tesis - 148.225.114.121

Departamento de Geología

Estudio de evaluación hidrogeológica

del acuífero Cuitaca, en el Norte del

Estado de Sonora.

TESIS

Que para obtener el Grado de

Geólogo

PRESENTA

PALOMA CASTRO NORIEGA

UNIVERSIDAD DE SONORA

Hermosillo Sonora, Agosto de 2011

í

Universidad de Sonora

Repositorio Institucional UNISON

Excepto si se señala otra cosa, la licencia del ítem se describe como openAccess

“Estudio de evaluación hidrogeológica del acuífero Cuitaca, en el

Norte del Estado de Sonora”

ÍNDICE página 1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………………………. 1

1.1 Generalidades……………………………………………………………………………………………………….. 1

1.2 El Agua en México………………………………………………………………………………………………….. 2

1.3 Marco Teórico………………………………………………………………………………………………………… 3

1.4 Metodología…………………………………………………………………………………………………………… 4

1.4.1 Recopilación, análisis e integración de información existente…………………………………… 4

1.4.2 Geología y geofísica……………………………………………………………………………………………. 5

1.4.3 Censo de aprovechamientos y piezometría…………………………………………………………….. 6

1.4.4 Determinación de parámetros hidráulicos del acuífero…………………………………………….. 7

1.4.5 Análisis de rasgos indicadores de sistemas de flujo…………………………………………………. 8

1.4.6 Determinación de los volúmenes de extracción………………………………………………………. 8

1.4.7 Análisis del comportamiento de los niveles piezométricos………………………………………… 8

1.4.8 Análisis hidrogeoquímico………………………………………………….…………………………………… 8

1.4.9 Balances hidrometeorológico y de aguas subterráneas……………………………………………. 9

1.5 Localización y especificaciones del acuífero Cuitaca…………………………………………………… 10

1.5.1 Fisiografía………………………………………………….………………………………………………………. 12

1.5.2 Vegetación………………………………………………….……………………………………………………… 13

2. GEOLOGÍA………………………………………………….……………………………………………………………

15

2.1 Tectónica regional………………………………………………….………………………………………………. 15

2.2 Geología estructural………………………………………………….……………………………………………. 16

2.3 Estratigrafía………………………………………………….……………………………………………………….. 18

3. CLIMATOLOGÍA………………………………………………….…………………………………………………….

27

3.1 Tipo de Clima………………………………………………….……………………………………………………… 27

3.2 Análisis climatológico………………………………………………….…………………………………………… 28

3.2.1 Estaciones Climatológicas………………………………………………….………………………………….. 28

3.2.2 Precipitación media anual………………………………………………….………………………………….. 28

3.2.3 Temperatura………………………………………………….………………………………………………….... 29

3.2.4 Evaporación………………………………………………….…………………………………………………….. 30 CAPÍTULO 4. HIDROLOGÍA………………………………………………….……………………………………….. 31

4.1 Hidrología superficial………………………………………………….…………………………………………… 31

4.1.1 Hidrografía………………………………………………….………………………………………………………. 31

4.1.2 Balance hidrometeorológico………………………………………………….………………………………. 31

4.1.2.1 Precipitación………………………………………………….…………………………………………………. 31

4.1.2.2 Escurrimiento………………………………………………….……………………………………………….. 32

4.1.2.3 Evapotranspiración Real (ETR) ………………………………………………….………………………. 36

4.1.2.4 Volumen de precipitación infiltrada………………………………………………….………………….. 37



4.2 Hidrología Subterránea……………………………………………………………………………………………. 39

4.2.1 Censo de aprovechamientos………………………………………………………………………………….. 39

4.2.2 Volumen de extracción……………………………………………………………………………………….... 45

4.2.3 Piezometría…………………………………………………………………………………………………………. 47

4.2.3.1 Profundidad al Nivel Estático, 2009…………………………………………………………………….. 47

4.2.3.2 Elevación del Nivel Estático, 2009………………………………………………………………………. 48

4.2.3.3 Evolución del nivel estático, 2005-2009………………………………………………………………. 49 CAPÍTULO 5. HIDROGEOQUÍMICA…………………………………………………………………………………. 50

5.1 Plan de muestreo hidrogeoquímico…………………………………………………………………………… 50

5.1.1 Toma de muestras……………………………………………………………………………………………….. 50

5.1.2 Actividades de campo en cada aprovechamiento…………………………………………………….. 52

5.2 Caracterización Hidrogeoquímica………………………………………………………………………………. 52

5.3 Calidad del Agua…………………………………………………………………………………………………….. 53

5.3.1 Conductividad Eléctrica…………………………………………………………………………………………. 54

5.3.2 Temperatura ………………………………………………………………………………………………………. 57

5.3.3 Potencial Hidrógeno (pH)……………………………………………………………………………………… 59

5.3.4 Sodio………………………………………………………………………………………………………………….. 61

5.3.5 Calcio………………………………………………………………………………………………………………….. 63

5.3.6 Magnesio…………………………………………………………………………………………………………….. 65

5.3.7 Potasio………………………………………………………………………………………………………………… 67

5.3.8 Cloruros………………………………………………………………………………………………………………. 69

5.3.9 Sulfatos………………………………………………………………………………………………………………. 71

5.3.10 Bicarbonatos……………………………………………………………………………………………………… 73

5.3.11 Nitratos……………………………………………………………………………………………………………… 75

5.3.12 Sólidos Totales Disueltos (STD)……………………………………………………………………………. 77

5.3.13 Dureza Total………………………………………………………………………………………………………. 79 CAPÍTULO 6. HIDROGEOLOGÍA…………………………………………………………………………………….. 81

6.1 Geofísica………………………………………………………………………………………………………………… 81

6.2 Unidades Hidrogeológicas………………………………………………………………………………………… 84

6.3 Parámetros hidráulicos……………………………………………………………………………………………. 86

6.3.1 Conductividad hidráulica……………………………………………………………………………………….. 88

6.3.2 Transmisividad…………………………………………………………………………………………………….. 88 CAPÍTULO 7. ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS…………………………. 89

7.1 Balance de aguas subterráneas………………………………………………………………………………… 89

7.1.1 Entradas……………………………………………………………………………………………………………… 90

7.1.1.1 Recarga vertical (Rv)………………………………………………………………………………………… 90

7.1.1.2 Flujo subterráneo horizontal (Eh) ………………………………………………………………………. 90

7.1.1.3 Recarga inducida por el riego (Ri)………………………………………………………………………. 92

7.1.2 Salidas………………………………………………………………………………………………………………… 94



7.1.2.1 Bombeo (B)………………………………………………………………………………………………………. 94

7.1.2.2 Evapotranspiración (ETR)…………………………………………………………………………………… 94

7.1.2.3 Cambio de almacenamiento (ΔV)………………………………………………………………………… 95

7.1.2.4 Flujo subterráneo horizontal (Sh)………………………………………………………………………… 96

7.2 Disponibilidad de aguas subterráneas……………………………………………………………………….. 98

7.2.1 Recarga total media anual (Rt)……………………………………………………………………………... 98

7.2.2 Descarga natural comprometida……………………………………………………………………………. 98

7.2.3 Volumen concesionado de aguas subterráneas………………………………………………………. 98

7.2.4 Disponibilidad de aguas subterráneas…………………………………………………………………….. 98 CAPÍTULO 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………………………………. 100

8.1 Conclusiones………………………………………………………………………………………………………….. 100

8.2 Recomendaciones…………………………………………………………………………………………………… 100 REFERENCIAS CITADAS………………………………………………………………………………………………… 101 ANEXOS



FIGURAS

Figura 1.1 Condición de explotación de los acuíferos en México. Tomado de CONAGUA (2009)

Figura 1.2 Tipo de señales para transitorio electromagnético en el dominio del tiempo

Figura 1.3 Localización y acuíferos colindantes del acuífero Cuitaca

Figura 1.4 Características fisiográficas del acuífero Cuitaca

Figura 1.5 Tipos de vegetación dentro del acuífero Cuitaca

Figura 2.1 Mapa geológico del acuífero Cuitaca

Figura 2.2 Columna estratigráfica del área del acuífero Cuitaca

Figura 3.1 Tipos de climas en el acuífero Cuitaca

Figura 3.2 Red de medición hidroclimatológica para el área del acuífero Cuitaca

Figura 3.3 Precipitación media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora

Figura 3.4 Temperatura media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora

Figura 3.5 Evaporación potencial media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora

Figura 4.1 Escurrimiento anual en la cuenca del acuífero Cuitaca

Figura 4.2 Pozo CTC-06





Figura 4.7 Aprovechamientos censados, Acuífero Cuitaca

Figura 4.8 Tipos de aprovechamientos

Figura 4.9 Usos del agua

Figura 4.10 Diámetro de descarga

Figura 4.11 Profundidad del nivel estático 2009, acuífero Cuitaca

Figura 4.12 Elevación del nivel estático y dirección de flujo subterráneo 2009, acuífero Cuitaca

Figura 4.13 Evolución del nivel estático 2004- 2009, Acuífero Cuitaca

Figura 5.1 Aprovechamientos muestreados, acuífero Cuitaca Figura 5.2 Muestreo de aguas subterráneas.

Figura 5.3 Diagrama de PIPER

Figura 5.4 Representación de familias de agua

Figura 5.5 Diagrama de conductividad eléctrica en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.6 Curvas de isovalores de conductividad eléctrica

Figura 5.7 Temperaturas medidas en los aprovechamientos del acuífero Cuitaca

Figura 5.8 Curvas de isovalores de temperatura

Figura 5.9 Lecturas de pH en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.10 Curvas de isovalores de potencial de hidrógeno

Figura 5.11 Concentraciones de Sodio en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.12 Curvas de isovalores de sodio

Figura 5.13 Concentraciones de calcio en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.14 Curvas de isovalores de calcio



Figura 5.15 Concentraciones de magnesio en los aprovehamientos del área de estudio

Figura 5.16 Curvas de isovalores de magnesio

Figura 5.17 Concentraciones de potasio en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.18 Curvas de isovalores de potasio

Figura 5.19 Concentraciones de cloruros en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.20 Curvas de isovalores de cloruros

Figura 5.21 Concentraciones de sulfatos en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.22 Curvas de isovalores de sulfatos

Figura 5.23 Concentraciones de bicarbonato en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.24 Curvas de isovalores de bicarbonatos

Figura 5.25 Concentraciones de nitratos en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.26 Curvas de isovalores de nitratos

Figura 5.27 Concentraciones de STD en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.28 Curvas de isovalores de sólidos totales disueltos

Figura 5.29 Concentraciones de DT en los aprovechamientos del área de estudio

Figura 5.30 Curvas de isovalores de dureza total

Figura 6.1 Localización de sondeos electromagnéticos realizados, acuífero Cuitaca

Figura 6.2 Perfil de resistividad con orientación en el acuífero Cuitaca

Figura 6.3 Sección hidroestratigráfica, acuífero Cuitaca

Figura 6.4 Localización de pruebas de bombeo, acuífero Cuitaca Figura 6.5 Sitios donde se realizaron pruebas de bombeo.

Figura 7.1 Celdas de flujo en el acuífero Cuitaca

Figura 7.2 Balance de aguas subterráneas para el acuífero Cuitaca



1

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN

1.1 Generalidades

En el ciclo hidrológico, el agua subterránea representa la mayor parte de la precipitación

que logra infiltrarse al subsuelo, la cual se mueve lentamente hacia abajo, cruzando la

zona vadosa, generalmente en ángulos inclinados (debido a la fuerza de gravedad) hasta

alcanzar la zona saturada en donde podrá formar parte del flujo subterráneo que,

eventualmente, en su ruta hacia el cero universal, puede aflorar en forma de manantiales,

en arroyos, lagos y finalmente en los océanos. Sin embargo, para algunas personas a lo

largo de la historia de la humanidad, este movimiento no visible del flujo subterráneo, es

difícil de visualizar, como un proceso de transmisión y almacenamiento, ya que el común

de la gente piensa que el agua se acumula y se extrae de grandes lagos o ríos

subterráneos que fluyen en el subsuelo.

En las ciencias de la tierra es fundamental entender claramente que el agua subterránea

se encuentra contenida en, y se mueve a través de espacios vacíos (poros) que se tienen

entre partículas como sedimentos no consolidados (medio poroso) y/o en fisuras de las

rocas consolidadas en el subsuelo (medio fisurado) y a los cuales se les conoce como

acuíferos. De manera general, un acuífero ha sido definido de diversas maneras pero es

común que se defina como una unidad geológica saturada que contiene y transmite agua

de buena calidad, de tal manera que puede ser extraída en cantidades económicamente

aprovechables (Poehls y Smith, 2009).

Cuando los materiales que forman un acuífero son sedimentos no consolidados se les

conoce como acuíferos granulares, mientras que cuando son rocas fracturadas o porosas

se les llama acuíferos en roca. En este contexto, la hidrogeología es una ciencia

multidisciplinaria que se encarga del estudio de las interrelaciones físicas, químicas y

dinámicas de los materiales y procesos geológicos con el agua subterránea, es decir, trata

con su origen, presencia, movimiento y calidad. Una de las principales dificultades del

estudio del agua subterránea es que ésta no puede verse directamente desde la

superficie, por lo que regularmente se requiere llevar a cabo una exploración

hidrogeológica, entendida ésta como el conjunto de estudios, trabajos y operaciones, que

se llevan a cabo tanto por técnicas directas como indirectas, encaminados a la localización

de acuíferos para captación de agua subterránea, en cantidad y con calidad adecuadas

para su explotación (Custodio y Llamas, 1996).



2

1.2 El Agua en México.

El agua subterránea en México es un recurso vital para el desarrollo de todos los sectores

productivos, sin embargo, los climas seco y semiseco son los que prevalecen en más del

60% del territorio, y es ahí donde la disponibilidad de agua superficial no es suficiente.

En este marco, el agua subterránea se convierte en la fuente de abastecimiento más

importante. Desde el año 2006, se tienen identificados por la Comisión Nacional del Agua,

un total de 653 acuíferos en el país, de donde se extraen alrededor de 28,000 hm3/año,

de los cuales, aproximadamente el 70% se destina a la agricultura y el 27% al

abastecimiento de las zonas urbano-industriales (Sención et al., 2006). La demanda

creciente de este recurso y la variabilidad climática con períodos de sequía prolongados,

dan como consecuencia una explotación intensiva en los últimos años en estos acuíferos y

con ello, un impacto negativo en sus almacenamientos, llegando a tener en el 2009 un

total de 110 acuíferos sobre bombeados (Figura 1.1) y 17 sobre explotados que presentan

problemas de intrusión salina (CONAGUA, 2009).

