Aprovechaniento sostenible del agua subterranea en empresas agricola

Resumen

En el presente trabajo se presenta una
metodología integral para el aprovechamiento sostenible
del agua subterránea en empresas agrícolas de la
provincia Ciego de Ávila, sustentada en una serie de
estudios e investigaciones desarrollados durante varios
años, con el objetivo de lograr el control y la
protección de los acuíferos y con ello un ahorro
sustancial de agua y energía, que permita la
sostenibilidad de este recurso para las actuales y futuras
generaciones, obteniéndose como principales resultados la
óptima representatibilidad de la red pluviométrica
e hidrogeológica en áreas donde se encuentran
ubicadas las empresas agrícolas "La Cuba" y "Juventud
Heroica", la deducción de funciones
estadístico-matemáticas que describen la
relación lluvia-recarga, la determinación de las
curvas de vaciado y llenado de los acuíferos para el
pronóstico de niveles, se desarrollan dos software "GCBas"
e "IVAS", el primero automatiza la construcción de los
gráficos de control de balance de las aguas
subterráneas de forma más eficiente y precisa, y el
segundo determina el índice de vulnerabilidad del
acuífero ante la contaminación utilizando el
criterio del método DRASTIC. Se propone un nuevo
método para evaluar la vulnerabilidad del agua
subterránea. (PLASTRECH), basado en las condiciones
específicas de los acuíferos cubanos. El
análisis económico realizado a partir de la
utilización de la metodología integral propuesta,
indica que es posible lograr un efecto económico de $ 215
014.43 en comparación con el método tradicional que
se emplea actualmente en empresas de Recursos
Hidráulicos.

Palabras Claves: Ahorro de Agua, Agua
Subterránea, Contaminación, Protección de
acuíferos, Agricultura, Explotación de
acuíferos.

Introducción

El agua forma parte de todos los ecosistemas, de su
existencia y conservación depende la mayor parte de los
recursos naturales, así como todas las actividades
humanas. A partir de estos aspectos esenciales Cabanillas (2000)
define que el manejo y conservación de este recurso es el
tema central de la gestión ambiental.

La agricultura es la actividad que utiliza un mayor
volumen de agua, según FAO (1998) su magnitud ocupa
más de las dos terceras partes de la que proporcionan los
ríos, lagos y acuíferos del planeta, lo que motiva
a la utilización de estrategias que conduzcan a corto
plazo al incremento del ahorro de agua en este importante
sector.

En el mundo actual se dan diversos fenómenos
meteorológicos, que resultan en sequías e
inundaciones Paulet (1999). En este sentido Castro (1999) en el
mensaje enviado a la Conferencia de Naciones Unidas sobre el
Medio Ambiente expresó que la escasez de agua produce
efectos negativos en la agricultura y por consiguiente una
disminución en la provisión mundial de
alimentos.

En los últimos años se observa a nivel
mundial una tendencia creciente del estudio sobre el
aprovechamiento de los recursos hídricos, con
énfasis especial en los problemas relativos al agua
subterránea (Pérez, 1982). Como ejemplo de esta
problemática puede mencionarse el déficit de
recursos hídricos presentado en los valles de la costa del
Perú provocado según Tapia (2000) por el uso de las
aguas subterráneas en el riego de los cultivos.

El agua subterránea es considerada frecuentemente
una fuente inagotable, sin embargo las circunstancias actuales
indican que este recurso es muy vulnerable a la
contaminación que se presenta como la mayor amenaza para
la salud de las personas y el medio ambiente, siendo importante
entender el proceso mediante el cual el agua subterránea
se hace disponible para su uso en la sociedad y como las
actividades humanas frecuentemente ponen en peligro las reservas
acuíferas.

En Cuba se calcula que los recursos de agua
subterránea disponibles para la explotación en
relación con los recursos hídricos potenciales
totales están por encima de la media mundial
(Pérez, 1982 y 2002).

