte al fuerte subsidio (90%) para el diesel que se requiere para el bombeo, aunque este subsidio actualmente ha sido reducido al 50% y se le está eliminando progresi-vamente. En un clima tan árido existe un alto nivel de volatilidad social relacionado con el abaste-cimiento de agua, con los derechos tribales y los intereses rurales que son defendidos fuertemente.

● La precipitación media es de 200 mm/año y cae principalmente en episodios localizados y de alta intensidad durante marzo-mayo y julio-septiembre. Estas lluvias generan escurrimiento laminar y flujo efímero en los “wadis”, los cuales se utilizan para riego por inundación. Las tasas más altas de precipitación (por arriba de 300 mm/año) ocurren en los terrenos montañosos a lo largo de la margen occidental de la cuenca. Bajo las condiciones climáticas actuales, la Cuenca Sana’a es casi endorreica, ya que se estima que menos del 1% de la precipitación total sale en el norte de la cuenca por el arroyo Al-Kharid (Figura 1).

● Existen datos limitados para la evaluación de los recursos hídricos subterráneos, pero recientemente se hizo un resumen de los trabajos existentes (WEC, 2001), y se considera que la información más relevante para el presente estudio es la de Alderwish (1995) y Bazza (2001). Los intentos por definir el balance de los acuíferos de la cuenca se enfrentan a grandes incertidumbres debido a la falta de datos adecuados sobre: ● mecanismos y tasas de recarga

● los volúmenes actuales de extracción de agua subterránea, y su crecimiento histórico● las propiedades de los acuíferos, e información sobre su conectividad hidráulica● la respuesta de los niveles de los acuíferos al aumento de la extracción.

● Como una simplificación inicial, se revisó el balance de agua subterránea comparando el uso consuntivo con la recarga activa, sin una consideración detallada de los componentes de reciclaje (como el retorno de riego y la recarga con agua residual), aunque estos son críticos para evaluar las opciones de inter-vención en la gestión del recurso.







global water partnership associate program

3





Recarga activa del acuífero ● La recarga del acuífero, como siempre, es un parámetro difícil de cuantificar. Más aún, puede haber

confusión en la comparación de diferentes estimaciones, ya que no siempre se indica de manera clara la delimitación geográfica y los acuíferos bajo consideración ni si se incluyó los flujos de retorno de riego y la infiltración de agua residual en el balance.

Figura 1: Mapa esquemático hidrogeológico de la Cuenca Sana’a



4

● Considerando únicamente la recarga neta del acuífero, las estimaciones anteriores caen en dos grupos distintos: ● estimaciones en el rango de 23-38 Mm3/año, derivados del análisis de datos hidrometeorológicos, para

las áreas cubiertas con depósitos aluviales cuaternarios en la parte central de la cuenca y el acuífero del afloramiento de las Areniscas Cretácicas Tawilah (Figura 1)

● estimaciones que incluyen la posibilidad de recarga (alrededor de 20 Mm3/año) al Acuífero de Areniscas Cretácicas a través de rocas volcánicas (terciarias y cuaternarias) de gran espesor, en las partes suroeste, sureste y noreste de la cuenca respectivamente (Figura1); calculadas de forma cuestionable con gradientes hidráulicos no medidos y suponiendo que existe una continuidad hidráulica.

Resultados a partir de los Isótopos Ambientales

● Una medición sistemática a nivel de reconocimiento, de la composición isotópica del agua subter-ránea en la Cuenca Sana’a se ha llevado a cabo en los últimos años por iniciativa de la IAEA-IHS. Aunque la interpretación es restringida por las limitaciones en el muestreo (al utilizar pozos de construcción desconocida e inadecuada), los resultados de este trabajo (Aggarwal, Tallin & Stichler, 2003) proveen algunas ideas sobre la dinámica de la recarga de los acuíferos:

● evidencia independiente sobre la recarga natural contemporánea del Acuífero Aluvial Cuaternario, cuya agua demuestra concentraciones de tritio post-1965 (Figura 2)

● esta agua subterránea con concentraciones de tritio presenta valores de 18O de –1,00 a –3,00 (Figura 2), característicos de episodios de lluvias de alta intensidad (arriba de 20 mm/día)

● algunas aguas subterráneas de este acuífero (sobre todo en los arroyos de las sub-cuencas 14 y 19, en el oeste y sureste de la ciudad de Sana’a) presentan una marcada tendencia de evaporación (valores de 18O por arriba de 0,00 y 2H mayor a + 5,00), que indica un componente de recarga de almace-namientos superficiales (Figura 2).