En nuestra región noroeste y concretamente en el estado de Sonora, el incremento de las

extracciones de agua subterránea para satisfacer las demandas es creciente. Y la

población de usuarios ha provocado la sobreexplotación de los acuíferos, debido al escaso

o nulo conocimiento de la disponibilidad que se tenía hasta hace una década y por

supuesto a la falta de mecanismos eficaces de medición y control de las extracciones, las

cuales exceden por mucho la recarga natural con el consecuente abatimiento de los

niveles piezométricos.

En la actualidad las autoridades normativas del país han venido desarrollado un agresivo

programa de actualización y conocimiento de la disponibilidad de acuíferos. En esta

evaluación es de importancia total, contar con información integral de la hidrología

superficial y del subsuelo, de tal forma que permita conocer las condiciones en las que se

encuentra el agua subterránea en los acuíferos del estado. Se pretende que las

autoridades competentes en esta materia, con los usuarios, activen un manejo sustentable

del agua subterránea. Este estudio forma parte de esta política de ampliación del

conocimiento hidrogeológico del estado de Sonora y por ello se realizó el presente estudio,

en un acuífero de tipo granular, que si bien de escaso bombeo, si muestra la seguridad de

que los resultados aportarán información que seguramente será una herramienta

importante en la integración del modelo conceptual hidrogeológico, primer paso para

contar con un esquema que brinde mejor facilidad en la exploración y un mejor

entendimiento en el aprovechamiento y administración del recurso agua.



3

Figura 1.1 Condición de explotación de los acuíferos en México. Tomado de CONAGUA (2009).

1.3 Marco Teórico.

Los recursos hídricos tienen su origen en la precipitación pluvial y al depositarse sobre la

superficie se divide en dos fracciones:

Cerca del 70% del volumen precipitado retorna a la atmósfera por evaporación.

La fracción complementaria escurre superficialmente por las redes de drenaje

natural hasta desembocar al mar o en cuerpos interiores de agua, o se infiltra y

circula a través de acuíferos que a su vez descargan en cuerpos y cursos

superficiales, a través de manantiales o de forma subterránea al mar.

En donde el agua no es desviada de manera artificial desde la fuente hasta sus salidas al

mar, a la parte baja de una cuenca interna o a la frontera interior de una unidad

hidrogeológica, se desarrolla un sistema natural o virgen. Entendiendo por unidad

hidrogeológica a un conjunto de estratos hidráulicamente conectados entre sí, cuyos



4

límites laterales y verticales se definen convencionalmente para fines de evaluación,

manejo y administración del agua subterránea (NOM-011-CNA-2000).

Con base en lo anterior, la disponibilidad es propiamente entendida como el cálculo de las

reservas de agua en una unidad hidrogeológica, a partir del volumen medio anual, es

decir, la disponibilidad lleva en su evaluación implícita el cálculo de las reservas utilizando

todos los elementos del ciclo hidrológico citados. De esta forma, la disponibilidad media

anual de agua subterránea en una unidad hidrogeológica queda definida por; el volumen

medio anual de agua subterránea que puede ser extraído de una unidad hidrogeológica

para diversos usos, adicional a la extracción ya concesionada y a la descarga natural

comprometida, sin poner en peligro el equilibrio de los ecosistemas (NOM-011-CNA-2000).

Por tanto, disponibilidad es el valor que resulta de la diferencia entre el volumen medio

anual de escurrimiento de una cuenca hacia aguas abajo y el volumen anual actual

comprometido aguas abajo (NOM-011-CNA-2000).

En este orden, unidad hidrogeológica queda entendida como el conjunto de estratos

geológicos hidráulicamente conectados entre sí, cuyos límites laterales y verticales se

definen convencionalmente para fines de evaluación, manejo y administración de las

aguas nacionales subterráneas (NOM-011-CNA-2000). Es por tanto que estas unidades,

son las que deben quedar definidas en un estudio como el presente, y formar parte de un

modelo hidrogeológico conceptual que defina el movimiento dinámico del flujo en un área

de balance determinado por las dimensiones del acuífero aluvial definido.

1.4 Metodología

La metodología seguida para realizar el presente trabajo se basó en las siguientes

actividades:

1.4.1 Recopilación, análisis e integración de información existente

Se recopiló la información disponible: climatológica, hidrogeológica, geológica,

prospecciones geofísicas, piezometría y en general toda aquella que resultara de interés

hidrogeológico para la realización del estudio del acuífero Cuitaca. Se seleccionó e integró

la información de utilidad, evaluando la cantidad y calidad de ésta.

Los trabajos hidrogeológicos previos dentro del Acuífero Cuitaca son muy escasos, y de

hecho, sólo se tuvo información de los siguientes estudios:



5

“Estudio de Evaluación Geohidrológica del Acuífero Cuitaca”, elaborado en dos Tomos por

la compañía Minera María (TOMO 1 en 1996 y el TOMO 2 en 1997), como parte de la

solicitud del incremento de volumen de extracción de agua para los trabajos de

exploración-explotación que iniciaba esta empresa minera.

“Atlas de aguas subterráneas y red de monitoreo piezométrico del Estado de Sonora”, que

fue realizado por la Universidad de Sonora, para la Comisión Nacional del Agua en el 2005.

El estudio consistió en establecer una red de monitoreo piezométrico para cada acuífero

que se encuentra bajo la administración de la gerencia regional noroeste, que incluye la

totalidad del estado de Sonora y parte del estado de Chihuahua. Adicionalmente a planos

temáticos (clima, precipitación, temperatura, geomorfología, vegetación, etc.), este

trabajo incluye planos de profundidad y elevación (mostrando las direcciones de flujo

subterráneo) y las tablas que dieron origen a dichos planos.

1.4.2 Geología y geofísica

Se identificaron las unidades estratigráficas expuestas en el área de estudio con base en la

información de la geología superficial obtenida a partir de las cartas geológico–mineras

escala 1:250,000 realizadas por el Servicio Geológico Mexicano (SGM) y la verificación de

ésta en el campo. Las cuales fueron digitalizadas para utilizarla con el software Arcview

Gis 3.2a. Las cartas recopiladas son: Nogales (H12-2) y Cananea (H12-5).

Para conocer mejor la geología del subsuelo, se realizó un estudio geofísico, donde se

utilizaron sondeos electromagnéticos transitorios (TEM’s) en el dominio del tiempo. Este

método consiste en medir el campo magnético secundario generado por fenómenos de

inducción cuando se suprime el campo primario, el cual se genera a través de un espiral

con forma cuadrada y tamaño variable según el objetivo de investigación (Figura 1.2).

Se considera un circuito por el que fluye una corriente constante, llamado “loop

transmisor”, esta corriente produce un campo magnético vertical. Si la corriente y el

campo magnético son invariantes con respecto al tiempo, no se producirá un voltaje en

una bobina receptora. Al cortar la corriente repentinamente se interrumpe el campo

magnético primario y se inducen corrientes en el terreno. Estas corrientes inducidas

tienden, instantáneamente, a mantener el campo magnético que existía antes de que la

corriente fuera cortada. Este efecto satisface la Ley de Faraday. Este campo decae

gradualmente y el decaimiento es lento ante la presencia de un cuerpo conductor. Las

mediciones de este decaimiento proporcionan información sobre la presencia en el

subsuelo de cuerpos conductores (Flores Luna; Spies y Frischknecht, 1991).



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Figura 1.2 Tipo de señales para transitorio electromagnético en el dominio del tiempo.

1.4.3 Censo de aprovechamientos y piezometría

Previo a la verificación en campo de los aprovechamientos existentes dentro del acuífero,

se realizaron varias actividades en gabinete:

- Recopilación e integración de censos realizados en el área, de donde se obtuvo una

base de datos inicial; además, se integró la base de datos de los pozos existentes en

el Registro Público de Derechos de Agua (REPDA), con lo cual se diseñó el plan de

trabajo:

- Se imprimieron las bases de datos integradas para verificar los datos en campo. Se

adquirieron las cartas topográficas a escala 1:50 000 de INEGI: Santa Cruz (H12-B42)

y 16 de Septiembre (H12-B52), en formato de imagen (tiff, jpg), para manipularlas en

el programa Arc View 3.2a. Sobre éstas se colocaron los aprovechamientos obtenidos

de la integración de censos y los aprovechamientos inscritos en el REPDA. Cada



7

aprovechamiento llevó un número de control impreso en el plano que lo liga a la base

de datos de las tablas.

El trabajo de campo consistió en:

- Levantamiento de los datos en cada aprovechamiento seleccionado, contando con el

equipo siguiente: GPS de mano, sonda eléctrica, formatos para censo, planos de

ubicación de aprovechamientos, tablas con datos de aprovechamientos, etc. A cada

aprovechamiento se le asignó una clave en campo formada por dos letras del nombre

de la carta y el número secuencial.

- Además de tomar los datos constructivos en cada aprovechamiento, se buscó a las

personas responsables del mismo para conocer el régimen de operación del pozo o

noria, propietario, el tipo de cultivo, número de cabezas de ganado, etc. También se

midió la profundidad al nivel estático y se tomó la fotografía del aprovechamiento.

1.4.4 Determinación de parámetros hidráulicos del acuífero

Existen varios métodos para obtener información hidráulica de un acuífero, pero el más

utilizado y el que proporciona información más completa, son las pruebas de bombeo.

Mediante esta información, es posible cuantificar el volumen de agua subterránea que

circula en un acuífero, lo cual sirve como base para evaluar la disponibilidad de este

recurso (Custodio y Llamas, 1996).

La conductividad hidráulica (K) mide la facilidad con que un fluido se mueve a través de un

medio poroso. Por esta razón, su valor depende tanto de las propiedades del medio

(permeabilidad del acuífero), como de las del fluido (densidad y viscosidad). Este parámetro

tiene unidades de velocidad (longitud/tiempo) y se obtiene a partir de las transmisividad que

resulta de la interpretación de las pruebas de bombeo.

La transmisividad se define como el caudal que pasa a través de una franja vertical de terreno

de ancho unidad y altura igual a la del espesor saturado, bajo un gradiente unidad. Este

término utilizado en hidrogeología fue propuesto por Theis (1935) para indicar la capacidad de

un acuífero de dejar pasar el agua a su través, no por unidad de área, sino por unidad de

prisma de base unitaria y espesor saturado. Se expresa como el producto de la conductividad

hidráulica por el espesor de la porción saturada del acuífero, es decir:

T = K b



8

Dónde:

T = transmisividad, (Área/Tiempo)

K = conductividad hidráulica (longitud/tiempo)

b = espesor saturado del acuífero (longitud)

1.4.5 Análisis de rasgos indicadores de sistemas de flujo

Con base en la definición y análisis de los rasgos indicadores de sistemas de flujo de agua

subterránea (regional, intermedio y local), se identificaron las zonas de recarga y descarga

de los sistemas de flujo de agua subterránea existentes en el área estudiada. Los rasgos

indicadores analizados fueron: topografía, piezometría, manantiales, flujo base, presencia

de vegetación freatófita, distribución de tipos de suelos, entre otros (NOM-011-CNA-2000).

1.4.6 Determinación de los volúmenes de extracción

Se calcularon los volúmenes de extracción de cada aprovechamiento mediante

procedimientos indirectos, considerando tiempo de operación, gasto promedio, uso,

número de habitantes, número de cabezas de ganado, etc (NOM-011-CNA-2000).

1.4.7 Análisis del comportamiento de los niveles piezométricos

El comportamiento de los niveles piezométricos se presenta en planos de curvas de igual

valor de profundidad, elevación y evolución del nivel estático. En su elaboración se

consideraron aspectos hidrogeológicos como: topografía, zonas de probable recarga y

descarga, unidades hidrogeológicas, etc.

En este contexto, con base en las elevaciones de brocales y las profundidades a los niveles

estáticos medidos se determinaron las elevaciones del nivel estático, con las cuales se

configuraron las curvas equipotenciales del flujo subterráneo, que sirvieron como base

para trazar la dirección del flujo subterráneo. De acuerdo a la información de piezometría

histórica, se seleccionaron intervalos de tiempo para elaborar planos con curvas de igual

evolución del nivel estático (NOM-011-CNA-2000).

1.4.8 Análisis hidrogeoquímico

La hidrogeoquímica estudia las propiedades químicas del agua superficial y subterránea, y

su relación con la geología regional, analizando los iones disueltos en agua y los procesos

de interacción agua-sólido. El agua en su movimiento a través del subsuelo entra en un

contacto prolongado con los minerales que conforman los estratos del mismo subsuelo y

estos minerales en mayor o menor medida presentan cierto grado de solubilidad, siendo



9

esta la razón por la que el agua incrementa su contenido mineral hasta que logra alcanzar

el equilibrio de las sustancias en solución (Custodio y Llamas, 1996).

Se tomaron muestras de agua para determinar propiedades físicas y químicas del agua. En

campo fueron determinados los parámetros físicos de temperatura, pH y conductividad

eléctrica. En laboratorio se determinó el contenido de iones mayores, sólidos totales

disueltos (STD), dureza total, dureza de calcio, Eh, potasio y nitrato.

Para la planeación de la distribución del muestreo se tomó como base la información

obtenida durante el censo de aprovechamientos subterráneos realizado, considerando que

su ubicación proporcionará información representativa de las condiciones hidrogeológicas

del acuífero, y que la obra hidráulica contará con las características constructivas que

permitieran la toma adecuada de la muestra.

Durante el muestreo se trató que las muestras fueran tomadas a la descarga de los pozos.

En el caso de aprovechamientos que no contaban con equipo de bombeo, se utilizó una

botella muestreadora atada a una cuerda previamente lavada con agua desionizada.

En cada sitio de muestreo se utilizaron envases previamente lavados con agua acidulada y

etiquetados para identificar la muestra, utilizando la clave de rastreabilidad, fecha y hora

de toma, tipo de preservativo adicionado (si es el caso), tipo de análisis y condiciones

ambientales. Una vez tomada la muestra se mantuvo en conservación en hielo para

mantenerla a menos 4°C, durante su transportación al laboratorio.

Los resultados de los análisis físicos y químicos fueron integrados a la información

hidrogeológica como apoyo en la definición del origen del agua subterránea, identificación

de los procesos geoquímicos dominantes, interacción agua - roca y evidencias de

contaminación. Los resultados se presentan en diagramas, figuras, planos de

isodistribución, etc. Para la obtención de las familias de aguas dominantes se utilizaron los

diagramas de Piper y Stiff, generados mediante el programa: AquaChem v. 3.7 for

Windows 95/98 NT, 1999.