Esta fuente de agua resulta de gran importancia, debido
a los considerables volúmenes de reservas y recursos
existentes, las facilidades de extracción debido a su poca
profundidad, los bajos costos de instalación de las obras
de captación, y además en la mayoría de los
casos su utilización para diversos fines sin necesidad de
tratamientos por la gran calidad de las mismas (Casanova, 2002).
Todo lo analizado anteriormente explica con claridad las causas
de que en ocasiones se exploten los recursos subterráneos
indiscriminadamente, lo cual provoca el agotamiento o la
contaminación de los acuíferos producto a la
penetración de la cuña de intrusión
salina.

La necesidad de orientar hacia una nueva política
de gestión de los recursos hídricos
subterráneos se hace cada vez más urgente, frente a
la creciente escasez del agua debido a muchos factores, como son
el mal aprovechamiento de los recursos y la degradación de
los acuíferos como resultado de la contaminación
proveniente de diversas fuentes, donde la agricultura está
fuertemente involucrada, por ser el mayor usuario del agua y uno
de los sectores que más aporta a la
contaminación.

Casanova et al, (2006) evaluaron la
vulnerabilidad del acuífero de esa cuenca ante la
contaminación, encontrándose que la misma presenta
desde alta a muy alta vulnerabilidad a la contaminación.
Los puntos con índices de vulnerabilidad muy alta se
identificaron en la zona de alimentación y almacenamiento
de la cuenca, lo que indica que se trata de una zona de alto
riesgo considerando que el sentido y dirección del flujo
subterráneo es desde la zona de recarga hacia la descarga
del acuífero.

Los resultados que se exponen en el presente trabajo
están asociados al los proyectos de
investigación científica: PRCT 6.162
"Técnicas de Captación de Agua de Lluvia" y el PRCT
7.23 "Prevención de la vulnerabilidad de los
acuíferos como parte del medio ambiente ante procesos de
contaminación en la provincia Ciego de
Ávila".

Considerando que la provincia de Ciego de Ávila
es eminentemente agrícola debido fundamentalmente a la
gran productividad de sus suelos, y a la existencia de una de las
mayores reservas acuíferas del país, se presenta
la problemática de: (1) la sobreexplotación
del agua subterránea para cubrir la demanda de la
agricultura y otros usuarios como la población e
industria, (2) la contaminación de las aguas superficiales
y subterráneas por actividades antrópicas donde la
agricultura desempeña el papel fundamental, (3) la
sequía severa que se ha presentado en la provincia durante
ocho años consecutivos provocando un abatimiento de gran
envergadura en los niveles de las aguas subterráneas y el
agotamiento de varios pozos de explotación y (4) no se
dispone en el país de una metodología que considere
de forma integral los principales factores que influyen en el
aprovechamiento sostenible del agua
subterránea.

Los aspectos anteriores permiten exponer el siguiente
problema científico: ¿Cómo lograr que
los recursos de agua subterránea se aprovechen de forma
sostenible en empresas agrícolas de la provincia de Ciego
de Ávila?. El objeto de estudio se define en la
protección de recursos hídricos subterráneos
en la agricultura; siendo el campo de acción el
aprovechamiento sostenible de los recursos hídricos
subterráneos en empresas agrícolas.

De lo anterior se deduce la necesidad de un estudio que
compruebe si se cumple la siguiente hipótesis: Si
se diseña una metodología sustentada en la
representatividad de la red hidrológica e
hidrogeológica, la construcción de los
gráficos de control de balance, la estimación de la
transferencia para lograr las curvas de llenado y vaciado de los
acuíferos y la evaluación de la vulnerabilidad ante
procesos de contaminación, será posible lograr el
aprovechamiento sostenible del agua subterránea en
empresas agrícolas de la provincia de Ciego de
Ávila.

El objetivo general consiste en desarrollar una
metodología basada en la representatividad de la red
hidrológica e hidrogeológica, la
construcción de los gráficos de control de balance,
la estimación de la transferencia para lograr las curvas
de llenado y vaciado de los acuíferos y la
evaluación de la vulnerabilidad ante procesos de
contaminación en el acuífero que permita el
aprovechamiento sostenible del agua subterránea en
empresas agrícolas de la provincia de Ciego de
Ávila.

