Puntos de Vista

Variación del nivel freático e influencia de las mareas en el Rancho Polvoxal, Campeche, México

Variation of the water table and the influence of the tides in the Polvoxal Ranch, Campeche, Mexico

José Rodolfo Namuche-Vargas[¹][^*]

Erickdel Castillo-Solis[¹]

Marcos Zacarías-Flores[²]

[1] Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA), México. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua México

[2] AGROFORESTAL UUMBAL CHIAPAS, S. A. P. I. DE C. V. (UUMBAL), Estado de Campeche, México. AGROFORESTAL UUMBAL CHIAPAS Campeche México

*Autor responsable y de correspondencia: José Rodolfo Namuche-Vargas , Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, México. Correo electrónico: rnamuche@tlaloc.imta.mx

Resumen:

La empresa AGROFORESTAL UUMBAL CHIAPAS, S. A. P. I. DE C. V. (UUMBAL) solicito al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) realizar una investigación sobre la variación del nivel freático y la influencia de las mareas en el Rancho Polvoxal, localizado en el Estado de Campeche, México. Para este estudio de investigación se llevaron a cabo las siguientes acciónes: i) se instalaron y georeferenciaron 11 pozos de observación y tres norias (X,Y,Z), se midió la profundidad del nivel freático diariamente, se elaboraron planos de isobatas, los cuales muestran que el nivel freático llega a la superficie del suelo en las épocas críticas (Huracan Boris, 7 de junio 2014), pero desciende rápidamente al dejar de llover; los planos de isohypsas indican que la dirección del flujo es hacia el río Candelaria. La parte más crítica está cerca de los manglares o sea del Área Natural Protegida y no en la zona donde se implantará, que con un buen drenaje no se tendría ningún problema, ii) respecto a las mareas, estas se midieron diariamente a las 06:00 y 18:00 horas, y al relacionarlas con el nivel freático, muestran que no hay intrusión marina, iii) la palma de aceite puede aceptar un máximo de 72 horas con mucha humedad, si esta persiste es necesario construir drenaje superficial tanto principal como parcelario. En cuanto al drenaje superficial principal consistirá en parte darle mantenimiento de los arroyos que se encuentran en la zona de proyecto y construir drenes interceptores.

Palabras clave: pozo de observación, noria, plano de isobato, plano de isohypsa, drenaje superficial.

Abstract:

The company AGROFORESTAL UUMBAL CHIAPAS, SAPI DE CV (UUMBAL) asked the Mexican Institute of Water Technology (IMTA) to carry out an investigation on the variation of the water table and the influence of the tides in the Polvoxal Ranch, located in the State of Campeche, Mexico. For this research study, the following actions were carried out: i) eleven observation wells and three wells (X, Y, Z) were installed and georeferenced, the depth of the water table was measured daily, Which show that the water table reaches the soil surface at critical times (Hurricane Boris, June 7, 2014), but descends rapidly when it stops raining; The isohypsas planes indicate that the direction of the flow is towards the Candelaria river. The most critical part is close to the mangroves of the Natural Protected Area and not in the area where it will be implanted, that with a good drainage would not have any problem, ii) with respect to the tides, these were measured daily at 06: 00 and 18:00 hours, and when related to the water table, show that there is no marine intrusion, iii) the oil palm can accept a maximum of 72 hours with high humidity, if it persists it is necessary to build both main and Parcel. As for the main surface drainage will consist in part give him maintenance of the streams that are in the project area and construct interceptor drains.

Keyword: Observation well, Chain pump, Isobath plane, Isohypsa plane, Surface drainage

Introducción

En zonas tropicales o húmedas como el sureste de México, debido a la intensidad de las lluvias que se presentan en determinadas épocas del año, en algunos casos es necesario drenar y en otra época aplicar riego complementario. Además, se encuentran en las llanuras costeras del pacifico o atlántico, son prácticamente áreas planas, con manto freático elevado durante la temporada de riego o lluvias, lo que trae como consecuencia un inadecuado manejo de los suelos y de la explotación agrícola.

Debido a la necesidad de contar con una agricultura competitiva es necesaria la implementación de acciones que vayan enfocadas a realizar un mejor uso y manejo del agua y el suelo, tanto en la red de distribución como a nivel parcelario. Parte de la solución lo representa la detección y atención de las áreas con problemas de drenaje, funcionamiento de los drenes y determinación de presencia de sales tanto en el suelo como en los mantos freáticos y en algunos casos intrusión marina.

