Actividades de divulgación

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Eventos, seminarios y talleres

Lanzamiento del Proyecto

El lanzamiento del proyecto se llevó a cabo el 7 de Agosto de 2018. El evento se realizó en el Centro Regional de Azuero de la Universidad Tecnológica de Panamá y se contó con la participación de la Ing. Julia Guardia, Secretaria Técnica del Consejo Nacional del Agua, además de autoridades locales, administrativos, profesores y estudiantes de la UTP de Azuero.

Charla a Estudiantes

En Octubre de 2018 el profesor Sidney Saavedra y la Ing. María Gabriela Castrellón participaron como invitados en una clase de la materia de aguas subterráneas impartida a los estudiantes de Licenciatura Ambiental. Durante la charla se les habló a los estudiantes sobre el proyecto en la sub-cuenca del río Estibaná, más específicamente se les explicó a los estudiantes los antecedentes y objetivos del proyecto con la finalidad de reclutar estudiantes tesistas que quisieran participar en el mismo.

Seminarios de Difusión

A principios de Marzo de 2020 de realizaron dos seminarios de difusión en el área de estudio para compartir avances del proyecto. El primer seminario se realizó en el municipio de Macaracas y estuvo dirigido a las autoridades locales y a moradores del distrito. El segundo seminario se llevó a cabo en la sede regional de la UTP de Azuero y estuvo dirigido a estudiantes, profesores y autoridades de la provincia de Los Santos. Durante los seminarios se presentaron resultados preliminares del proyecto y los estudiantes tesistas del proyecto tuvieron la oportunidad de presentar los avances de sus respectivos proyectos de tesis.

Simposio de Aguas Subterráneas

El 24 de Junio de 2021, en el marco del XVIII Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología (APANAC 2021) se organizó un simposio titulado «Las aguas subterráneas del arco seco: Un tesoro por explorar» en el que se contó con la participación de la Dra. Melisabel Muñoz, la Ing. María Gabriela Castrellón, el Dr. Jorge Leiva y la Dra. Laura Foglia. En el mismo se presentaron los resultados de las investigaciones en hidrogeología que se han llevado a cabo en la sub-cuenca del río Estibaná en Los Santos y Zaratí en Coclé.

Taller de Modelación de Aguas Subterráneas

Del 30 de Noviembre al 3 de Diciembre de 2021 se impartió un taller de formación profesionales a los estudiantes de la maestría científica en recursos hídricos de la UTP. En el taller se introdujo el tema de la modelación matemática de aguas subterráneas y se realizaron ejercicios prácticos con el software MODFLOW y datos de cuencas panameñas.

Participación en Congresos Nacionales e Internacionales

American Geophysical Union Fall Meeting (AGU 2021)

Simulation of Climate Change Impacts in the Water Balance of a Tropical Groundwater Basin in South-Central Panama

Autores

María G. Castrellón, Job O. Noel, S. Saavedra, Alberto E. Ruiz, Reinhardt Pinzón, Laura Foglia, José R. Fábrega