1.4.9 Balances hidrometeorológico y de aguas subterráneas

Con base en la información generada se calcularon las componentes de los balances

conforme a los lineamientos que considera la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000

“Norma Oficial Mexicana que establece el método para determinar la disponibilidad media

anual de las aguas nacionales”, los cuales se detallan ampliamente en los capítulos IV para

el balance hidrometeorológicos y VII para el balance de aguas subterráneas.



10

1.5 Localización y especificaciones del acuífero Cuitaca

El área estudiada está enmarcada por el área que cubre el acuífero Cuitaca, clave 2660 del

Sistema de Información Geográfica para el manejo del Agua Subterránea (SIGMAS) de la

CONAGUA, el cual se localiza en la porción norte del estado de Sonora, aproximadamente

entre los paralelos 30° 48’ 9.1” y 31° 12’ 45.5” de latitud norte y entre los meridianos

110° 23’ 3.9” y 110° 33’ 33.3” de longitud oeste. Este acuífero presenta una forma

alargada con orientación norte-sur y cubre una superficie de 473.80 km2. El polígono que

enmarca el área estudiada se presenta en la tabla 1.1, en la que se incluyen los vértices

en coordenadas geográficas.

Tabla 1.1 Coordenadas geográficas del polígono simplificado del acuífero Cuitaca.

ACUIFERO 2660 CUITACA

VERTICE LONGITUD OESTE LATITUD NORTE

GRADOS MINUTOS SEGUNDOS GRADOS MINUTOS SEGUNDOS

1 110 32 41.90 31 7 16.2

2 110 32 8.80 31 8 34.5

3 110 32 29.60 31 11 1.9

4 110 30 32.10 31 12 45.5

5 110 24 40.80 31 8 3.3

6 110 23 3.90 31 3 54.3

7 110 23 21.10 30 59 6.8

8 110 30 6.00 30 48 9.1

9 110 33 33.30 30 59 45.3

1 110 32 41.90 31 7 16.2

Los acuíferos colindantes son: al norte, río Santa Cruz y Cocóspera; al sur río Bacanuchi;

al este río San Pedro, y al oeste río Alisos. Los poblados de mayor importancia que se

encuentran dentro del área son la Cieneguita de Cuitaca y Vicente Guerrero, ubicados

ambos en la parte central del acuífero (Figura 1.3). Para llegar al área estudiada se toma

la carretera Federal México 15 hasta la población de Imuris, posteriormente se sigue por la

carretera Federal N° 2, y tras recorrer 53 km hacia el este, se llega al poblado La

Cieneguita de Cuitaca, quedando éste dentro del acuífero.

La parte norte del acuífero queda comprendido dentro de la veda meridiano 110° 00’,

cuyo decreto de veda fue publicado en el Diario Oficial de la Federación el 19 de

Septiembre de 1978 y entró en vigor un día después de su publicación. El decreto

establece lo siguiente:



11

“DECRETO por lo que se declara de interés público la conservación de los mantos

acuíferos del estado de Sonora, para el mejor control de las extracciones, alumbramiento

y las aguas del subsuelo, en dicha zona”.

La parte sur del acuífero, está en la zona de veda denominada costa de Hermosillo tercera

ampliación, que fue publicada en el Diario Oficial de la Federación el 02 de Junio de 1967

y entró en vigor aprovechamiento de ese mismo día:

“DECRETO por medio del cual se amplía la zona de veda para el alumbramiento de aguas

del subsuelo en la costa de Hermosillo, Sonora”.

Figura 1.3 Localización y acuíferos colindantes del acuífero Cuitaca.



12

1.5.1 Fisiografía

El acuífero Cuitaca se encuentra dentro de dos provincias fisiográficas: en la parte norte se

tienen topoformas de la provincia Sierras y Llanuras del Norte, dentro de lo que determina

la subprovincia Llanuras y Médanos del Norte; y en la parte sur, las topoformas

corresponden a la provincia Sierra Madre Occidental, caracterizando a la subprovincia

Sierras y Valles del Norte (Figura 1.4).

Subprovincia Llanuras y Médanos del Norte.

En general esta subprovincia está formada por valles aluviales extensos entre los cuales se

intercalan algunas sierras. Predominan las rocas sedimentarias (principalmente

conglomerados), aunque también se encuentran afloramientos menos importantes de

rocas ígneas intrusivas ácidas.

En esta subprovincia se encuentran las siguientes topoformas:

- Sierra Plegada. Se presenta en la parte noroeste del acuífero, cubriendo un área de

96.29 km2, lo cual equivale al 20% del área total.

- El Valle Aluvial Intermontano. Tiene una pequeña área de 10.31 km2, que representa

el 2% del área total del acuífero, y se encuentra distribuida en la parte noreste.

- La Llanura Aluvial. Presenta un área de 111.87 km2 (24 % del área total). Se localiza

en la parte central y se extiende con dirección noreste-suroeste.

Subprovincia Sierras y Valles del Norte.

Esta región está formada principalmente por sierras entre las cuales se localizan valles

paralelos amplios con orientación norte-sur. En las sierras dominan las rocas volcánicas

ácidas y en los valles abundan los materiales sedimentarios continentales (conglomerados

y sedimentos del Terciario).

En esta subprovincia se encuentra la siguiente topoformas:

- Sierra Alta. Cubre 255.34 km2, constituye un 54% del área del acuífero. Es la unidad

de mayor extensión, y se encuentra en la parte central sur.



13

Figura 1.4 Características fisiográficas del acuífero Cuitaca.

1.5.2 Vegetación

Dentro del área del acuífero Cuitaca se encuentran 5 tipos de vegetación: agricultura de

riego, bosque de encino, vegetación de galería, mezquital y pastizal natural,

predominando finalmente el bosque de encino (Figura 1.5).

Agricultura de riego. Se presenta en la parte central y hacia el oeste del acuífero. Abarca

un área de 4.56 km2, que corresponde al 1% del área total.

Bosque de encino. Es el tipo de vegetación predominante. Se presenta alrededor de todo

el acuífero, cubriendo un área 289.92 km2, lo que representa el 61% del total. Si bien es



14

cierto que a manera local se le conoce como encino, su nombre científico es Quercusspp.

Este recurso forestal es utilizado por los habitantes de la región principalmente como leña.

Vegetación de galería (Matorral). Se encuentra en una pequeña porción en la parte central

y al noroeste del acuífero. Se extiende en un área de 1.75 km2, que representa menos del

0.5% del área total.

Mezquital. Se utiliza como leña, cubriendo una superficie de 2.15 km2 (0.5%) en la parte

centro-oeste y en una zona aislada pequeña en el centro.

Pastizal natural. Su nombre local es zacate, y el término científico es Eragrostis

intermedia; cubre un área de 175.42 km2 (37%) y se presenta en la parte central y

algunas zonas al norte y sur de acuífero. Este recurso es utilizado en la región como

forraje.

Figura 1.5 Tipos de vegetación dentro del acuífero Cuitaca.



15

CAPÍTULO 2. GEOLOGÍA

2.1 Tectónica regional

El estado de Sonora presenta una fuerte complejidad en la distribución de los

afloramientos rocosos debido a lo intrincado de las estructuras geológicas y a la gran

heterogeneidad litológica que constituye la estratigrafía de la región. Este contexto

geológico contrasta marcadamente con el que se tiene al oriente de la Sierra Madre

Occidental donde las estructuras son más regulares y las secuencias estratigráficas más

homogéneas.

La historia precámbrica de la región es poco conocida, debido a que los afloramientos se

encuentran dispersos y han sido poco estudiados. Se conoce que las rocas precámbricas

forman dos grupos, uno con edades entre 1800 y 1700 Ma en el noroeste del Estado y

otro grupo con edades entre 1700 y 1600 Ma en el noreste, separados por una falla de

desplazamiento lateral izquierdo Mojave-Sonora, que se entiende desde las montañas

Inyo-Mojave en el suroeste de Estados Unidos, atravesando el desierto de Sonora hasta la

región de Tuape en Sonora Central. Posteriormente se incorporan al basamento

precámbrico dos periodos de plutonismo, el más antiguo cuyas edades caen en el

intervalo de 1460-1410 Ma (Anderson y Silver, 1981) consiste de granito-granodiorita

megacristalino que generalmente no están deformados y se considera forman parte de

una serie de plutones anorogénicos y cogenéticos que se extienden por el suroeste de

Arizona y norte de Sonora donde se le conoce como Granito Cananea. Los plutones de

1100 Ma son más escasos, son litológicamente diferentes y con textura micrográfica, a los

cuales se les conoce como Granito Aibó.

Durante el Precámbrico superior hasta el Paleozoico superior la margen occidental del

cratón de Norteamérica registra una historia de sedimentación continua en una margen

continental del tipo pasivo, donde se desarrolló una cuenca de tipo geosinclinal. A partir

del Triásico el régimen tectónico de la margen oeste de Norteamérica cambió de pasivo a

activo al presentarse un proceso de convergencia de placas litosféricas. La Cordillera de

Norteamérica se desarrolló por acreción de terrenos, magmatismo y deformación

compresiva dirigida hacia el interior del continente, produciéndose durante el mesozoico

las deformaciones Nevadiana, Sevier y Laramide. De esta manera, en la margen oeste de

Norteamérica y noroeste de México la actividad tectónica durante el Jurásico se relaciona

con el inicio de un arco magmático continental con orientación noroeste-sureste, formado

por un complejo volcánico-plutónico calcoalcalino y volcanosedimentario. La actividad

relacionada con este arco es interrumpida por la megacizalla Mojave-Sonora con un



16

desplazamiento lateral izquierdo que probablemente ocurrió en el Jurásico medio-tardío

(Anderson y Silver, 1979). El ambiente tectónico de este tiempo en el noroeste de Sonora

está dominado por esta falla transcurrente que yuxtapone dos bloques tectónicos con

características diferentes, el bloque Caborca (Campa y Coney, 1983) con rocas que

corresponden al basamento proterozoico con edades entre 1800 y 1700 Ma, y el bloque

Pápago (Haxel et al., 1984) donde las rocas más antiguas corresponden al arco

magmático Jurásico con edades dentro de un intervalo aproximado entre 180 y 170 Ma,

donde los afloramientos de rocas proterozoicas son escasos o están ausentes, sin

embargo se considera parte del cratón de Norteamérica. Durante el Mesozoico con la

evolución de la Cordillera occidental, la polaridad de la sedimentación cambió hacia el

oriente desde las nuevas regiones emergidas, formándose gruesas secuencias

sinorogénicas de sedimentos continentales las cuales se interdigitaron con los depósitos

marinos del Cretácico inferior, mostrando sus efectos los episodios de deformación de esta

época, por lo tanto se puede considerar que la deformación compresiva que afecta a las

rocas del Cretácico Inferior en la mayor parte de Sonora, presenta un estilo similar de

deformación Sevier (González-León et al ., 1992); en la región noreste de Sonora se

registra una historia de sedimentación y deformación muy similar a la del sureste de

Arizona, con levantamiento de basamento, produciéndose cuencas tectónicas asociadas

con un estilo típicamente laramídico, rellenadas con los sedimentos del Grupo Cabullona

del Cretácico Superior.

De esta manera, se tiene que inicialmente en el Jurásico existía un régimen tectónico

compresivo asociado a la convergencia de placas, después una tectónica transcurrente,

posteriormente depósitos sinorogénicos y actividad magmática calcialcalina cretácica y

volcánica terciaria, que indican la presencia de un arco magmático originado por una

tectónica de convergencia de placas que persistió hasta al menos el Oligoceno Superior,

que es cuando se inicia un régimen tectónico distensivo de horst y graben asociada a la

apertura del Golfo de California, y que ha seguido actuando hasta el Cuaternario (Figura

2.1).

2.2 Geología estructural

Los elementos estructurales más importantes que se tienen en el área de estudio son

fallas y pliegues. Se tiene un patrón de lineamientos regionales bien marcados con una

orientación preferencial noroeste-sureste, que la mayor parte de las veces corresponden a

fallas normales de alto ángulo con buzamientos al noreste y suroeste, produciendo sierras

paralelas a la orientación de las fallas, dando como resultado un sistema de bloques

levantados y hundidos tipo horst y graben, relacionado a la tectónica extensional del



17

Terciario superior, en donde los bloques levantados o pilares tectónicos corresponden a

las sierras Guacomea, Cibuta-Las Avispas-La Esmeralda y El Pinito, constituidas

principalmente por rocas volcánicas mesozoicas y volcánicas e intrusivo terciarios, los

cuales están separadas por valles alargados rellenos principalmente con sedimentos

continentales terciarios y cuaternarios. Es en estos bajos estructurales donde

generalmente se hospedan los acuíferos. El sistema de lineamientos y fallas noreste-

suroeste se manifiesta escasamente en esta región.

Figura 2.1 Mapa geológico del acuífero Cuitaca.



18

Los pliegues son comunes en las secuencias mesozoicas siendo notorios los pliegues de

arrastre debido al intenso fallamiento en las rocas volcánicas, así como micropliegues y

zonas de pliegues en rocas metamórficas de esta edad.

2.3 Estratigrafía

En el área donde se encuentra el acuífero Cuitaca se tienen expuestas con 14 unidades

litoestratigráficas que varían en edad del Paleozoico al reciente, y están representadas por

rocas ígneas, volcánicas y sedimentarias, y que a continuación se describen en un orden

cronológico de la más antigua a la más reciente (Figura 2.2).

Paleozoico (PdpCz-Ar)

Las secuencias sedimentarias principalmente carbonatadas del intervalo Devónico-Pérmico

afloran en la porción oriental del área de estudio. Otros afloramientos de rocas similares

fueron estudiados por Valentine (1936) al sur y suroeste de la sierra Mariquita (fuera del

área del acuífero) donde encontró fragmentos fósiles del Paleozoico superior. El intervalo

Devónico-Pérmico consiste de secuencias estratificadas depositadas en un ambiente

marino muy somero y de plataforma continental, están constituidas de caliza, arenisca,

caliza arcillosa, conglomerado, lodolita y dolomía, con un espesor aproximado de 1200 m

(González-León, 1986).

Las rocas del Devónico se presentan en capas de espesor delgado a mediano que

contienen abundante fauna de estromatopóridos (Amphipora sp. y Actinostroma sp.),

briozoarios, corales y braquiópodos silicificados del Devónico Superior; correlacionables

con la Caliza Martín del sureste de Arizona; el contacto inferior es discordante sobre las

rocas del Cámbrico.