Figura 2: Caracterización del agua subterránea de la Cuenca Sana’a por su composición isotópica (muestras de las sub-cuencas 9, 14, 15, 16, 17 y 19)



Los efectos del fraccionamiento durante el riego en los flujos de retorno, aunque son perceptibles, se marcan menos claramente, y se requiere de más estudios para caracterizar este componente.

● No hay evidencia definitiva en los datos actuales de un componente de recarga contemporánea que se haya incorporado al Acuífero de Areniscas Cretácicas, de donde actualmente se extrae agua ligera en isótopos estables, similar a la composición de lluvias intensas contemporáneas pero con menos de 1 TU y bajas en 14C (20-30% MC). Sin embargo, algunos de los llamados “pozos profundos“ captan agua tanto de este acuífero como también del Acuífero Aluvial Cuaternario suprayacente, lo cual probablemente explica las anomalías. Sin embargo, con estos resultados no se puede descartar la posibilidad de recarga contemporánea hacia el Acuífero de Areniscas Cretácicas, ya que:

● el levantamiento isotópico no incluyó extensiones significativas del área donde aflora este acuífero● es probable un importante desfasamiento en la percolación profunda desde el acuífero aluvial supraya-

cente, ya que los depósitos aluviales tienen un espesor de 50-200 m.

Uso Consuntivo de Agua Subterránea ● En la estimación del uso consuntivo actual por agricultura de riego existe una incertidumbre

considerable. Además, no conviene comparar estimaciones de diferentes fechas, debido al crecimiento rápido de la extracción y superficie regada desde 1985.

● En un trabajo reciente de la UN-FAO (Bazza, 2001) se estimó la extracción bruta de agua subterránea para riego agrícola de 23.400 ha en 208 Mm3/año. Para eso se extrapolaron los datos para los caudales y tiempos de bombeo, frecuencia de riego y unidad de parcela regada a partir de un área de estudio piloto. Aunque se fijó la eficiencia típica de riego en 40%, se consideró que el retorno de riego no excede 20%, sugiriendo un uso consuntivo de 166 Mm3/año en la agricultura, pero también implicando una cantidad sustancial de pérdidas no benéficas por evaporación.

● En el mismo trabajo se usaron imágenes de satélite (que aportaron una excelente definición del uso del suelo y tipos de cultivo) para estimar la evapotranspiración del área cultivada. Para el año 2000 el resultado fue de 75 Mm3/año, un valor excepcionalmente bajo considerando que representa tanto la evapotranspiración por los cultivos como la evapotranspiración no benéfica, más la precipitación en las tierras regadas y en las tierras de temporal y vegetación natural. Sin embargo, hay serias reservas sobre la validez de este resultado, debido a la variabilidad local extrema y una posible desviación en los momentos en que pasó el satélite.

● En un estudio anterior (Alderwish, 1993) se cuantificó la extracción en 149 Mm3/año para un área regada de 21.600 ha, con un retorno de riego promedio del 30%. Adaptando estos datos para un área de riego de 23.400 ha, esto implicaría un uso consuntivo agrícola de 113 Mm3/año.

● La extracción para uso urbano e industrial en el área conurbadaa de Sana’a (con población 1,32 millones) se estimó con más precisión en 21-24 Mm3/año. El área conurbada es abastecida por el organismo operador NWSA-Sana’a (mayormente de dos campos de pozos en el norte), mediante autoabastecimiento desde pozos privados y por agua que llega en camiones cisterna. Considerando que la mayor parte se reinfiltra al suelo a través de las fugas en la tubería principal y por saneamiento in-situ, el consumo neto urbano de agua sólo es de 3 Mm3/año, o 7 Mm3/año si se incluye la parte del agua residual que se reusa para el riego de cultivos de bajo valor.





