Terra Latinoamericana

E-ISSN: 2395-8030

terra@correo.chapingo.mx

Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo,

A.C.

Mxico

Can-Chulim, lvaro; Ortega-Escobar, Hctor Manuel; Garca-Caldern, Norma Eugenia; Reyes-

Ortigoza, Amada Laura; Gonzlez-Hernndez, Vctor Arturo; Flores-Romn, David

ORIGEN Y CALIDAD DEL AGUA SUBTERRNEA EN LA CUENCA ORIENTAL DE MXICO

Terra Latinoamericana, vol. 29, nm. 2, abril-junio, 2011, pp. 189-200

Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo, A.C.

Chapingo, Mxico

Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57321257009

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RESUMEN

El agua subterrnea es importante en el contextoeconmico del estado de Puebla, en donde se ubica lamayor proporcin del rea de estudio, ya que condicionala factibilidad de incrementar su desarrollo econmico.El 80% del agua subterrnea se emplea en la agricultura.La mayor proporcin del agua disponible, en el estado,se encuentra en la Cuenca Oriental. La extraccin en lacuenca se ha incrementado en los ltimos aos alincorporar nuevas reas a la agricultura de riego. Laagricultura, en la cuenca, est condicionada por lascaractersticas y propiedades fsicas del suelo y lacalidad del agua. En suelos de alta permeabilidad, detextura gruesa, se usa el riego por aspersin y en suelosde alta impermeabilidad, de textura fina, el riego porinundacin, usando melgas y surcos. Al recurrir a estosmtodos de riego, la calidad qumica y agronmica delagua se convierte en un factor importante, por los efectosque puede tener sobre el suelo y los cultivos. Se usaronndices como: carbonato de sodio residual, ndice desaturacin y relacin de adsorcin de sodio corregida.Estos ndices son mejores parmetros para la evaluacinde las aguas bicarbonatadas. El valor medio del pH fuede 8.7. La concentracin media de 492.75 mg L-1 y elcarcter sdico bicarbonatado de las aguas subterrneas,de la cuenca, es definida por los materiales de origenvolcnico con las que tienen contacto. Las aguas delos pozos profundos, son de baja concentracin inica, conuna media de 244.37 mg L-1, una media de 1.80 molc Na+ L-1

y 2.16 mmolc HCO3- L-1. Las aguas del estrato superior,correspondientes a las capas freticas, son de altaconcentracin inica, con una media de 865.31 mg L-1, unamedia de 7.15 mmolc Na+ L-1 y 6.92 mmolc HCO3- L-1.

Palabras clave: sdico bicarbonatadas, acufero,hidrogeoqumica, RAS.

SUMMARY

Groundwater is important in the economic contextof the Puebla state, where is located the largest portionof the study area, since it determines the feasibility toincrease their economic development. The 80% ofgroundwater is used in agriculture. The largest proportionof available water in the state is in the Oriental Basin.The extraction in the basin has increased in recent yearsto incorporate new irrigated areas. Agriculture in thebasin is conditioned by the characteristics and physicalproperties of soil and water quality. In high permeabilitysoils, course texture, the sprinkler is used and in soilswith high impermeability, fine texture, flood irrigation isreccomended using beds and furrows. When using theseirrigation methods, the chemical and agronomical qualityof waters becomes an important factor because it mayaffect soil and crop. Residual sodium carbonate,saturation index and corrected sodium adsorption ratiowere used as indexes. These are best for evaluation ofbicarbonate-type waters. The mean pH was 8.7. Theaverage concentration of 492.75 mg L-1 and thebicarbonate sodium character of the groundwater basinare defined by volcanic materials. The ion concentrationin waters of deep wells is low, with an average of244.37 mg L-1, an average of 1.80 mmolc Na+ L-1 and2.16 mmolc HCO3- L-1. The waters of the upper level(water tables) are high in ion concentration, with anaverage of 865.31 mg L-1, an average of 7.15 mmolcNa+ L-1 and 6.92 mmolc HCO3- L-1.

Index words: sodium bicarbonate, aquifer,hydrogeochemistry, RAS.

ORIGEN Y CALIDAD DEL AGUA SUBTERRNEA EN LA CUENCAORIENTAL DE MXICO

Origin and Quality of the Groundwater in the Oriental Basin of Mexico

lvaro Can-Chulim1, Hctor Manuel Ortega-Escobar1, Norma Eugenia Garca-Caldern5,Amada Laura Reyes-Ortigoza3, Vctor Arturo Gonzlez-Hernndez2 y David Flores-Romn4

1 Programa de Hidrociencias; 2 Programa de Gentica. Colegio dePostgraduados, Campus Montecillo. 56230 Montecillo, estado deMxico. Autor responsable (acan@colpos.mx)3 Dpto. de Ecologa y Recursos Naturales, Lab. de Edafologa;4 Dpto. de Edafologa, Inst. de Geologa. UNAM. DelegacinCoyoacn. 04510 Mxico, D. F.5 UMDI, Fac. de Ciencias, Campus Juriquilla, UNAM. 76230Quertaro, Mxico.

