Recursos hídricos subterráneos en el acuífero del delta del Llobregat (Barcelona)
Recursos
Volver
Download the practice
Responsables de la práctica innovadora :
Enric Queralt – equeralt@cuadll.org
La explotación continua de los recursos hidrogeológicos del acuífero del delta del Llobregat ha mermado los niveles piezométricos y ha causado la intrusión salina. La Agencia Catalana del Agua junto con la comunidad de Usuarios del Delta del Llobregat han impulsado y desarrollado múltiples actuaciones para la mejora de la calidad y la cantidad de los recursos del acuífero del delta.
Las balsas de recarga son un conjunto de balsas que integra la balsa de sedimentación y la balsa de infiltración, son obras similares a los humedales. En ellas se consigue mejorar la calidad del agua antes de ser infiltrada. El agua que pasa por las balsas procede de un canal secundario desviado del río Llobregat.
La sobrexplotación favoreció la entrada de agua marina hacia el acuífero. La solución propuesta para afrontar el problema fue una barrera hidráulica. El proyecto se dividió en dos fases, la primera empezó inyectando 50% de agua regenerada y 50% agua de la red en 4 pozos de inyección, rápidamente pasó a inyectarse 100% de agua regenerada de la EDAR del Baix Llobregat. La segunda fase aún no ha finalizado y se prevé posteriormente a la ampliación de la EDAR del Baix Llobregat un caudal de inyección de 15.000 m3/día.
Ambas actuaciones requieren de unas condiciones geográficas concretas. Mientras las balsas de sedimentación puede ser una actuación más accesible y reproducible en diversos entornos, la barrera contra la intrusión salina requiere una problemática muy concreta y una mayor exigencia de inversiones. Ambas son propuestas replicables en la región SUDOE, pero es importante evaluar su idoneidad de estas actuaciones frente a la instalación de otras iniciativas que afronten la problemática de calidad y cantidad de recurso hídrico.
Entidad responsable
La Agència Catalana de l’Aigua (ACA) colabora con la Comunidad de Usuarios del Delta del Llobregat (CUADLL) en la gestión de los ecursos de agua subterránea en una zona estratégica para el abastecimiento de la átea metropolitana como el acuífero fluvio-deltaico del delta del Llobregat.
ACA es le empresa pública de la Generalitat de Cataluña que se encarga de la planificación y la gestión del agua de acuerdo con los principios básicos de la Directiva marco del agua. Persigue garantizar el abastecimiento, la disponibilidad de agua y su calidad en origen
Este plan de acción también impulsa el saneamiento de las aguas residuales mediante más de 500 depuradoras en servicio y la protección y conservación de las masas de agua y de los ecosistemas asociados.
CUADLL es una corporación de derecho público adscrita a la Agència Catalana de l’Aigua, sujeta a lo que establece la normativa de aguas y sus propios instrumentos reguladores (estatutos y reglamentos).
Son miembros de la CUADLL, y forman parte de ésta, todos los usuarios con derecho al aprovechamiento de aguas subterráneas cuyas captaciones se encuentren ubicadas dentro del área del delta, estando representados, principalmente, los usos de abastecimiento, industrial y agrícola.
Los objetivos de CUADLL son:
- Gestionar directamente los intereses comunes del aprovechamiento de las aguas y su policía.
- Informar a iniciativa propia, a petición del Organismo de Cuenca o de otros organismos y entes de la Administración en los expedientes que afecten a las concesiones de aguas, en los de obra y en los referentes a solicitud de nuevas concesiones dentro de su ámbito territorial.
- Proponer a la Administración Hidráulica, a instancias de esta o a iniciativa propia, las medidas que estime oportunas en relación a su ámbito de competencias.
Gestionar los servicios que le delegue la ACA.
Explicación detallada
Balsas de recarga
La actuación de recarga en Sant Vicenç dels Horts no es la única que se realiza en el valle del Llobregat, . En las poblaciones de Castellbisbal, Santa Coloma de Cervelló también se instalaron balsas de recarga.