5



6

Grado de Desequilibrio del Recurso ● A pesar del alto grado de incertidumbre en las estimaciones de recarga y descarga del agua subterránea,

se puede llegar a ciertas conclusiones sobre el desequilibrio del recurso (Tabla 1): ● existe un minado sustancial de la reserva de agua subterránea en la Cuenca Sana’a, principalmente por

la explotación del recurso para la agricultura de riego● el nivel de desequilibrio es muy incierto – se encuentra en un rango entre 44 - 150 Mm3/a, y ha estado

creciendo desde cero en algún momento entre 1978-86● aún si se implementaran medidas para el ahorro real de agua en el riego y se aplicaran técnicas de

recarga artificial en “wadis“, es improbable que se pueda compensar el desequilibrio por completo sin una reducción sustancial de la superficie regada en la Cuenca de Sana’a.

● El minado de las reservas de agua subterránea afectó inicialmente al Acuífero Aluvial Cuaternario, que actualmente se encuentra casi seco en extensiones significativas, a pesar de que los niveles de agua están subiendo localmente (aproximadamente 1m/año) por debajo de la ciudad de Sana’a (como resultado de las descargas de agua residual al suelo). También existe un abatimiento acelerado en el Acuífero de Areniscas Cretácicas (Figura 3). Sin embargo, hay muy pocas mediciones confiables de los niveles (no existe un monitoreo continuo) para apoyar la corroboración y cuantificación del minado de las reservas acuíferas. Algunos pozos profundos que se midieron de manera regular en la cercanía de los campos de pozos del organismo operador NWSA, mostraron abatimientos promedio de 3,7 m/año (noroeste) y 4,2 m/año (noreste) entre 1981-93, y comentarios del jefe del distrito de riego del Wadi Al-Sirra sugieren que actualmente los niveles están bajando a una tasa de 3-6 m/año.

CONSIDERACIONES SOBRE LA CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA

● Algunos estudios previos hablan de un deterioro general en la calidad del agua subterránea y un serio riesgo de salinización. Sin embargo, hay poca evidencia, ya que la mayoría de las muestras presentan rangos de conductividad eléctrica de 300-700 μS/cm y es más probable que: ● la Cuenca haya sido “bien lavada“ en episodios de un clima mucho más húmedo durante el

Pleistoceno (cuando la salida de agua hacia el norte era un proceso continuo)● no haya estratos salinos importantes aflorando en la cuenca.

Recarga Activa +23*** +38***

Uso Consuntivo de Agua Subterránea* -173 -120

Minado del Acuífero** -150 -82***

PARÁMETRO (ESTIMACIÓN RANGO DE ESTIMACIONES (MM3/AñO)HECHA EN EL AñO 2000) Mínimo Máximo





Tabla 1: Rango de las estimaciones recientes para el balance de agua subterránea

* descartando la estimación dudosa de 2000, basada en imágenes de satélite, de 75 Mm3/año para la evapotranspiración, la cual, si fuera válida, reduciría de manera sustancial la tasa de minado de la reserva acuífera** valor neto, ya que en algunas partes del área urbana los niveles del acuífero están subiendo*** si se confirmara la entrada de agua subterránea en el suroeste y sureste, se incrementaría la recarga y reduciría el minado en aprox. 20 Mm3/año



7

● Sin embargo, la consideración del balance de sales en los acuíferos y una investigación sobre la calidad del agua subterránea en las principales áreas de riego sería prudente. Se recomiende sobre todo un análisis de muestras de pozos someros para detectar cualquier deterioro asociado a los retornos de riego, aunque es posible que estos retornos estén retenidos llenando los poros en la zona vadosa.

● Evidencias de un deterioro en la calidad del agua del acuífero se encuentran principalmente en el área urbana de Sana’a e inmediatamente “aguas-abajo“ (Figura 1) (Foppen, 2002):● en áreas densamente pobladas de la ciudad, se reportan concentraciones de NO3-N y Cl por

arriba de 100 mg/l para el acuífero somero en los Depósitos Aluviales Cuaternarios (y es probable encontrar también concentraciones elevadas de carbono orgánico disuelto, COD, y algunos tipos de contaminantes industriales) como resultado de las descargas de agua residual al suelo en zonas sin alcantarillado

● tendencias similares se reportan para el área Beni Al-Harith (cerca del aeropuerto), a causa de las prácticas actuales y en el pasado en el manejo, descarga y reúso de los efluentes de agua residual urbana.

