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  • Estimación de la recarga media anual de acuíferos: Aplicación al Baix Ebre

     Espinosa Martinez, Sara
    Department of Geotechnical Engineering and Geo-Sciences, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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    Para ensayar Ia aplicabilidad del método de balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro y del balance de agua en el suelo con el código Visual Balan para Ia estimación de Ia recarga media multianual se ha elegido el área de Ia Vall Baixa de I'Ebre.Se trata de un área costera de clima mediterráneo semiárido emplazada al noreste de Ia península Ibérica, entre Tortosa y Morella. El sistema acuífero es hidrodinámicamente complejo. Comprende Ia Plana de La Galera, entre los ríos Ebro y La Sénia, y parte de los Ports de Beseit-Tortosa , un elevado macizo montañoso carbonático. La precipitación media anual es de 550 mm .a-1 en Ia Plana de La Gal era y 11 00 mm .a-1 en los Ports de Beseit-Tortosa. Para refinar los resultados obtenidos mediante esos dos métodos se ha definido un modelo conceptual de funcionamiento a partir de Ia información geológica-hidrogeológica y con el apoyo de técnicas hiodrogeoquímicas e isotópicas ambientales del agua, considerando y evaluando el efecto que tiene Ia escorrentía superficial que s e produce en Ia zona montañosa. A partir de Ia definición del modelo hidrogeológico conceptual y del estudio global del funcionamiento hidrológico del macizo de los Ports de Beseit-Tortosa en todo su ámbito geográfico e hidrogeológico , mas alía de Ia zona del estudio (vertiente NW, cuenca del rio Matarraña) y vertiente SE, Plana de La Galera, ha sido posible hacer una estimación de Ia escorrentía superficial ocasional media que se produce obteniendo una magnitud de 105 ± 20 mm .a-1 en un periodo de 15 años de datos. La recarga media anual en el periodo de datos según el balance de agua en el suelo en Ia Plana de La Galera varia entre 215 y 240 mm .a-1, con una desviación estándar entre 20 y 25 mm .a-1, según Ia sub-zona, yes de 500 ± 60 mm .a-1 en los Ports de Beseit-Tortosa. El balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro en Ia Plana de La Galera proporciona valores de Ia recarga media multianual de 130-175mm .a-1 con una desviación estándar de 35-70 mm .a-1 yen los Ports de Beseit-Tortosa de 315-36 mm .a-1 con una desviación estándar de 150-160mm .a-1. Los coeficientes de variación se sitúan en torno al 0,1 para el balance de agua en el suelo yal 0,35 con el balance de Ia deposición atmosférica de ion cloruro. Con este coeficiente de variación los valores obtenidos por el balance de agua en el suelo están dentro del rango esperable de recarga media anual producida según el balance de Ia deposición de cloruros.La relación recarga-pluviometría es típica de climas semiáridos, con un umbral media de pluviometría para que exista recarga de 240-300 mm.a-1 en Ia Plana de La Galera y entre 56-108 mm.a-1 para los Ports de Beseit-Tortosa, lo que muestra una capacidad mayor de recarga en colas altas en años secos. La distribución anual y mensual de Ia recarga se concentra en los meses de octubre, diciembre, enero y mayo con máximos que reflejan que Ia ocurrencia de recarga se produce, en buena parte, debido a eventos de precipitación extraordinarios; el1% de las lluvias diarias de mayor magnitud produce el 70% de Ia recarga.Las entradas al sistema se estiman en unos 285 hm3.a-1 que es Ia suma de Ia recarga por precipitación, Ia recarga por escorrentía superficial y los retornos de riego. Las salidas por bornbeo y las descargas s subterráneas, tanto al margen derecho del rio Ebro como al Mar Mediterráneo en Ia franja literal de Ia Plana de Alcanar, han sido estimadas entre 120-320 hm3.a-1, estas últimas muy difíciles de cuantificar, pero que enmarcan bien Ia evaluación de Ia recarga.

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    Origin of waters from small springs located at the northern coast of Chile, in the vicinity of Antofagasta  Open access

     Herrera Lameli, Christian; Custodio Gimena, Emilio
    Andean Geology
    Vol. 41, num. 2, p. 314-341
    DOI: 10.5027/andgeoV41n2-a03
    Date of publication: 2014-05
    Journal article

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    The origin of waters from small springs located at the hyper-arid northern coast of Chile, in the vicinity of Antofagasta, is discussed after hydrogeochemical and isotopic studies and supported by groundwater flow hydrodynamic considerations. Spring water is brackish to saline, with electrical conductivity ranging from 2 to 25 mS/cm. Chemical and water isotope data (O-18 and H-2) show that the rainfall events that produced part of the recharge could correspond to wetter conditions than at present. Their origin could be related to the emplacement of warm sea currents facing the coast of northern Chile, possibly associated to incursions of El Nino Southern Oscillation (ENSO). Radiocarbon dating and preliminary groundwater hydraulic calculations indicate that these spring waters could be remnants of a more significant recharge in the Cordillera de la Costa than that produced today during the less arid period about 5,000 to 3,000 years ago. The exception is Las Vertientes spring which is the only one that receives water transferred from the Central Depression. The springs are the visible discharge of a regional groundwater body in the very low permeability Cordillera de la Costa, whose hydraulic conductivity decreases downward and flow is dominantly though fissures and storage in the low porosity rock matrix.

  • Groundwater flow in a relatively old oceanic volcanic island: the Betancuria area, Fuerteventura Island, Canary Islands, Spain

     Herrera Lameli, Christian; Custodio Gimena, Emilio
    Science of the total environment
    Vol. 496, p. 531-550
    DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.07.063
    Date of publication: 2014-10-15
    Journal article

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    The island of Fuerteventura is the oldest of the Canary Islands' volcanic archipelago. It is constituted by volcanic submarine and subaerial activity and intrusive Miocene events, with some residual later volcanism and Quaternary volcanic deposits that have favored groundwater recharge. The climate is arid, with an average rainfall that barely attains 60mm/year in the coast and up to 200mm/year in the highlands. The aquifer recharge is small but significant; it is brackish due to large airborne atmospheric salinity, between 7 and 15gm-2year-1 of chloride deposition, and high evapo-concentration in the soil. The average recharge is estimated to be less than about 5mm/year at low altitude and up to 10mm/year in the highlands, and up to 20mm/year associated to recent lava fields. Hydrochemical and water isotopic studies, supported by water table data and well and borehole descriptions, contribute a preliminary conceptual model of groundwater flow and water origin in the Betancuria area, the central area of the island. In general, water from springs and shallow wells tends to be naturally brackish and of recent origin. Deep saline groundwater is found and is explained as remnants of very old marine water trapped in isolated features in the very low permeability intrusive rocks. Preliminary radiocarbon dating indicates that this deep groundwater has an apparent age of less than 5000years BP but it is the result of mixing recent water recharge with very old deep groundwater. Most of the groundwater flow occurs through the old raised volcanic shield of submarine and subaerial formations and later Miocene subaerial basalts. Groundwater transit time through the unsaturated zone is of a few decades, which allows the consideration of long-term quasi-steady state recharge. Transit times are up to a few centuries through the saturated old volcanics and up to several millennia in the intrusive formations, where isolated pockets of very old water may exist.

  • Behaviour of a small sedimentary volcanic aquifer receiving irrigation return flows: La Aldea, Gran Canaria, Canary Islands (Spain)

     Cruz Fuentes, Tatiana; Heredia Díaz, Javier; Cabrera Santana, Maria del Carmen; Custodio Gimena, Emilio
    Hydrogeology journal
    Vol. 22, num. 4, p. 865-882
    DOI: 10.1007/s10040-013-1094-9
    Date of publication: 2014-06
    Journal article

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    In many arid and semi-arid areas, intensive cultivation is practiced despite water commonly being a limiting factor. Often, irrigation water is from local aquifers or imported from out-of-area aquifers and surface reservoirs. Irrigation return flows become a significant local recharge source, but they may deteriorate aquifer water quality. La Aldea valley, located in the western sector of Gran Canaria Island (Atlantic Ocean), is a coastal, half-closed depression in altered, low-permeability volcanics with alluvium in the gullies and scree deposits over a large part of the area. This area is intensively cultivated. Irrigation water comes from reservoirs upstream and is supplemented (average 30 %) by local groundwater; supplementation goes up to 70 % in dry years, in which groundwater reserves are used up to exhaustion if the dry period persists. Thus, La Aldea aquifer is key to the water-supply system, whose recharge is mostly from return irrigation flows and the scarce local rainfall recharge on the scree formations, conveyed to the gully deposits. To quantify the hydrogeological conceptual model and check data coherence, a simplified numerical model has been constructed, which can be used as a tool to help in water management.

