Modelo matemático de flujo de la masa de agua subterránea Mesozoico de Cheste (Valencia, España)

[ES] La masa de agua subterránea Mesozoicos de Cheste, ubicada en la Demarcación Hidrográfica del Júcar, es una masa de nueva delimitación en el nuevo Plan Hidrológico 22/27. Debido a su complejidad geológica e hidrogeológica, esta masa ha sido poco estudiada, lo que motiva la realización del presente Trabajo Final de Máster. El objetivo principal de este trabajo es definir, caracterizar y mejorar el conocimiento geológico e hidrogeológico de la masa de agua. Para ello, se ha desarrollado un modelo matemático de flujo de agua subterránea de la masa utilizando el código MODFLOW (McDonald & Harbaugh, 1984) bajo la interfaz gráfica de usuario ModelMuse (Winston, 2009). El estudio parte de una revisión exhaustiva sobre la geología e hidrogeología de la zona para recopilar toda la información disponible. A partir de esta información, se construye un modelo conceptual que permite definir y caracterizar el funcionamiento hidrogeológico de la masa de agua subterránea. Dada la complejidad estructural de la zona, se ha prestado especial atención a la caracterización de las unidades hidrogeológicas. Esta complejidad estructural y la falta de continuidad hidráulica han generado una cierta incertidumbre en cuanto al funcionamiento hidrogeológico de la masa, lo cual se refleja en los continuos ajustes realizados en la delimitación de la masa en los planes hidrológicos anteriores. En cuanto a la hidrogeología, se han identificado un total de ocho unidades hidrogeológicas, de las cuales cinco son acuíferas que contienen pozos de extracción. En régimen estacionario, las entradas al sistema provienen de la precipitación de lluvia, mientras que las salidas son por transferencias laterales hacia la masa de agua subterránea Plana de Valencia Norte, en dirección SE. En régimen transitorio, se incorporan la recarga por retornos de riego y la influencia de los bombeos. Durante la etapa de calibración del modelo, se busca reproducir los niveles piezométricos observados para simular lo más fielmente posible el comportamiento hidrogeológico de la masa. El modelo calibrado se utiliza para estimar los recursos hídricos en régimen transitorio mediante un balance hídrico, así como para evaluar el estado cuantitativo de la masa. El balance hídrico para el periodo transitorio de 2005/06 a 2021/22, considerado representativo de las condiciones actuales, los recursos disponibles se estimaron en 8.94 hm3/año, mientras que las explotaciones fueron 11.59 hm3/año. Después de evaluar las transferencias laterales, el consumo de las reservas se evaluó en 2.64 hm3/año. Se concluye que la masa se encuentra en un mal estado cuantitativo, con un índice de explotación de 1.3, lo que indica que es necesario reducir las extracciones para mejorar su estado. En resumen, este modelo representa una herramienta útil y eficaz para las administraciones competentes, ya que puede contribuir a la toma de decisiones y a la mejora de una futura gestión y planificación sostenible de los recursos hídricos de la masa Mesozoicos de Cheste.

[EN] The groundwater body Mesozoicos de Cheste, located in the Hydrographic Demarcation of the Júcar, is a newly delimited body in the new Hydrological Plan 22/27. Due to its geological and hydrogeological complexity, this body has been little studied, which motivates the realization of this Master s Final Project. The main objective of this work is to define, characterize and improve the geological and hydrogeological knowledge of the water body. To do this, a mathematical model of groundwater flow of the body has been developed using MODFLOW code (McDonald & Harbaugh, 1984) under the graphical user interface ModelMuse (Winston, 2009). The study is based on an exhaustive review of the geology and hydrogeology of the area to collect all the available information. From this information, a conceptual model is built that allows to define and characterize the hydrogeological functioning of the groundwater body. Given the structural complexity of the area, special attention has been paid to the characterisation of the hydrogeological units. This structural complexity and the lack of hydraulic continuity have generated a certain uncertainty regarding the hydrogeological functioning of the mass, which is reflected in the continuous adjustments made to the delimitation of the mass in previous hydrological plans. Regarding hydrogeology, a total of eight hydrogeological units have been identified, of which five are aquifers containing extraction wells. In the steady state, the inputs to the system come from the precipitation, while the outputs are through lateral transfers to the Plana de Valencia Norte groundwater mass, in a SE direction. In the transient conditions, recharge from irrigation returns and the influence of pumping are incorporated. During the calibration stage of the model, the aim is to reproduce the observed piezometric levels to simulate the hydrogeological behaviour of the mass as closely as possible. The calibrated model is used to estimate water resources in a transient condition by means of a water balance, as well as to assess the quantitative status of the mass. The water balance for the transitional period from 2005/06 to 2021/22, considered representative of current conditions, the available resources were estimated at 8.94 hm3/year, while the exploitations were 11.59 hm3/year. After evaluating the lateral transfers, the consumption of the reserves was assessed at 2.64 hm3/year. It is concluded that the mass is in a poor quantitative state, with an exploitation index of 1.3, indicating that it is necessary to reduce extractions to improve its status. In summary, this model represents a useful and effective tool for the competent administrations, as it can contribute to decision-making and to the improvement of future sustainable management and planning of the water resources of the Mesozoicos de Cheste mass.