5/28/2018 Descripcion Del Acuifero de La Ciudad de Mexico

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Capitulo 3

Descripcin del acufero y su explotacin

La compleja geologa de la Cuenca de Mxico ha proporcionado a lo largo de la historiaabundantes recursos de agua a sus habitantes a pesar de la escasez de agua superficial. En

este captulo se describen brevemente las caractersticas fsicas y la hidrogeologa de la

cuenca especialmente de la porci!n sur donde la presencia humana ha sido un factorimportante desde los tiempos de la capital azteca de "enochtitl#n. La historia de la

explotaci!n del acufero de la Ciudad de Mxico y los problemas de hundimiento

asociados a l se examinan brevemente asimismo se examina la disponibilidad de aguaen el acufero.

CARACTERSTICAS FSICAS E HIDR!E"#!ICAS

La Cuenca del $alle de Mxico se localiza en la parte central del Cintur!n $olc#nico"ransmexicano y tiene un #rea aproximada de %&&& 'il!metros cuadrados. El valle

situado a una altitud cercana a los ()&& metros sobre el nivel del mar es el m#s alto de laregi!n y se encuentra rodeado por monta*as +ue alcanzan elevaciones superiores a los

,&&& metros. La temperatura promedio anual es de -, grados centgrados alrededor de

/& grados 0arenheit1. La mayor parte de los 2&& milmetros de agua de lluvia +ue caenanualmente en la regi!n se concentra en unas cuantas tormentas intensas las cuales se

presentan por lo regular de junio a septiembre3 durante el resto del a*o las precipitaciones

pluviales suelen ser escasas o nulas.

Esta cuenca es una depresi!n cerrada de manera natural +ue a fines del siglo 4$555 fue

modificada artificialmente para controlar las inundaciones en la ciudad. Las fuentes derecarga del agua subterr#nea en la cuenca se derivan en gran medida de las

precipitaciones infiltradas y de la nieve derretida en las monta*as y cerros +ue la rodean3este flujo se desplaza en forma de una corriente subterr#nea hacia las zonas menos

elevadas. En su estado natural la cuenca tena una serie de lagos desde los de agua dulce

en el extremo superior hasta los salados del extremo m#s bajo en los +ue se concentraba

la sal debido a la evaporaci!n. La corriente de agua subterr#nea originaba numerososmanantiales al pie de las monta*as as como pozos en el valle figura 67-1.

8eol!gicamente el #rea sur de la 9ierra 8uadalupe es la porci!n mejor investigada de la

Cuenca de Mxico. : esta #rea +ue abarca la Ciudad de Mxico suele denomin#rsele

$alle de Mxico o porci!n sur de la cuenca ya +ue est# parcialmente dividida por variasmonta*as de menor elevaci!n. ;e igual manera al sistema acufero con frecuencia se le

llama :cufero de la Ciudad de Mxico. Los detalles de la geologa subsuperficial de esta

#rea mostrados de manera es+uem#tica en la figura 67( han sido descritos por Mooser-%%&1 y por Mooser y Molina -%

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Los dep!sitos de arcillas lacustres superficiales por ejemplo la capa de arcilla existente

tanto en el fondo del lago antiguo como en el del actual1 cubren el (6 por ciento de las

elevaciones menos pronunciadas del $alle de Mxico. Los dep!sitos aparecen enformaciones divididas por lo +ue se conocen como >capa dura>. Compuesta

principalmente de sedimentos y arena la capa dura se localiza entre los -& y los )&

metros de profundidad y s!lo tiene unos cuantos metros de espesor. : las capas dearcillas lacustres superficiales +ue alcanzan una profundidad de -&& metros se les

denomina acuitardo y son considerablemente menos permeables +ue la capa dura o los

sedimentos aluviales subyacentes. En el siglo 454 al explotarse el agua del subsuelo porprimera vez la capa dura dio origen a los primeros pozos artesianos.

El relleno aluvial se encuentra por debajo de las arcillas lacustres y tiene un espesor de

-&& a ,&& metros. Este material est# interestratificado con dep!sitos de basalto tanto del

=leistoceno como recientes3 juntos abarcan la porci!n superior del acufero principal enexplotaci!n unidades ( 6 y ) de la figura 67(1. ?tra unidad inferior del acufero

compuesta por dep!sitos volc#nicos estratificados +ue tienen de -&& a /&& metros de

espesor alcanza una profundidad +ue va de los ,&& hasta los -&&& metrosaproximadamente unidad / de la figura 67(.1. Esta unidad m#s profunda est# limitada

por un dep!sito de arcillas lacustres del =lioceno.