  • Groundwater salinity and hydrochemical processes in the volcano-sedimentary aquifer of La Aldea, Gran Canaria, Canary Islands, Spain

     Cruz Fuentes, Tatiana; Cabrera Santana, Maria del Carmen; Heredia Díaz, Javier; Custodio Gimena, Emilio
    Science of the total environment
    Vol. 484, p. 154-166
    DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.03.041
    Date of publication: 2014-06
    Journal article

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    The origin of the groundwater salinity and hydrochemical conditions of a 44 km(2) volcano-sedimentary aquifer in the semi-arid to arid La Aldea Valley (western Gran Canaria, Spain) has been studied, using major physical and chemical components. Current aquifer recharge is mainly the result of irrigation return flows and secondarily that of rainfall infiltration. Graphical, multivariate statistical and modeling tools have been applied in order to improve the hydrogeological conceptual model and identify the natural and anthropogenic factors controlling groundwater salinity. Groundwater ranges from Na-Cl-HCO3 type for moderate salinity water to Na-Mg-Cl-SO4 type for high salinity water. This is mainly the result of atmospheric airborne salt deposition; silicate weathering, and recharge incorporating irrigation return flows. High evapotranspiration produces significant evapo-concentration leading to relative high groundwater salinity in the area. Under average conditions, about 70% of the water used for intensive agricultural exploitation in the valley comes from three low salinity water runoff storage reservoirs upstream, out of the area, while the remaining 30% derives from groundwater. The main alluvial aquifer behaves as a short turnover time reservoir that adds to the surface waters to complement irrigation water supply in dry periods, when it reaches 70% of irrigation water requirements. The high seasonality and intra-annual variability of water demand for irrigation press on decision making on aquifer use by a large number of aquifer users acting on their own. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

  • Spatial average recharge through atmospheric chloride mass balance and its uncertainty in continental Spain

     Alcalá, F.J.; Custodio Gimena, Emilio
    Hydrological processes
    Vol. 28, num. 2, p. 218-236
    DOI: 10.1002/hyp.9556
    Date of publication: 2014-01
    Journal article

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    The atmospheric chloride mass balance (CMB) method allows spatial evaluations of the average diffuse aquifer recharge by rainfall (inline image) in large and varied territories when long-term steady conditions can be assumed. Often, the distributed average CMB variables necessary to calculate inline image have to be estimated from the available variable-length data series, which may be of suboptimal quality and spatial coverage. This paper explains the use of these data and the reliability of the results in continental Spain, chosen as a large and varied territory. The CMB variables have been regionalized by ordinary kriging at the same 4976 nodes of a 10 km × 10 km grid. Nodal inline image values vary from 14 to 810 mm year¿1, 90% ranging from 30 to 300 mm year¿1. The recharge-to-precipitation ratios vary from 0.03 in low-permeability formations and semiarid areas to 0.65 in some carbonate massifs. Integrated average results for the whole of continental Spain yield a potential aquifer recharge of 64 km3 year-1, the net recharge over permeable formations (40% of the territory) being 32 km3 year-1. Two main sources of uncertainty affecting inline image (given by the coefficient of variation, CV), induced by the inherent natural variability of the variables (CVR) and from mapping (inline image), have been segregated. The average CVR is 0.13 and could be improved with longer data series. The average inline image is 0.07 and may be decreased with better data coverage. The inline image estimates were compared with other regional and local recharge estimates, inline image being 4% and 1% higher, respectively.

    The atmospheric chloride mass balance (CMB) method allows spatial evaluations of the average diffuse aquifer recharge by rainfall (inline image) in large and varied territories when long-term steady conditions can be assumed. Often, the distributed average CMB variables necessary to calculate inline image have to be estimated from the available variable-length data series, which may be of suboptimal quality and spatial coverage. This paper explains the use of these data and the reliability of the results in continental Spain, chosen as a large and varied territory. The CMB variables have been regionalized by ordinary kriging at the same 4976 nodes of a 10 km × 10 km grid. Nodal inline image values vary from 14 to 810 mm year–1, 90% ranging from 30 to 300 mm year–1. The recharge-to-precipitation ratios vary from 0.03 in low-permeability formations and semiarid areas to 0.65 in some carbonate massifs. Integrated average results for the whole of continental Spain yield a potential aquifer recharge of 64 km3 year-1, the net recharge over permeable formations (40% of the territory) being 32 km3 year-1. Two main sources of uncertainty affecting inline image (given by the coefficient of variation, CV), induced by the inherent natural variability of the variables (CVR) and from mapping (inline image), have been segregated. The average CVR is 0.13 and could be improved with longer data series. The average inline image is 0.07 and may be decreased with better data coverage. The inline image estimates were compared with other regional and local recharge estimates, inline image being 4% and 1% higher, respectively.

  • Low Llobregat aquifers: intensive development, salinization, contamination, and management

     Custodio Gimena, Emilio
    DOI: 10.1007/698_2011_138
    Date of publication: 2012-10-01
    Book chapter

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    The most important aquifers of the Llobregat river basin are located in its lower part, namely the Low Llobregat Aquifer System (LLAS). Intensive groundwater development since the late nineteenth century and mostly after the 1950s has dramatically changed its hydrological functioning. Groundwater quality has suffered from salinity increase due to the potash mining area in the centre of the basin and seawater intrusion, as well as agriculture, waste disposal, sand and gravel pit backfilling and leakages. A stricter management is reversing and improving the situation and thus preserving the role of the LLAS as a crucial factor for the water supply to the Metropolitan Area of Barcelona. Besides model-based groundwater quantity management and stricter rules to protect water quality, additional actions include artificial recharge and installing a barrier to halt seawater intrusion by injecting highly treated reclaimed waste water. A groundwater user community was created and plays an important role in moving towards a sustainable use.

  • Seawater intrusion control by means of a reclaimed water injection barrier in the Llobregat Delta, near Barcelona, Catalonia, Spain

     Ortuño, F; Custodio Gimena, Emilio; Molinero-Huguet, J; Juárez, Iker; Garrido Martín, Teresa; Fraile, Josep
    Date of publication: 2012-10-01
    Book chapter

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  • Formación de Hidrogeólogos en Iberoamérica 2012

     Custodio Gimena, Emilio
    Award or recognition

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    Seawater injection barrier recharge with advanced reclaimed water at Llobregat delta aquifer (Spain)  Open access

     Ortuño Gobern, Felip; Molinero Huguet, Jorge Jose; Garrido Martín, Teresa; Custodio Gimena, Emilio
    Water science and technology
    Vol. 66, num. 10, p. 2083-2089
    DOI: 10.2166/wst.2012.423
    Date of publication: 2012
    Journal article

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    The main aquifer of the Llobregat delta (Barcelona, Spain) has been affected by seawater intrusion since the 1960s. The Catalan Water Agency (ACA) has sponsored the construction of a positive hydraulic barrier in order to stop the progress of seawater intrusion advance due to the intensive aquifer development. The hydraulic barrier consists of 15 wells ito which highly treated reclaimed water from the waste water treatment plant of the Baix Llobregat is injected. Water is subjected, prior to the distribution to the injection wells, to secondary and tertiary treatments, and later to ultrafiltration, UV disinfection without chlorination, and salinity reduction through reverse osmosis. A preliminary pilot phase of the project was started in late 2007, with highly positive results, and the second phase started in mid 2010. Hydrogeological and hydrochemical monitoring data indicate an efficient performance and aquifer improvement. The evaluation of such efficiency and operational costs has been analyzed and discussed.