��

��





Figura 3: Secciones hidrogeológicas de la Cuenca Sana’a que muestran los acuíferos de Areniscas Cretácicas y Aluvial Cuaternario



8

● Este tipo de contaminación se atenúa con la profundidad, por lo cual todavía no está claro en donde se encuentra el balance delicado entre la recarga y la contaminación de los acuíferos. Con la extensión progresiva del sistema de alcantarillado de la ciudad de Sana’a, habrá una reducción constante tanto en la recarga como en la contaminación dentro de la misma cuenca, mientras la recarga y la carga de sales y nutrientes se incrementará en el área aguas-abajo, en donde se practica el riego con agua residual. Se requerirá una planeación cuidadosa para minimizar los efectos negativos.

POSIBLES ACCIONES PARA EL MANEJO DE LA DEMANDA Y DE LA OFERTA

Manejo de la Demanda en el Uso Agrícola ● Los cultivos que predominan en la cuenca son qat, uvas y cultivos mixtos (incluyendo hortalizas y

forrajes), los cuales actualmente ocupan el 50%, 35% y 15% del área regada respectivamente. En un trabajo reciente de la UN-FAO (Bazza, 2001), se usan enfoques independientes para la estimación de la demanda de agua por los cultivos, y es informativo considerar estos datos (Tabla 2).

● Sólo existen dos estudios previos (Alderwish 1993 y Bazza 2001) que consideran un balance detallado de la relación agua - suelo para las tierras regadas. Sin embargo, no hay concordancia (para técnicas de riego típicas y los cultivos dominantes) en los siguientes factores: ● las pérdidas medias por infiltración (retorno de agua de riego al acuífero), las cuales se estiman entre

15-20% y 30-35%● la evaporación no benéfica (las pérdidas de agua de riego hacia la atmósfera), que incluye principal-

mente las pérdidas por evaporación en los canales de riego y la evaporación directa desde el suelo en las parcelas; pero estas pérdidas no se consideraron en los estudios mencionados por falta de datos.

La eficiencia en el riego de la mayoría de las técnicas usadas actualmente se estima en alrededor del 40%. Sin embargo, hay un desacuerdo sobre la proporción entre los dos componentes mencio-nados anteriormente.

● Es informativo también analizar en detalle las prácticas de riego al nivel de parcela. El qat y la vid no se riegan de manera continua, aún en tiempos de estiaje, ya que la vid es sometida deliberadamente

Qat 1341 811 806

Vid 1263 403 840

Hortalizas * 1270 906 1238

TIPO DE REQUERIMIENTO DE AGUA POR CULTIVO (mm/año)** LÁMINA TOTAL CULTIVO por agro-meteorología*** por imágenes de satélite **** DE RIEGO (mm/año)*****





Tabla 2: Comparación de estimaciones del uso de agua para los cultivos en la Cuenca Sana’a



* suponiendo una intensidad de cultivo de 1.5 y con una lámina de riego individual típica de 100 mm y 12 aplicaciones por año** se cubre no solamente con agua subterránea sino también con la precipitación efectiva y el riego por inundación con agua superficial, a lo cual en promedio se le atribuye al menos 300 mm/año*** usando el modelo CROPWAT que da un valor máximo suponiendo que no existe un déficit en la humedad inicial del suelo**** incluye tanto la evapotranspiración del cultivo como la evapotranspiración no benéfica, pero presenta una alta variabilidad espacial (mayor a +/- 50%) y varía anualmente (se muestran los datos de 2000)***** considerando prácticas típicas observadas en campo

9





a estrés hídrico durante su periodo inactivo (octubre-febrero) y el qat sólo se riega durante los 4-5 meses antes de la cosecha. Por ende, gran parte de la extracción de agua subterránea se concentra en un periodo de 5 meses, en los cuales la demanda de agua de los cultivos suma aproximadamente 475 mm. Se practica el riego por inundación con 5-6 aplicaciones (120-180 mm); esto significa una lámina acumulada de riego de 825 mm durante este periodo. Como ya se ha mencionado, de los 350 mm de agua que se pierden, se desconoce qué parte se infiltra al acuífero y la cantidad de agua que se evapora en forma no benéfica.