El agua es derivada del río Llobregat por un canal secundario gestionado por una compuerta manual que dirige el caudal hacia la balsa de sedimentación dónde se depositan los materiales. Esta balsa tiene un comportamiento similar a un humedal reduciendo la turbidez y los materiales sedimentables. Una tubería conecta la balsa de sedimentación con la balsa donde tiene lugar la infiltración.
Las instalaciones tenían como primer objetivo incrementar la cantidad de agua subterránea. Este objetivo evolucionó al observar que la mejora de la calidad del agua infiltrada variaba en función de las condiciones.
En este contexto, se construyó una capa reactiva para evaluar el impacto de las reacciones de degradación que se dan de forma natural entre el contaminante y el suelo en la zona vadosa.
La instalación no opera en continuo, debido a la necesidad de mantener la calidad del agua. Las pausas también contribuyen a disminuir el efecto ‘clogging’ (obstrucción).
Figura 1 : Esquema estructural del sistema de recarga mediante balsas. Extraído de: nternational Conference: Las aguas subterráneas, clave para los objetivos de desarrollo sostenible (2022).
Barrera contra la intrusión salina
Para detener el avance de la intrusión marina en el acuífero, ACA construyó una barrera hidráulica positiva mediante 14 pozos en los que se inyecta agua regenerada tratada. El objetivo de la barrera hidráulica es evitar la entrada de agua desde el mar hacia el acuífero y el deterioro de su calidad.
Primera fase:
El agua de inyección para la barrera hidráulica consistía inicialmente en un 50% de agua regenerada de la EDAR del Baix Llobregat mientras que el 50% restante era agua de red. Este modelo se cambió rápidamente al uso 100% de agua regenerada debido al impacto ambiental y económico derivado de utilizar agua de la red para la recarga. (F. Ortuño et al. 2009).
Se perforaron y equiparon cuatro pozos de inyección, los cuales están situados a unos 1.500 m de la costa, dispuestos de manera paralela a ella y separados entre sí unos 300 m.
La inyección se realiza en los pozos las 24 horas del día. Desde su inicio se han inyectado cerca de 1.100.000 m3 de agua regenerada al acuífero. El agua inyectada proviene de la EDAR del Baix Llobregat dónde se realizan los tratamientos avanzados adicionales de ultrafiltración, ósmosis inversa (al 50% del agua) y desinfección por UV, produciendo un total de 2.500 m3/día de agua regenerada.
Segunda fase:
La segunda fase de la barrera hidráulica pretende inyectar en el acuífero 15.000 m3/día, que es el caudal mínimo que se estima necesario según los modelos numéricos para frenar en su totalidad la intrusión marina. Esta fase prevé la ampliación de la planta de tratamiento avanzado de agua del efluente terciario de la EDAR, la perforación y equipamiento de 11 nuevos pozos de inyección y de 16 nuevos piezómetros, y la ejecución de todas las conducciones necesarias.
Ya está en fase de pruebas la ampliación de la planta de tratamiento de agua que ha de permitir la obtención de 15.000 m3/día de agua regenerada a partir del terciario para su inyección en la segunda fase. Se han perforado ya y equipado con bombas de limpieza los 11 nuevos pozos de inyección.
Los 16 nuevos piezómetros de control ya están perforados, y han sido equipados también con sistemas automáticos.
Entorno institucional
ACA, adscrita al Departamento de Acción Climática, Alimentación y Agenda Rural de la Generalitat de Cataluña, surgió de la fusión de la Junta de Saneamiento, la Junta de Aguas y la Dirección General de Obras Hidráulicas.
Para paliar el déficit hídrico y recuperar el buen estado de la masa de agua subterránea, y de acuerdo con los mandatos que se derivan de la Directiva Marco del Agua, ACA lleva a cabo toda una serie de acciones conveniadas con la Comunidad de Usuarios del Delta del Llobregat, la Entidad Metropolitana y la Sociedad General de Aguas de Barcelona (F. Ortuño et al. 2009).