    The main aquifer of the Llobregat delta (Barcelona, Spain) has been affected by seawater intrusion since the 1960s. The Catalan Water Agency (ACA) has sponsored the construction of a positive hydraulic barrier in order to stop the progress of seawater intrusion advance due to the intensive aquifer development. The hydraulic barrier consists of 15 wells into which highly treated reclaimed water from the waste water treatment plant of the Baix Llobregat is injected. Water is subjected, prior to the distribution to the injection wells, to secondary and tertiary treatments, and later to ultrafiltration, UV disinfection without chlorination, and salinity reduction through reverse osmosis. A preliminary pilot phase of the project was started in late 2007, with highly positive results, and the second phase started in mid 2010. Hydrogeological and hydrochemical monitoring data indicate an efficient performance and aquifer improvement. The evaluation of such efficiency and operational costs has been analyzed and discussed.

    Postprint (author’s final draft)

  • Claves y oportunidades para un pacto del agua en España

     Garrido, Alberto; Custodio Gimena, Emilio
    La Gestión Estratégica del Agua
    num. 3, p. 21-33
    Date of publication: 2012-04
    Journal article

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  • Panorámica de la intrusión marina en acuíferos costeros: una cuestión multifacética y compleja

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Internacional sobre Tecnología de la Intrusión de Agua de Mar en Acuíferos Costeros
    p. 25-48
    Presentation's date: 2012-04-24
    Presentation of work at congresses

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    El estudio y conocimiento de la intrusión marina en acuíferos es compleja y puede entrañar aspectos de evaluación, cálculo, predicción y corrección que son difíciles tanto conceptual como cuantitativamente. Se trata de una circunstancia hidrogeológica de notable y renovado interés, que entraña retos científicos, técnicos y sociales, en especial cuando se afectan abastecimientos y usos humanos, y también a los valores naturales y sus servicios ecológicos. Además de las aguas subterráneas incluye las litorales. Con poco más de 100 años de conocimiento básico, en realidad los mayores desarrollos corresponden a las tres últimas décadas. El actual progreso teórico y de herramientas de cálculo es importante, pero no así el de observaciones y obtención de datos con el nivel de detalle y el carácter tridimensional que hace falta para evaluar los procesos hidráulicos e hidrogeoquímicos que se desarrollan en espacios reducidos, en los que las heterogeneidades suelen jugar un papel importante, a veces dominante. Los aspectos de gestión y sociales son en general los menos desarrollados y experimentados. A pesar de que existen notables acciones de gestión y para tratar de controlar la intrusión marina, los resultados positivos se refieren a situaciones concretas que no se pueden extrapolar a otros casos de forma sencilla. Los problemas de salinidad en acuíferos costeros son de varios tipos, como el desplazamiento lateral del agua marina en el acuífero, la formación de conos ascensionales bajo las captaciones desde cuerpos de agua salada profunda, actual o de épocas pasadas, efectos climáticos en áreas áridas y retornos de riego. Cada situación requiere un tratamiento diferente, en función del origen de la salinidad y de las características locales.

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    Relación aguas superficiales¿aguas subterráneas y recarga del acuífero de Los Sotos, Doñana, España  Open access

     Juárez, Iker; Custodio Gimena, Emilio; MANZANO ARELLANO, MARISOL; Higueras, H.
    Simposio del Agua en Andalucía
    p. 1479-1489
    Presentation's date: 2012-10-02
    Presentation of work at congresses

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    La relación aguas superficiales–aguas subterráneas en áreas con niveles freáticos someros requiere un buen conocimiento de la topografía y de las formas en que tiene lugar la recarga y la descarga. Cuando éstas están alteradas por una explotación intensiva del acuífero, lo que se observa puede diferir notablemente del estado natural y de lo que muestran los rasgos residuales del mismo. Tal es la situación en el área de Los Sotos, del Parque Nacional de Doñana (Huelva), donde la relación aguas superficiales–aguas subterráneas está alterada, no sólo por extracciones de agua subterránea profunda para riego en áreas próximas, sino también por los excedentes de riego que se generan y la red de canalizaciones para gestionar dichos excedentes, y a causa de grandes cambios en la cobertera vegetal. La evaluación de la recarga local lleva a valores medios en torno a 150 mm/a. La modelación del flujo del agua subterránea incluye relaciones variables entre los arroyos y el nivel freático. Se ha abordado en estado estacionario para delimitar losrasgos dominantes del funcionamiento de los arroyos con respecto al nivel freático y los cambios respecto a la situación natural.

  • Interacción agua¿roca y mezcla de aguas mediante el studio de la razón 87Sr/86Sr, Pampa Lirima, Altiplano I Region, Chile

     Achurra, Luciano; Custodio Gimena, Emilio; Aguirre, Igor; Mayorga, Catalina; Arcos, Rodrigo; Clavero, Jorge
    Congreso Geológico Chileno
    p. 777-779
    Presentation's date: 2012-08-06
    Presentation of work at congresses

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    En la cuenca de Lirima, ubicada en el Altiplano de la I Región, afloran aguas de distinta salinidad, temperatura (hasta 80°C) y composición química. Mediante el uso de los isótopos de Sr de las aguas se determinó que dos zonas de descarga de aguas de alta temperatura (BPL y BSA) provienen de distintos acuíferos. Las aguas del acuífero aluvial y posiblemente de un acuíferos fisurado someros se originan por procesos de mezcla que involucran aguas de mayor profundidad asociadas a actividad geotérmica. El análisis de 87Sr/86Sr realizados en rocas y aguas subterráneas indican que el acuífero de aguas calientes que descarga en los BSA (<60°C) se compone de lavas dacíticas del Mioceno Superior y el acuífero que descarga las aguas de los BPL (<80°C) estaría asociado a ignimbritas del Mioceno Inferior. La interacción agua-roca que condiciona la composición 87Sr/86Sr del agua provendría principalmente de la meteorización de feldespatos.

  • Coastal aquifer management in Europe

     Custodio Gimena, Emilio
    Journées Techniques du Comité Français d¿Hydrogéologie de l'Association Internationale des Hydrogéologues
    p. 23-33
    Presentation's date: 2012
    Presentation of work at congresses

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    Europe has a long continental and island coastline along which many human activities are concentrated. Coastal aquifer development is often intensive and subject to salinity problems as a result of seawater intrusion, upconing of deep saline water, and residual salinity in aquitards. These coastal aquifers are important freshwater sources that risk being salinized by different processes. Often important coastal aquifers are of relatively small size but crucial to supply human needs, which vary from mostly urban and industrial supply in mid to high latitudes, to dominantly seasonal for irrigation and tourism in the Mediterranean area and many of the islands. To prevent quality loss through salinization, management is needed. This is a complex objective, full of difficulties and with scarce experience. Solutions are highly dependent on local circumstances. Some aquifers are carefully studied, monitored and managed. Examples can be found in different countries, such as The Netherlands, Belgium, and northeastern Spain.

  • Salinidad e intrusión marina en el acuífero de Telde (NE de Gran Canaria) y efecto de las plantas desaladoras

     Cabrera Santana, Maria del Carmen; Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Internacional sobre Tecnología de la Intrusión de Agua de Mar en Acuíferos Costeros
    p. 243-254
    Presentation's date: 2012-04-24
    Presentation of work at congresses

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    El acuífero costero de Telde (NE de Gran Canaria) se extiende desde el mar hasta la cota 200 m, donde enlaza con el acuífero insular, hasta la cumbre (1949 m). Incluye materiales detríticos intercalados entre materiales volcánicos (fonolíticos y basálticos), con relaciones laterales variables. El acuífero ha sido explotado desde finales del siglo XIX para regadío. Actualmente existen más de 150 pozos canarios (de gran diámetro), aunque la mayoría de los cuales no están actualmente en uso. Estudios detallados desde 1988 permitieron identificar un descenso de niveles de hasta 40 m en algunos pozos. El agua subterránea ha sufrido una progresiva salinización, con contenidos en cloruros en los pozos de hasta 2500 mg/L en la franja costera y conos salinos ascensionales con más de 8000 mg/L de cloruros en puntos aislados. Los estudios hidrogeoquímicos apuntan a varios orígenes para la salinización del agua subterránea: intrusión marina en la franja costera y retornos de riego con contenidos en nitrato que han alcanzado 350 mg/L, además, de aportes de gas endógeno volcánico en la parte sur. Oesde mediados de la década de 1990 se han instalado más de 1 5 plantas desaladoras de ósmosis inversa alimentadas con agua salobre de más de 20 pozos. El resultado es una progresiva salinización del agua en la franja costera, acompañada de intercambio catiónico, pero no en todos los pozos, dependiendo de su situación, profundidad y régimen de explotación. Es posible diferenciar entre el incremento de la salinización por intrusión marina y otras situaciones.