● No cabe duda que la eficiencia de riego se podría incrementar al 60% incluso con tecnología relati-vamente simple. Pero mejorar las estimaciones de las pérdidas no benéficas del agua de riego hacia la atmósfera (a diferencia del retorno de riego) es de muy alta prioridad para poder determinar el alcance del “ahorro real de agua“ mediante el manejo del agua de riego (en contraposición con el mero ahorro de energía al incrementar la eficiencia del riego reduciendo el retorno de riego hacia el acuífero). Si la posibilidad de ahorrar agua al nivel de parcela resultara limitada, esto implicaría que una reducción del área bajo riego constituye la única manera para reducir el ritmo de explotación intensiva del acuífero.

Medidas para Aumentar la Recarga del Acuífero

Posibilidades Generales para Incrementar los Recursos Hídricos Subterráneos● Al nivel de cuenca, las preguntas clave (todavía sin respuesta completa) son:

● en qué medida el escurrimiento en los “ wadis“ y el riego asociado a las crecidas, se convierte en “pérdidas“ en forma de evaporación no benéfica o en descargas a cuerpos de agua salina – si estas pérdidas no fueran significativas, cualquier estructura para incrementar la recarga solo redistribuiría espacialmente los recursos hídricos subterráneos sin aumentarlos

● a qué grado, y en qué áreas, se intercepta temporalmente la recarga potencial al Acuífero de Areniscas Cretácicas y/o se retiene de manera permanente en acuíferos someros locales aluviales, y qué tan impor-tantes son estos acuíferos colgados para el abastecimiento de agua para el uso doméstico y agrícola.

● Es necesario contestar estas preguntas para poder juzgar cuánto esfuerzo se debería poner en la promoción de estructuras para aumentar la recarga en la parte alta de los arroyos, que son subyacidos por Areniscas Cretácicas en profundidad. No obstante, las observaciones generales en el campo no dejan duda que una porción significante del escurrimiento superficial se pierde en evapo-ración no benéfica; y la aplicación de las técnicas isotópicas junto con las campañas de muestreo de los últimos tres años aportaron más información sobre la última pregunta.

Opciones Tecnológicas Adecuadas ● Se ha identificado cuatro tipos diferentes de obras de bajo costo para el aumento artificial de la

recarga de acuíferos a partir del escurrimiento de tormentas en zonas áridas. (Tabla 3). Claramente, todas las estructuras deben de colocarse en sitios con altas tasas de infiltración y la ausencia de estratos someros de baja permeabilidad que impiden el proceso de infiltración profunda.

● Se puede hacer las siguientes observaciones generales para la Cuenca Sana’a: ● los depósitos que comprenden los lechos de los “wadis“ y los valles adyacentes (en sus tramos altos y



10

medios) parecen tener una alta permeabilidad y así presentan condiciones favorables para la recarga de los acuíferos

● se dice que los volúmenes de escurrimiento disponibles para la recarga en los tramos altos de los “wadis“ (más allá de utilizarlos para cultivar en terraza) son muy limitados (generalmente menores que 0.2 Mm3/año) por lo que se necesita considerar la rentabilidad de esta medida

● para incrementar el escurrimiento del “wadi“ disponible para la recarga, se requieren sitios aguas abajo, pero la distribución de terrazas artificiales a lo largo de gran parte del lecho de los “wadis“ (para agricultura o construcción de casas) normalmente impide la construcción de obras con excepción de presas muy pequeñas

● entre las comunidades de agricultores existe una amplia conciencia de la necesidad de “cosechar“ el agua de tormentas en los “wadis“, y a lo largo de los cauces hay una gran cantidad de pequeñas estructuras (con estado diferente de mantenimiento) diseñadas principalmente para desviar el agua de inundación a las parcelas adyacentes.

● Probablemente las represas pequeñas (“check dams“) a lo largo de los tramos altos y medios de los “wadis“, donde los depósitos aluviales sobreyacen a las areniscas cretácicas, sean más económicas y eficaces en términos de recarga, y constituirían una medida excelente para involucrar a las comuni-dades locales en acciones prácticas para la conservación de los recursos hídricos.