En general, el Devónico-Pérmico está en contacto discordante y por falla normal con las

rocas cámbricas subyacentes, observándose una relación similar con las unidades del

Jurásico Inferior-Medio y Cretácico Superior sobreyacentes.

Jurásico Inferior-Medio (JimR-Ar)

Las rocas del Jurásico Inferior-Medio se encuentran ampliamente distribuidas en las

porciones centro y norte del área del acuífero, se presentan como afloramientos continuos

que constituyen el macizo principal de las sierras paralelas orientadas noroeste-sureste,

provocada por la tectónica distensiva terciaria que produce una alternancia de bloques

tipo horst y graben.



19

Figura 2.2 Columna estratigráfica del área del acuífero Cuitaca.



20

Estas rocas han sido asociadas a la actividad de un arco magmático continental

desarrollado a lo largo de la margen oeste de Norteamérica durante el Jurásico Inferior-

Medio (Anderson y Silver, 1979; Tosdal et al., 1989).

Esta unidad consiste de derrames y tobas de composición riolítica con intercalaciones de

arenisca. La mayor parte de los afloramientos presentan plegamiento provocado por el

intenso fallamiento que afecta a esta unidad, originando en ocasiones zonas cizalladas;

presentan alteración hidrotermal (silicificación, oxidación, argilización y sericitización). La

riolita presenta color gris claro ligeramente rosado, textura porfídica, constituida por

fenocristales de cuarzo subhedral, ortoclasa, albita-oligoclasa, vidrio volcánico, biotita,

magnetita y minerales de alteración como illita-sericita, clorita, hematita y montmorillonita.

La toba riolítica es de textura que varía de afanítica a porfídica, color gris claro

ligeramente rosado y blanquecino, constituida de cuarzo, ortoclasa, plagioclasa en matriz

afanítica, con microfracturas rellenas con óxidos de fierro y cuarzo. La arenisca es de color

gris claro con tonos rosa y morada, de grano medio, en estratos delgados a medianos,

constituida de granos redondeados y subredondeados de cuarzo, feldespato y óxidos de

fierro en una matriz cuarzo-feldespática.

El contacto inferior no se observa, sin embargo la secuencia se encuentra afectada por las

intrusiones félsicas jurásica y terciaria; el contacto superior es discordante con las rocas

clásticas del Jurásico Superior-Cretácico Inferior que las cubren, y discordante y tectónico

por falla normal con unidades más jóvenes. Segerstrom (1987) menciona a estas rocas

como Formación Las Avispas, y de acuerdo con sus características litológicas y posición

estratigráfica las correlaciona tentativamente con las formaciones Cobre Ridge, Mount

Wrightson y volcánicas de las Pajarito Mountains, con las secuencias Fresnal Canyon y

Artesa del sur y suroeste de Arizona, y con las volcánicas Canelo Hills del sureste de

Arizona. También se correlacionan con la Formación Riolita El Pinito (Gil mont, 1978) que

aflora al noreste de Imuris, fechada en 174 Ma (Stewart et al., 1986).

Cretácico Superior (Ks A-TA, KsVs)

Las rocas volcánicas de composición intermedia constituidas por andesita, toba andesítica,

aglomerado andesítico y arenisca tobácea expuestas en las porciones centro, norte y

oriental del acuífero, específicamente en las localidades de la sierra Mariquita, en los

alrededores del rancho Milpillas y al norte del rancho El Durazno.

Uno de los primeros estudios geológicos en el distrito minero de Cananea es el realizado

por Valentine (1936) donde menciona que las rocas volcánicas abarcan la mayor extensión

superficial del distrito, y nombra como Formación Mesa a un conjunto de rocas volcánicas

de composición andesítica constituidas por tobas, aglomerados, flujos andesíticos y

conglomerados, considerando un espesor aproximado de 1500m.



21

La andesita es de color gris-verdoso, la textura varía de porfídica a afanítica, la

composición mineralógica consiste de oligoclasa-andesina, mica alterada, apatito, óxidos

de fierro, y minerales de alteración como epidota, minerales arcillosos, sericita, clorita,

hematita, calcita, con pirita oxidada diseminada y rellenando fracturas; en algunas

localidades se presentan unidades de latita. La toba andesítica es de color gris-verdoso y

gris-azuloso con tonos morados, de textura afanítica-porfídica, con estratificación mediana

a gruesa, intercalada con arenisca tobácea y aglomerados. El aglomerado andesítico

presenta una coloración gris-verdosa, con clastos de varios centímetros de diámetro de

rocas de composición intermedia en una matriz tobácea. El conglomerado polimíctico

presenta una coloración generalizada gris-violeta con tonos café-verdoso, con clastos

subangulosos y subredondeados de caliza gris claro-crema, toba andesítica, andesita y

riolita porfídica en una matriz arenosa. Los estratos gruesos se encuentran bien

consolidados, el tamaño de los clastos varía desde el tamaño de gravas hasta bloques. La

arenisca es de naturaleza volcanoclástica, se presenta en estratos medianos intercalados

con las rocas anteriormente descritas, de grano fino-medio bien clasificado, de color gris-

violeta y café-amarillento con tonos verdosos, con influencia de material tobáceo. La

secuencia presenta los efectos de alteración hidrotermal como propilitización, oxidación

argilización y sericitización.

Se encuentra cubriendo discordantemente a las unidades volcánicas y metamórficas

jurásicas e intrusionadas por los plutones laramídicos, y cubiertas discordantemente por

las rocas volcánicas y sedimentarias terciarias. Se correlacionan con la Formación Mesa

(Valentine, 1936), con una edad de 69 ± 0.2 Ma por el método Ar-Ar (Wodzicki, 1995).

Este vulcanismo de composición intermedia se relaciona a la actividad de arco volcánico

que registra la convergencia de placas litosféricas a finales del Cretácico tardío y principios

del Terciario.

En el noreste de Sonora, la secuencia sedimentaria del Grupo Cabullona fue estudiada

primeramente por Taliaferro (1933), y dividida en cinco formaciones, de la base a la cima,

Snake Ridge, Camas Sandstone, Packard Shale, Upper Red Beds y Rhryolite Tuff, con un

espesor aproximado de 2500m, y propone una edad tentativa Cretácico Superior (KsVs).

Posteriormente, González-León (1994) realiza un estudio detallado de las formaciones que

constituyen el Grupo Cabullona, proponiendo a la formación Conglomerado El Cemento

como un equivalente lateral de las formaciones Packard Shale y Lomas Coloradas.

En el área de estudio la secuencia de rocas volcanosedimentarias asignadas

tentativamente al Cretácico Superior afloran en el extremo centro oriental del acuífero,

constituida de arenisca, lutita, toba riolítica, limolita, conglomerado y ocasionalmente

andesita. Desarrollan un relieve topográfico de lomeríos y cerros de poca elevación.



22

La arenisca es de color café claro y gris claro con tinte verdoso, de grano fino-medio,

ocasionalmente de grano grueso, en estratos delgados y medianos que algunas veces son

gruesos, constituida por granos de cuarzo, feldespato, mica y óxidos de fierro, con

cementante carbonatado. Algunas veces se presenta como arenisca tobácea y grauwaka.

La lutita es de color café oscuro que intemperiza a café-amarillento y gris claro, en

estratos delgados. La toba riolítica es de color blanquecino, pseudoestratificada,

ligeramente caolinizada, con niveles de ceniza volcánica de color verde. La limolita es de

color café que intemperiza a café-amarillento, con estratificación mediana. El

conglomerado es de color café claro y café rojizo, bien consolidado, con clastos

subangulosos y subredondeados de riolita, granito, toba y caliza, en matriz arenosa, la

estratificación es gruesa. La andesita es de color gris claro se encuentra intercalada en

arenisca tobácea y conglomerado.

El contacto con las unidades subyacentes es discordante y tectónico por falla normal,

observándose la misma relación con las unidades más jóvenes que la sobreyacen.

Estas rocas se correlacionan tentativamente con el Grupo Cabullona expuestas al oriente y

fuera de esta área de estudio. La secuencia se presenta afectada por fracturamiento y

fallamiento; los pliegues tienden a ser más amplios y suaves que los sedimentos del Grupo

Bisbee subyacentes.

En la cuenca de Cabullona se considera un espesor aproximado de 2500 m, ya que la base

y la cima no aflora, y de acuerdo con los restos fósiles identificados de vertebrados,

invertebrados y polen, se considera de una edad Cretácico Superior (Santoniano-

Maastrichtiano), cuyos sedimentos fueron depositados en un ambiente fluvio-deltaico y

lacustre (González-León, 1994). Por otra parte, la secuencia cartografiada se considera

parte de las asociaciones estratigráfico-tectónicas no marinas que se depositaron en

cuencas laramídicas, con volcanismo asociado con este evento.

Terciario-Paleoceno (TpaGr-Gd)

Fue Lindgren (1915) el primero en reconocer la transgresión hacia el oriente de los

plutones del Cretácico al Paleógeno dentro del oeste de los Estados Unidos.

Posteriormente, Anderson y Silver (1974), Coney y Reynolds (1977) extendieron este

concepto a Sonora, y reconocen que la transgresión del arco volcánico se extendió 1000

km tierra adentro y regresó a la costa Pacífica durante el Neógeno. Damon et al. (1983)

define al Batolito Laramide de Sonora (90-40 Ma) incluyendo los granitos peraluminosos

de dos micas que son anatexíticos y post-arco volcánico. Estas rocas representan la

continuación hacia el sur del cinturón batolítico del oeste norteamericano.



23

Las intrusiones batolíticas de composición granítica-granodiorítica se encuentran

ampliamente distribuidas en el área de estudio en las sierras El Chivato y San Antonio. Se

encuentran afectando a las unidades pre-terciarias, principalmente a las rocas volcánicas y

metamórficas del intervalo Jurásico-Cretácico, y cubiertas discordantemente por las

volcánicas y sedimentarias del Terciario y Cuaternario. El batolito presenta variaciones en

el color de gris claro-blanquecino a gris-verdoso y rosa, la textura es porfídica y fanerítica

de grano medio, constituido de feldespato potásico, albita-oligoclasa, cuarzo, biotita, con

minerales de alteración como sericita, clorita y hematita.

El batolito laramídico ha sido fechado por varios investigadores, obteniéndose edades de

64 Ma por los métodos U-Pb, Rb-Sr y Sm-Nd (Wodzicki, 1995), 64±3 y 69±1 Ma utilizando

el método U-Pb (Anderson y Silver, 1977) en afloramientos de la región de Cuitaca-

Cananea; y 74 Ma por U-Pb (Anderson et al., 1980) en las rocas expuestas al noroeste del

poblado de Sáric.

Terciario-Eoceno (TeGd-D, TeMz-qMz)

El afloramiento se encuentra en la porción centro sur del acuífero, Esta roca es de color

gris claro-moteada de textura fanerítica; algunas veces la intrusionan diques aplíticos,

andesíticos y riolíticos, ocasionalmente presenta hilos de cuarzo. La mineralogía consiste

de oligoclasa, ortoclasa, cuarzo, biotita, hornblenda, óxidos de fierro y sericita.

Esta unidad intrusiona a las rocas pre-terciarias y su edad es todavía dudosa ya que

existen escasos fechamientos en el área con localizaciones poco precisas. Sin embargo, en

el área de Cucurpe (fuera de este acuífero), se fechó una cuarzo-microdiorita por el

método K-Ar, arrojando una edad de 40 Ma (IMP, en Murillo M.G. y Torres, 1987). En una

compilación hecha por De Jouy, K.A. (1990) menciona la edad de 27 Ma, para un dique

andesítico que corta a este intrusivo en la región de El Bajío. Es correlacionable con los

intrusivos batolíticos Laramídicos de Sonora. Se considera asociado con la transgresión de

un arco magmático relacionado a los procesos de convergencia de placas.

Damon et. al. (1983) consideran que los pórfidos subvolcánicos que bordean a la Sierra

Madre Occidental (TeMz-qMz) son cúpulas que tienen su raíz en el batolito compuesto de

Sonora y Sinaloa, y señalan que los volcanes se convierten en orificios de baja presión que

extraen los fluidos ricos en metales del batolito que está cristalizando. Los fluidos

hidrotermales transportan los metales a la zona subvolcánica hipabisal donde son

precipitados en las diversas formas de ocurrencia observadas en los sistemas de pórfido.

Los pórfidos derivados del batolito granítico-granodiorítico afloran en la porción norte del

acuífero, en el flanco occidental de la sierra Mariquita.

La monzonita expuesta en el cerro El Cajón al suroeste de Milpillas es de color gris claro y

gris-verdoso, de textura porfídica, constituida de plagioclasa, feldespato potásico, biotita y



24

ferromagnesianos en una matriz afanítica, presenta minerales de alteración como clorita,

sericita, epidota y hematita. Los afloramientos están muy fracturados e intrusionan al

batolito laramídico, y al aglomerado andesítico del Cretácico superior, y se encuentra

cubierta por conglomerados terciarios.

La cuarzomonzonita se manifiesta como pequeños apófisis que intrusionan a las rocas

batolíticas laramídicas y volcánicas del Jurásico-Cretácico, generalmente se presenta

bastante alterada por lo que es difícil observar su mineralogía, sin embargo tiene una

composición de cuarzomonzonita a granito, que consiste de cuarzo, feldespato y biotita en

una matriz afanítica de cuarzo y ortoclasa.

El cuerpo subvolcánico riolítico es de color gris claro-blanquecino, textura porfídica, con

cristales de feldespato potásico, cuarzo y ocasionalmente biotita en matriz afanítica,

ocasionalmente contiene cristales de pirita, presenta bandeamiento de flujo.

Los pórfidos cuarzomonzoníticos que afloran en esta región son una continuación de los

que afloran en el área de Cananea. Los cuerpos subvolcánicos riolíticos similares al

expuesto en el cerro El Tordillo, tienen una edad de 54.2 ± 2 Ma, fechado cerca de

Cananea por el método K-Ar en sericita (Straiger y Jaeger, 1977).