Resumen

En la región del Pacífico de América Central, la recarga de las aguas subterráneas se ve favorecida por eventos de lluvia de alta intensidad que ocurren principalmente en septiembre y octubre debido a la migración estacional de la zona de convergencia intertropical (ZCIT). En todos los trópicos, se espera que los eventos de lluvia de alta intensidad aumenten en frecuencia debido al cambio climático, favoreciendo así la recarga de aguas subterráneas en estas áreas. Para Panamá, los escenarios de cambio climático sugieren que las precipitaciones aumentarán hacia la segunda mitad del siglo XXI y que los eventos extremos serán más probables.
En la Región del Arco Seco, ubicada en el centro-sur de Panamá, los caudales disminuyen considerablemente durante la estación seca (enero-abril), por lo que las aguas subterráneas se utilizan en gran medida para el riego y el consumo humano en las zonas rurales. En general, esta zona de Panamá recibe el 90% de sus precipitaciones durante los meses húmedos y sólo el 10% durante los meses secos. Sin embargo, en la última década ha habido años en los que la estación seca ha durado entre 5 y 7 meses. A medida que los patrones de precipitación continúan cambiando debido al cambio climático, es crucial entender y cuantificar sus efectos en la recarga de las aguas subterráneas, los niveles de las aguas subterráneas y la interacción entre las aguas subterráneas y superficiales (GW-SW) para esta área de Panamá.
Se construyó un modelo numérico hidrogeológico de la subcuenca del río Estibaná (ERSC), ubicada en la Región del Arco Seco, utilizando MODFLOW. Los efectos del cambio climático en el balance hídrico de la ERSC se evaluaron utilizando proyecciones reducidas de la Fase 6 del Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados (CMIP6). Para el escenario de referencia, la recarga de aguas subterráneas en el ERSC corresponde a casi el 2,5% del total de las precipitaciones anuales. En cuanto a las interacciones GW-SW, se ha estimado que las contribuciones del acuífero al río oscilan entre 200 y 800 m3/día. Asimismo, las contribuciones del río al acuífero son del orden de 100 m3/día. Mediante el empleo de proyecciones climáticas reducidas, información sobre el volumen y el momento de la recarga de las aguas subterráneas, así como sobre las interacciones entre el agua subterránea y el agua de mar, se puede prever la disponibilidad futura de agua en la ERSC. Por lo tanto, este enfoque podría ser una herramienta valiosa para otras cuencas tropicales estacionalmente secas.

Detection of Fractured Basaltic Bodies for Aquifer Characterization in South Central Panama using 2D Electrical Resistivity Imaging

Autores

Alexis Mojica, María G. Castrellón, Alberto E. Ruiz, José R. Fábrega, Sidney Saavedra, Miguel Salceda, Eny Serrano, Alexander D. Esquivel

Resumen

En los últimos años, el cambio climático ha disminuido el acceso al agua durante la estación seca en la zona centro-sur del Istmo de Panamá. Mejorar el acceso al agua durante la estación seca implica depender en mayor medida de las fuentes de agua subterránea. Sin embargo, esta región de Panamá es compleja desde el punto de vista geológico y tectónico, y sus acuíferos de roca fracturada no han sido completamente caracterizados. Por lo tanto, la comprensión de la distribución espacial de los cuerpos geológicos fracturados es crucial para el desarrollo de políticas de gestión de recursos hídricos subterráneos y acuíferos para esta región de Panamá. La subcuenca de Estibana, ubicada en el centro-sur de Panamá, fue el sitio de estudio seleccionado. Para identificar cuerpos fracturados, se aplicó la técnica de imágenes de resistividad eléctrica 2D a lo largo de dos perfiles de 235 m de longitud. Se obtuvieron seudosecciones de los valores de resistividad eléctrica aparente con una matriz Wenner-Schlumberger. Se aplicó una inversión eléctrica 2D a estos dos conjuntos de datos utilizando BERT (Boundless Electrical Resistivity Tomography) que se basa en un método Gauss-Newton de suavidad restringida. La calidad de los datos de campo fue aceptable (<1%) y se obtuvieron valores bajos de ajuste chi-cuadrado ponderado por error (0,64 y 1,38). Además, se llevó a cabo una simulación avanzada basada en la discretización del subsuelo por métodos numéricos. A partir de la distribución de las secciones de resistividad verdadera del suelo se identificaron horizontes superficiales con valores bajos e intermedios de resistividades calculadas (4 – 22,8 ohm-m). Este rango de resistividades suele estar asociado a rocas sedimentarias como pizarras y areniscas, típicas del Valle de Macaracas. Además, se encontró una fuerte anomalía eléctrica (54,45 – 130 ohm-m) entre 10 y 20 metros por debajo de la superficie del suelo, lo que indica fuertemente la presencia de un cuerpo basáltico en profundidad. También fue posible identificar zonas de fractura relacionadas con una falla regional de orientación noroeste correspondiente a un lecho de río cercano. La simulación directa mostró que la respuesta del modelo (datos de campo sintéticos) coincidía con los datos de campo medidos. Estos resultados ayudarán a comprender cómo las fracturas afectan a las interacciones entre las aguas superficiales y las subterráneas en esta subcuenca en particular y, por lo tanto, informarán el desarrollo de un modelo numérico de aguas subterráneas para esta zona de Panamá.