● Un aspecto esencial para el mantenimiento de todas estas estructuras debe ser la remoción periódica de los sedimentos aluviales (arena fina, limo y arcilla) y material orgánico (capas bacterianas o “biofilms“ y algas) que tienden a acumularse, para recuperar la capacidad de infiltración en el

Presas para Control de Inundaciones

estructuras (de 2-5 m de altura) dentro del cauce para retener agua de escurrimiento y aumentar la infiltración en el lecho del “wadi“; la primera estructura tiende a retener los sólidos suspendidos, lo cual permite la infiltración de “agua clara“ aguas abajo

su bajo costo las hace convenientes donde el volumen y la frecuencia de los escurri-mientos son inciertos, y donde las pendientes de los cauces son altas y lasparcelas/terrazas adyacentes se usan para la agricultura

Lagunas de Infiltración

parte del escurrimiento de tormentas se desvía a fosas excavadas (con profundidad de 2-4 m) en la planicie de inundación adyacente, normalmente con un vaso de sedimentación aguas arriba para la reducción de sólidos suspendidos

necesario si las primeras capas del aluvión presentan baja permeabilidad y se requiere quitarlos para llegar a altas tasas de infiltración; sólo es posible dónde se dispone de tierras no utilizadas

Presa presa más convencional abarcando todo el ancho del valle (con altura de 10-20 m), pero usando el fondo del embalse para infiltración; también se puede usar para la descarga periódica de agua clara para la infiltración en el lecho del “wadi“

en tramos medios y altos de cauces erosionados en acuíferos importantes con niveles freáticos profundos y donde el escurrimiento presenta un volumen suficiente para justificar obras de gran capacidad

Presa Subterránea

membrana impermeable o capa de arcilla que se ubica en una zanja (de 1-5 m de profundidad) cortando todo el ancho del valle para retener flujos someros de agua subterránea, facilitando la extracción en pozos excavados o pozos colectores

sólo aplicable para valles relativamente anchos con depósitos delgados de aluvión y roca alterada que sobreyace a un basamento impermeable; donde los suelos tienen baja salinidad y los cultivos no son sensibles a la saturación ocasional de agua

CLASE DE OBRA CARACTERÍSTICAS GENERALES APLICACIÓN PREFERIDA





Tabla 3: Posibles tipos de obras de recarga apropiadas para la Cuenca Sana’a



11

embalse y/o lecho del “wadi“. Es importante que el material removido sea reciclado aplicándolo sobre las tierras de cultivo.

● No es sencillo hacer una evaluación técnica y económica rigurosa de la efectividad de las diferentes

obras para recarga. La tarea clave es estimar el escurrimiento adicional que se recarga, comparado con la infiltración que hubiera ocurrido en condiciones naturales (es decir, la diferencia entre la situación “con proyecto“ y “sin proyecto“). Esto es difícil de satisfacer por la incertidumbre en la relación precipitación-escurrimiento y a causa de mediciones limitadas del flujo en los cauces. Las primeras obras que se implementen se deben considerar como proyectos piloto y se debe de conducir un monitoreo sistemático (durante 5 años) para facilitar el análisis costo-beneficio en términos de US$/m3 de agua cosechada.

EVALUACIÓN DE LAS RESERVAS ACUÍFERAS

● La estrategia actual de la explotación de recursos hídricos se basa primordialmente en el minado de las reservas de agua subterránea para el uso agrícola, para “ganar tiempo“ para una transición socioeconómica hacia una economía que dependa en menor grado del agua. En este sentido, es crítico tener estimaciones más confiables de: ● el almacenamiento explotable del sistema acuífero, su geometría e hidroestratigrafía● el uso consuntivo actual del agua subterránea y su distribución espacial comparada con la recarga del

acuífero.

● El modelo numérico existente en MODFLOW (desarrollado por TNO-NITG Utrecht y refinado posteriormente por IHE Delft en asociación con WEC-Sana’a) supone una conductividad hidráulica de 0,3-1,0 m/día (más alta en zonas fracturadas) y un rendimiento específico Sy de 0,02-0,08 para el Acuífero de Areniscas Cretácicas, (NWSA/TNO-NITG, 1996). Para la calibración de este modelo se usaron datos de campo de 1995, dejando Sy y la recarga como incógnitas, y se calibró (con éxito variable) con los niveles en pozos de observación de 1995-2002.