Terciario-Oligoceno (ToTR-R)

McDowell y Clabaugh (1979) consideran que durante el Oligoceno se originaron las

extrusiones riolíticas e ignimbríticas, acompañadas por emisiones volcánicas de

composición intermedia que caracterizan a la Sierra Madre Occidental. Posteriormente se

distingue el carácter bimodal de la serie constituida por andesitas basálticas y rocas de

afinidad riolítica durante el Oligoceno. Mioceno (Cocheme y Demant, 1991). Constituyen

afloramientos escasos y aislados localizados al norte de la sierra El Chivato, constituidas

por toba riolítica, riolita, toba lítica, toba y brecha volcánica de composición dacítica,

donde sobreyacen a volcánicas jurásica, cretácica e intrusivo del Paleoceno, y a su vez

están cubiertas por rocas sedimentarias continentales y volcánicas del Terciario y

Cuaternario.

La edad de 33 Ma reportada por Damon et al. (1983) cae dentro del rango de edades de

34-27 Ma considerado por McDowell y Clabaugh (1979) para la secuencia de la Sierra

Madre Occidental, con las que se sugiere correlación. El vulcanismo relacionado a calderas

por algunos autores estuvo confinado a un corto intervalo de tiempo y fue emplazado en

las etapas finales de convergencia de placas, antes del cambio de un régimen tectónico de

compresión a uno extensional.



25

Terciario-Mioceno (TmCgp-Ar, Tmpl(?)Cgp)

Dumble (1900) propuso por primera vez el nombre de División Báucarit, para describir una

secuencia de sedimentos clásticos, cuya localidad tipo la ubica en las cercanías del

poblado Báucarit, localizado en el Municipio de Quiriego, en el sur de Sonora.

Posteriormente King (1939) redefine el nombre, además de cambiar su rango, quedando

como Formación Báucarit tal como se le conoce actualmente. En el área de estudio, se le

asigna el nombre de Formación Báucarit, a una secuencia de conglomerados polimícticos

con intercalaciones y lentes de arenisca. En algunas localidades, el conglomerado se

ocurre acompañado por intercalaciones de rocas volcánicas.

El Conglomerado es de color café claro-crema, en estratos gruesos bien consolidados, con

clastos subangulosos y subredondeados de tamaño variable de riolita, granito, andesita y

toba andesítica en una matriz arenosa que en ocasiones es tobácea; con lentes y estratos

de arenisca de la misma coloración.

La unidad constituida de conglomerado polimíctico con intercalaciones de arenisca aflora

al sur y norte del acuífero, sobre los márgenes del río Cuitaca y al suroeste del poblado de

Cuitaca. El Conglomerado es de color café claro, con estratos medianos y gruesos bien

consolidados, con clastos subangulosos de riolita, toba riolítica, granito, y cuarcita en

matriz arenosa que en algunas localidades aumenta el contenido de material tobáceo, con

lentes y capas de arenisca.

La Formación Báucarit cubre en discordancia a rocas pre-mioceno, aunque regularmente

este contacto es por falla normal, y se encuentra sobreyacido discordantemente por

volcánicas riolíticas y conglomerados más jóvenes.

En la porción centro oriental de Sonora, se le asigna a la Formación Báucarit una edad,

cuyo límite inferior es de 27 Ma, que corresponde con rocas oligocénicas de la región de

Onavas y sobre las cuales descansa discordantemente la Formación Báucarit, y un límite

superior indicando una edad de 10 Ma obtenida sobre un derrame de andesita-

traquiandesita de la Formación Lista Blanca que sobreyace concordantemente a estos

conglomerados. Roldán y McDowell (1992) sitúan a la Formación Báucarit en el Mioceno

inferior-medio para el miembro inferior que tiene basaltos e ignimbrita riolítica

intercalados, con edades de 20.2 y 14.1 Ma respectivamente. Al sur del poblado de Saric

se fechó un derrame de basalto intercalado en conglomerados de un afloramiento no

cartografiable, por el método Ar-Ar obteniéndose una edad de 17.3±2.8 Ma (Paz-Moreno,

1992). Se correlacionan con el Conglomerado Gila, que aflora en varias localidades de

Arizona, Nevada y Utah. Se considera que los sedimentos clásticos rellenaron cuencas

continentales limitadas por fallas normales, atribuidas a la extensión tectónica del Terciario

superior, con episodios volcánicos desarrollados durante el depósito de los sedimentos.



26

Los sedimentos continentales constituidos por conglomerados (Tmpl(?)Cgp) se

diferencian de los depósitos tipo Báucarit por que no están consolidados, y se encuentran

afectados por fallas y fracturas.

La unidad que consiste de conglomerado polimíctico está expuesta en una cuenca tipo

graben orientada burdamente norte-sur que se extiende desde Cuitaca hasta Milpillas, es

de color café claro, poco consolidado con planos de estratificación mal definidos, con

clastos de tamaño variable desde gravas hasta bloques, donde predominan los fragmentos

de volcánicas riolíticas, andesíticas y granito; están basculados, y afectados por fallas y

fracturas.

Por sus características litológicas y estructurales y posición estratigráfica se considera

probable una edad Mioceno Superior-Plioceno (?). Cubren mediante contacto discordante

y tectónico por falla normal a rocas pre-Mioceno.

Cuaternario (QptCgp, Qhoal)

La unidad Qpt Cgp se encuentra distribuida en la parte centro del acuífero, se encuentra

constituida por sedimentos continentales de naturaleza litológica variable, que

granulometricamente consiste de grava, arena y limo, que en algunas ocasiones presentan

estratificación débilmente marcado o se presenta en forma masiva. Estos sedimentos se

presentan rellenando valles orientados noroeste-sureste y norte-sur, y zonas de pie de

monte; cubren discordantemente a las rocas más antiguas.

Los sedimentos superficiales cuaternarios se encuentran cubriendo los cauces de ríos y

arroyos principales (Qhoal). Consisten de material suelto constituido de grava, arena, limo

y arcilla, como resultado de la erosión de rocas preexistentes, estos materiales son

transportados por las corrientes fluviales y depositados sobre el cauce de los ríos y en las

planicies de inundación. Estos depósitos están distribuidos a lo largo de los cauces de los

ríos Santa Cruz y Bambuto.



27

CAPÍTULO 3. CLIMATOLOGÍA

3.1 Tipo de Clima

El clima que prevalece en la región, según la clasificación climática de Köppen, modificada

por Enriqueta García (1964), es BS1 kw (x’), que corresponde a un clima semiseco, con

lluvias en verano manifestándose en los meses de julio y agosto. Sus temperaturas medias

anuales van de 12.0° a más de 22.0°C y su precipitación total al año es del orden de 400

a 700 mm. Son considerados climas de transición entre los secos y los templados, y en

función de su temperatura media anual se dividen en cálidos, semicálidos y templados,

por lo que en los alrededores del área del acuífero se tienen zonas de clima seco en la

parte noroeste, y algunas zonas pequeñas de clima sub-húmedo en la parte suroeste

(Figura 3.1).

Figura 3.1 Tipos de climas en el acuífero Cuitaca.



28

3.2 Análisis climatológico

3.2.1 Estaciones Climatológicas

Las estaciones climatológicas con influencia en la zona son Santa Cruz y Cananea; la

estación Santa Cruz es operada por la Comisión Nacional del Agua, mientras que Cananea

está a cargo de la compañía minera ubicada en la ciudad (Figura 3.2).

Figura 3.2 Red de medición hidroclimatológica para el área del acuífero Cuitaca.

3.2.2 Precipitación media anual

El régimen pluvial presenta, en términos generales dos períodos de ocurrencia, uno de

julio a septiembre correspondiente a la temporada de verano que es cuando se registran



29

los valores más altos, y otro de lluvias invernales que abarca de diciembre a febrero, con

precipitaciones menos significativas.

Aplicando el método de los polígonos de Thiessen, el valor medio anual en la cuenca es de

574.2 mm, con la mayor lámina de precipitación en los meses de julio y agosto, en los que

se alcanzan 128.7 mm y 108.5 mm, respectivamente. El valor mínimo de lluvia se registra

en el mes de mayo, con 8.6 (Tabla 3.1).

Tabla 3.1 Precipitación media anual, método de los polígonos de Thiessen.

En la estación Santa Cruz la precipitación media anual es de 502.1 mm, mientras que en la

estación climatológica ubicada en Cananea la precipitación media anual es de 608.1 mm

(Figura 3.3).

Figura 3.3 Precipitación media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora.

3.2.3 Temperatura

La información de temperatura se obtuvo únicamente para la estación climatológica Santa

Cruz, la cual tiene una temperatura media anual de 17.5 °C.

ESTACION AREA FACTOR DE

(km2) THIESSEN TOTAL MEDIA

Santa Cruz 151.1 0.3200 502.1 160.7

Cananea 321.1 0.6800 608.1 413.5

TOTAL 472.2 1.0000 574.2

PRECIPITACION



30

Considerando la temperatura de Santa Cruz, la media máxima se registra en el mes de

julio con 7.8 °C, mientras que las temperaturas medias mínimas se presentan en

diciembre y enero, con 3.6 °C y 3.2 °C, respectivamente (Figura 3.4).

Figura 3.4 Temperatura media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora.

3.2.4 Evaporación

Al igual que la temperatura, los datos de evaporación se obtuvieron solo para la estación

Santa Cruz. Considerando los datos de Santa Cruz, la evaporación potencial media anual

en la cuenca es de 1,609.4 mm, concentrándose las mayores láminas en los meses de

mayo y junio, período en que las evaporaciones son superiores a los 70 mm. La

evaporación más alta se registra en el mes de mayo, con 77.5 mm, mientras que la

evaporación mensual mínima se presenta en el mes de febrero, con 17.7 mm (Figura 3.5).

Figura 3.5 Evaporación potencial media anual en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora.



31

CAPÍTULO 4. HIDROLOGÍA

4.1 Hidrología superficial

4.1.1 Hidrografía

El acuífero se localiza en la cuenca del arroyo Cocóspera, cauce principal afluente del río

Asunción, donde la topografía es accidentada, con escasos aprovechamientos

superficiales; la cuenca es cruzada por la carretera Imuris-Cananea.

La cuenca de esta corriente tiene sus orígenes en el parteaguas con el río Santa Cruz que

drena territorio de los Estados Unidos de América, en la sierra El Chivato, a una altitud de

1,800 m.

Inicia con el nombre de arroyo El Carrizo, con curso general sur, y confluye al arroyo

Cocóspera para tomar rumbo suroeste hasta confluir al colector principal por su margen

izquierda a la altura de la población de Imuris, a una altitud de 840 m.

4.1.2 Balance hidrometeorológico

4.1.2.1 Precipitación

El volumen precipitado se obtiene por medio de la ecuación:

VLL = Pm · A

Donde VLL es el volumen precipitado, Pm es la precipitación media anual de la subcuenca,

A es el área de la cuenca. En la tabla 4.1 se muestra el volumen precipitado en la cuenca,

que es de 271.1 millones de m3 anuales.

Tabla 4.1 Volumen precipitado en la cuenca del acuífero Cuitaca.

CUENCA ÁREA

(km²) Pm (m) VLL (hm3)

Cuitaca 472.2 0.5742 271.1



32

12.98

35.25

10.44

35.81

12.187.59 8.93

27.20

71.62

229.80

24.85

13.9319.96

222.14

158.59

168.86

35.73

16.63

37.46

13.62

43.14

54.1057.25

124.87

15.42

24.70 23.86

0.00

25.00

50.00

75.00

100.00

125.00

150.00

175.00

200.00

225.00

250.00

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

VO

LU

ME

N (

hm

3)

ESCURRIMIENTO ANUAL ESCURRIMIENTO MEDIO

VOLUMEN MEDIO ANUAL: 55.81 hm3

4.1.2.2 Escurrimiento

La cuenca del acuífero Cuitaca cuenta con medición hidrométrica en la población de

Imuris, Sonora. De acuerdo con la información existente, desde los orígenes de la cuenca

hasta la estación hidrométrica Imuris, se tiene un escurrimiento medio anual de 55.81

millones de m3 en el período de 1970 a 1998, con excepción de los años 1993 y 1994 en

que no se cuenta con mediciones. En la figura 4.1 se muestra un resumen con estos

resultados.

Figura 4.1 Escurrimiento anual en la cuenca del acuífero Cuitaca.

Aplicando el método del transporte de información hidrométrica mediante una relación de

áreas, se tiene un volumen medio anual en el área del acuífero de 10.5 millones de m3

(Tabla 4.2).



33

Tabla 4.2 Escurrimiento medio anual en el acuífero Cuitaca.

Área de la cuenca hasta la estación hidrométrica Imuris 2,503.00 km2

Área del acuífero Cuitaca 472.2 km2

Factor de transporte 0.188654

Escurrimiento medio anual de la cuenca hasta Imuris 55.81 hm3

Escurrimiento medio anual en el área del acuífero Cuitaca 10.5 hm3

Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis considerando el método del coeficiente de

escurrimiento. En el caso de que en la cuenca en estudio no se cuente con suficiente

información de registros hidrométricos o no existan estaciones hidrométricas, para

determinar el volumen medio anual de escurrimiento natural se puede aplicar el método

indirecto denominado precipitación-escurrimiento, que está dado por la siguiente

expresión:

Volumen anual de

escurrimiento natural

= precipitación media

anual de la cuenca

* área de la cuenca * coeficiente

de escurrimiento

Cp = A * Hp * Ce

Donde:

Cp = Escurrimiento por cuenca propia

A = Área de la cuenca en estudio

Hp = Lluvia media anual en la cuenca

Ce =Coeficiente de escurrimiento

De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana NOM-011-CNA-2000, el rango de validez

establece que las fórmulas se considerarán válidas para valores de precipitación anual

entre 350 y 2,150 mm.

El coeficiente de escurrimiento, se determina de manera indirecta en función del tipo y uso

de suelo de la cuenca en estudio, a partir del criterio del USCS y por medio del valor de K.

Con apoyo de cartografía del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática y

de visitas de campo, se clasifican los suelos de la cuenca en estudio, de acuerdo con los

tres diferentes tipos: A (suelos permeables); B (suelos medianamente permeables); y C



34

(suelos casi impermeables), que se especifican en la Tabla 4.3 y se determina el uso

actual del suelo. En el caso de que en la cuenca en estudio, existan diferentes tipos y usos

de suelo, el valor de K se calcula como la resultante de subdividir la cuenca en zonas

homogéneas y obtener el promedio de cada una de ellas. Con los datos anteriores se

determinó el valor de K el cual resultó ser de 0.17.

Tabla 4.3 Valores de k, en función del tipo y uso de suelo.