DetectionPoster AGU_2021

1st Conference on Hydrogeophysics (NSG 2021)

Geophysical characterization of near-surface formations in the La Villa River catchment (Los Santos, Panama)

Autores

F. Rejiba, A. Mojica, M. Schmutz, A. Ruiz, M. G. Castrellón, J. L. De Guevara, S. Saavedra, J. Fábrega, C. Finco, C. Schamper, L. H. Cavalcante Fraga, M. Llubes

Resumen

Se sabe que la región del Pacífico central (Panamá) sufre de escasez de agua durante los períodos de sequía prolongada. Las interacciones y la dinámica de las aguas subterráneas y superficiales, proporcionadas por modelos conceptuales o numéricos, son cruciales para la gestión de los recursos hídricos. A escala regional, estos modelos carecen generalmente de información estructural sobre la variabilidad interna de las formaciones cercanas a la superficie. La espacialización de las observaciones directas de los escasos sondeos sólo puede lograrse mediante investigaciones geofísicas. El objetivo de este trabajo es caracterizar, en la cuenca subterránea de La Villa, el acuífero cercano a la superficie situado en el horizonte laterítico utilizando imágenes de resistividad eléctrica (ERI), sondeos eléctricos verticales (VES) y sondeos electromagnéticos en el dominio del tiempo (TDEM). Este estudio de caso ilustra la relevancia del uso acoplado de ERI, TDEM y VES para describir la variabilidad cercana a la superficie debido a la lixiviación del horizonte laterítico, así como el nivel de la capa freática.

XVIII Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología (APANAC 2021)

Algunas de las presentaciones se pueden ver en el siguiente enlace: Ver video de presentaciones en el congreso

Las aguas subterráneas en el Arco Seco de Panamá: Un tesoro por explorar

Autores

M. G. Castrellón, M. Muñoz, G. Guerra-Chanis, J. A. Leiva, L. Foglia, J. Fábrega

Resumen

El Arco Seco de Panamá está ubicado en las provincias de Herrera, Los Santos y Coclé. Tiene la precipitación anual más baja del país, con un máximo de 400 mm (temporada seca) y 1600 mm (temporada lluviosa). La deforestación y la construcción descontrolada de pozos afecta el suelo y la disponibilidad de aguas subterráneas. Investigaciones hidrogeológicas y pedológicas son la base para el desarrollo de planes de uso de suelo y de manejo del recurso hídrico. Dos proyectos se llevan a cabo en esta región, uno en la subcuenca del río Estibaná (SRE), y otro en la subcuenca del río Zaratí (SRZ), en Los Santos y Coclé, respectivamente. Datos geológicos, incluyendo mapas y registros de perforación se utilizaron para identificar las principales unidades hidrogeológicas del área de estudio. La interacción entre aguas superficiales y subterráneas se evaluó a partir de mediciones de caudales en ríos y niveles piezométricos en pozos. Los resultados indican que el nivel piezométrico es somero (~10 m) para ambas subcuencas y los ríos ganan agua del acuífero. Los suelos de la subcuenca del río Zaratí se clasificaron usando técnicas de prospección de barreno en 136 puntos. Los suelos Ultisoles de la parte alta tienen una conductividad hidráulica lenta mientras que en la parte media son más antiguos con una baja infiltración. Los suelos Entisoles e Inceptisoles, con alto contenido orgánico, predominan en la cuenca alta.

Estimación y análisis de la demanda hídrica de la subcuenca del Río Estibaná como parte del balance hídrico (2018-2019)