"res principales zonas hidrol!gicas han sido definidas para el $alle de Mxico@ la zona

lacustre arriba descrita el piedemonte o zona de transici!n y la zona monta*osa. Ladistribuci!n de estas tres zonas puede inferirse al analizar el mapa de elevaciones de la

figura 676. La zona lacustre corresponde a las elevaciones de menor altura. La regi!n

piedemonte se encuentra por lo general entre el lecho de los antiguos lagos y las

monta*as de mayor pendiente. :+u las capas de arcilla lacustre se intercalan con las desedimento y arena3 en las #reas m#s cercanas a la base de las monta*as el piedemonte

est# compuesto en gran medida por basalto fracturado de flujos volc#nicos. La formaci!nde basalto es altamente permeable con una buena capacidad de almacenamiento y esconsiderada como el componente principal del acufero en explotaci!n3 se encuentra

expuesta cerca de la porci!n superior del piedemonte y se extiende por debajo de los

dep!sitos aluviales del valle. El piedemonte conocido tambin como zona de transici!nes importante para la recarga natural del acufero.

Figura 3-1 Interpretacin del sistema de flujo del agua subterrnea en la Cuenca de

Mxico. a infiltracin de las precipitaciones ! el des"ielo de la nie#e de las monta$as

%ue lo rodean forman un ni#el fretico profundo &'( con gradientes negati#os) algunosde los cuales existen en ni#eles freticos someros &*i( en la base de colinas o regiones

piedemonte+ la ma!or parte flu!e por debajo del #alle ! "acia arriba) a tra#s de lasarcillas como descarga difusa &*ii( ! como manantiales termales &*i#( a tra#s de lasfracturas del acu,fero profundo. odas las prdidas de agua de la cuenca cerrada

ocurren por e#apotranspiracin &C(. Fuente /ura0o ! Far#olden) 12.

Las monta*as +ue circundan la Cuenca de Mxico son de origen volc#nico. La 9ierra

Aevada se encuentra hacia el este mientras +ue la 9ierra de las Cruces se localiza haciael oeste. La 9ierra Chichinautzin en el sur forma la cadena m#s reciente. 9u erupci!n

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ocurri! hace aproximadamente /&&&&& a*os blo+ueando lo +ue antes fue un drenaje

hacia el sur y cerrando definitivamente la cuenca. La 9ierra Chichinautzin es la zona de

recarga natural del acufero de la BM$M debido a la alta permeabilidad de su roca debasalto. Los grandes manantiales de 4ochimilco son un punto de descarga del flujo

subterr#neo3 a+u se localizan algunos de los pozos m#s productivos del #rea. ;ebido a

+ue toda la cuenca se encuentra rodeada por monta*as probablemente existan otras zonasde recarga del acufero.

El modelo conceptual de la porci!n sur de la cuenca ha permitido identificar dos unidades

permeables m#s profundas@ un acufero intermedio y otro profundo. :mbos est#n

pobremente caracterizados pero se les considera independientes del acufero principal. Elacufero intermedio se compone de dep!sitos volc#nicos del Mioceno unidades % -& y

-&a de la figura 67(1. La formaci!n subyacente de calizas del Cret#cico unidades --a y

--b de la figura 67(1 puede tambin ser un acufero. En los lugares donde la formaci!n decalizas se encuentra expuestala parte exterior de la porci!n sur de la cuencaes donde

generalmente se efectDa la explotaci!n de agua subterr#nea.