  • Relación entre aguas subterráneas y humedales

     Custodio Gimena, Emilio
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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    Numerosos humedales dependen parcial o totalmente de las aguas subterráneas, así como de la orla de vegetación que los rodea. Ello es tanto más cierto cuanto más árido es el clima. Incluso parte de los aportes más o menos permanentes de agua superficial son agua subterránea en origen. Por lo tanto, la existencia, fluctuación y calidad mineral del agua de esos humedales depende de esas aguas subterráneas, a veces de forma muy específica. La explotación del agua subterránea de los acuíferos en relación con los humedales supone una interferencia que, con frecuencia, se manifiesta con retraso de años o de décadas, y que se extiende un largo tiempo tras el cese de las extracciones. La planificación hidrológica debe considerar esas interferencias, hacerlas compatibles y, si es posible, complementarias, dentro del respeto razonable a los valores naturales. Para establecer las relaciones entre los humedales y las aguas subterráneas, además de las redes de observación generales, hacen falta redes específicas diseñadas para captar las variables que tienen una influencia determinante. Esas redes deben considerar el carácter tridimensional del flujo del agua subterránea en las proximidades del humedal. Lo mismo vale para los estudios que se deben realizar y su detalle. En cualquier caso, se requiere un modelo conceptual de funcionamiento bien contrastado con ayuda de métodos hidrodinámicos, hidrogeoquímicos e isotópicos ambientales. Para la planificación y gestión pueden hacer falta modelos numéricos de flujo y transporte de masa, pero, en muchos casos, con cálculos sencillos se puede llegar a una buena aproximación cuantitativa en tanto no se realicen caracterizaciones más detalladas.

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    Canvi climàtic, canvi global i llurs impactes hidrològics  Open access

     Custodio Gimena, Emilio
    Date of publication: 2011-09
    Book chapter

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  • Hidrogeología en regiones semiáridas y áridas

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Argentino de Hidrogeología
    Presentation's date: 2011
    Presentation of work at congresses

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  • Las aguas subterráneas en el archipiélago de Canarias: explotación intensiva en ambiente semiárido

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Argentino de Hidrogeología
    p. 43-56
    Presentation's date: 2011
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    El archipiélago de Canarias, España, es un conjunto de siete islas volcánicas en el Océano Atlántico y próximas a las costas saharianas, en un ambiente árido. Ocupan 7470 km2 y tienen algo más de dos millones de habitantes, con una importante actividad agrícola, turística, de comunicaciones e industrial. Para obtener el agua necesaria se han desarrollado diversas técnicas de captación, producción y distribución de agua subterránea, que han evolucionado para atender a la importante demanda, con peculiaridades en cada isla, dadas sus variadas condiciones, desde áridas en el E a más húmedas en el W. Se ha perforado una extraordinaria infrastructura de captación de aguas subterráneas. Pero se consumen reservas dinámicas, de forma no sustentable, pero que ha permitido ir pasando a la progresiva introducción de desalinización y reutilización sin que quiebre el sistema. Existe una gestión pública del agua, pero también un mercado privado de obras y aguas, imperfecto pero que ha permitido el desarrollo social.

  • Diffuse and concentrated recharge evaluation using physical and tracer techniques: results from a semiarid carbonate massif aquifer in southeastern Spain

     Alcalá, F.J.; Canton, Yolanda; Contreras, Sergio; Were, Anna; Serrano Ortiz, Penelope; Solé Benet, Albert; Custodio Gimena, Emilio; Puigdefabregas, Juan; Domingo, Francisco
    Enviromental Earth science
    Vol. 62, num. 3, p. 541-557
    DOI: 10.1007/s12665-010-0546-y
    Date of publication: 2011-02
    Journal article

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    In the high-permeability, semiarid carbonate aquifer in the Sierra de Gádor Mountains (southeastern Spain), some local springs draining shallow perched aquifers were of assistance in assessing applicability of the atmospheric chloride mass balance (CMB) for quantifying total yearly recharge (R T) by rainfall. Two contrasting hydrological years (October through September) were selected to evaluate the influence of climate on recharge: the average rainfall year 2003–2004, and the unusually dry 2004–2005. Results at small catchment scale were calibrated with estimated daily stand-scale R T obtained by means of a soil water balance (SWB) of rainfall, using the actual evapotranspiration measured by the eddy covariance (EC) technique. R T ranged from 0.35 to 0.40 of rainfall in the year, with less than a 5% difference between the CMB and SWB methods in 2003–2004. R T varied from less than 0.05 of rainfall at mid-elevation to 0.20 at high elevation in 2004–2005, with a similar difference between the methods. Diffuse recharge (R D) by rainfall was quantified from daily soil water content field data to split R T into R D and the expected concentrated recharge (R C) at catchment scale in both hydrological years. R D was 0.16 of rainfall in 2003–2004 and 0.01 in 2004–2005. Under common 1- to 3-day rainfall events, the hydraulic effect of R D is delayed from 1 day to 1 week, while R C is not delayed. This study shows that the CMB method is a suitable tool for yearly values complementing and extending the more widely used SWB in ungauged mountain carbonate aquifers with negligible runoff. The slight difference between R T rates at small catchment and stand scales enables results to be validated and provides new estimates to parameterize R T with rainfall depth after checking the weight of diffuse and concentrated mechanisms on R T during moderate rainfall periods and episodes of marked climatic aridity.

  • Reflexiones sobre la gestión de las aguas subterráneas

     Custodio Gimena, Emilio
    Boletín Informativo. Asociación Española de Usuarios de Aguas Subterráneas
    num. 5, p. 5-6
    Date of publication: 2011-12
    Journal article

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  • Groundwater in Spain: legal framework and management issues

     Molinero Huguet, Jorge Jose; Custodio Gimena, Emilio; Sahuquillo Herraiz, Andres; Llamas, M. Ramón
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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    Spain is a country with a large hydrogeologic potential. As in other southern European countries the water resources, besides urban supply, are used mainly for irrigation and much of the groundwater abstraction is concentrated in a number of intensively exploited aquifers. Groundwater was declared a public domain resource in Spain in 1985, but the real implementation of such a declaration has encountered many difficulties in practice. Because groundwater was a private property before the 1985 Water Act, it was not considered a task for water management agencies and water authorities in Spain. As with aIl the European Union Member States, Spain is nowadays fuIly involved in the process of implementing the principies of the European Water Framework Directive (WFD) (European Commission, 2000). Such a process constitutes a unique opportunity to improve groundwater protection and knowledge, and achieve effective management of this resource. However, to adapt the WFD principies to the hydro-climatic and socio-economic context of a south European Mediterranean country is not an easy task. The current papel' provides an overview of the hydrogeologic context and groundwater management practices in Spain. The main groundwater "facts and figures" of Spain are introduced first, mainly concerning the hydrogeologic knowledge and groundwater use in the country, with a section on specific technical measures. A summary of the groundwater management context is described afterwards, introducing the institutional and legal framework as weIl as sorne basic concepts related to groundwater management, and also a section on groundwater cost issues. Next, a section of discussion about the ongoing process of the WFD implementation in Spain is offered. This paper finishes with a general summary and some conclusions.