Entorno geográfico
El valle bajo del río Llobregat y el delta se sitúan al sudoeste del Área Metropolitana de Barcelona (AMB). El valle aluvial se extiende en una superficie de 30 km2 y el delta en 80 km2. El sistema se compone por acuíferos de alta transmisividad, los acuíferos son alimentados mediante la infiltración de la lluvia, aunque principalmente se alimentan de la infiltración del río y de la infiltración agrícola.
El valle bajo del Llobregat es un acuífero aluvial libre formado por varias terrazas fluviales que al llegar al delta, en Cornellà, se divide en dos, separados por una cuña de limos, uno de poca profundidad que cubre gran parte del delta, y otro profundo, bajo la cuña de limos, que por lo tanto queda confinado y que es el acuífero importante del delta. (Custodio, 2007)
El sistema es de gran importancia debido a su carácter estratégico para la población del AMB (4 millones de habitantes). (Fouillac, 2009)
El acuífero principal del Delta del Llobregat tiene un descenso piezométrico generalizado bajo el nivel del mar desde principios de los años 70, producto de la sobreexplotación. Ello ha comportado la aparición y el avance de la intrusión marina en el acuífero, facilitado también por las excavaciones de la capa impermeable de contacto entre el acuífero y el mar en el puerto, lo que ha originado un empeoramiento progresivo de la calidad del agua subterránea. (Custodio, 1987; Custodio et al. 1976; Custodio et al. 1989; Iríbar, 1992; Iribar, 1997)
Reseña histórica
Los primeros antecedentes de recarga de acuíferos quizá haya que remontarlos a la época árabe como son los careos alpujarreños (Fernández Escalante et al, 2005) o el sistema de diques y boqueras (Díaz Marta, 1989). Las primeras instalaciones modernas de recarga gestionada datan de 1969 en los aluviales del Besós y Llobregat (Valdés, 1992). Otra experiencia destacable se realizó en el Llano de la Palma (Mallorca), Utilizando un sistema mixto a base de regadío con aguas residuales e inyección de sobrantes, cuando existen, en pozos perforados en calcarenitas muy permeables.
El Instituto Geológico y Minero de España (IGME) en colaboración con otros organismos está llevando desde 1984 experiencias piloto de recarga artificial entre las que cabe destacar las siguientes: tres balsas de infiltración en el río Oja (La Rioja); cinco balsas de infiltración en la vega de Guadix (Granada); y una balsa de tipo fosa en Carmona (Sevilla).
En Barcelona se han realizado experiencias de recarga artificial desde hace muchos años para la lucha contra la intrusión salina, consecuencia de las masivas extracciones del siglo XX. Las primeras instalaciones de recarga se construyeron a principios de los años 50 en el aluvial del río Besòs y en los años 60 en el acuífero aluvial del río Llobregat (Custodio & Llamas, 1983; Valdés, 1992; Martín-Alonso, 2003). Esta última acción, gestionada por la Sociedad General de Aguas de Barcelona, ha recargado en algunos periodos hasta un máximo de 20 hm3/año en pozos localizados en el Delta con aguas excedentes de la planta potabilizadora de Sant Joan Despí. La recarga se ha complementado con el escarificado del cauce del río Llobregat, surcando el lecho del río para favorecer la infiltración del agua (Pérez-Paricio, 1999).
Evidencia de beneficios de la implementación
Las balsas de recarga tienen un impacto positivo mejorando la calidad de agua del acuífero y a la vez aumentando la cantidad de recurso disponible. Sin embargo, estas actuaciones requieren de grandes extensiones permeables para desarrollarse y un preciso control de la calidad del agua aplicada.
El bajo coste de la infraestructura de las balsas y el mantenimiento hacen de la construcción un elemento sostenible. La eficiencia es variable, dependiendo de las inundaciones a lo largo del año.