Autores

A. Martínez, Z. Rodríguez, J. Fábrega

Resumen

La subcuenca del río Estibaná tiene una superficie 296 km2 y está ubicada dentro de la cuenca del río La Villa, provincia de Los Santos, en el Arco Seco, región con menos disponibilidad hídrica del país, con precipitaciones promedio de 1400 mm/año. Su población depende de la agricultura y ganadería principalmente. Actualmente se suministra agua a la población mediante acueductos rurales, plantas potabilizadoras y pozos. El problema radica en las épocas secas, especialmente, en los años que se da el fenómeno de El Niño, provocando sequías extensas. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar la demanda hídrica en tres sectores (población, ganadería y agricultura) para el período de abril 2018 y marzo 2019 (año hidrológico). La población estimada a 2020 fue de 9285 habitantes. En 2018 se registraron 32000 bovinos y 890 hectáreas de cultivo. La demanda ganadera fue calculada en base al crecimiento, edad y temperatura, donde se estimó un consumo per cápita para tres escenarios; donde el valor promedio fue de 79 L/bov-día. La demanda agrícola tomó de referencia la evapotranspiración potencial, coeficientes de cultivo y eficiencia de riego, superficie sembrada y períodos de crecimiento. Se obtuvo una demanda total de 6.32 Mm3/año donde el mayor consumo se da en la agricultura con un 81%. No obstante, la demanda hídrica en los meses críticos es de 1.58 M, donde el caudal del río disminuye y los pozos y plantas potabilizadoras disminuyen la capacidad de abastecimiento, por lo que es necesaria una gestión eficiente del recurso hídrico.

Identificación de áreas de recarga a través de un modelo hidrológico en la región del Arco Seco de Panamá

Autores

J. Noel Amaya, M. G. Castrellón, J. Fábrega

Resumen

Las variaciones del ciclo hidrológico en los mecanismos de recarga de las aguas subterráneas están poco estudiadas en los países tropicales como Panamá. En las últimas décadas, regiones del país como el Arco Seco, han enfrentado sequías y problemas de suministro principalmente debido a alteraciones antropogénicas y efectos del cambio climático. Igualmente, las áreas de recarga de aguas subterráneas no están bien definidas y ha existido una explotación desordenada de las aguas subterráneas produciendo un aumento de extracciones, afectando su calidad y cantidad. Esta investigación tiene como objetivo comprender las interacciones de variables hidrometeorológicas a través de la aplicación del modelo hidrológico SWAT+ para identificar áreas de recarga en la cuenca del río La Villa. Datos meteorológicos genéricos, e información de la Cuenca se combinan para generar Unidades de Respuesta Hidrológica para proporcionar un análisis espacial y físico de los mecanismos de recarga en la región. Los resultados presentan que la mayoría de las áreas de recarga en la zona de estudio están cambiando su uso de suelo, utilizándolo en mayor medida para la agricultura y la ganadería. Estas actividades tienen un impacto en la cubierta forestal y alteran significativamente la capacidad de infiltración del suelo y, por lo tanto, afectan la recarga de aguas subterráneas. A través de esta investigación se busca potenciar la gestión de los recursos hídricos y las políticas de uso de la tierra para garantizar un uso sostenible de las zonas de recarga de aguas subterráneas en la región.

Impacto de la cobertura boscosa y uso de suelo sobre la textura y conductividad hidráulica del suelo en la subcuenca del río Estibaná

Autores

A. González, G. Rodríguez, J. Fábrega

Resumen

La subcuenca del río Estibaná, está ubicada en la provincia de Los Santos, siendo el principal afluente del río La Villa. Se caracteriza por tener precipitaciones promedio de 1400 mm/ año y décadas de una intensa degradación ambiental producto de la actividad agropecuaria de forma extensiva, hacen de ésta, una zona atractiva para estudiar el impacto de estas prácticas sobre la textura de suelo y la conductividad hidráulica. De allí, que el objetivo del presente trabajo fue evaluar estos impactos a través de las clases texturales y estimación de infiltración. La metodología consistió en tomar muestras de suelo en 54 puntos del área de estudio, para la determinación de su textura por el método de Bouyoucos. Igualmente se realizaron estimaciones de tasa de infiltración, mediante la utilización de un infiltrómetro tipo Minidisk. Los datos resultantes fueron analizados con herramientas informáticas como programas en R para la obtención del triángulo de textura bajo los parámetros del USDA, el software MACROS (conductividad hidráulica) y ArcGis (SIG). Las clases texturales con mayor distribución espacial sobre la subcuenca fueron: franco arenoso (35.9%) y franco (19.3%). Estos resultados, según el Soil Survey Division Staff de los Estados Unidos, representan valores altos (43%) y moderadamente altos (55%). Estos valores indican que los suelos encontrados poseen la capacidad de cumplir su función de conductividad hidráulica. Sin embargo, el mal uso de suelo y cobertura boscosa, puede reduce considerablemente las zonas con conductividades altas como lo es la parte media de la subcuenca.