  • Planificación y gestión del agua subterránea: aspectos generales y retos

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Argentino de Hidrogeología
    Presentation's date: 2011
    Presentation of work at congresses

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    El agua subterránea, además de ser esencial para el medio ambiente, es un importante recurso y reserva de agua para satisfacer las necesidades humanas. Por ello es susceptible de extracción intensiva, cosa que ya sucede en numerosos acuíferos a nivel mundial. La extracción de agua subterránea modifica el ciclo natural del agua, lo que puede originar importantes cambios en la Naturaleza y alterar las relaciones con las otras fases del ciclo hidrológico. La explotación del agua subterránea produce notables beneficios económicos y sociales, pero también conlleva costos asociados que afectan a la economía, sociedad y medio ambiente. Para preservar sus grandes ventajas y hacer su explotación sustentable se requiere la introducción de reglas de uso y considerandos éticos, así como planificación a medio y largo plazo, y gestión. Corresponde a organismos apropiados, no necesariamente complejos, con la participación de los usuarios. El agua subterránea tiene un ámbito territorial amplio y fácil acceso a la misma, pero hay efectos derivados de la explotación que pueden manifestarse con gran retraso. Por esta razón se requiere una visión amplia, especializada y representativa de la Administración Pública, la estabilidad de la Sociedad Civil y la cooperación y corresponsabilización de los usuarios del agua, que incluye a los que tienen la responsabilidad de proteger a la Naturaleza. Aún hay poca experiencia real tanto a escala local como a escala general.

  • Estudio hidrogeoquímico en la cuenca altiplánica de Pampa Lirima, Andes Centrales (Chile)

     Achurra, Luciano; Custodio Gimena, Emilio; Aguirre, Igor; Arcos, Rodrigo; Clavero, Jorge
    Congreso Argentino de Hidrogeología
    p. 276-283
    Presentation's date: 2011
    Presentation of work at congresses

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    La cuenca de Pampa Lirima se ubica en el límite occidental del Altiplano. Las cumbres y zonas elevadas (4200-5800 msnm) de la cuenca se componen de rocas volcánicas del Oligoceno a Plioceno, donde localmente se desarrollan acuíferos colgados y acuitardos en los sectores afectados por alteración hidrotermal. En la zona central más deprimida (4000-4200 msnm) la cuenca está rellena de depósitos aluviales y pluvioglaciales, que forman un acuífero intergranular libre y artesiano en sectores puntuales reflejando el confinamiento de niveles acuíferos de mayor profundidad, posiblemente fisurados. En el extremo occidental del relleno sedimentario se ubica un humedal llamado bofedal Aguas Calientes. En la cuenca existen 2 escorrentías permanentes principales y una serie de manantiales de aguas frías y calientes. Los manantiales de aguas frías se ubican a distintas altitudes, siendo los de los sectores más elevados los más importantes en términos de caudal de descarga y generación de la escorrentía. Se caracterizan por su baja salinidad y composición es tipo SO4 a HCO3 con variaciones en los cationes. Los manantiales termales se concentran en dos áreas: a los 4400 msnm, en una de las zonas de alteración hidrotermal más extensas, afloran aguas de hasta 60°C neutras a levemente ácidas, del tipo SO4-Ca-Na, denominados Baños San Andrés (BSA); a los 4000 msnm afloran manantiales de hasta 80°C de aguas neutras tipo Cl-SO4-Na, llamados Baños Pampa Lirima (BPL). Las aguas del acuífero aluvial son tipo SO4-Ca-Na y de salinidades intermedias. Mediante la interpretación de la información química e isotópica (δ18O, δ2H, δ34S y δ18OSO4, 87Sr/86Sr) de manantiales, pozos antiguos y escorrentías se distinguen las istintas fuentes de agua y origen de los solutos, y se propone un modelo hidrogeológico conceptual donde una acuífero geotermal profundo origina aguas de alta salinidad (Cl-Na a Cl-SO4-Na) y componentes gaseosos (H2S y CO2, entre otros), que interactúan con aguas de acuíferos de menor profundidad de la siguiente manera. (1) En la zona de los BPL, donde se encuentra la principal zona de descarga de manantiales calientes, las aguas provenientes de un acuífero profundo son afectadas durante su ascenso por metano biogénico (originado en los niveles inferiores del bofedal) y mezcladas con aguas de menor salinidad posiblemente sulfatadas de un acuífero de menor profundidad. (2) bajo el extremo oriental, donde se ubican los BSA y otros manantiales de composición similar la degasificación de una fuente termal profunda (aún desconocida) calienta las aguas de una acuífero figurado somero entregando altos valores de SO4 y bajo pH a sus aguas que posteriormente descargan en los BSA. (3) los aportes subterráneos y/o superficiales de las aguas de este acuífero somero calentado por vapor mezclados con aguas de menor salinidad de acuíferos más superficiales o de recarga local por precipitación generan las aguas del acuífero aluvial. La presencia de humedales en el Altiplano Andino y la explotación de los recursos hídricos en torno a ellos debe ser realizada de manera sustentable con el medioambiente y quienes participan del uso del territorio y sus recursos naturales. En el caso de la cuenca de Pampa Lirima, la combinación de técnicas químicas e isotópicas ha demostrado ser una buena herramienta en la comprensión del funcionamiento hidrogeológico natural de la cuenca.

  • El papel de las aguas subterráneas en la política del agua en Canarias

     Custodio Gimena, Emilio
    Seminario Nacional: el Papel de las Aguas Subterráneas en la Política del Agua de España
    p. 1-18
    Presentation's date: 2011
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  • ¿Tiene España una política estatal de recursos hídricos y de aguas subterráneas?

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-6
    Presentation's date: 2011
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    España tiene que satisfacer importantes demandas de agua poblacionales, agrícolas e industriales, y además debe conservar y gestionar un importante patrimonio natural que depende del agua. El agua está en buena parte ligada al territorio, en especial las aguas subterráneas. Las demandas de agua concentradas requieren recursos procedentes de territorios extensos, se producen vertidos con afecciones generalizadas y los productos y servicios que involucran agua virtual van a otros lugares. Hay que poner a disposición notables recursos económicos públicos. Todo ello requiere planificación y gestión integrada de los recursos de agua, coordinada territorialmente, y con los otros recursos naturales, aplicando el principio de subsidiariedad y con visión a medio y largo plazo, en el marco de la Unión Europea, y según la realidad autonómica. En el momento actual no sólo no parece haber dicha visión sino que se va retrocediendo respecto a los avances de tiempos anteriores. Se requiere una revisión del modo de actuar que siga la escala natural, que va del territorio local a la Autonomía, al Estado español y a la Unión Europea, con una visión integral y a largo plazo, y con consideración de las aguas subterráneas. Se requiere reformular o crear un ente de gestión del agua.

  • Las redes de observación dedicadas y la generación de información confiable para la gestión: el caso de la red de Doñana

     Manzano Arellano, Maria del Sol; Custodio Gimena, Emilio; Mediavilla ., Carlos
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-10
    Presentation's date: 2011
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    La Directiva Marco de Aguas y la Directiva para la Protección de las Aguas Subterráneas suponen un nuevo paradigma para el entendimiento y la gestión del ciclo hídrico en Europa. Este marco requiere realizar tareas basadas en controles sistemáticos mediante redes de observación y en la obtención de datos sobre la situación actual de la calidad y la cantidad del agua subterránea, su posible evolución y las relaciones de las masas de agua subterránea con otros elementos del ciclo hídrico. La obtención de información confiable, útil para la gestión, requiere contar con redes de observación dedicadas. Un ejemplo útil es el de Doñana (Huelva). El acuífero de Doñana sustenta un área protegida de relevancia internacional y una economía agrícola de gran importancia. En la década de 1990 la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir construyó una red de observación diseñada para conocer la red de flujo de agua subterránea en 3D. La adecuada explotación de esta red permitió conocer la configuración del flujo en el acuífero, caracterizar el fondo químico natural, su origen y tendencias de deterioro, conocer el efecto de las extracciones sobre humedales singulares y mejorar las estimaciones de la recarga y la descarga a través de modelos numéricos de flujo. Para que una red dedicada pueda cumplir con sus objetivos es necesario dedicar el tiempo necesario a la fase previa de definición y tomar determinadas precauciones en su construcción.

