Definición, caracterización y evaluación de los recursos hídricos de las masas de agua subterránea de Quibas (Alicante-Murcia, España)

Abstract

[ES] La masa de agua subterránea de Quibas presenta continuidad hidrogeológica entre las demarcaciones hidrográficas del Júcar y del Segura, lo que supone una complejidad añadida en la evaluación y asignación de los recursos hídricos según la demarcación. Con el fin de adoptar una gestión eficiente y sostenible, este trabajo define y caracteriza esta masa para evaluar los recursos hídricos subterráneos mediante la realización de un modelo numérico de flujo con la plataforma ModelMuse (Winston, 2009) y el código MODFLOW (McDonald & Harbaugh, 1984).

Por lo que la hidrogeología sugiere, se da como válida la hipótesis de que no existen transferencias laterales entre masas vecinas. Se han identificado un total de cuatro unidades hidrogeológicas de origen carbonatado relevantes para el funcionamiento hidráulico de la masa. Estas son las calizas arrecifales del Eoceno medio, las calizas organógenas del Oligoceno, las calcarenitas del Mioceno y las dolomías y calizas del Liásico. Estas últimas forman parte del alóctono subbético que se superpone al autóctono prebético. Dicha configuración provoca un cambio del funcionamiento predominante del acuífero de tipo libre a semiconfinado debido a la presencia de materiales impermeables en la base de esta unidad suprayacente.

El flujo de dirección y sentido NE-SO preferencial se ve interrumpido por la presencia de fallas estructurales que actúan como barreras hidráulicas que permiten reconocer la masa según cinco dominios hidrogeológicos que presentan cierto grado de conexión hidráulica entre ellos: Umbría, Madara, Chinorlet, Collado del Rey y Chícamo. La alimentación de la masa procede exclusivamente de la recarga producida por la infiltración de lluvia y de excedentes de retorno de riego. No se ha identificado ninguna relación río-acuífero y se reconoce el Manantial del Chícamo como la única salida natural del sistema. En régimen alterado, los bombeos constituyen otra salida del sistema. Para la calibración del modelo se dispone de 14 piezómetros y de una serie del caudal aforado del Manantial del Chícamo. La calibración se realiza en régimen transitorio por la insuficiencia de datos en régimen natural.

La evaluación de los recursos hídricos por demarcación se basa en la realización de balances hídricos en régimen natural y alterado. Según el periodo transitorio 2002/03-2019/20, considerado como representativo de la situación de las extracciones actuales, los recursos disponibles se estiman en 2.25 y 2.21 hm3/a para la cuenca del Júcar y Segura, respectivamente. Los resultados del índice de explotación indican que la masa se encuentra en mal estado cuantitativo en ambas demarcaciones, un estado que podría presentar mejoras con la disminución de las extracciones. Por lo que respecta a los recursos totales almacenados, estos se estiman en 963.35 hm3 para septiembre de 2020. Finalmente, para satisfacer las demandas actuales se necesita una media de 5.11 hm3/año, con atribuciones del 63% y 37% para las cuencas del Júcar y del Segura, respectivamente.

[EN] The Quibas groundwater body presents hydrogeological continuity between the Júcar and Segura Basin Districts which is a factor that gives an added complexity in the evaluation and allocation of water resources according to the district. To adopt efficient and sustainable management, this work defines and characterizes this body to assess groundwater resources through the performance of a numerical flow model with the ModelMuse platform (Winston, 2009) and MODFLOW (McDonald & Harbaugh, 1984).

According to the hydrogeologic setting, it is validated the hypothesis that there are no lateral flux transfers with other groundwater bodies. The hydrogeological behaviour of the system is determined by the presence of four hydrogeological units. These are the middle Eocene reef limestones, the Oligocene organogenic limestones, the Miocene calcarenites, and the Liasic dolomites and limestones. This last one is part of the allochthonous Subbetic that overlies the autochthonous Prebetic. This configuration causes a change of the predominant functioning of the aquifer from free to a semi-confined type due to the presence of impermeable materials in the base of this overriding unit.

The preferential NE-SW flow direction is interrupted by structural faults that act as hydraulic barriers. This setting allows the recognition of the groundwater body according to five hydrogeological domains with certain hydraulic connections among them. These domains are called Umbría, Madara, Chinorlet, Collado del Rey and Chícamo. The origin of the resources comes exclusively from the recharge produced by the infiltration of rainfall and irrigation return surpluses. No river-aquifer relationship has been identified. However, the Chícamo spring is acknowledged as the only natural outlet of the system. In an altered regime, the pump extractions configure an additional outlet of the system. Due to the lack of steady-state data, the calibration was performed in the transient state with 14 piezometers and a series of the gauged flow of the Chícamo spring.

The evaluation of water resources by demarcation is based on water balances in steady and transient states. According to the transient period 2002/03-2019/20, which is considered as representative of the current situation of water demands, the annual average available resources are 2.25 and 2.21 hm3/year for the Júcar and Segura basins, respectively. The results of the exploitation index indicate that the Quibas groundwater body has a poor quantitative condition in both districts, being a condition that could be improved by a reduction of the abstractions. Regarding the total stored resources, these are estimated at 963.35 hm3 for September 2020. Finally, to meet the current demands it is needed an average of 5.11 hm3/year, with attributions of 63% and 37% for the Jucar and Segura basins, respectively.