Uso de la tomografía de resistividad eléctrica 2D para la detección de una zona de falla y la roca intrusiva alterada en la región de San Luis, sector noreste de la Sub-cuenca del Río Estibaná

Autores

A. Mojica, A. E. Ruíz, M. G. Castrellón, J. Fábrega, S. Saavedra, M. Salceda, C.
Ho, K. Rodríguez

Resumen

El presente trabajo estuvo focalizado en delinear la zona de falla y el manto rocoso intrusivo alterado en la parte noreste de la sub-cuenca del Río Estibaná, área central de Panamá, a través del método tomográfico de resistividad eléctrica 2D. Esta zona, se ubica dentro de la falla regional Ocú-Parita específicamente en el sector denominado San Luis, provincia de Los Santos, Panamá. Identificar y definir este tipo de formaciones geológicas puede jugar un rol muy importante en la comprensión del contexto hidrogeológico de la zona de San Luis ya que se hace posible tener una idea de la capacidad de almacenamiento o reservorio de agua subterránea, señalando también que la detección de la falla geológica que atraviesa la zona guarda una importancia notable como elemento de área de recarga natural de los acuíferos que caracterizan el área de interés. Un total de dos perfiles de 235 m de longitud fueron seleccionados para explorar las formaciones geológicas propias de la zona y con ello, parametrizar el manto rocoso intrusivo alterado a través de un proceso de inversión 2D de valores de resistividad eléctrica aparente obtenidas en ambos perfiles. Posterior a la configuración apropiada de los parámetros de adquisición y geométricos, y la selección óptima de los parámetros de inversión, se obtuvieron los modelos respectivos de resistividad eléctrica calculada, los cuales presentaban una buena correlación con las características geológicas conocidas, obteniéndose valores bajos de chi cuadrado (<0.51) siendo éste un buen indicador de error de cálculo para ambos en la resolución del problema inverso 2D. El código de inversión utilizado en este trabajo fue el Boundless Electrical Resistivity Tomography (BERT) el cual se encuentra basado en el método de elementos finitos como técnica de modelado directo; el proceso de inversión se basa en el método de Gauss-Newton de suavizado restringido. Los resultados obtenidos en ambas pruebas mostraron una buena correlación con la distribución espacial de las rocas intrusivas alteradas y una clara identificación de la zona de falla geológica. Adicionalmente, y con la finalidad de reforzar los resultados obtenidos, se utiliza un diseño geológico para correlacionar los datos obtenidos en campo y proyectar un modelo teórico acorde a los datos experimentales que permita definir las condiciones estructurales y sísmica como un elemento influyente en la dinámica hidrogeológica aplicable a otros sectores dentro de otras cuencas hidrográficas y sectores similares.