Los objetivos específicos se orientan
hacia el cumplimiento de las siguientes acciones
científicas:

• 1. Analizar la representatividad de la red
  hidrológica e hidrogeológica en los sectores
  donde se localizan las empresas agrícolas de
  interés de la provincia, teniendo en cuenta la
  dependencia entre la lluvia y la recarga.

• 2. Desarrollar el software "GCBas" para la
  construcción de los gráficos de control de
  balance de las aguas subterráneas e "IVAS" para la
  determinación de la vulnerabilidad del acuífero
  ante la contaminación y validarlos mediante criterios
  cuantitativos.

• 3. Construir las curvas de vaciado de los
  acuíferos y proponer nuevos criterios para la
  elaboración de las curvas de llenado de las aguas
  subterráneas por sectores y áreas
  agrícolas.

• 4. Evaluar la vulnerabilidad del
  acuífero ante la contaminación con la
  utilización del método DRASTIC y el
  método propuesto teniendo en cuenta las condiciones de
  los acuíferos cubanos (PLASTRECH).

• 5. Elaborar una metodología para el
  aprovechamiento sostenible del agua subterránea en
  empresas agrícolas a partir de los resultados
  alcanzados y validarla mediante criterios de
  especialistas.

• 6. Determinar el efecto económico que
  proporciona la utilización de la metodología
  propuesta en los tres sectores estudiados.

La novedad científica se expresa a
través del desarrollo de una metodología más
integral para el aprovechamiento del agua subterránea en
empresas agrícolas de la provincia Ciego de Ávila,
en la que se fundamenta científicamente la relación
entre las precipitaciones y los niveles de agua
subterránea, además de su vulnerabilidad a la
contaminación, de lo cual no se tiene referencia en el
país. La metodología propuesta permite resolver de
manera rápida y eficiente los procesos asociados al
balance interno de los recursos hídricos
subterráneos, los pronósticos de niveles y a los
problemas de contaminación, apoyados en dos software
validados en empresas agrícolas de la
provincia.

DESARROLLO

Materiales y
métodos

El estudio se realiza en tres sectores
hidrogeológicos de la provincia de Ciego de Ávila,
el CA-II-1 perteneciente a la cuenca Sur y dos que se localizan
en la cuenca Norte el CA-I-5 y CA-I-8, donde se encuentran
ubicadas áreas de las empresas agrícolas más
importantes de la provincia.

La determinación de la representatividad de la
red pluviométrica de cada uno de los sectores
hidrogeológicos consistió en la elaboración
de un mapa aplicando el método de polígonos
Thiessen, el cual se desarrolló sobre el sistema Mapinfow
Professional 8.5, mediante el cual se escogieron los
pluviómetros más representativos, según su
área de influencia y su ubicación en las zonas de
alimentación y almacenamiento identificadas en los mapas
de hidroisohipsas, que son las zonas que reportan recarga al
manto. La construcción de los mapas de hidroisohipsas se
realizó mediante el sistema Surfer 8.0.

Se determinaron diferentes relaciones funcionales entre
la lluvia del período húmedo y la recarga, a partir
de las técnicas de ajuste de curvas contenidas en
Microsoft Office Excel 2003 y SPSS versión 11.5, lo que
permite la estimación con exactitud de la
representatividad de los pluviómetros de cada
área.

Se elaboraron los mapas isoyéticos sobre el
sistema asistente para el diseño AutoCAD MAP 2004, para
determinar la lluvia media de cada una de las áreas de las
empresas agrícolas, a partir de los pluviómetros
representativos que se encuentran dentro de cada una de las
áreas estudiadas.