  • Estimación de la recarga natural media en la zona noreste de Gran Canaria (Islas Canarias) mediante el balance de cloruros atmoféricos

     Cruz, Tatiana; Benavides, Annety; Naranjo, Gema; Cabrera Santana, Maria del Carmen; Hernández-Quesada, Pilar; Estevez, Esmeralda; Martín, Luis Fernando; Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-7
    Presentation's date: 2011
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    En la zona norte de Gran Canaria se producen las mayores precipitaciones de la isla, influenciadas por los vientos alisios y la morfología del relieve. Paralelamente, en superficie se sitúan los materiales más jóvenes y permeables de la isla, por lo que se considera la zona de mayor recarga del acuífero insular. Mediante el método del balance del ión cloruro de origen atmosférico, considerando su carácter conservativo, se ha evaluado la recarga natural en este sector del acuífero insular. Los resultados revelan que la recarga media multianual estimada supone aproximadamente un 20% de la precipitación y se incrementa al aumentar la altura. La aplicación de esta metodología permite una mejora en las estimaciones previas de los recursos hídricos subterráneos en este sector de la isla. Esto ayuda a adoptar los criterios de planificación a incorporar al Plan Hidrológico Insular que se elabora en cumplimiento de lo que se deriva de la transposición de la DMA a la legislación de aguas canarias como subsidiaria de la española.

  • Desafíos para la planificación y gestión del agua subterránea en el siglo XXI

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-21
    Presentation's date: 2011
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    El agua subterránea es esencial para la Naturaleza y los servicios que proporciona. Además es un importante recurso de agua para las necesidades humanas y una reserva clave, por lo que es susceptible de extracción intensiva, como ya sucede en numerosos acuíferos. La extracción de agua subterránea modifica el ciclo natural del agua, lo que puede producir importantes cambios en la Naturaleza y sus servicios, y modificar las relaciones con las otras fases del ciclo hidrológico. De la explotación del agua subterránea se derivan notables beneficios económicos y sociales, pero hay también costos asociados que afectan a la economía, sociedad y medio ambiente. Esto se traduce en la necesidad de una planificación a medio y largo plazo, flexible y adaptable, bajo principios éticos, y en una gestión, de modo que se cumplan los objetivos y normas de la planificación. La planificación del agua subterránea es parte inseparable de la planificación del conjunto de los recursos de agua, y la planificación del agua debe insertarse en el ámbito más general de los recursos naturales. Para la gestión hacen falta organismos apropiados, no necesariamente complejos, en un conjunto que respete al principio de subsidiariedad, con el soporte de un buen conocimiento y redes de observación apropiadas, y con la aceptación y participación de los usuarios. Esto es especialmente necesario para los recursos de agua subterránea, dado su amplio ámbito territorial y la fácil accesibilidad a la misma, pero con efectos derivados de la explotación que pueden manifestarse con gran retraso. En los órganos de planificación y gestión se debe reunir la visión amplia, especializada y representativa de la Administración Pública, la estabilidad de la Sociedad Civil y la cooperación y corresponsabilización de los usuarios del agua, que incluye a los que tienen la misión y responsabilidad de proteger a la Naturaleza. Cómo llevar eficaz y aceptadamente la gestión del agua subterránea es un claro reto para el siglo XXI. Sin embargo aún hay poca experiencia real y eficaz, tanto a escala local como a escala general. Posiblemente se deberá unir control y sujección a una planificación flexible, con respeto de la libertad de acción y de la posible existencia de mercados de agua bajo condiciones socialmente admisibles. Las consecuencias de la globalización, que incluye el comercio del agua virtual, y del cambio global, con su parte debida al posible pero incierto cambio climático, son aspectos a considerar en la planificación del agua y de la gestión a llevar a cabo, en particular del agua subterránea.

  • Ensayo de balance hídrico de las cuencas de los barrancos de Moya y Azuaje (Norte de Gran Canaria): estimación de recarga mediante balance de la deposición atmosférica de cloruros

     Hernández-Quesada, Pilar; Cabrera Santana, Maria del Carmen; Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-7
    Presentation's date: 2011
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    Las cuencas de los barrancos de Moya y Azuaje son las de mayor recarga de Gran Canaria, por lo que su evaluación es prioritaria para la caracterización del acuífero insular. El descenso progresivo del nivel piezométrico provocado por las extracciones de agua ha producido el descenso de caudal y desaparición de los nacientes existentes, desde la década de 1930 a la actualidad. Una primera estimación de la recarga basada en el balance de la deposición atmosférica de cloruro ha dado como resultado una recarga total de unos 11 hm3/año, frente a unas salidas del sistema estimadas en unos 6 hm3/año. Se debe efectuar una revisión de los datos de extracción y un análisis del sistema, dado que este conocimiento es básico para la gestión y para conseguir una explotación sustentable de acuerdo con la Directiva Marco del Agua (DMA).

  • La recarga como dato básico para la gestión de las aguas subterráneas: actuaciones del proyecto REDESAC

     Custodio Gimena, Emilio; Alcalá, F.J.; Espinosa Martinez, Sara
    Congreso Ibérico sobre las Aguas Subterráneas: Desafíos de la Gestión para el Siglo XXI
    p. 1-8
    Presentation's date: 2011
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    La cuantificación de la recarga a los acuíferos y su incertidumbre es esencial para una gestión afinada de las aguas subterráneas. Los métodos aplicables son varios y a diversas escalas espaciales y temporales. Entre ellos tiene interés el balance de la deposición de cloruro atmosférico para determinar valores medios multianuales de la recarga difusa neta. El método requiere conocer el valor medio de dicha deposición, el contenido en cloruro del agua que se convierte en recarga y los errores de estimación. Para ello es necesario contar con estaciones de muestreo de la deposición total, tanto temporales como permanentes de referencia. La experiencia existente en España es notoria, aunque discontinua. Hay buenos ejemplos de estudio que incluyen situaciones en las que el agua subterránea muestreada es el resultado de la recarga producida en un área extensa, como sucede en los acuíferos en ladera. Además de diversos estudios, ya se dispone de una cartografía de la recarga media de todo el territorio peninsular, con resultados, que son coherentes con los de otras evaluaciones a la misma escala; además se dispone de una estimación del coeficiente de variación, en el entorno de 0,3. Dentro del Proyecto REDESAC, financiado por la CICYT, el equipo de la UPC está realizando nuevas estimaciones en la Plana de la Galera (Bajo Ebro) y en Sierra de Gádor (Almería), además de las que el equipo de la ULPGC desarrolla en el Norte de Gran Canaria, que se consideran en otra comunicación. Los trabajos están orientados a contribuir al conocimiento de esos cuerpos de agua subterránea y a cooperar en los objetivos que persigue la aplicación de la DMA, además de sus finalidades científicas.

  • Aspectos éticos de la dominada crisis del agua

     Custodio Gimena, Emilio
    Date of publication: 2010
    Book chapter

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  • Características y evolución de los nacientes en las cuencas de los barrancos de Azuaje y Moya, norte de Gran Canaria

     Hernández-Quesada, Pilar; Cabrera Santana, Maria del Carmen; Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 73-79
    Presentation's date: 2010-12-14
    Presentation of work at congresses

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  • State of knowledge and management of iberoamerican coastal aquifers with different geo¿hydrological settings

     Cardoso da Silva Jr., Gerson; Bocanegra, Emilia María; Custodio Gimena, Emilio; Manzano Arellano, Maria del Sol; Montenegro, Suzana
    Episodes
    Vol. 33, num. 2, p. 91-101
    Date of publication: 2010
    Journal article

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    Coastal aquifers have played a major role in modern human occupation and economic development in Iberoamerica. Most of Iberoamerica population inhabits coastal areas, and water needs are frequently fulfilled with groundwater. Possible climate changes and consequent sea level rise will deeply affect coastal aquifers, putting considerable pressure in those water bodies. For the prediction of how these aquifers will behave in face of such challenges, and also to establish preventive measures against undesired effects, adequate knowledge is essential. This paper presents the state of knowledge of a number of Latin American coastal aquifers reasonably representative of the overall situation through a literature review, with compilation and synthesis of data. A synthetic comparative analysis conducted on 33 coastal aquifers in Latin America and the Iberian Peninsula is showed, as well as detailed information about three out of those aquifers with relatively more abundant data and of particular interest: Mar del Plata, in Argentina; Recife, in Brazil; and Low Llobregat, in Spain. Some of the conclusions of the comparative analysis are: very frequently, intensive groundwater abstraction has produced marine intrusion; management actions with different technical complexity have been undertaken in some areas, although the most common situation is a lack of management at all. However, legal and regulatory frameworks to protect groundwater are slowly improving or uprising. Major challenges are unawareness on aquifer problems and underfunding for management and investigation.