Paleocauce y Reducto Lacustre La Mesa en el Plioceno

Autores

A. E. Ruíz, A. Mojica, M. G. Castrellón, J. Fábrega

Resumen

Los paleocauces son cuerpos o fracciones de cauces antiguos abandonados por fenómenos de sequías o cambios en la tectónica regional que impactaron la dinámica y geometría de un río. Estos cuerpos pueden ser abiertos o finalmente cubiertos por otros sedimentos que los convierte en potenciales reservorios de aguas subterráneas o depósitos minerales entre otros. Estas formaciones se encuentran en cuencas que durante su desarrollo, han experimentado deformaciones causadas por la actividad tectónico-volcánica en combinación con fenómenos climáticos regionales.
La crisis del recurso hídrico a nivel nacional ha incrementado la perforación de pozos en las ultimas décadas, con énfasis en la región central de Azuero, donde las precipitaciones son variables y afectan significativamente el volumen de agua superficial disponible durante la época seca. Aún así, los programas para abastecimiento y perforación de pozos continúan sin una clara definición o caracterización de los acuíferos. Por eso, para garantizar la explotación eficiente y sostenible de los recursos hídricos subterráneos, es importante mejorar el conocimiento de las unidades geológicas y sus características hidrogeológicas.
En Panamá, se acrecienta la necesidad de impulsar nuevas metodologías en la búsqueda, explotación y administración de reservorios de agua para el abastecimiento eficiente, por lo que mejorar los procesos de detección y definición de estos acuíferos mediante estudios geológicos, antes del desarrollo de programas masivos de perforaciones, aumentará la capacidad de diagnóstico sobre el comportamiento y la vida útil del acuífero, así como el uso de medidas preventivas contra contaminaciones que limitará de manera considerable los riesgos y fallos durante el proceso.
En este caso particular, el trabajo regional de campo se enfocó en fortalecer el conocimiento acerca del origen geológico y el comportamiento hidrogeológico de las formaciones rocosas localizadas en el sector de La Mesa de Macaracas en la Provincia de Los Santos. El análisis se llevó a cabo incorporando estudios de registros de pozos y perforaciones en el área, los cuales suministraron algunos datos sobre la estructura de las unidades o rocas existentes a profundidad. Entre el 2018 y 2020, se llevaron a cabo reconocimientos superficiales, exploración geológica regional, extrapolando fenómenos y elementos externos que coinciden con los actuales depósitos de secuencias sedimentarias no consolidadas reconocidas en el sector. Lo anterior, parece avalar la hipótesis de la formación de La Mesa, durante procesos tectónicos y de paroxismo geológico ocurridos en la postrimería del Mioceno. El modelo geológico apoyado con estudios de geofísica, permitió fortalecer el concepto de la existencia de un Paleocauce y Reducto Lacustre en el sector de nominado La Mesa de Macaracas.
El Paleocauce La Mesa y su modelo hidrogeológico de comportamiento ayudará a implementar metodologías similares en otras áreas de riesgo y necesidad hídrica del país.

1st IAHR Young Professionals Congress (2020)

Water Balance of the Estibaná Sub-Catchment in Panama

Autores

Arcenio A. Martínez, Zuri S. Rodríguez, María G. Castrellón Romero

Resumen

La subcuenca Estibaná (ESC) tiene un área de 296 km2, y está ubicada dentro de la región del Arco Seco, en el centro-sur de Panamá. Los principales usos del agua en la ESC son el consumo humano y la agricultura. Debido a un aumento en el consumo de agua y a un clima más extremo, probablemente debido al cambio climático, la necesidad de seguridad hídrica se ha vuelto imperativa para esta región. Por ello, y en el ámbito de un trabajo más amplio, se ha calculado un balance hídrico para esta subcuenca para el año hidrológico 2018-2019. El balance hídrico muestra que la Precipitación es el único aporte de agua, y que la Evapotranspiración (ETR) corresponde al 67% de la precipitación. En consecuencia, durante la estación seca (diciembre-abril) existe un déficit entre la oferta y la demanda. Esta situación hace que asegurar la disponibilidad de agua en esta región, esté en función de políticas eficaces de ahorro de agua, basadas en una gestión integrada de los recursos hídricos (GIRH).

American Geophysical Union Fall Meeting (AGU 2019)

Simulation of climate change effects on surface water-groundwater interactions in a fractured rock tropical basin

Autores

María G. Castrellón Romero, Marina R. L. Mautner, Brad T. Gooch, Laura Foglia

Resumen

Las aguas subterráneas de las regiones tropicales se recargan debido a los eventos de lluvia de alta intensidad. El cambio climático va a aumentar la frecuencia de estos eventos de lluvia de alta intensidad en los trópicos. Por lo tanto, el cambio climático va a favorecer la recarga de las aguas subterráneas en las zonas tropicales. Sin embargo, el efecto del aumento de la recarga en las interacciones entre las aguas superficiales y las subterráneas en los acuíferos tropicales es poco conocido.
En este estudio de caso de la Región del Pacífico Central de Panamá, se desarrolló un modelo numérico de aguas subterráneas utilizando MODFLOW para investigar cómo el aumento de la recarga durante los meses húmedos afecta el momento y la cantidad del flujo base durante los meses secos. El aumento de la recarga debido al cambio climático se representó aumentando y disminuyendo la recarga de referencia de los meses húmedos y secos, respectivamente.