Figura 3- 4stratigraf,a es%uemtica de la porcin sur de la Cuenca de Mxico. os

n5meros en la figura se refieren a las siguientes unidades &1( depsitos de arcillalacustre+ &1a( capa dura &representada con l,nea punteada(+ &( relleno alu#ial+ &3(

basalto del 6leistoceno ! ms reciente) inclu!endo la 7ierra C"ic"inaut0in+ &8(

formacin arango+ &8a( 0ona monta$osa ele#ada+ &9( colinas #olcnicas ! depsitos+&:( depsitos #olcnicos estratificados+ &;( formacin monta$osa del 6lioceno+ &2(

depsitos lacustres ms profundos del 6lioceno+ &( depsitos #olcnicos del Mioceno+

&1

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En sus orgenes en el siglo 45$ la ciudad azteca de "enochtitlan utilizaba un elaborado

sistema de acueductos para llevar agua de manantial desde la parte m#s alta de la porci!n

sur de la Cuenca de Mxico hasta la ciudad situada

Fotograf,a 3-1 Como ejemplo de la magnitud de "undimiento) se muestra una tuberia de

un po0o ele#ndose alrededor de ; metros sobre el ni#el del piso) en un barrio de laCiudad de Mxico. os ni$os del #ecindario se$alan su altura en el tubo para #er si ellos

crecen ms rpido %ue lo %ue el suelo se "unda. Cortes,a de ?obert Far#olden.

en tierra y ganada al lago salino de "excoco. "ras vencer a los aztecas en -,(- los

espa*oles reconstruyeron estos acueductos y continuaron utilizando agua de manantial

hasta mediados del siglo 454. El descubrimiento en -

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por el hundimiento es el descenso del nivel de la Bona Metropolitana respecto al lago de

"excoco7el punto bajo natural de la porci!n sur de la cuenca. En -%&& el fondo del lago

era 6 metros m#s profundo +ue el nivel medio del centro de la ciudad. :lrededor de -%2)el fondo del lago ya se encontraba dos metros m#s arriba. Estos cambios han agravado el

problema de las inundaciones y han orientado la evoluci!n del complejo sistema de

drenaje creado para controlarlas figura 67)1. : principios del siglo 454 el drenaje de laciudad era conducido mediante gravedad por el llamado 8ran Canal del ;esagHe para

finalmente desembocar por el tDnel de "e+uis+uiac al extremo norte del valle. acia

-%,& el hundimiento de la ciudad era ya tan serio +ue hubieron de construirse di+uespara confinar la corriente de agua pluvial3 asimismo fue necesario bombear para elevar el

agua del drenaje subterr#neo al nivel del Canal del ;esagHe. El aumento relativo del

nivel del lago continu! amenazando a la Bona Metropolitana de la Ciudad de Mxico con

inundaciones lo +ue llev! a la necesidad de trabajar en el sistema de drenaje profundo yen las excavaciones para hacer m#s hondo el lago de "excoco.

FI@A?' 3-8 Bundimiento de la >ona Metropolitana de la Ciudad de Mxico. 4n esta

figura se muestra el "undimiento progresi#o de la ciudad en relacin al @ran Canal del/esage. 4l sistema original) %ue funcionaba por gra#edad) fue desacti#ado debido alfenmeno de "undimiento+ alrededor de 19< se "i0o necesario instalar sistemas de

bombeo para drenar el agua plu#ial fuera de la ciudad. 4l "undimiento sigui causando

problemas de inundacin. 4n 1:

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avanzados para sistemas semiconfinados de agua subterr#nea y para el sistema

multiacufero de la porci!n sur de la Cuenca de Mxico mismos +ue fueron aplicados al

hundimiento de la Bona Metropolitana del $alle de Mxico errera y 0igueroa -%/%3errera -%2&1 as como a otras investigaciones similares Fredehoeft y =inder -%2&1. El

;istrito 0ederal emplea en la actualidad versiones m#s recientes de dichos modelos

errera et al. -%

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acufero est# ocurriendo desde principios de este siglo por lo menos. Cu#nto tiempo

podra durar esta clase de explotaci!n es una pregunta +ue ha sido puesta a debate.

Los mejores c#lculos acerca de la cantidad de agua subterr#nea almacenada provienen deinvestigaciones realizadas en la porci!n sur de la Cuenca de Mxico generalmente en la

9ierra de 8uadalupe1 donde se han efectuado numerosos estudios geol!gicos. :l estimarel volumen de agua subterr#nea almacenada es importante considerar las contribuciones

de la capa de arcilla superior as como el hecho de +ue esta capa el acuitardo1 no actDacomo una capa confinante en un 6& por ciento de su extensi!n ah donde los niveles del

agua han descendido por abajo del lmite de esta capa. 9obre la base de las mediciones de

campo y los modelos de esta regi!n el total del volumen saturado del acufero en la partesur de la cuenca ha sido estimado en --