Seguimiento cualitativo y cuantitativo de las cuencas hidrográficas sometidas a intrusión salina en el oeste de Francia

Nuestro cliente es un operador de agua de una autoridad local del oeste de Francia. En el marco de su delegación de servicio público, explota y gestiona una cuenca hidrográfica compuesta por dos perforaciones que extraen agua de un acuífero situado a tres kilómetros de la costa atlántica. Este recurso sufre periódicamente problemas de calidad debido a la presencia de cloruros, ligados a la intrusión salina (entrada de agua de mar en el acuífero en las zonas costeras).
Para superar este problema histórico, el agua bombeada se diluye con agua comprada al municipio vecino para rebajar el contenido en cloruros y potabilizar el agua.

Se nos encargó vigilar la intrusión de agua de mar en el acuífero y comprender cómo funciona la intrusión de agua salada en función de la estacionalidad y el bombeo en el campo de captación.

Se han desplegadotres sistemas de control continuo de la conductividad del agua del acuífero en toda su altura en piezómetros desde la costa hasta el campo de pozos. Estos datos verticales y temporales de alta frecuencia permitirán detectar la llegada de penachos de cloruros y servirán de alerta y de ayuda a la gestión del campo de pozos, validando o identificando las prácticas de gestión.

Las innovadoras herramientas de medición continua de la salinidad en tiempo real, combinadas con un análisis realizado por nuestra consultoría hidrogeológica, nos permitieron elaborar instrucciones de funcionamiento (sobre todo en verano) para limitar el impacto de la intrusión salina.

Los resultados de la adopción de estas directrices de gestión y funcionamiento son los siguientes

• Reducción del periodo estival durante el cual el agua bombeada estuvo sujeta a problemas de cloruros (140 días en 2016 – 0 en 2020);
• Ahorro del 80% en los volúmenes adquiridos para diluir el agua bruta y hacerla potable (110.000 m3 en 2017 frente a 12.000 m3 en 2020);
• Garantizar el futuro a largo plazo del campo de captación y mantener su DUP.

Para esta monitorización temporal y espacial de alta frecuencia, se han instalado tres sistemas de monitorización multisonda (SMD ) de la conductividad del agua en piezómetros situados entre la costa y el campo de pozos. Estos sistemas robustos y autónomos miden la conductividad del agua del acuífero a diferentes profundidades en tres lugares distintos. Gracias a su medición de alta frecuencia en el tiempo, la conductividad puede controlarse de forma casi continua.

Sistema de medición continua de la conductividad desde la costa hasta el campo de captación y diagrama del funcionamiento de la cuña salina

Los perfiles verticales de conductividad medidos de forma continua permiten controlar la dinámica de la cuña salina y los cambios en su profundidad en función de la estacionalidad lo más cerca posible de la costa. Su propagación hacia el campo de pozos se observa mediante las DMS intermedias.

A continuación, se estableceuna relación entre este avance y el contenido en cloruros del agua bruta extraída del campo de pozos.

Evolución de la conductividad del acuífero en términos de profundidad (ordenada) y de tiempo (abscisa) entre 2015 y 2017 en el SMD próximo a la costa y visualización de la dinámica de la cuña de agua salada

El análisis estadístico cruzado de los datos del SMD y del campo de pozos (conductividad, nivel de las aguas subterráneas, volúmenes extraídos) a partir de 2015, en particular a través del EMI, permite establecer relaciones entre estas variables.

A partir de estos análisis, se han elaborado directrices de explotación:

1. En un año deficitario (recarga limitada por las precipitaciones), el límite de explotación es de 2.000 m3/día durante más de 20 días consecutivos en julio.
2. El volumen máximo que puede extraerse en verano depende de la recarga hasta mayo, y puede ajustarse en función de las precipitaciones de junio, julio y agosto (cuadro de explotación).
3. La explotación sostenible de este recurso debe basarse en el nivel de las aguas subterráneas, adaptando la tasa de explotación para no bajar nunca el nivel de las aguas subterráneas por debajo de 0 m NFG durante más de 20 días.
4. Un análisis estadístico de los años anteriores ha permitido afinar esta regla sobre los volúmenes que pueden extraerse durante los meses de verano (junio-agosto), y el ábaco elaborado permite estimar los volúmenes que pueden extraerse durante el verano en función del nivel de la capa freática antes del verano y de la conductividad básica de la capa freática.

Ábaco utilizado para estimar los volúmenes que pueden extraerse en verano sin superar los límites de cloruros en el agua bruta extraída.

Los datos obtenidos de estos sistemas de medición continua y su análisis permitirán a :

• A la autoridad local aplicar medidas de dirección y gestión para :
  • • Utilizar de forma sostenible el recurso asociado al riesgo de intrusión de agua salada;
    • Mantener los volúmenes de explotación gestionando este riesgo (alertas), y renovar así el DUP (renovación en 2019);
    • Evitar el coste de creación de un nuevo campo de pozos o de interconexión de redes.
• Corresponde al operador tomar medidas operativas sobre los volúmenes y las tasas de bombeo con el fin de limitar las compras de agua para la dilución de cloruros en verano.
• Reducción del 80% de las compras de agua entre 2017 y 2020, es decir, 90.000 m3 ahorrados.