La barrera hidráulica contra la intrusión salina muestra en los puntos de observación del acuífero una disminución de la conductividad eléctrica (disminución de la concentración de cloruro, sodio, potasio, calcio…) demostrando que evita la intrusión salina. La barrera es de carácter oxidante en un medio reductor, se están analizando las consecuencias que puede tener sobre el acuífero. La inyección de agua proveniente del tratamiento terciario ha generado un aumento de la concentración de nitratos (5,8 mg/l).
Potencial de replicación en la región SUDOE
La replicabilidad de ambas actividades requerirá condiciones geográficas similares a la zona del delta y el río Llobregat.
Las balsas de sedimentación e infiltración son aplicables sin grandes dificultades ni inversiones en zonas que dispongan de grandes extensiones permeables.
En el caso de la barrera hidráulica, la problemática debe ser muy concreta y severa para realizar una inversión tecnológica y operativa de este calibre. Posiblemente, deban valorarse otras opciones antes de optar por este tipo de prevención dados los costes mencionados.
Ambas actuaciones constituyen importantes alternativas a la gestión de los recursos hídricos entre las diversas opciones existentes, por ejemplo, utilizar el agua regenerada para satisfacer usos que no requieren agua de calidad, pero explotan agua del acuífero. Otra alternativa, también aplicada en Barcelona, es el uso de agua desalinizada que genere el volumen de agua suficiente para satisfacer los usos, disminuyendo las extracciones y permitiendo la recuperación del nivel piezométrico que conllevaría simultáneamente una mejora de la calidad y la cantidad del agua subterránea, dado, entre otros por la reducción de la intrusión marina.
Perspectivas de futuro
Si bien las balsas de recarga (MAR) constituyen una opción viable en muchos acuíferos explotados, sean en zonas litorales o interiores, implicando una reutilización efectiva de aguas regeneradas, las barreras hidráulicas son desarrollos tecnológicos que requieren un problema muy bien definido y cuya resolución satisfaga las inversiones realizadas. Opciones de reducción de la demanda, reutilización o desalinización pueden ser opciones más viables que una barrera hidráulica en la gestión futura de los recursos de agua subterránea.
Puntos clave del método innovador
- Afrontar el reto de la gestión de agua en una zona sobreexplotada y con recursos limitados.
- La disponibilidad de agua permite satisfacer las actividades locales evitando conflictos entre usuarios.
- ACA y CUADLL lideran múltiples actuaciones para afrontar el problema de disponibilidad y calidad, la eficiencia y la innovación se deben valorar con perspectiva histórica.
Agradecimientos
Esta práctica innovadora fue sugerida por João Simão Pires de la Portuguese Water Partnership (PWP).
Referencias
- Agència Catalana de l’Aigua (s/f) Sobre la ACA Consultado 15 de abril del 2022 https://aca.gencat.cat/es/laca/sobre-laca/
- Agència Catalana de l’Aigua (s/f) Comunidades de regantes o usuarios de agua Consultado 15 de abril del 2022 https://aca.gencat.cat/es/laigua/usos-de-laigua/comunitat-dusuaris-daigua/
- CUADLL (S/f). ¿Qué es la CUADLL?. Consultado el 15 de abril del 2022 https://www.cuadll.org/pages/cuadll
- F. Ortuño Gobern, J.M. Niñerola Pla, J.L Armenter Ferrando, & J. Molinero Huguet. (2009). La barrera hidráulica contra la intrusión marina y la recarga artificial en el acuifero del Llobregat (Barcelona, España). 235–250.
- Fouillac, A. M., Grath, J., & Ward, R. (2009). Groundwater Monitoring (P. Quevauviller, Ed.). John Wiley & Sons. https://books.google.at/books?id=R0a706yOnfEC
- Custodio, E. (2007). Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea. In Real Acad. Ciencias Exac. Fis. Nat (Vol. 15, Issue 3).