USO DE SUELO

TIPO DE SUELO

A B B

Barbecho, áreas sin vegetación y desnudas

0.26 0.28 0.3

Cultivos:

En hilera: 0.24 0.27 0.3

Legumbres o rotación de pradera 0.24 0.27 0.3

Granos pequeños 0.24 0.27 0.3

Pastizal:

% del suelo cubierto o pastoreo:

Más del 75% -poco- 0.14 0.2 0.3

Del 50 al 75% -regular- 0.2 0.24 0.3

Menos del 50% -excesivo- 0.24 0.28 0.3

Bosque:

Cubierto más del 75% 0.07 0.16 0.2

Cubierto del 50 al 75% 0.12 0.22 0.3

Cubierto del 25 al 50% 0.17 0.26 0.3

Cubierto menos del 25% 0.22 0.28 0.3

Zonas urbanas 0.26 0.29 0.3

Caminos 0.27 0.3 0.3

Pradera permanente 0.18 0.24 0.3

TIPO DE

SUELO CARACTERÍSTICAS

A Suelos permeables, tales como arenas profundas y loes poco

compactos.

B

Suelos medianamente permeables, tales como arenas de mediana

profundidad; loes algo más compactos que los correspondientes a

los suelos Tipo A; terrenos migajosos.

C Suelos casi impermeables, tales como arenas o loes muy delgados

sobre una capa impermeable, o bien arcillas.



35

Dependiendo del valor obtenido para K, el coeficiente de escurrimiento (Ce), se calcula

mediante las fórmulas siguientes:

K : parámetro que depende del tipo y uso de suelo

Ce : coeficiente de escurrimiento anual

P : Precipitación media anual, en mm.

Si K resulta menor o igual que 0.15 Ce = K (P-250) / 2000

Si K es mayor que 0.15 Ce = K (P-250) / 2000 + (K –0.15) / 1.5

Utilizando el método del Coeficiente de Escurrimiento se obtuvo un escurrimiento de 11.1

millones de m3, tal como se muestra en la Tabla 4.4.

Tabla 4.4 Escurrimiento medio aplicando el método del coeficiente de escurrimiento.

PRECIPITACIÓN

(hm3)

COEFICIENTE DE

ESCURRIMIENTO (%)

VOLUMEN DE

ESCURRIMIENTO MEDIO (hm3)

PROMEDIO 271.1 4.09 11.1

Teniendo en cuenta que el contar con medición hidrométrica en una cuenca proporciona

valores reales de escurrimientos, por tratarse de un método directo, se optó por utilizar los

volúmenes obtenidos a partir del transporte de información hidrométrica de la cuenca,

considerando que están basados en mediciones reales, y que el acuífero se ubica en la

misma cuenca. Entonces, el volumen de escurrimiento en la región es de 10.5 millones de

m3 anuales.

De los resultados arrojados en el análisis del volumen escurrido y el volumen precipitado,

se obtiene un escurrimiento medio en la cuenca del orden del 3.9 %.



36

4.1.2.3 Evapotranspiración Real (ETR)

La evapotranspiración real es la cantidad de agua, que es efectivamente evaporada desde

la superficie del suelo y transpirada por la cubierta vegetal. La evapotranspiración (ETR)

es una variable clave para el cálculo del balance de agua del suelo, para la detección de

estrés hídrico, y para los modelos de rendimiento de cultivos.

La evapotranspiración es el elemento más indeterminado del balance y el que ofrece

mayores dificultades para su exacta cuantificación, si su cálculo se lleva a cabo utilizando

métodos empíricos. Dentro de estos se encuentran los métodos de Turc, Thornwaite,

Coutagne, Blaney-Criddle, Penman, entre otros.

La aplicación de ecuaciones empíricas puede ser criticada en algunos casos, ya que se le

atribuye, sin justificación, la incorrecta valoración de la evapotranspiración real. En

algunos casos se puede caer en la excesiva valoración de este parámetro, al simplificar su

determinación en el cálculo más que a la incorrecta valoración de parámetros que

intervienen en el proceso. Como medida de comparación, se estimó la evapotranspiración

real con los métodos de Turc y Coutagne.

La ecuación empírica de L. Turc se expresa de la siguiente forma:

ETR = P / (0.9 + (P2/L2)1/2

Donde:

ETR = Evapotranspiración real, en mm

P = Precipitación media anual, en mm

L = 300 + 25T + 0.05T3

T = Temperatura media anual, en °C

La fórmula empírica de Coutagne enuncia lo siguiente:

ETR = P - XP2

Donde:

ETR = Evapotranspiración real anual, en m

P = Precipitación total anual, en m

X = Parámetro de cálculo, función de la Temperatura Media Anual, en °C

X = 1/(0.8+0.17t)

t = Temperatura Media Anual, en °C



37

Esta ecuación puede ser empleada si: 1/8X<P<1/2X

El volumen evapotranspirado se obtiene de la ecuación:

VETR = ETR · A

Donde ETR es la evapotranspiración real media anual de la cuenca, A es el área de la

cuenca de estudio y VETR es el volumen total evapotranspirado. En la tabla 4.5 se

muestran los resultados obtenidos mediante la aplicación de los métodos mencionados

anteriormente.

Tabla 4.5 Evapotranspiración Real (ETR) en el acuífero Cuitaca.

CUENCA ÁREA (km²)

Turc (m) Coutagne

(m)

Cuitaca 472.2 0.5186 0.4728

Sin embargo, considerando la información hidrológica de aguas subterráneas, que indica

que la permeabilidad del acuífero en su mayor parte es baja en materiales consolidados, y

media en materiales no consolidados, se opta por tomar en cuenta el resultado obtenido a

partir del método de Turc, con lo cual el volumen de evapotranspiración real es de 244.9

millones de m3 anuales, lo que representa un 90.3% del volumen precipitado.

4.1.2.4 Volumen de precipitación infiltrada

Con base en la ecuación de balance:

VR = VLL – VETR – CP

Donde:

VR = Volumen anual de recarga.

VLL = Volumen anual precipitado.

VETR = Volumen anual de evapotranspiración real.

CP = volumen anual de escurrimiento natural de la cuenca

Sustituyendo todos los valores obtenidos anteriormente, en la tabla 4.6 se muestran los

resultados del balance hidrometeorológico en la cuenca del acuífero Cuitaca, Sonora.



38

Tabla 4.6 Volumen infiltrado en la cuenca del acuífero Cuitaca.

ACUÍFERO ÁREA

(km²)

VOLUMEN LLOVIDO

(hm³)

VOLUMEN EVAPORADO

(hm³)

VOLUMEN ESCURRIDO

(hm³)

VOLUMEN INFILTRACIÓN

(hm³)

Cuitaca 472.2 271.1 244.9 10.5 15.8

Por lo anterior, el volumen de recarga vertical potencial al acuífero de la región se estima

en 15.8 millones de m3 anuales, lo que representa un 5.8 % de la precipitación media

anual.

Con el propósito de revisar la consistencia de los resultados obtenidos, se realizó un

análisis comparativo de la estimación de la recarga al acuífero. En este caso, se realizó el

cálculo de la recarga natural o de frente de montaña. Este valor se obtuvo mediante una

fórmula empírica desarrollada por Anderson et. al. (1992). Esta relación entre precipitación

y recarga, ha sido utilizada exitosamente en varios valles de Arizona (Pool y Cole, 1999),

en la cuenca del Río San Pedro, del lado mexicano (Rangel, 2002) y en el Valle del Río

Yaqui (Monreal, et. al., 2003).

Dado que esta es una relación empírica, deben tomarse con reserva sus resultados, si bien

puede considerarse que tiene una buena aplicación para el área de estudio. La relación

está basada en la precipitación, por lo cual depende ampliamente de la confiabilidad de las

estaciones climatológicas, de manera que en una zona con baja cobertura no es confiable

en un 100%. Además, se debe tomar en cuenta que no se puede utilizar en cualquier

región, sino en aquellas donde las condiciones sean similares a las del lugar donde fue

desarrollada.

La relación utilizada es la siguiente:

Log Q=-1.40+0.98 (log P)

Donde:

Q = Recarga de frente de montaña anual en pulgadas

P = Volumen de precipitación en exceso de 8 pulgadas.

En la tabla 4.7 se resume el resultado del análisis. Se puede apreciar que los resultados

obtenidos con esta metodología son superiores en 3.2 millones de m3 anuales a los

obtenidos en el balance hidrometeorológico.



39

Tabla 4.7 Recarga de frente de montaña.

Precipitación total anual promedio =

574.2mm 22.6 pulg

P =

14.6 pulg

Q =

0.551 pulg 0.01 m

Área total = 472.2 Km2 472,200,000 m2

Recarga de frente de montaña 6,606,116 m3

4.2 Hidrología Subterránea

4.2.1 Censo de aprovechamientos

Se cuenta con información de 22 aprovechamientos que fueron censados por la Comisión

Nacional del Agua, de los cuales 8 fueron censados también por la Universidad de Sonora

en el año 2005. Adicionalmente se tienen los registrados en el REPDA, que son 21. La

mayoría de los aprovechamientos censados por la CONAGUA y por la Universidad de

Sonora cuenta con datos de profundidad al nivel estático, características constructivas y

régimen de operación.

El censo de aprovechamientos para el acuífero Cuitaca, fue realizado en dos días, dado

que son pocos las captaciones existentes.

El acuífero Cuitaca solo presenta la información de la red de monitoreo establecida en el

estudio del 2005. Sin embargo, el principal criterio de búsqueda fue visitar todos los

predios y preguntar a los lugareños sobre la existencia de obras hidráulicas.

El recorrido en campo comenzó en la parte sur del acuífero. El censo inició en el poblado

la Cieneguita de Cuitaca, transitando el camino que viaja paralelo al río Cuitaca, el cual

cruza la parte media del acuífero. Se localizaron 2 pozos propiedad de la Minera María, a

los que se asignaron las claves CTC-06 y CTC-20 para diferenciarlos, encontrándose este

último inactivo temporalmente. Ambos de uso industrial (figuras 4.2 y 4.3).



40

Figura 4.2 Pozo CTC-06. Figura 4.3 Pozo CTC-20.

Se continuo con el censo de aprovechamientos a lo largo del cauce del río Cuitaca, de

modo que en total se ubicaron 15 obras hidráulicas en la parte sur del acuífero. Entre las

captaciones censadas se encontró un pozo inactivo temporalmente, al cual se le designo la

clave CTC-10, y presentó un nivel estático a 1m de profundidad, por lo que se sabe es un

pozo artesiano, ya que se desborda en temporadas de lluvia (figura 4.4).

Figura 4.4 Pozo CTC-10.

Entre los aprovechamientos de la porción norte, se ubica el Ejido Milpillas, donde se censó

el pozo del ejido. En total en el área norte del acuífero se localizaron 8 aprovechamientos,

en las localidades de Punta de Agua, la Yegua, el Colorado y Cananeita.

Se terminó el recorrido del censo hacia la parte noroeste, por la carretera federal No. 2,

saliendo del acuífero para censar 2 pozos en el rancho San Antonio (figuras 4.5 y 4.6), y



41

así definir mejor las entradas de agua del acuífero, debido a que se tiene muy poca

información sobre el área y pocos registros de los aprovechamientos en la zona.

Figura 4.5. Pozo CTC-21. Figura 4.6 Pozo CTC-22.

En el acuífero Cuitaca se visitaron 25 aprovechamientos: 18 pozos y 7 norias (Tabla 4.8),

de los cuales fue posible medir el nivel estático a 19, el resto no fue posible debido a

varias causas como: la sonda se atoró o el pozo estaba totalmente sellado, entre otras.

Los aprovechamientos identificados con las claves CTC-11, CTC-12, CTC-21 y CTC-22 se

encuentran fuera del área de estudio, pero se tomaron en cuenta para configurar la

profundidad y elevación del nivel estático, y así obtener la dirección del flujo subterráneo

con mayor precisión. La figura 4.7 presenta la ubicación de los 25 aprovechamientos

censados en el presente estudio.

De los 25 aprovechamientos censados el 72% son del tipo pozo y el 28% de los

aprovechamientos son norias (Figura 4.8).



42

Tabla 4.8 Censo de aprovechamientos.

Clave de

Censo Otras Claves X Y Z (m)

Tipo de Aprov.

Brocal (m)

Prof NE (m)

Elev NE (m)

Diámetro Noria (m)

Diámetro Ademe (pulg)

Diámetro Descarga

(pulg) Uso

CT-01 552280 3442214 1318 Pozo 0.96 7 3 Público-Urbano

Pecuario

CT-02 554221 3440244 1390 Noria 0.14 7.41 1382.59 1.10 x 1.10 3

Pecuario-

Doméstico

CT-03 548140 3436715 1290 Noria 0 3.99 1286.01 1.8 2 Doméstico

CT-04 550251 3434149 1300 Pozo 0.28 21.86 1278.14 6 1.5 y 2

Pecuario-

Doméstico

CTC-01 551960 3442471 1380 Pozo 0.5 6.95 1373.05 6

Agrícola

Pecuario

CTC-02 2608-04 551043 3439840 1350 Noria 0.95 3.04 1346.96 0.9 Inactivo Temp

CTC-03 2608-02 547631 3436105 1240 Noria 0 4.6 1235.4 1.20 x 1.20 1 Pecuario-Doméstico

CTC-04 547823 3432726 1240 Pozo 0.42 9.55 1230.45 12 ¾ Pecuario

CTC-06 2608-07 549108 3428910 1304 Pozo 0.6 8.3 1295.7 12 6 Inactivo Temp

CTC-07 549784 3426383 1305 Pozo 0.55 12 6 Agrícola Pecuario

CTC-08 551535 3421264 1347 Pozo 0.42 10.28 1336.72 4 2 Pecuario

Doméstico

CTC-09 550300 3424694 1314 Pozo 0.2 6 6 Agrícola

Doméstico

CTC-10 550524 3424397 1318 Pozo 0.72 0.28 1317.72 6 Inactivo Temp

CTC-11 554925 3419537 1404 Pozo 0.2 32.1 1371.9 4 1 1/2 Pecuario

Doméstico

CTC-12 556934 3416627 1342 Pozo 0.7 2 y ½ Pecuario

CTC-13 550365 3419775 1371 Pozo 0.8 8 ½ Pecuario

Doméstico

CTC-14 550821 3427767 1346 Pozo 0.3 14 1 y 2 Público- Urbano

CTC-15 549420 3428503 1283 Pozo 0.5 5.33 1277.67 13 1 ½ Pecuario,

Público Urbano

CTC-16 548798 3429398 1273 Noria 0.86 4.68 1268.32 1.8 3 Público- Urbano

CTC-17 548969 3427345 1319 Noria 1.04 2.62 1316.38 1.95 3 Agrícola

CTC-18 548764 3429824 1251 Pozo 0.56 4.48 1246.52 Doméstico

CTC-19 548425 3430271 1251 Noria 0.94 6.76 1244.24 1.1 Doméstico

CTC-20 549115 3427924 1295 Pozo 0.6 12 12 Industrial

CTC-21 540768 3428945 1103 Pozo 0.57 23.48 1079.52 10 Agrícola

CTC-22 540841 3429075 1104 Pozo 1.08 23.75 1080.25 8 2 Pecuario



43

Figura 4.7 Aprovechamientos censados, Acuífero Cuitaca.