El nivel freático (NF) lo constituye el nivel superior de las aguas subterráneas libres que tiene una presión igual a la presión atmosférica. Para un tratamiento adecuado de problemas de drenaje y salinidad del suelo es necesario conocer la profundidad del nivel freático en el espacio y en el tiempo.

El diagnóstico del problema de exceso de agua basado en lecturas tomadas en una red de pozos de observación freatimétrica, permite conocer con cierto grado de precisión el comportamiento del manto freático somero, con el fin de orientar acciones que permitan solucionar este problema. El objetivo de este trabajo de investigación es determinar la variación de la profundidad del nivel freático, considerando la influencia de las mareas.

Desarrollo del tema

Este proyecto se realizó para la empresa UUMBAL de México, por lo tanto, se coordino con técnicos de la empresa para llevar a cabo el desarrollo del proyecto.

El rancho Polvoxal se encuentra localizado a 68,5 km de la localidad de Escárcega, Campeche (Figura 1). En la Figura 2 se muestra el rancho Polvoxal, el Área Nacinal Protegida y área inundable.

Figura 1. Localización del Rancho Polvoxal, Campeche.

Figura 2. Rancho Polvoxal, zona de manglares y el Área Nacional Protegida de La Laguna Términos.

Pozos de observación

El proceso de la instalación de los pozos de observación estuvo a cargo de la empresa UUMBAL bajo la asesoría y supervisión de los técnicos del IMTA. Se localizaron y georefenciados (X,Y,Z), 11 pozos de observación y tres norias (Figura 3).

Los pozos de observación se contruyen con tubos de plástico de 250 cm de longuitud, enterrados hasta 200 cm, ranurados y ademados; el proceso de la instalación se muestra en las Figuras 4, 5 y 6.

Monitoreo de la profundidad del nivel Freático

La profundidad del nivel freático se midió diariamente (Figuras 7 y 8). Con la información recabada (Tabla 1) se construyeron los planos de Isobatas y planos de Isohypsas.

Figura 3. Localización de los pozos de observación.

Figura 4. Esquema para la construcción de un pozo de observación.

Figura 5. Perforación del pozo.

Figura 6. Georeferenciación del pozo de observación.

Figura 7. Medición de la profundidad del nivel freático en el estero (pozo 1).

Plano de Isóbatas. Representan curvas que unen puntos con igual valor de la profundidad del nivel freático (plano de isoprofundidad) y muestran la variación en el tiempo y en el espacio. Estos planos se elaboran para fechas de alta precipitación, con el objeto de delimitar las áreas críticas donde el nivel freático puede afectar el cultivo (Figuras 9, 10, 11 y 12).

Figura 8. Medición de la profundidad del nivel freático en el terreno de cultivo (pozo 2).

Tabla 1. Profundidad del nivel freático en el tiempo

[i] Nota: Esta información no se tomó en cuenta porque la profundidad del nivel freático no estaba estabilizada.

Figura 9. Plano de Isobatas para el día 7 junio (Huracan Boris), el nivel freático se encuentra cerca de la superficie del suelo.

Figura 10. Plano de Isobatas para el día 11 junio, al cuarto día el nivel freático estaba a 50 cm abajo de la superficie del suelo.

Figura 11. Plano de Isobatas para el día 26 junio, descenso de la profundidad del nivel freático debido a que la lluvia es mínima.

Figura 12. Plano de Isobatas para el día 3 julio, descenso de la profundidad del nivel freático debido a que dejó de llover.

Plano de Isohypsas. Son líneas que unen puntos de igual cota de nivel freático, es decir, a la cota del terreno del pozo de observación se le resta la diferencia de la profundidad del nivel freático. De la línea roja hacia el oeste comprende la zona de reserva. Se puede trabajar con el promedio de isohypsas para un período largo, siendo suficientes dos planos en el período lluvioso y uno en el período seco. A partir de estas líneas se puede determinar la dirección del flujo de agua subterránea, ya que éste es perpendicular a las isohipsas (Figuras 13, 14, 15, 16).

Figura 13. Plano de Isohypsas y dirección del flujo subterráneo, 7 junio (Huracan Boris).

Figura 14. Plano de Isohypsas y dirección del flujo subterráneo, 11 junio.

Figura 15. Plano de Isohypsas y dirección del flujo subterráneo, 26 junio.