El software "GCBas", versión 1.0 fue
confeccionado en Visual C#.NET 2003 del paquete Microsoft
VisualStudio.NET. El mismo permite obtener los resultados de las
magnitudes del balance interno de una cuenca subterránea,
el gráfico de control de balance de las aguas
subterráneas y el gráfico combinado o limnigrama
hiperanual de una cuenca, y el gráfico de
correlación lluvia-recarga. La ayuda del programa de
cómputo se confeccionó mediante el sistema RoboHelp
9.

Las curvas de vaciado en el acuífero se
realizaron según la metodología propuesta por
Armesto (1989). Se propone una solución para elaborar las
curvas de llenado.

La evaluación de la vulnerabilidad ante la
contaminación se realiza en el sector CA-I-8 mediante el
método DRASTIC (Aller et al, 1987), utilizando la
ecuación:

Se desarrolla un programa automatizado para determinar
el índice de vulnerabilidad del agua subterránea
ante la contaminación titulado "IVAS" versión 1.0,
programado en lenguaje C# del paquete Microsoft VisualStudio.NET,
el cual incluye el cálculo por el método DRASTIC y
el método PLASTRECH propuesto en el presente
trabajo.

Los software "GCBas", "IVAS" y la metodología
integral propuesta fueron validados por criterios de
especialistas de la Empresa de Aprovechamientos
Hidráulicos de la provincia de Ciego de Ávila en
sectores hidrogeológicos. También se compararon los
resultados obtenidos entre la forma automatizada y la manual
mediante el error absoluto promedio (EAP) y el error relativo
promedio (ERP), a partir de las funciones siguientes:

Estos gastos se calculan teniéndose en cuenta
tres indicadores económicos seleccionados: (1) Gasto de
salario para la medición de los pozos de
observación (GMed); (2) Gasto de salario para la
ejecución de los trabajos de gabinete (GGab); (3) Gasto de
combustible y lubricante incurrido (Gcl).

Resultados y
discusión

Análisis de la red
hidrológica

La dependencia que experimenta la recarga en el
acuífero en función de la lluvia, se expresa a
través de los gráficos de dispersión 1 y 2
en los cuales se demuestra que las funciones lineales del tipo y
= ax + b resultaron ser las de mejor ajuste; por tanto es posible
determinar en que magnitud, el incremento de las precipitaciones
representa una mayor recarga en el manto.

Los resultados de este análisis de
regresión confirman que los pluviómetros
seleccionados como representativos para la variante I en el
sector CA-I-5 fueron correctos; pues existe una mejor dependencia
entre la lluvia y la recarga.

Análisis de la red
hidrogeológica

La ecuación de mejor ajuste entre los niveles
freáticos en el sector CA-I-5 de la variante única
y de todos los pozos del sector se muestra en el gráfico
3, el cual tiene como objetivo determinar la interdependencia
aproximada que existe entre cada una de las series
estudiadas.

Gráfico 3
Correlación entre las variantes de los pozos del sector
CA-I-5

Según los valores del coeficiente de
determinación (R2) y del coeficiente de correlación
(r) se consideró que existe una fuerte relación
entre las variables consideradas, lo cual indica que la
ecuación funcional resultante, se puede utilizar para
estimar con exactitud el valor medio del sector.

El análisis realizado permitió optimizar
un total de 65 pozos de la red de observación de los
cuales 28 correspondieron al sector CA-II-1, 17 al sector CA-I-5
y 20 al sector CA-I-8, a un mínimo de 16 pozos de forma
general en las áreas. La utilización de estas
funciones favorece el análisis de esta variable con la
utilización de un menor número de equipos,
reduciéndose los gastos de recursos materiales, humanos y
energéticos para realizar los sondeos en el
sector.

Software para la construcción de los
gráficos de control de balance

El sistema automatizado "GCBas" desarrollado en el
presente trabajo obvia el procedimiento manual de la
construcción de los gráficos de control de balance
de las aguas subterráneas (GCBAS).