- Custodio, E. 1987. Sea-water intrusion in the Llobregat delta, near Barcelona (Catalonia, Spain). Groundwater Problems in Coastals Areas, UNESCO. Studies and Reports in Hydrology nº 45. UNESCO, París: 436-463.
- Custodio, E., Cacho, F., Peláez, M.D., García, J.L. 1976. Problemática de la intrusión marina en los acuíferos del delta del Llobregat. II Asamblea Nacional de Geodesia y Geofísica. Seción de Ciencias Hidrológicas. Barcelona.
- Custodio, E., Manzano, M. Y Jones, B. (1989). Saline wáter in Llobregat delta aquifers, Barcelona, Spain. 28th International Geological Congress. Washington D.C. Abstracts: 3.288-3.289.A
- FERNÁNDEZ ESCALANTE, A. E., GARCÍA, M. y VILLARROYA, F. (2005): The careos from Alpujarra (Granada, Spain) an historical example of previous to XIII century artificial recharge system applicable to the XXI century. Characterisation and inventory ISMAR 5 proceedings 5th International Symposium on Management of Aquifer Recharge. Berlin 2005.
- DIAZ MARTA, M. (1989): Esquema histórico de la ingeniería y la gestión del agua en España. Revista de OP nº 13 España y el Agua, tomo 1 otoño 1989 pp 8-23.
- VALDES, J. L. (1992): Experiencias De recarga artificial en los acuíferos del río Llobregat y rio Besós Aguas de Barcelona (AGBAR) Barcelona.
- Custodio E. y M. R. Llamas (1983). Hidrología Subterránea. Omega. Barcelona (2 Vol.) 2359 pp.
- Valdés, J.L. (1992). Experiencias de recarga artificial en los acuíferos del Río Llobregat y Río Besòs. Aguas de Barcelona (AGBAR), Barcelona.
- Martín-Alonso, J. (2003). Combined Use of Surface Water and Groundwater for Drinking Water Production in the Barcelona Metropolitan Area. Riverbank filtration: the future is now!. Proceedings of the Second International Riverbank Filtration Conference. Melin, G. (Ed.). September 16-19, Cincinnati, Ohio. National Water Research Institute. Fountain Valley, California
- Pérez-Paricio, A. (1999b). “Site description Cornellà, Spain.” Proyecto Europeo de Recarga Artificial de Acuíferos. Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Barcelona.
aquifer
noticias
Descubra más sobre las noticias del proyecto Aquifer y sobre la gestión de acuíferos
aquifer NOTICIAS
Descripción y objetivos del proyecto
La comunidad científica recomienda una mejora sustancial del conocimiento de los acuíferos, el establecimiento de redes de seguimiento fiables y una mayor implicación de la administración y los usuarios para lograr una gestión sostenible de los acuíferos. El principal...
Información sobre el proyecto
La Comunidad de Usuarios del Agua del Delta del Llobregat ha diseñado cuencas de recarga en Molins de Rei para recargar el acuífero del Baix Llobregat. Vista de una de las balsas de recarga durante la fase de pruebas La Comunidad de Usuarios del Agua del Delta del...
Casos de éxito en la gestión de las aguas subterráneas
Finalizada la recopilación de casos de éxito en la gestión de las aguas subterráneas. A lo largo del mes de abril, los 30 casos de prácticas innovadoras en la gestión de las aguas subterráneas ya han sido seleccionados por los clusters que participan en el proyecto:...
PROPONE UNA
PRÁCTICA INNOVADORA
¿Está a cargo de una práctica innovadora en materia de gestión de acuíferos y desea referenciarla en la plataforma del proyecto Aquifer?
Cumplimenta el formulario y haz una propuesta a los socios de Aquifer.
EL E-BOOK
Aquifer ofrece una serie de prácticas innovadoras de gestión del agua. Puede descargar todas nuestras hojas informativas aquí.
E-BOOK DE PRÁCTICAS INNOVADORAS
DOCUMENTACIÓN
Profundiza en información relacionada con la gestión de acuíferos