44

13%

26%

9%9%

5%4%

4%

9%

4% 13%

4%

Uso de los Aprovechamientos

Público-Urbano

Pecuario-Doméstico

Agrícola

Pecuario

Inactivo-Industrial

Agrícola-Pecuario

Agrícola-Doméstico

Inactivo

Pecuario-Público-Urbano

Doméstico

Industrial

Figura 4.8 Tipos de aprovechamientos.

El agua que es extraída, principalmente de los aprovechamientos es utilizada para el

sector pecuario-doméstico, le sigue el público-urbano y pecuario, el resto corresponde a

agrícola, industrial, inactivo-industrial, agrícola-pecuario, agrícola-doméstico e inactivos

como se puede apreciar en la figura 4.9.

Figura 4.9 Usos del agua.

Tipo de aprovechamiento

Noria

Pozo

28%

72%



45

Respecto al diámetro de descarga se registró un diámetro de tuberías de 6” para el 29%

de los aprovechamientos, seguido por la tubería de 3” con el 28%, un 19% para la tubería

de 2”, quedando un 24% para la tubería menor a 1.5” de diámetro (Figura 4.10).

Figura 4.10 Diámetro de descarga.

4.2.2 Volumen de extracción

De acuerdo a la información obtenida en el censo de aprovechamientos, fue estimado el

volumen de extracción para el acuífero Cuitaca. Para el caso de aprovechamientos con

problemas de acceso, se utilizó la información contenida en el Registro Público de

Derechos de Agua, de donde se tomaron las características constructivas y el uso del

aprovechamiento para estimar un volumen de extracción de acuerdo a las características

del resto de captaciones del acuífero.

El volumen de extracción estimado para el acuífero Cuitaca, es de 2.84 hm3/año (Tabla

4.9). El mayor usuario de aguas subterráneas es el sector industrial (Minera María), que

extrae el 67% del volumen total; seguido por el uso agrícola-doméstico, con 16%; el uso

agrícola-pecuario con 13%; el uso agrícola que ocupa el 2.5%, seguido del uso público-

urbano con el 1%; el uso público-urbano-pecuario con 0.4%; pecuario-doméstico 0.3%; el

uso pecuario con 0.05%, y el uso doméstico con el 0.04%, para finalizar con el uso

inactivo temporalmente con un 0.01%.

28%

19%29%

24%

Diámetro de descarga

3"

2"

6"

< 1.5



46

Tabla 4.9 Volumen de extracción de acuerdo a su uso, acuífero Cuitaca.

Pec-Dom

Agrí-Pec

Pub-Ur

Pub-Ur-Pec

Doméstico Agrícola Pecuario Agri-Dom

Inactivo Tem.

Industrial TOTAL

0.008 0.366 0.035 0.011 0.001 0.06 0.001 0.454 0.0003 1.892 2.838

Unidades en Hm3/año

En la tabla 4.10 se muestra el detalle del cálculo del volumen de extracción por

aprovechamiento.

Tabla 4.10 Volumen de extracción por aprovechamiento, acuífero Cuitaca.

Clave de Censo

Diámetro Descarga

Uso Observaciones Gasto

(lts/día) Gasto

(lts/año) Gasto

(m3/año) Gasto

(hm3/año)

CT-01 3 Público-Urbano

Pecuario

Abastece a 150 personas y 40 vacas, 24hrs los 365 días, tanque

de 10 000 lt.

24500 8942500 8942.5 0.0089425

CT-02 3 Pecuario-

Doméstico

20 vacas y 4 personas, tanque de

3000 lt. 1600 584000 584 0.000584

CT-03 2 Doméstico 6 personas. 1 hora diaria, los 365

días 900 328500 328.5 0.0003285

CT-04 1.5,1.5 y 2 Pecuario-Doméstico

100 vacas y 8 borregos. 5664 2067360 2067.36 0.00206736

CTC-01 6 Agrícola Pecuario

20 hectáreas de Maíz y forraje. Se usa de 3 a 4 horas 6 meses.

453600 81648000 81648 0.081648

CTC-02 Inactivo Temp Inactivo, tiene 5 años sin uso, capa

de mal olor de lodo. 0 0 0

CTC-03 1 Pecuario-

Doméstico 70 vacas 3 personas 3950 1441750 1441.75 0.00144175

CTC-04 ¾ Pecuario 70 vacas, con de planta de luz,

abastece tinaco de 750 lt. 3500 1277500 1277.5 0.0012775

CTC-06 6 Inactivo

Inactivo temporalmente 2 meses sin uso al bombeo de la mina.

Ultima lectura 760064 m³. 0 0 0

CTC-07 6 Agrícola Pecuario

5 Hectáreas de Alfalfa y Rábano, 20 vacas

778600 284189000 284189 0.284189

CTC-08 2 Pecuario

Doméstico 100 vacas y 2 personas. Se llena

pila de 12x12 m por 1 m de altura. 5300 1934500 1934.5 0.0019345

CTC-09 6 Agrícola

Doméstico

25 Hectáreas de Alfalfa, Cilantro, Rábano y Cebolla, 4 personas= 35

lts/s estimado. 20 hrs 6 meses al año

2520000 453600000 453600 0.4536

CTC-10 6 Inactivo Temp

En temporada de lluvia el agua se desborda del pozo, esta inactivo

temporalmente. Era de uso Pecuario.

1500 270000 270 0.00027

CTC-13 ½ Pecuario

Doméstico 100 vacas y 4 personas 5600 2044000 2044 0.002044

CTC-14 1 y 2 Público-

Urbano

Pozo del ejido 200 personas aprox,

prendido todo el año. 30000 10950000 10950 0.01095

CTC-15 1 ½ Pecuario,

Público Urbano 12 personas y 50 vacas. 4300 1569500 1569.5 0.0015695

CTC-16 3 Público-

Urbano

440 personas aprox, se prende 8

hrs todos los días. 66000 24090000 24090 0.02409

CTC-17 3 Agrícola 3 hectáreas de hortalizas, pozo

azolvado 388800 69984000 69984 0.069984

CTC-18 Doméstico 3 familias, llenan rotoplas chico. 1800 657000 657 0.000657

CTC-19 Doméstico 4 personas, se prende 3 hrs diarias,

llenan rotoplas chico. 600 219000 219 0.000219

CTC-20 12 Industrial Automático por telemetría, lectura

de 554360 m³ 5184000 1.892E+09 1892160 1.89216

TOTAL (Hm3/año) 2,837,956.61 2.83796



47

4.2.3 Piezometría

4.2.3.1 Profundidad al Nivel Estático, 2009.

La profundidad al nivel estático en el acuífero Cuitaca varía entre 0.28 y 32.1 m. El

promedio resultante de las profundidades medidas es de 8.69 m. Las profundidades

menores al nivel estático se encuentran en la parte centro-oeste con valores que van de

de 5 a 15 metros, haciéndose mayores hacia el centro del acuífero con valores de 20 a 30

metros, el mismo caso se presenta en la parte sureste del acuífero (Figura 4.11).

Figura 4.11 Profundidad del nivel estático 2009, acuífero Cuitaca.



48

4.2.3.2 Elevación del Nivel Estático, 2009.

A partir del análisis piezométrico, se obtuvo que la dirección del flujo subterráneo en el

acuífero va de las sierras al valle, es decir, el flujo subterráneo converge hacia la parte

central del acuífero y a partir de ahí fluye con dirección E – W. La mayor elevación

encontrada fue de 1404 m.s.n.m., ubicada al suroeste del área del acuífero y la menor

cuenta con 1103 m.s.n.m., localizada en el predio San Antonio al noroeste del acuífero.

Ambas elevaciones se encuentran fuera del área, pero se consideraron para configurar con

mayor precisión la dirección del flujo subterráneo (Figura 4.12).

Figura 4.12 Elevación del nivel estático y dirección de flujo subterráneo 2009, acuífero Cuitaca.



49

4.2.3.3 Evolución del nivel estático, 2005-2009.

La Evolución del nivel estático en el acuífero Cuitaca abarca del 2004 al 2009 y varía entre

-4.97 y 2.22 m. El promedio resultante de la evolución medida es de -0.38 m. Las

evoluciones menores del nivel estático se encuentran en la parte noreste con valores que

van de -0.06 a -0.15 metros, haciéndose mayores hacia el centro del acuífero con valores

de 2.22 metros y en la parte sureste del área (Figura 4.13).

Figura 4.13 Evolución del nivel estático 2004- 2009, Acuífero Cuitaca.



50

CAPÍTULO 5. HIDROGEOQUÍMICA

5.1 Plan de muestreo hidrogeoquímico

La distribución del monitoreo de aguas subterráneas se determinó tomando en

consideración la disponibilidad de agua para consumo y distribuyendo el muestreo de una

forma representativa dentro del acuífero Cuitaca, además se consideraron los tipos de

aprovechamiento (pozo, noria) y las profundidades de los mismos (Tabla 5.1). Se realizó

la toma de 11 muestras de agua, de las cuales 10 son aprovechamientos subterráneos y

una descarga superficial del arroyo Milpillas, 6 corresponden a pozos y 4 son norias. Las

muestras de agua recolectadas se enviaron para su análisis al laboratorio Analítica del

Noroeste S. A. de C. V. en la ciudad de Hermosillo, Sonora, donde se realizaron los análisis

químicos correspondientes. Los análisis fisicoquímicos de las muestras incluirán

concentraciones de: Ca, Mg, Na, Mn, NO3, K, HCO3, Cl, SO4, CO3, Alcalinidad, Dureza, pH,

Temperatura y Conductividad Eléctrica.

Tabla 5.1 Aprovechamientos muestreados y parámetros fisicoquímicos medidos en campo.

C.E. = Conductividad Eléctrica STD = Sólidos Totales Disueltos pH = Potencial de Hidrógeno TEMP. = Temperatura

CLAVE LOCALIDAD TIPO

APROV X Y

TEMP (°C)

C.E. (μs/cm)

pH TSD

(ppm)

CTC-07 EL DOS Pozo 549784 3426383 20.5 331 7.1 149

CTC-08 SAN JUAN Noria 551535 3421264 21 315 7.3 142

CTC-09 EL CINCO Pozo 550300 3424694 20.5 326 7.6 147

CTC-14 VICENTE

GUERRERO Pozo 550821 3427767 22.5 314 8 141

CTC-20 "MINERA. MARIA"

Pozo 549115 3427924 27 443 7.8 199

CTC-15 EL ESTABLO Pozo 549420 3428503 21.5 308 8 138

CTC-16 CUITACA Noria 548798 3429398 20 407 7.1 183

CTC-01 MILPILLAS Pozo 551960 3442471 19.5 495 7.6 244

CTC-02 LA YEGUA Noria 554221 3440244 19 458 7.8 206

CTC-03 EL COLORADO Noria 548140 3436715 22.5 544 7.5 245

"DESCARGA" ARROYO

MILPILLAS Arrollo 552019 3441431 27 531 8.4 239

5.1.1 Toma de muestras

Durante el muestreo se trató de que las muestras fueran siempre tomadas en la descarga

del flujo de los pozos, sin embargo, debido a que existió la necesidad de colectar muestras

de agua en algunas norias que no contaban con equipo de bombeo, se utilizó una botella

muestreadora atada a una cuerda para poder extraer la muestra deseada, la cual fue

lavada previamente con agua desionizada.



51

En cada sitio de muestreo se utilizaron dos envases: uno con capacidad de 2 lt, y uno de 4

lt, agregándosele solamente al recipiente de 2 lt, la cantidad de 3 ml de HNO3 como

preservador de metales. Los envases utilizados fueron previamente lavados con agua

acidulada, además de ser etiquetados para identificar la muestra, utilizando la clave de

rastreabilidad, fecha, hora de toma, tipo de preservativo adicionado (si es el caso), tipo de

análisis, nombre del muestreador y las condiciones ambientales. El cierre de las botellas se

hizo aplicando papel “parafilm” alrededor de la tapa, a fin de asegurarse de que no

hubiera pérdidas y se colocó una etiqueta sello sobre la tapa, con la identificación de la

muestra, responsable de toma, hora de sellado y espacio para que en el laboratorio se

identificara, quien y a qué hora se abre la muestra.

La distribución espacial de los sitios muestreados, se puede observar en la figura 5.1.

Figura 5.1 Aprovechamientos muestreados, acuífero Cuitaca.



52

5.1.2 Actividades de campo en cada aprovechamiento

En las localidades de muestreo, se realizó calibración de instrumentos previa a la medición

de los parámetros fisicoquímicos de conductividad eléctrica (CE, µS/cm), pH y temperatura

(ºC) de la muestra. Los datos del registro levantado en bitácora para cada pozo

incluyeron: fecha de muestreo, hora, responsables del muestreo, clave de rastreabilidad,

localidad, población principal, propietario, tipo de aprovechamiento, temperatura

ambiente, coordenadas UTM utilizando un equipo de posicionamiento Garmin GPS, tipo de

uso, gasto aproximado, condiciones climatológicas, hora de toma de la muestra, hora de

sellado y hora de preservación en hielo para mantenimiento de temperatura a 4°C,

durante su transportación al laboratorio. La figura 5.2 muestra parte del proceso de

muestreo en el acuífero Cuitaca.

Figura 5.2 Muestreo de aguas subterráneas a) Pozo CTC-20 b) Pozo CTC-08, c) Muestra de agua

tomada del arroyo Milpillas.

5.2 Caracterización Hidrogeoquímica

Para la caracterización de familias de agua se utilizó el diagrama de Piper, que es un

gráfico que presenta una clasificación por balance de masas que permiten zonificar la

presencia de diferentes tipos de familias hidrogeoquímicas regionalmente, así como

acentuar las diferencias entre tipos de aguas inclusive del mismo acuífero. La figura 5.3

muestra el diagrama de Piper obtenido con los resultados de los análisis químicos en el

área.