El sistema consta de una ventana principal (Anexo 1)
donde aparecen los elementos de acceso a las diferentes partes
del programa como son: introducción de datos;
obtención de los gráficos combinados, de
correlación y de control de balance de las aguas
subterráneas; elaboración de tablas de resultados
de las magnitudes de balance y parámetros del balance con
relación a distintas probabilidades de lluvia (Anexo
1a).

La introducción de este software en las empresas
de Recursos Hidráulicos que se ocupan del control y
explotación de las cuencas subterráneas, posibilita
una herramienta de trabajo eficaz para conocer el estado de cada
una de las cuencas, lo que permite la toma de decisiones a corto
y mediano plazo en caso de agotamiento en el acuífero y a
su vez recomendar el volumen racional de explotación para
cada una de las cuencas, sectores hidrogeológicos y
áreas agrícolas de interés. Existe un manual
de usuario del programa de cómputo, registrado en el
Centro Nacional de Derecho de Autor (CENDA), protegido por la
legislación vigente con el número 2439 – 2004
(Anexo 2).

Aplicación del software "GCBas" en la empresa
"Juventud Heroica"

El software "GCBas" se aplicó en la empresa
agrícola "Juventud Heroica" para evaluar el comportamiento
de los niveles de agua subterránea, la lluvia y la
variable explotación real a que ha sido sometido el
acuífero en el mismo período de estudio (limnigrama
hiperanual), el cual se puede apreciar en el gráfico
4.

Gráfico 4 Limnigrama
hiperanual de la empresa "Juventud Heroica"

En el gráfico anterior se observa que a partir
del año 1986 comienza un proceso de vaciado en el
acuífero, este comportamiento de niveles presentado en el
área de la empresa es un fiel reflejo de las elevadas
extracciones (39.30 Hm3 como promedio hiperanual) y al
déficit de lluvia que se presentó en el
período.

El gráfico 5 se resume el comportamiento de los
niveles de agua en el acuífero, en el mismo se observan
tres zonas de gran importancia; zonas de entregas aumentadas
(EA), estado favorable; zona de entrega garantizada (EG), estado
normal y la zona de entregas reducidas (ER), estado desfavorable
del acuífero.

Gráfico 5 Gráfico de
control de balance de "Juventud Heroica"

Considerando que el acuífero se encuentra en
estado normal como se indica en el gráfico anterior al
finalizar el estudio en diciembre del 2004, pero con una
tendencia al vaciado del mismo se debe mantener una vigilancia
extrema con los recursos de explotación en el área,
así como realizar restricciones en las extracciones para
evitar el agotamiento y contaminación del
mismo.

Curvas de vaciado

La correcta interpretación de la curva de vaciado
estimada a partir de 85 pares de datos correspondientes a los
niveles de profundidad de agua en función del tiempo
permite conocer en que tiempo se agotará el recurso
subterráneo en dependencia del comportamiento de la
lluvia. La curva de mejor ajuste resulto ser la exponencial, con
un alto valor de coeficiente de determinación
(0.95).

El análisis de regresión admite determinar
con exactitud la dependencia entre la carga

y la cota de agua, en este caso la curva de mejor ajuste
correspondió a un modelo lineal con un coeficiente de
determinación de 0.99.

Este modelo es de gran utilidad práctica para
pronosticar los descensos de los niveles freáticos en el
período seco, en función del nivel al finalizar el
período húmedo.

El mismo procedimiento utilizado para la
construcción de la curva de vaciado, mostrado en el
ejemplo anterior, se aplicó a cada una de las áreas
de las empresas agrícolas estudiadas.

Curvas de llenado

En este trabajo se propone una nueva metodología
para la construcción de las curvas de llenado en el
acuífero, que consiste en escoger el período
más largo posible de lluvia (período húmedo)
del gráfico combinado o limnigrama hiperanual;
teniéndose en cuenta que cuanto más largo sea el
período seleccionado tanto más se acercará
la curva real a la teórica.