Recibido: abril de 2010. Aceptado: noviembre de 2010.Publicado en Terra Latinoamericana 29: 189-200.

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INTRODUCCIN

El agua subterrnea es de gran importancia dentrodel contexto econmico del estado de Puebla, ya quecondiciona, fuertemente, la factibilidad de incrementarel desarrollo econmico de la entidad. Actualmente, dela extraccin total, en el estado, 67% corresponden apozos y de stas, el 80% se emplea, principalmente, enla agricultura. El agua disponible, en el estado de Puebla,se encuentra en su mayor parte en la Cuenca Oriental(INEGI, 2010). En el Diario Oficial de 1954 se declarala veda por tiempo indefinido para el alumbramiento deaguas del subsuelo de la cuenca cerrada denominadaOriental, en los estados de Puebla y Tlaxcala, sinembargo, en el artculo III se especifica que tanto lasobras existentes, como las nuevas que se construyan,quedaran sujetas a las disposiciones que dicte laSecretara de Recursos Hidrulicos, actualmenteComisin Nacional del Agua, para regular y controlar elmejor aprovechamiento de las aguas del subsuelo. Hoyen da, en la Cuenca Oriental, la agricultura de riego poraspersin es la ms usada, aunque en las inmediacionesde la Laguna Totolcingo todava se usa el riego porinundacin, gracias a que la zona presenta suelos detextura fina de alta impermeabilidad. Dos factorescondicionan el riego en la cuenca, una es el suelo y otraes la calidad del agua de riego. Bajo este contexto, unprimer objetivo, de esta investigacin, es determinar lacomposicin qumica de las aguas y segundo, definir lacalidad del agua para uso agrcola; para esto se usan losndices establecidos por Richards (1973) y Ayers yWestcot (1987). Richards establece que lascaractersticas ms importantes que determinan lacalidad del agua para riego son: la concentracin totalde sales solubles, expresados en trminos deconductividad elctrica (CE); la concentracin relativadel sodio expresada en trminos de la relacin deadsorcin de sodio (RAS), en aguas bicarbonatadas, elcalcio modifica los valores del RAS, debido a losprocesos de hidrlisis y precipitacin del in calcio(Velzquez et al., 2002), bajo este contexto la RASofrece una mejor evaluacin de los valores de la relacinde adsorcin de sodio; la concentracin de Boro (B); ybajo ciertas condiciones, la concentracin debicarbonatos, para este caso, en trminos del carbonatode sodio residual (CSR). Ayers y Westcot (1967)proponen la evaluacin del problema que puede causarel agua de una determinada calidad al ser aplicada alsuelo mediante el riego, para esto propone el uso de

una grfica para predecir el efecto del agua sobre lainfiltracin. Tambin propone el clculo del ndice desaturacin (IS) para predecir la precipitacin del calciocomo carbonato de calcio en los sistemas de riego y enel suelo. La composicin y concentracin inica de lasaguas subterrneas en la Cuenca Oriental es definidapor los materiales de origen volcnico con los que tienecontacto. Las aguas en contacto con materiales de origenvolcnico son de baja concentracin inica, debido a queestos materiales son de baja solubilidad (Can et al., 2008).Otro objetivo fue establecer el carcter qumicodominante e inferir la procedencia inica del aguasubterrnea, mediante el diagrama propuesto por Piper(1944).

MATERIALES Y MTODOS

Marco Geolgico

La Cuenca Oriental se encuentra en la parte orientedel Eje Neovolcnico, es una cuenca endorreica ubicadaentre las coordenadas 97 09 y 98 03 O y entre los 1848 y 19 43 N (Arredondo, 2002). Abarca tres estadosdel territorio mexicano: Puebla, Tlaxcala y Veracruz(Alcocer et al., 2007). Tiene una superficie aproximadade 5250 km2. En general se puede definir como unaplanicie cubierta parcialmente por lagunas temporales ysomeras, rodeadas por altas y escarpadas montaas,cuyas cimas constituyen el parteaguas de la cuenca(Reyes, 1979). Tiene una cota promedio de 2300 m(Gasca, 1981).

El parteaguas norte de la cuenca est delimitadopor el enorme complejo volcnico del Pleistoceno queforma la caldera de Los Humeros y la Sierra de SanAntonio, al sur de Teziutlan, Puebla. El parteaguas NOse construye con la Sierra de Tlaxco; una enormeacumulacin de tobas y cenizas volcnicas que en partecontienen algunos acuamientos de sedimentos lacustres.En la zona occidental se levanta la estructura cnicacompleja de lava y cenizas que forman La Malinche, deuna altura de 4461 m (Yarza de, 2003), con sus pequeosconos adventicios. La parte sur est ocupada por la Sierrade Soltepec, con una direccin NO-SE formada porcenizas cretceas al SE y material basltico al NO. Porltimo, se cie