Hydrogeophysical characterization of intrusive bodies in the tropics: Upper Estibana sub-catchment case study

Autores

Alexis Mojica, María G. Castrellón Romero, Alberto E. Ruiz, Sidney Saavedra, Miguel Salceda, Eny Serrano, José R. Fábrega

Resumen

En las zonas tropicales, los cuerpos intrusivos aflorantes pueden estar muy meteorizados, lo que aumenta su potencial hidrogeológico. Las capas intrusivas poco profundas e intemperizadas, conocidas como regolito, tienen un rendimiento muy bajo, sin embargo, identificar la ubicación y extensión de estas capas es crucial para asegurar la disponibilidad de agua en zonas rurales con escasez de agua. La subcuenca de Estibaná es una zona rural, estacionalmente seca, situada en el centro-sur de Panamá. Se utilizaron técnicas de tomografía de resistividad eléctrica (ERT) y de sondeo electromagnético transitorio (TEM) para identificar la estratigrafía y explorar las propiedades hidrogeofísicas de los cuerpos intrusivos del sitio Faldar, ubicado en la subcuenca superior de Estibaná. En el sitio se desarrollaron tres sondeos ERT de 235 m de longitud y tres sondeos TEM con bucles de 50 m x 50 m. Se utilizó la configuración de electrodos híbridos de Wenner-Schlumberger y la norma L2 como restricción en el método de inversión de mínimos cuadrados regularizados para ERT. Este análisis dio como resultado un horizonte superficial de baja resistividad eléctrica (<3 Ω.m) en la dirección suroeste-noreste. Esta anomalía eléctrica está asociada a un cuerpo intrusivo meteorizado que una vía de flujo preferente para la recarga de agua subterránea. Por otra parte, para los sondeos TEM, la respuesta transitoria E(t) se transformó en valores de resistividad eléctrica aparente mediante una ecuación asintótica. A continuación, los valores se invirtieron mediante el método de Levenberg-Marquardt modificado. Los resultados de los sondeos TEM revelan la existencia de 2 horizontes: Una primera capa de alta conductividad eléctrica, seguida de una capa de baja conductividad, posiblemente impermeable.

Hydrogeophysical_Poster AGU 2019

VII Congreso Internacional de Ingeniería, Ciencias y Tecnología (IESTEC 2019)

Estimación y análisis de la demanda de agua como parte del balance hídrico de la subcuenca del río Estibaná

Autores

Arcenio Martínez, Zuri Rodríguez, José Fábrega

Resumen

Esta investigación se enfoca en lograr una gestión más sostenible del recurso hídrico en la región del Arco Seco, específicamente en la subcuenca del río Estibaná, en la provincia de Los Santos. Esta subcuenca de 296 km2 presenta problemas de escasez en varias zonas, principalmente en la época seca. Esto ha provocado el uso de fuentes de agua subterránea mediante la perforación de pozos de forma poco coordinada.
El presente estudio tiene como objetivo la estimación del volumen de agua necesaria para abastecer la demanda tanto para consumo poblacional como agrícola. La metodología utilizada consistió en realizar un análisis del comportamiento demográfico utilizando datos del Instituto Nacional de Estadística y Censo (INEC) de Panamá, y la confección de un mapa de uso de suelo a través del programa ArcGIS 10.5. basado en datos de cobertura boscosa de MIAMBIENTE del año 2012. Este análisis dio como resultado un consumo poblacional de 1 026 165.67 m^3⁄año y de agua para cultivo de arroz y maíz de 13 002 897.6 m^3⁄ (año ) y 8 959 986 m^3⁄año respectivamente. Estos cultivos fueron analizados por ser los más comunes dentro del área de estudio.
Producto de esta investigación se obtuvo que la mayor demanda de agua en esta subcuenca es debido a la actividad agrícola. Sin embargo, una limitación de esta investigación es que los resultados obtenidos fueron aproximaciones dependientes tanto de las proyecciones suministradas por el INEC para el caso del consumo poblacional, como de la exactitud de los coeficientes de consumo por rubro obtenidos de la literatura. Próximamente, se harán encuestas en la zona para verificar la demanda (principalmente agrícola), adicional a un balance hídrico que permita una mejor estimación de la capacidad de oferta hídrica de esta cuenca.