Con esta curva y el análisis de regresión
se obtienen los valores estimados de cota de agua por tiempos,
que permiten la construcción de la curva de llenado en
función de la carga

Las curvas de llenado en función del tiempo se
construyen en cada una de las áreas de las empresas
agrícolas estudiadas (gráficos 6 y 7). Las curvas
de mejor ajuste resultaron ser del tipo exponencial, con elevado
coeficiente de determinación. Este aspecto indica que es
posible estimar los valores de niveles para el período
húmedo con una exactitud satisfactoria.

Evaluación de la vulnerabilidad del
acuífero ante la contaminación

La evaluación de la vulnerabilidad se realiza en
el sector CA-I-8 donde se encuentra ubicada la empresa
agrícola "La Cuba", debido a que los niveles de agua en el
acuífero se encuentran muy próximos a la
superficie. Para los 11 pozos analizados se obtuvieron valores
entre 164 y 175 del índice de vulnerabilidad en el
acuífero (IVA), clasificándose según la
metodología utilizada como de alta vulnerabilidad a la
contaminación, lo cual indica que existe en el sector una
gran susceptibilidad a la contaminación, estos IVA
dependen directamente de las condiciones del medio
acuífero que se evalúe, siendo de gran utilidad
para el diagnóstico y caracterización de las zonas
susceptibles a la contaminación.

Propuesta del
método para evaluar la vulnerabilidad del
acuífero

La propuesta se sustenta en la necesidad de contar con
un método de evaluación de la vulnerabilidad
intrínseca, que se adecue a las condiciones propias del
país, referente a disponibilidad de información y
condiciones hidrogeológicas a partir del método
DRASTIC.

Interpretando cada uno de los parámetros que
inciden en este método y teniendo en cuenta las
propiedades de los acuíferos en Cuba, se logran proponer
los nuevos pesos de ponderación para cada uno de los
elementos que intervienen en esta metodología,
según se indica en la taba 1.

Tabla 1 Pesos ponderados para cada
parámetro del método propuesto

Las letras sombreadas en negrita en la tabla 1, sugieren
que el método propuesto en este trabajo de
investigación sea nombrado "PLASTRECH" para la
evaluación de la vulnerabilidad según las
condiciones específicas de los acuíferos en el
país.

Software para la evaluación del índice
de vulnerabilidad en el acuífero

El software "IVAS" desarrollado en el presente trabajo
evita el cálculo manual del índice de
vulnerabilidad del agua subterránea ante la
contaminación, a partir de dos métodos: el DRASTIC
y el PLASTRECH.

El sistema se inicia con el ambiente de trabajo
representado en el anexo 3 y visualiza una tabla con los datos
generales introducidos para cada punto donde se evalúa la
vulnerabilidad en el acuífero, así como otra tabla
de resumen sobre los resultados obtenidos de la evaluación
para el conjunto de puntos analizados, en la que se muestra los
valores del índice de vulnerabilidad y la
evaluación cualitativa correspondiente. Se
confeccionó el manual de usuario para la
utilización del software; en el anexo 4 se presenta el
certificado de registrado en el Centro Nacional de Derecho de
Autor (CENDA), con el número 1925 – 2007.

Validación del software "GCBas"

Los resultados obtenidos de la validación del
software "GCBas" en el sector CA-I-5 a partir del EAP y
el ERP, demuestran que esta herramienta es confiable
para la estimación de la recarga del agua
subterránea al obtenerse valores promedios de 17 cm y 5.31
% para el EAP y ERP respectivamente,
considerados como satisfactorios para las condiciones tan
complejas en que se produce la recarga.

Validación del software "IVAS"

Los resultados obtenidos de la validación
cuantitativa del software "IVAS" para la evaluación de la
vulnerabilidad del acuífero ante la contaminación
en el sector CA-I-8, señalan que los valores promedios del
EAP y el ERP son satisfactorias (11.73 y 6.85 % respectivamente),
demostrando la confiabilidad de este programa de cómputo
desde el punto de vista práctico.