  • Las aguas subterráneas como elemento básico de la existencia de numerosos humedales  Open access

     Custodio Gimena, Emilio
    Ingeniería del agua
    Vol. 17, num. 2, p. 119-135
    Date of publication: 2010
    Journal article

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    Una importante proporción de humedales depende del aporte de agua subterránea, tanto más cuanto más árido es el clima. Las posibles situaciones varían entre a) aquellas que responden a afloramientos del nivel freático o a situaciones de donde el nivel freático es somero pero asequible a las plantas freatofitas –criptohumedales–, con fluctuaciones entre estacionales claras a casi permanentes, y b) aquellas en que dependen de descargas profundas de acuíferos y que son de poco fluctuantes a casi sin cambios a lo largo del tiempo. En las características no sólo tiene importancia el caudal de agua subterránea aportado sino su composición química y la forma en que la parte de agua no evaporada y la totalidad de las sales contribuidas pueden ser descargadas para así mantener una salinidad constante o moderadamente fluctuante, o bien llegar a situaciones de acumulación y finalmente a la formación de salares. Las extracciones de agua de los acuíferos asociados a los humedales puede suponer cambios notables en su extensión, en la biología y en la salinidad y composición del agua. El agua necesaria para la conservación de los humedales para preservar sus valores naturales y los servicios que proporcionan a la sociedad procede del mismo recurso hídrico subterráneo que el que proporciona el agua que se extrae para usos humanos; por lo tanto se interfieren. Así se requiere una gestión hídrica y territorial a fin de lograr un compromiso y buscar una complementariedad dentro de un acuerdo social, en parte de arriba abajo y en parte y necesariamente de abajo arriba por intervención de los usuarios y la sociedad civil. Todo ello requiere conocimiento, estudios, investigación, observación y normativa.

  • Coastal aquifers of Europe: an overview

     Custodio Gimena, Emilio
    Hydrogeology journal
    Vol. 18, num. 1, p. 269-280
    DOI: 10.1007/s10040-009-0496-1
    Date of publication: 2010-02
    Journal article

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  • State of knowledge of coastal aquifer management in South America

     Bocanegra, Emilia María; Cardoso Da Silva Junior, Gerson; Custodio Gimena, Emilio; Manzano Arellano, Maria del Sol; Montenegro, Suzana
    Hydrogeology journal
    Vol. 18, num. 1, p. 261-267
    DOI: 10.1007/s10040-009-0520-5
    Date of publication: 2010-02
    Journal article

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    A comparative analysis of the existing hydrogeological and management information from 15 coastal aquifers in South America was performed in order to obtain insight into common features of the sub-continent coastal zones. Some knowledge from other areas has been incorporated. There is a very variable degree of knowledge and management practice, ranging from almost no data and no action (the most common case), to sound conceptual models about aquifer behaviour and comprehensive management actions such as relocation of abstractions, pumping brackish groundwater, and aquifer vulnerability mapping. Some common features are: intensive groundwater exploitation; lack of characterization studies to support resource planning and management; lack of monitoring networks; and the need for raising awareness within society and its involvement in resource planning and management action programmes. Quality and quantity problems arising in heavily populated areas associated with coastal aquifers in South America point to unsustainable groundwater development. The sustainable use of those aquifers must rely on adequate evaluation of aquifer characteristics and monitoring

  • Access to the full text
    Hidrogeoquímica e isotopía ambiental del sector noreste de la Serra de Tramuntana, isla de Mallorca (España)  Open access

     Cardoso da Silva Jr., Gerson; Custodio Gimena, Emilio
    Ingenieria del Agua
    Vol. 17, num. 1, p. 1134-2196
    Date of publication: 2010
    Journal article

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    El conocimiento de las características hidroquímicas de la Serra de Tramuntana, en la porción nordoccidental de la Isla de Mallorca, España, es primordial para la evaluación y gestión de sus recursos hídricos subterráneos. Estos recursos tienen un valor estratégico para Mallorca ya que hay un notable potencial de agua subterránea. Actualmente se ha iniciado su desarrollo con el trasvase del manantial de Sa Costera, en operación desde 2008. Se han estudiado las características hidroquímicas e isotópicas de tres zonas en el sector noreste de la Serra de Tramuntana: 1) Manantial de Sa Costera, en el acantilado marino del noroeste de la isla; 2) Ses Ufanes de Gabellí, fuentes intermitentes que descargan en el Llano Central de Mallorca cerca de la villa de Campanet; 3) Manantial de S'Almadrava, que descarga una mezcla de agua dulce y salada en el llano costero de Pollença, en el extremo norte de la isla. Se ha revisado el modelo conceptual de flujo de agua subterránea en el sistema kárstico de la Serra de Tramuntana, con una nueva cartografía geológica y datos hidrodinámicos básicos (Cardoso da Silva y Custodio, 2008), y ahora con ayuda de la interpretación hidroquímica e isotópica ambiental. Se ha re_nado la interpretación isotópica radioactiva con el código MULTIS. Los resultados indican que el ujo del agua subterránea en los acuíferos de la Serra de Tramuntana están en general de acuerdo con los modelos conceptuales existentes, con algunas modificaciones. El agua subterránea es predominantemente bicarbonatada cálcica. Sólo se encuentran altas concentraciones de cloruro en el área de S'Almadrava, debido a intrusión marina. Los altos contenidos de sulfato, principalmente en las áreas de Ses Ufanes y Sa Costera, se pueden asociar a niveles de yeso en el Keuper. La tasa de recarga es del 0.3 al 0.5 de la precipitación anual, tanto más cuanto más alta sea el área.

  • Access to the full text
    Estimation of aquifer recharge by means of atmospheric chloride deposition balance  Open access

     Custodio Gimena, Emilio
    Contributions to science
    Vol. 6, num. 1, p. 81-97
    DOI: 10.2436/20.7010.01.86
    Date of publication: 2010
    Journal article

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    The measurement of the atmospheric chloride deposition on land allows the estimation of long-term average aquifer recharge when the average chloride content in the recharge water is known. This is a well-established, simple method, although not exempt from theoretical and practical difficulties. In spite of its potential, it is seldom applied. Under favorable circumstances, the results are reliable and the associated uncertainty can be determined. The chloride content of recharge water can be obtained from sampling the top of the water table. The method and its improvements have been the subject of extensive research and it has been applied to several aquifers throughout Spain, in the context of applied research projects and in doctoral thesis studies, by the Groundwater Hydrology Group of the Geoengineering Department of the Technical University of Catalonia (UPC). For aquifers discharging into springs or developed by means of deep wells, the vertical mixing of groundwater recharged at different altitudes is important. Thus, the chloride content may overestimate aquifer recharge and corrections are needed. In the present study the method has been developed and improved. It compares favorably to other methods, although it yields diverse recharge estimations that have to be referred to the appropriated site and time.

  • La investigación hidrogeológica en Canarias desde el proyecto Canarias SPA¿15

     Cabrera Santana, Maria del Carmen; Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 109-116
    Presentation's date: 2010-12-14
    Presentation of work at congresses

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    El proyecto SPA–15 y las investigaciones paralelas iniciaron una línea de conocimiento pionero y novedoso sobre la hidrogeología de las islas volcánicas de naturaleza primaria basáltica, en especial las de punto caliente (hot-spot). Este conocimiento se ha extendido posteriormente mediante otros trabajos de la administración del agua, con un enfoque dominado por la planificación y gestión del agua. Debido a las circunstancias y objetivos, estos trabajos han ido teniendo cada vez menor contenido científico, aunque hay excepciones. Esto ha sido compensado con la elaboración de una serie de tesis doctorales, comentadas brevemente, que han ido añadiendo conocimientos científicos generales y particulares, reforzando, ampliando y extendiendo la notoria aportación derivada del proyecto SPA–15.