Figura 16. Plano de Isohypsas y dirección del flujo subterráneo, 3 julio.

Precipitación, Los valores de precipitación diaria se tomaron de la estación climatológica automatizada denominada El Teniente, localizada en el municipio El Carmen; perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pesca (INIFAP). Los valores más congruentes y que reflejan el comportamiento de la lluvia con la variación de la profundidad del nivel freático corresponde al día 12 de junio de 2014, el resto de la información nos da una idea del comportamiento de dicho nivel (Figura 17). De ahí la necesidad de instalar pluviómetros en el rancho para obtener datos más reales.

La Figura 17 muestra la variación de la profundidad del nivel freático en función de la lluvia diaria, donde se observa la respuesta del suelo, el cual tiene un drenaje natural aceptable y con el mantenimiento de los arroyos o drenaje superficial se complementaria para que el cultivo de la palma de aceite no sufra por exceso de humedad, debido a que el mayor desarrollo de raíces se encuentra a 60 cm, o sea, que a dicha profundidad, la zona debe estar bien aireada y con humedad adecuada para el desarrollo del cultivo.

Figura 17. Variación de la profundidad del nivel freático en función de la lluvia. Mareas

Las mareas se pueden definir como una oscilación periódica del nivel de la superficie libre del agua en un océano, mar o cualquier área extensa donde se almacene el agua. Debido a la variabilidad temporal del fenómeno, los diferentes niveles de marea están expuestos a cambios seculares o fluctuaciones, que son producto de la dinámica que tiene el océano con las interrelaciones de los procesos que ocurren en la tierra y en su conjunto, como parte del sistema solar. Algunas de estas variantes pueden apreciarse a lo largo de escalas geológicas, mientras que otros son perceptibles en el tiempo de vida humano (Coughenor et al., 2009). Las variaciones verticales que acontecen en las aguas marinas de los litorales, pueden detectarse a través de las mediciones mareo gráficas. Las fluctuaciones que se pueden presentar en los niveles de marea, obedecen a fenómenos que le competen al estudio de la Geografía Física. Estos factores físicos se dividen en dos grupos: los hidrometeoro lógicos y los geodinámicas (Gómez, 1999).

Las mareas se midieron del 19 de junio al 3 de julio de 2014 en el horario de las 06:00 y 18:00 horas (Tabla 2), los valores se tomaron mediante una escala de madera localizada en el embarcadero a la entrada al rancho Polvoxal, con una elevación (cota) de 0.54 msnm (Figura 18).

Tabla 2. Oscilación de la marea, en el embarcadero del rancho Polvoxal

Figura 18. Escala para la medición de las mareas.

Con base en la información de Tabla 1 y 2 se elaboró primeramente un plano con respecto al nivel freático y la variación de la marea, se tomo el valor más crítico, es decir la marea alta registrada durante la medición, donde se muestra que la máxima para el periodo de medición no afecta la salida flujo hacia el río. La zona afectada queda dentro del Área Natural Protegida.

Conclusiones

Profundidad del nivel freático (Plano de isobatas). Si bien se muestra muy cercano a la superficie del suelo (color rojo), también nos indican conforme se ausentan las lluvias el nivel freático desciende (color verde) y si llueve sucede lo contrario; este proceso se observa en uno o dos días, es decir el suelo tiene drenaje natural aceptable (suelos franco-arenosos) pero no lo suficiente para garantizar la buena aireación de los 60 cm. La palma de aceite puede aceptar un máximo de 72 horas con mucha humedad, si esta persiste es necesario construir drenaje superficial tanto principal como parcelario. En cuanto al drenaje superficial principal consistirá en parte del mantenimiento de los arroyos que se encuentran en la zona de proyecto y construir drenes interceptores.

Los planos de Isohypsas, siempre nos muestran que la dirección del flujo subterráneo va hacia el río, incluso en el día más crítico que es el día 7 de junio (Huracan Boris, 7 de junio 2014).

La parte más crítica está cerca de los manglares o sea del Área Natural Protegida y no en la zona donde se desarrollará el cultivo de palma, que con un buen drenaje no se tendría ningún problema.

Se recomienda instalar un pluviómetro y el monitoreo de los pozos de observación durante el periodo de un año cuando menos, para poder diseñar la separación y profundidad de los drenes y establecer un manejo adecuado del agua en el perfil del suelo.