Descripción de la Metodología
propuesta

La metodología es un conjunto de métodos,
procedimientos y técnicas ordenadas y relacionadas de una
manera particular, que permiten conformar un método
sistémico de gran utilidad en el proceso de
obtención de conocimientos sobre el objeto de
investigación.

Fundamentación

En la actualidad no existe una metodología que
permita realizar un estudio integral del aprovechamiento
sostenible del agua subterránea en empresas
agrícolas y su relación con la precipitación
pluvial.

Objetivo general

Lograr el aprovechamiento sostenible de los recursos
hídricos subterráneos mediante el estudio de la
relación lluvia – recarga, los gráficos de control
de balance y los índices de vulnerabilidad a la
contaminación en empresas agrícolas y los sectores
hidrogeológicos correspondientes.

Ventajas de la metodología

• Favorece el análisis de las variables lluvia
  y niveles, con la utilización de un menor
  número de equipos pluviométricos y de pozos,
  sin causar pérdidas en la informatividad.

• Reduce los gastos de recursos materiales, humanos,
  energéticos y el tiempo para la elaboración de
  los gráficos de control de balance de las aguas
  subterráneas en gabinete, garantizando un mayor
  control práctico y operativo del manto acuífero
  con un mínimo de recursos.

• Permite determinar el estado de una cuenca
  subterránea, el pronóstico de niveles y
  recomendar un volumen de explotación que garantice el
  estado de equilibrio en el acuífero y que no afecte la
  calidad ni cantidad de sus recursos y reservas.

• Facilita la obtención gráfica de la
  relación entre la lluvia-recarga, y la
  determinación de las magnitudes del balance interno
  del horizonte acuífero de forma rápida y
  más precisa.

• Permite identificar las zonas susceptibles a la
  contaminación en cada una de las zonas en estudio, lo
  cual garantiza la protección medio-ambiental de los
  recursos hídricos subterráneos.

• Permite el aprovechamiento de forma integral del
  agua subterranea en empresas agrícolas, garantizando
  la sosteniblidad de los acuíferos.

Validación de la metodología
propuesta

La metodología propuesta en el presente trabajo
fue validada de forma integral por González-Abreu (2006)
en la cuenca sur de la provincia de Ciego de Ávila y por
González-Abreu et al, (2007) en la cuenca
hidrográfica Itabo, con resultados satisfactorios. La
opinión de los usuarios se expreso mediante
avales.

EVALUACIÓN ECONÓMICA

En la tabla 2 se presentan los resultados fundamentales
obtenidos de la evaluación económica realizada,
debido a la aplicación de la metodología integral
desarrollada en este trabajo.

Tabla 2 Efecto económico de los
índices seleccionados

El análisis económico permitió
obtener un efecto económico muy favorable representado por
un ahorro de $ 215 014.43, como consecuencia de la
utilización de la metodología antes
señalada. El ahorro es con respecto a los indicadores:
salario; energía (combustible, lubricantes y electricidad)
y tiempo de trabajo en el campo y gabinete

Los principales aportes teóricos y
prácticos logrados en el trabajo se especifican a
continuación:

Aporte teórico:

• 1. Criterio para la definición de la
  representatividad de la red hidrológica e
  hidrogeológica.

• 2. Determinación de funciones de
  transferencia lluvia-recarga y las curvas de llenado y
  vaciado de los acuíferos.

• 3. Fundamentación científica de
  la metodología propuesta para el aprovechamiento
  sostenible del agua subterránea en empresas
  agrícolas.

Valor Práctico:

• 1. La metodología propuesta como una
  herramienta práctica para el aprovechamiento del agua
  subterránea en empresas agrícolas.

• 2. Los software "GCBas" e "IVAS" con sus
  correspondientes manuales de usuario.

• 3. Los mapas temáticos de isoyetas e
  hidroisohipsas.

• 4. La caracterización de las
  precipitaciones y los niveles de agua en el
  acuífero.

• 5. Las recomendaciones de explotación a
  partir del gráfico de control de balance.

• 6. Los pronósticos de niveles por
  períodos a partir de las curvas de llenado y vaciado
  en el acuífero.