● Sin embargo existen grandes incertidumbres en términos de: ● la extensión y continuidad del acuífero en areniscas, lo cual es determinante para la distribución

preferencial de los pozos de producción para sostener un caudal dado● la tasa de recarga al sistema acuífero, que determina el caudal sustentable para la extracción de agua

para uso consuntivo● la variación espacial y temporal de Sy en el acuífero, que determina (en conjunto con la geometría

del acuífero) la tasa de minado de reservas no renovables del acuífero a la cual se pueda llegar● la reducción de la transmisividad con el abatimiento progresivo del nivel freático, que determinará la

cantidad de pozos requerida para extraer un caudal dado de agua.

● Se requiere poner todavía más cuidado en la cuantificación de la reserva de agua explotable de los acuíferos principales. En un manejo “más convencional“ del agua subterránea, donde se busca la sustentabilidad física y el equilibrio del acuífero, no se requiere esto. Sin embargo, en lugares donde







12





la estrategia hídrica se basa en el minado del agua subterránea almacenada, se requiere lo siguiente: ● mapas con configuraciones del abatimiento del nivel para cada acuífero, usando datos de los niveles

estáticos previos al desarrollo y datos actuales de las mediciones en pozos de producción● investigación de las variaciones estratigráficas en los acuíferos y la distribución probable de horizontes

con almacenamiento intergranular drenable significativo● pruebas en campo y en el laboratorio para determinar la porosidad y distribución del tamaño de los

poros para determinar el rendimiento específico de los acuíferos. Para este efecto se requerirá la perforación de pozos que sirven exclusivamente para estas funciones

y se podrán equipar como piezómetros que permitan la toma de muestras desde diferentes profun-didades para análisis químicos e isotópicos, lo cual proveerá evidencia sobre la posible conexión hidráulica entre las Areniscas Cretácicas profundas y el Acuífero Aluvial Cuaternario que las sobreyace.

Lecturas Adicionales: Aggarwal P, Wallin B & Stichler, W, 2003. Isotope hydrology of groundwater investigations in the Sana’a

basin, Yemen. IAEA-IHS Unpublished Report.

Alderwish, A M, 1995. Estimation of groundwater recharge to aquifers of the Sana’a Basin, Yemen. University College, London PhD Thesis.

Bazza, M, 2001. Sana’a Basin Water Resources Management Project – the irrigation demand managementsub-component. UN-FAO Unpublished Report.

Foppen, J W A, 2002. Impact of high-strength wastewater infiltration on groundwater and drinking water supply: the case of Sana’a, Yemen. Journal of Hydrology 263 : 198-216.

NWSA / TNO-NITG 1996. SAWAS Technical Report 5 – availability and conceptualization of ground-water flow system. National Water Supply Authority, Sana’a-Yemen Unpublished Report.

WEC 2001. Sana’a Basin Water Resources Management – project preparation technical study. Sana’a University – Water & Environmental Center (WEC) Unpublished Report.

Patrocinio económicoEl GW•MATE (Groundwater Management Advisory Team – Equipo Asesor en Gestión de Aguas Subterráneas) es parte del Bank-Netherlands Water Partnership

Program (BNWPP) y usa fondos de fideicomiso de los gobiernos holandés y británico.

PublicaciónLa Colección de Casos Esquemáticos del GW•MATE ha sido publicada en inglés por el Banco Mundial, Washington, D.C., EEUU. La traducción al español fue realizada por Oscar Escolero con la supervisión de Héctor Garduño. También está disponible en formato

electrónico en la página de Internet del Banco Mundial (www.worldbank.org/gwmate) y la página de Internet de la GWP – Asociación Mundial del Agua (www.gwpforum.org).

Los resultados, interpretaciones y conclusiones expresados en este documento son responsabilidad de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista del Directorio Ejecutivo del Banco Mundial ni de los gobiernos en él representados.



yemen – racionalización del uso del recurso hídrico ... · algunas aguas subterráneas de este...

Documents