Textura de suelo y conductividad hidráulica de la subcuenca del río Estibaná

Autores

Alexandra González, Gerald Rodríguez, José Fábrega

Resumen

Esta investigación realizada en la subcuenca del río Estibaná, se concentró en la medición de la tasa de infiltración, con el propósito de obtener un mapa de isolíneas de infiltración para analizar el movimiento de las aguas. Este parámetro es un elemento fundamental en los procesos de recarga de acuíferos, ligada a la remoción del agua en capas superiores del suelo y dependiente de la textura y tipo de suelo presentes. Se realizaron estimaciones de tasa de infiltración en 52 puntos del área de estudio, mediante la utilización de un infiltrómetro tipo Minidisk (decagon divices). Con este equipo se registró la variación de una columna de agua sobre el suelo analizado a intervalos constantes de tiempo. Igualmente, se tomaron muestras de suelo, para la determinación de su textura mediante análisis de granulometría. Los datos resultantes fueron analizados con diferentes herramientas informáticas como el software MACROS (conductividad hidráulica), QGIS (SIG) y programación en R para la obtención del triángulo de textura bajo los parámetros del USDA. Con los resultados de conductividad hidráulica se construyó un mapa de isolíneas que arrojó valores de conductividad hidráulica entre altos y moderadamente altos, según los rangos establecidos por el Soil Survey Division Staff de los Estados Unidos. La mayor conductividad hidráulica se obtuvo en la parte media de la subcuenca. Un 80% de las texturas de suelo encontradas fueron: franco limoso, franco y franco arenoso. El resto de los suelos presentó texturas franco arcilloso limoso, arcilloso y franco arcilloso. Con estos resultados se comprobó que la conductividad hidráulica está relacionada directamente con la textura de los suelos, ya que la zona media de mayor conductividad estaba conformada por suelos franco arenoso, los cuales presentan menor resistencia al paso del agua. Existe una alta probabilidad que estos resultados (alta conductividad, suelo franco arenosos) se relacionen con posibles zonas de recarga de acuíferos en el área.

38th IAHR World Congress (2019)

Groundwater Model of a Fractured Rock System as a Tool for Groundwater Management: The Estibaná Sub-Catchment, Azuero Peninsula, Panama

Autores

María Gabriela Castrellón Romero, Laura Foglia, Sidney Saavedra, Alexis Mojica, Alberto Ruíz, José R. Fábrega

Resumen

Panamá cuenta con abundantes recursos hídricos; la precipitación media anual es de 2.924 mm/año. Sin embargo, la falta de conocimiento de este recurso ha llevado a tomar malas decisiones de gestión y, como consecuencia, algunas partes del país sufren escasez de agua en años más secos que la media. Las aguas subterráneas son de particular interés para nosotros ya que las comunidades rurales de Panamá dependen en su mayoría de este recurso para abastecer sus necesidades, especialmente dentro de la Región del Pacífico Central del país, donde la estación seca puede extenderse hasta siete (7) meses durante los años de El Niño. Por lo tanto, la investigación de fuentes alternativas de agua, como las aguas subterráneas, es crucial para asegurar la disponibilidad de agua para las generaciones actuales y futuras. El objetivo de este proyecto es estudiar las aguas subterráneas de una pequeña cuenca dentro de la Región del Pacífico Central, la subcuenca Estibaná, ubicada en el Distrito de Macaracas, Provincia de Los Santos. En la etapa inicial del proyecto, realizamos exploraciones geológicas y geofísicas y recogimos datos de cantidad y calidad de agua subterránea como primer paso para construir un modelo numérico robusto de agua subterránea del área de estudio. Este documento presenta un resumen de nuestros hallazgos en forma de modelo conceptual hidrogeológico preliminar. Una vez construido el modelo numérico, podremos simular diferentes escenarios de gestión y cambio climático que ayudarán a los gestores del agua a tomar decisiones más informadas.