MODELACIÓN HIDROGEOLÓGICA EN UN ABANICO ALUVIAL DE COCHABAMBA-BOLIVIA Translated title: HYDROGEOLOGICAL MODELING IN AN ALLUVIAL FAN OF COCHABAMBA-BOLIVIA

Abstract

Los indicios de sobreexplotación de acuíferos en la región del Valle Central de Cochabamba evidencian la necesidad de tener un mejor entendimiento realizando monitoreo de los niveles piezométricos y configurando un modelo hidrogeológico para evaluar el comportamiento de los acuíferos. Alrededor de un 65% de agua para consumo humano para la región metropolitana de Cochabamba proviene de aguas subterráneas. El área de estudio se ubica en la zona de El Paso al noroeste del Valle de Cochabamba, considerada como una de las zonas de mayor importancia para la explotación de agua subterránea. El área de estudio se ubica dentro un abanico aluvial conformado por cantos rodados, gravas y arenas. El objetivo de este estudio es actualizar y expandir el monitoreo de niveles de una red de pozos en El Paso, como también entender mejor el comportamiento del flujo subterráneo usando un modelo hidrogeológico. El modelo fue configurado con el paquete MODFLOW y se realizaron mediciones de niveles para calibración y validación de los parámetros. La simulación de los niveles calculados con los observados muestra una raíz media cuadrática (RMS) de 5.69 m. y un coeficiente de correlación de 0.75. La conductividad hidráulica fue identificada como la más sensible a los resultados. La modelación se realizó en estado estacionario presentando una diferencia positiva en el balance de masas que indica un aporte de entrada al sistema de 26 m³. La dirección de flujo es de norte a sur paralelo a la pendiente de la superficie donde la dirección cambia de golpe en algunos puntos debido a la explotación. Los resultados demuestran que existe un equilibro en el sistema con un pequeño aporte lo que es viable realizar estudios en estado transitorio para identificar los cambios en el balance hídrico. Se ha detectado que no existe sobreexplotación debido al equilibrio que presenta un estado estacionario.

Translated abstract

The growing aquifers exploitation in the Central Valley of Cochabamba demonstrate the necessity of a better understating by monitoring piezometric levels and setup a hydrogeological model to evaluate the aquifer’s behavior. Around 65% of water consumption for the metropolitan area of Cochabamba comes from groundwater. The study area is located in El Paso at the northwest zone of Cochabamba Valley, considered one of the most important zones for groundwater exploitation. The study zone is located inside of an alluvial fan conformed by boulders, gravels and sand. The objective of this study is to update and expand the monitoring levels within well network in El Paso, as well as a better understanding of the groundwater flow behavior using a hydrogeological model. The model was setup with the package MODFLOW and measurements of levels were made for calibration and validation of parameters. The comparison of simulated heads against observed ones showed a root mean square (RMS) of 5.69 m and a correlation coefficient of 0.75. The hydraulic conductivity was identified as the most sensitive parameter. The model was run in steady state showing a positive difference in the mass balance indicating a greater input by 26 m³ to the system. The main flow direction is from north to south parallel to the surface slope where the direction may suddenly change in some points due to well operation. The results showed a balance in the system which is feasible to carry out studies in transient state to identify the changes in larger periods. No overexploitation was detected due to a balance of a steady state.