  • Comentarios sobre el comercio y mercados del agua subterránea en Canarias

     Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 141-148
    Presentation's date: 2010-12-14
    Presentation of work at congresses

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    Los mercados del agua subterránea son una interesante posibilidad para la gestión del agua subterránea. Estos mercados han existido desde hace muchas décadas en las islas principales del Archipiélago Canario y han contribuido en parte al importante proceso de desarrollo del último medio siglo. Con variantes de isla a isla y de un lugar a otro, los mercados de agua subterránea son la superposición de tres elementos, el de propiedad del agua a modo de participaciones y acciones que se compran y venden, el de compra–venta del agua mediante un precio, y el de transporte del agua desde el captador al usuario. Aunque hay quien valora estos mercados como un ejemplo de efectividad, la realidad es que no cumplen las condiciones de un mercado de libre competencia, sino que son oligopolísticos. Unos pocos fijan las condiciones que un gran número de productores y compradores menores se ven obligados a aceptar. Tras un dominio del comercio privado del agua, ha ido entrando la iniciativa pública mediante la producción, adquisición, almacenamiento y distribución de agua, bien sea subterránea, superficial (prácticamente sólo en Gran Canaria), desalinizada y de regeneración, lo que ha introducido notables cambios en la gestión del agua, aún en reajuste. La explotación realizada del agua subterránea ha sido mayoritariamente depredadora, con un importante consumo de reservas multidecadales y multiseculares. Esto ha llevado a una situación no sustentable, que requiere ser modificada mediante una planificación participada por todos los intereses en juego, que incluye a la Sociedad Civil.

  • Evolución del conocimiento hidrogeológico e hidrológico en Canarias

     Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 5-12
    Presentation's date: 2010-12-14
    Presentation of work at congresses

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    Con anterioridad al proyecto SPA–15, concluido en 1975, el conocimiento hidrogeológico de Canarias, y el hidrológico en general, era pobre y a veces confuso, con escasas excepciones. Sin embargo existía una extraordinaria infraestructura de captación, única en el mundo al permitir notables observaciones del interior del terreno. El Proyecto SPA–15 y los trabajos que se realizaron en paralelo por el SGOP–MOP permitieron convertir esa experiencia en notable conocimiento científico y técnico, de interés para el propio archipiélago y también aplicable a otras islas y formaciones volcánicas. Con posterioridad se ha continuado progresando en diversos frentes ante el reto de la disponibilidad de agua para los diversos usos, incluyendo la Naturaleza, con introducción de la desalinización y de la reutilización. En cuanto al progreso científico, las Universidades han jugado un papel importante, así como los centros de investigación y estudio que se han ido creando, todo ello además en apoyo de la Administración Pública del Agua. El SPA–15 continúa siendo una referencia de conocimiento y buena parte de lo conseguido en él sigue siendo utilizado ya que escasean las aportaciones de nuevas elaboraciones, reconocimientos e inversiones con visión amplia, salvo los avances conceptuales y de conocimiento logrados en estudios y tesis universitarios, pero con ámbitos más restringidos. Mientras el conocimiento científico y técnico ha progresado aceptablemente, el de gestión es aún insuficiente, y el social es incipiente.

  • Modelo hidrogeoquímico del acuífero de Las Cañadas del Teide, Tenerife, Islas Canarias

     Marrero Díaz, Rayco; Pérez, Nemesio; López, Dina; Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 81-86
    Presentation's date: 2010-12-14
    Presentation of work at congresses

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    En Tenerife, al igual que en el resto de las islas del Archipiélago Canario, los recursos hídricos superficiales son prácticamente inexistentes, siendo las aguas subterráneas las que aportan más del 90 % de los recursos hídricos que se consumen. En este contexto, el acuífero de Las Cañadas del Teide es, según el Plan Hidrológico Insular de Tenerife de 1996, la principal reserva de aguas subterráneas de la isla. Además, el acuífero de Las Cañadas posee una estrecha interacción con el sistema volcánico-hidrotermal del volcán Teide, que lo convierte en un potencial "trazador" de la actividad sismo-volcánica de la zona.

  • Flujo de agua subterránea en la parte central de la isla de Fuerteventura, archipiélago de Canarias, España

     Herrera Lameli, Christian; Custodio Gimena, Emilio
    El conocimiento de los Recursos Hídricos en Canarias: Cuatro Décadas despues del Proyecto SPA¿15
    p. 93-107
    Presentation's date: 2010-12-14
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    La isla de Fuerteventura es la más antigua del Archipiélago de Canarias y está constituida por materiales que reflejan eventos geológicos desarrollados desde el Cretácico Superior hasta el Reciente. Con el objetivo de evaluar el modelo hidrogeológico conceptual se ha simulado el flujo del agua subterránea mediante el código MODFLOW. La calibración se realizó a partir de los niveles piezométricos. Los resultados de las simulaciones muestran que el agua subterránea se mueve preferentemente a través de lavas de origen submarino situadas sobre rocas intrusivas.

  • Aguas subterráneas y humedales en zonas llanas

     Custodio Gimena, Emilio
    Congreso Internacional de Hidrología de Llanuras
    p. 21-31
    Presentation's date: 2010
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    Los humedales, en sus diversas formas, son importantes manifestaciones del agua en la Naturaleza. Proporcionan importantes servicios ambientales de gran interés para la vida y actividad humanas. Muchos humedales dependen en gran manera o totalmente del agua subterránea. Esto es tanto más cierto cuanto más árido en el territorio y entonces son ecológica y humanamente esenciales. Los humedales aparecen tanto en ambiente montañoso como de llanura. Aquí se da especial consideración a éstos últimos. Unos humedales son muy estables y otros notablemente fluctuantes, en cada caso con características asociadas a tener en cuenta y a preservar en la medida de lo posible. El agua subterránea es esencial al valor ecológico y humano de los humedales que dependen de ella, pero es también un recurso para satisfacer las necesidades de las actividades antrópicas. De ahí que exista un conflicto y una competencia, que requiere gestión y planificación para hacerlos compatibles dentro de un compromiso negociado y a ser posible de una complementariedad. En general es algo complejo y que requiere una visión a medio y largo plazo. Esta gestión está condicionada por no sólo por factores hidrológicos e hidrológicos, sino también económicos, sociales y políticos, y en el fondo subyacen comportamientos de naturaleza ética. La gestión es responsabilidad tanto de las Administraciones Públicas del Agua como de los usuarios de agua y la sociedad en general, que deben coparticipar y corresponsabilizarse, en un contexto bajo el principio de subsidiariedad, además de los de solidaridad y precaución. En el campo del aguas subterránea, aún se tiene poca experiencia, la cual requiere conocimiento suficiente y una visión a medio y largo plazo ante comportamientos y evoluciones que en general trascienden a los de la experiencia temporal común del ser humano.// Wetlands, in their different forms, are important water manifestations in Nature. They provide important environmental services for human life and activities. Many wetlands greatly or totally depend on groundwater. This is more valid the more arid is the area, and then they become essential elements for ecology and mankind. Wetlands appear in mountaneaous environments as well as in plains. These last will receive special consideration here. Wetlands may be quite stable or noticeably fluctuant, presenting in each situation associated characteristics to be considered and preserved as much as possible. Groundwater is essential to the ecological and human value of wetlands depending on it, but groundwater is also a resource to satisfy the needs of anthropic activities. From this can be inferred that there is a conflict and a concurrence, and this needs management and planning in order to make them compatible inside a trade–off, and, if it is possible, to make them complementary. Generally this is a complex task and requires a mid– and long–term vision. Management is conditioned not only by hydrological and hydrogeological factors, but by economic, social and political ones, and they are influenced by behaviours under ethic conditions. Management and policy is a responsibility of Public Water Administrations as well as water users and stakeholders, and society in general. They have to co–participate and take co–responsibility, in a context under the subsidiarity principle, further to those of solidarity and precaution. In the groundwater field, existing experience is still short. They should be accompanied by enough knowledge and mid– and long–term vision since behaviour and evolution often goes beyond common human temporal experience.