Conclusiones

• 1. El análisis de las redes
  hidrológicas e hidrogeológicas permite
  identificar los pluviómetros y pozos representativos
  de los sectores y áreas de las empresas
  agrícolas "La Cuba" y "Juventud Heroica". Se demuestra
  que con un menor número de puntos a monitorear es
  posible obtener un valor medio de lluvia y niveles lo mas
  exacto posible, utilizando para ello las ecuaciones
  resultantes de las correlaciones realizadas.

• 2. Las relaciones funcionales determinadas
  entre la lluvia y la recarga permiten estimar la dependencia
  que existe entre ambas variables, utilizándose los
  valores de lluvia de los pluviómetros representativos
  del área.

• 3. El software desarrollado titulado "GCBas"
  permite la construcción de los Gráficos de
  Control de Balance de las aguas subterráneas, la
  elaboración de los gráficos combinados, la
  determinación de las magnitudes del balance interno de
  la cuenca subterránea, y los gráficos de
  correlación entre la lluvia y la recarga. El programa
  es una herramienta útil para el control operativo de
  las reservas acuíferas con un mínimo de
  recursos.

• 4. La aplicación práctica del
  software "GCBas" en ecosistemas agrícolas
  permitió caracterizar el comportamiento de los niveles
  de las aguas subterráneas, así como la
  interrelación entre estos y las precipitaciones en
  áreas de las empresas agrícolas "La Cuba" y
  "Juventud Heroica".

• 5. Los criterios propuestos para la
  construcción de las curvas de llenado y vaciado de los
  acuíferos permiten identificar las curvas de mejor
  ajuste, a partir de las cuales se pueden realizar
  pronósticos de niveles por períodos (seco y
  húmedo) de cada una de las empresas agrícolas
  analizadas.

• 6. La evaluación de la vulnerabilidad
  ante la contaminación demuestra que los valores del
  índice de vulnerabilidad acuífera (IVA) se
  encuentran entre 164 y 175, clasificados según la
  metodología utilizada como de alta vulnerabilidad a la
  contaminación, lo que indica que existe en el sector
  analizado alta susceptibilidad o riesgo a la
  contaminación.

• 7. Se comprueba mediante criterios de
  especialistas que los pesos de puntaje y ponderación
  propuestos para el método PLASTRECH se adecuan a las
  características específicas de los
  acuíferos cubanos, logrando una aceptable
  evaluación de la vulnerabilidad del agua
  subterránea ante la contaminación.

• 8. El software realizado "IVAS" determina de
  forma rápida y precisa los índices para la
  evaluación de la vulnerabilidad del acuífero
  ante la contaminación a partir del método
  DRASTIC y el PLASTRECH propuesto en este trabajo.

• 9. La metodología propuesta proporciona
  un enfoque más integral para el aprovechamiento del
  agua subterránea en empresas agrícolas,
  sustentada fundamentalmente en los gráficos de control
  de balance, los limnigramas hiperanuales, las curvas de
  vaciado y llenado de los acuíferos así como los
  índices de vulnerabilidad del recurso hídrico
  subterráneo.

• 10. La utilización de la
  metodología propuesta en los sectores
  hidrogeológicos estudiados permite obtener un efecto
  económico muy favorable representado por un ahorro de
  215 014.43 pesos.

Recomendaciones

• 1. Instalar un pluviómetro de la red
  básica en el área de la empresa "La Cuba",
  debido a que en la zona solo se encuentra un
  pluviómetro de la red informativa (tele correo), los
  cuales no son confiables en su información teniendo en
  cuenta que el personal del correo es muy inestable en el
  proceso de recogida de información.

• 2. Perforar otro pozo de observaciones
  sistemáticas de los niveles de agua subterránea
  en el área de la empresa "Juventud Heroica", que debe
  ser ubicado al sur de la empresa, debido a los problemas
  presentados en el área producto a la
  penetración de la cuña de intrusión
  salina.

Partes: 1, 2