Como se puede observar en el gráfico de la figura 5.4, la familia de agua que predomina

es la bicarbonatada cálcica que es representativa de aguas de reciente infiltración y por

último, se obtuvo un aprovechamiento con agua Bicarbonatada Sulfatada-Cálcica, lo que

indica que se encuentra en la fase de transición de intercambio iónico (en proceso de

evolución).



53

Figura 5.3 Diagrama de PIPER.

Figura 5.4 Representación de familias de agua.

5.3 Calidad del Agua

La calidad del agua en el acuífero Cuitaca, se definió mediante los parámetros físico-

químicos analizados en función de los límites máximos permisibles (LMP) establecidos en

la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994 para uso y consumo humano (Tabla 5.2).

HCO3-Ca

Familias de Agua



54

Tabla 5.2 Límites máximos permisibles (NOM-127-SSA1-1994).

Todos los aprovechamientos muestreados permanecen por debajo del límite permisible

con respecto a las concentraciones de la mayoría de los parámetros físico-químicos.

5.3.1 Conductividad Eléctrica

La conductividad eléctrica (CE) de una solución es la capacidad de la misma para

transportar la corriente eléctrica. Debido a que los iones son los responsables de la

conducción de la electricidad a través de una muestra de agua, la conductividad se

relaciona con la concentración iónica total. La conductividad eléctrica es proporcional a la

cantidad total de iones disueltos presentes en el agua, por lo que puede ser usada para

dar una idea de los sólidos totales disueltos en una muestra de agua.

La determinación de este parámetro se efectúa mediante un electrodo conectado a un

conductivímetro. La unidad de medición es el recíproco de la resistencia, y se expresa para

aguas subterráneas, como microsiemen por centímetro ( S/cm) equivalente a mhos/cm

(A. Molina, 1996).

La conductividad eléctrica es altamente dependiente de la temperatura. Se incrementa

aproximadamente 2% por cada grado centígrado de aumento de temperatura (Lloyd,

1985). La razón principal es que la viscosidad del agua decrece con el incremento de

temperatura y por tanto la resistencia al movimiento de los iones disminuye. Al realizar la

medición de esteparámetro en campo se puede identificar la posible estratificación de la

calidad del agua y correlacionar las profundidades de captación de pozos y norias.

Un criterio representativo para la interpretación de la calidad del agua en función de la

medición de la CE, es el establecido por la American Potability and HealthAsociation

Potencial Hidrógeno Unidades de pH 6.5 - 8.5

Temperatura °C N.C.

Conductividad Eléctrica μS/cm N.C.

Solidos Totales Disueltos mg/l 1000

Dureza Total mg/l 500

Calcio mg/l N.C.

Sodio mg/l 200

Magnesio mg/l N.C.

Bicarbonatos mg/l N.C.

Sulfatos mg/l 400

Cloruros mg/l 250

Nitratos mg/l 10

NOM = Norma Oficial Mexicana

N.C. = No Contemplado en esta Norma

Parámetros

Físico-QuímicosUnidades

Límites Máximos Permisibles

NOM-127-SSA1-1994



55

Clasificación CE (μS/cm a 180C)

Agua Dulce 100 - 2,000

Agua Salobre 2,000 - 5,000

Agua de Mar 5,000 - 45,000

Salmuera 45,000 - 100,000

(APHA, 1995), que clasificó la calidad del agua de acuerdo con los criterios presentados en

la tabla 5.3.

Tabla 5.3 Clasificación de salinidad con base en la conductividad eléctrica, establecido por la

APHA.

En el acuífero Cuitaca los valores de conductividad eléctrica se ubican dentro de la

clasificación de agua dulce. El aprovechamiento CT-3 y la descarga del arroyo Milpillas

tuvieron las conductividades más altas con 544 y 531 µs/cm respectivamente, ubicados al

noroeste del acuífero, la conductividad eléctrica más baja fue de 308 µs/cm en el predio El

Establo (CTC-15) localizado en la parte central del área de estudio (Figura 5.5 y 5.6).

Figura 5.5 Diagrama de conductividad eléctrica en los aprovechamientos del área de estudio.

0

100

200

300

400

500

600

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

C.E

(μ

s/cm

)

Clave de aprovechamiento

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA



56

Figura 5.6 Curvas de isovalores de conductividad eléctrica.



57

5.3.2 Temperatura

La temperatura es un parámetro físico que aumenta con la profundidad, fenómeno

conocido con el nombre de gradiente geotérmico. Dicho gradiente tiene un promedio de

3°C por cada 100 m de profundidad. Sin embargo, existen excepciones cuando el sistema

hídrico esta en relación con sistemas extremos frío-calor, ya que por lo general la

temperatura en el agua subterránea se mantiene en equilibrio con las rocas del acuífero.

Por lo anterior, es muy útil llevar a cabo medidas de este parámetro en pozos, las cuales

pueden servir de apoyo en la interpretación de la circulación del flujo subterráneo, inferir

los tipos de rocas y como indicadores de las zonas de recarga (Mazor, 1997).

La temperatura normal para aguas subterráneas oscila entre 21°C y 25°C. Para el área de

estudio, las temperaturas registradas en los sitios de muestreo se encuentran en un rango

de 19 °C a 27 °C (Figura 5.7), siendo el promedio aritmético de 22°C. La menor

temperatura se presentó en la noria CT-2 con 19°C ubicada en la parte noreste del

acuífero, y la mayor se presentó en los aprovechamientos con clave CT-3 y CTC-14 con

22.5°C (Figura 5.8).

Figura 5.7 Temperaturas medidas en los aprovechamientos del acuífero Cuitaca.

0

5

10

15

20

25

30

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

Te

mp

(°C

)


TEMPERATURA



58

Figura 5.8 Curvas de isovalores de temperatura.



59

5.3.3 Potencial Hidrógeno (pH)

La medición del pH debe realizarse in situ debido a los cambios que puede sufrir por la

pérdida o ganancia de gases disueltos, tales como dióxido de carbono (CO2), Oxígeno

(O2), Metano (CH4), etc. El agua subterránea generalmente está en equilibrio a una

presión parcial de CO2 mucho más alta (10-1 a 10-3 bar) que la de la atmósfera (10-3 a

10-5 bar), por lo que cuando está expuesta a la atmósfera, este gas escapa y el pH se

incrementa (Freeze y Cherry, 1979).

El resultado de una medición de pH viene determinado por una consideración entre el

número de protones (iones H+) y el número de iones de hidroxilo (OH-). Cuando el

número de protones iguala al número de iones hidroxilo, el agua es neutra, tendrá

entonces un pH alrededor de 7. El pH de agua puede variar entre 0 y 14, de manera que

cuando es mayor de 7, es básica y cuando está por debajo de 7, es ácida.

La Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994 (NOM) establece un rango de pH para

uso y consumo humano de 6.5 a 8.5. Para el área de estudio, el rango del pH se mantiene

en los aprovechamientos dentro de la neutralidad, siendo el valor promedio de 7.6, lo que

indica que en general, para toda el área de estudio el agua es muy poco alcalina (Figura

5.9). Los rangos de pH en el área de estudio varían de 7.1 a 8.4, localizándose el menor

en el pozo CTC-07, y el mayor en la descarga de agua del arroyo Milpillas (Figura 5.10).

Figura 5.9 Lecturas de pH en los aprovechamientos del área de estudio.

6

6.5

7

7.5

8

8.5

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

pH


pH



60

Figura 5.10 Curvas de isovalores de potencial de hidrógeno.



61

5.3.4 Sodio

Las concentraciones de sodio (Na++) en el agua subterránea, es muy común debido a la

presencia de rocas que forman el medio geológico. Puede provenir de la liberación de

algunos constituyentes de las rocas ígneas (principalmente basaltos y riolitas), por el

ataque a los minerales del grupo de los feldespatos y plagioclasas, así como por

contaminación urbana e industrial (Custodio y Llamas, 1996).

Los valores de sodio en el área de estudio son bajos, el valor promedio es de 18.5 mg/l

(Figura 5.11). El valor mínimo es de 10.6 mg/l para el aprovechamiento CTC-08 que se

encuentra en el lado sureste del acuífero, el valor máximo es de 25 mg/l (CTC-15) ubicado

en la parte central del acuífero (Figura 5.12).

Figura 5.11 Concentraciones de Sodio en los aprovechamientos del área de estudio.

0

5

10

15

20

25

30

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

Na

(M

g/lt

)


SODIO



62

Figura 5.12 Curvas de isovalores de sodio.



63

5.3.5 Calcio

Al igual que el Sodio, el calcio (Ca+) se encuentra comúnmente en el agua subterránea

debido a la presencia de rocas que forman el medio geológico. La Norma Oficial Mexicana

(NOM-127-SSA1-1994) no establece un límite máximo permisible para el Calcio, pero las

concentraciones en agua potable pueden llegar hasta 250 ppm (Custodio y Llamas, 1996).

En el acuífero, en todos los aprovechamientos las concentraciones de calcio son tolerables

para uso y consumo humano, oscilan entre 30 a 83.6 mg/l (Figura 5.13). El valor más alto

de Calcio se localiza en el aprovechamiento Ct-1 del poblado Milpillas y la concentración

mínima en el pozo CTC-15 (Figura 5.14).

Figura 5.13 Concentraciones de calcio en los aprovechamientos del área de estudio.

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

Ca

(M

g/lt

)


CALCIO



64

Figura 5.14 Curvas de isovalores de calcio.



65

5.3.6 Magnesio

El Magnesio es muy abundante en la naturaleza, pues es el tercer metal de mayor

abundancia en la corteza terrestre, superado solamente por el aluminio y el hierro. Se

encuentra formando parte tanto de rocas ígneas como sedimentarias. La principal fuente

de aportación de este catión es la disolución de dolomías y calizas dolomíticas y producto

del ataque de silicatos magnésicos y ferromagnésicos (Custodio y Llamas, 1996).

La Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994) y la Agencia de Protección Ambiental

(EnvironmentalProtection Agency, EPA) no establecen un límite máximo permisible de

magnesio para uso y consumo humano, debido a que no se considera peligroso para la

salud humana, el único inconveniente que presenta este ión, es que cuando se encuentra

en altas concentraciones forma depósitos en tuberías y calderas, tal como ocurre con el

calcio. La concentración en los aprovechamientos muestreados varía de 6.32 a 14.5 ppm.

La mínima registrada en el pozo CTC-07 y la máxima en el poblado Milpillas CT-1 (Figura

5.15 y 5.16).

Figura 5.15 Concentraciones de magnesio en los aprovechamientos del área de estudio.

02468

10121416

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

Mg

(M

g/lt

)


MAGNESIO



66

Figura 5.16 Curvas de isovalores de magnesio.

Figura 5.15. Curvas de isovalores de Magnesio.



67

5.3.7 Potasio

La Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994) no establece un límite máximo

permisible para uso y consumo humano de potasio. Sin embargo, Custodio y Llamas 1996,

fija las concentraciones para agua potable hasta 10 mg/l de potasio. En el área de estudio,

los valores de potasio se encuentran entre 1.52 a 9.13 mg/l (Figura 5.17). La

concentración más alta se localiza en la descarga del arroyo Milpillas, que se localiza hacia

el noroeste del acuífero, donde también se registra el valor más bajo en el pozo CT-2

(Figura 5.18).

Figura 5.17 Concentraciones de potasio en los aprovechamientos del área de estudio.

0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

10.00

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

K (

Mg

/lt

)


POTASIO



68

Figura 5.18. Curvas de isovalores de potasio.



69

5.3.8 Cloruros

La Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994) establece un límite máximo permisible

de cloruros de 250 mg/l para uso y consumo humano. En el área de estudio, las

concentraciones de cloruros, en la mayoría de las captaciones se encuentran debajo del

límite máximo permisible. Las concentraciones varían de 5 mg/l a 12 mg/l (Figura 5.19),

siendo el valor mínimo registrado en los aprovechamientos CTC-08 y CTC-09, ubicados en

el extremo sur del acuífero. El valor máximo fue en el aprovechamiento CT-1, hacia el

noroeste del acuífero, en el poblado Milpillas (Figura 5.20).

Figura 5.19 Concentraciones de cloruros en los aprovechamientos del área de estudio.

02468

101214

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

Cl

(Mg

/lt

)


CLORUROS



70

Figura 5.20 Curvas de isovalores de cloruros.



71

5.3.9 Sulfatos

Las concentraciones de sulfatos en el área se encuentran entre 12 a 117 mg/l. El límite

máximo permisible establecido por la Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994) es de

400 mg/l para consumo humano. El resto de los aprovechamientos presenta bajas

concentraciones (Figura 5.21). El mínimo valor se encuentra en las captaciones CTC-07 y

CTC-8, así como la máxima en la descarga del arroyo Milpillas (Figura 5.22).

Figura 5.21 Concentraciones de sulfatos en los aprovechamientos del área de estudio.

0

20

40

60

80

100

120

140

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

SO

4(M

g/lt

)


SULFATOS



72

Figura 5.22 Curvas de isovalores de sulfatos.



73

5.3.10 Bicarbonatos

No se conocen efectos negativos en cuanto al contenido de bicarbonatos en agua para

consumo humano, por lo tanto la Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994) no

establece un límite máximo permisible en este sentido. El único inconveniente que puede

surgir con las altas concentraciones de bicarbonatos es que éstos, al combinarse con Ca y

Mg, definen la dureza del agua formando incrustaciones en las tuberías.

En el área de estudio, las concentraciones de bicarbonato oscilan entre 128 y 286 mg/l

(Figura 5.23). El aprovechamiento que contiene la mayor concentración es el poblado

Milpillas (CT-1), y la lectura mínima se obtuvo en el arroyo Milpillas que se localiza en la

parte noroeste del acuífero (Figura 5.24).

Figura 5.23 Concentraciones de bicarbonato en los aprovechamientos del área de estudio.

0

50

100

150

200

250

300

350

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

HC

O3

(Mg

/lt

)


BICARBONATO



74

Figura 5.24 Curvas de isovalores de bicarbonatos.



75

5.3.11 Nitratos

Las concentraciones de nitratos con respecto al nitrógeno en el área de estudio, se

encuentra en todos los aprovechamientos por debajo del límite máximo permisible que

establece la Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994), el cual es de 10 mg/l. El

arroyo Milpillas presenta el valor más alto, localizado hacia la parte noroeste del acuífero,

arrojó un valor de 2.7 mg/l (Figura 5.25). Los valores obtenidos en el análisis de las

muestras varían de 0.2 a 2.7 mg/l (Figura 5.26).

Figura 5.25 Concentraciones de nitratos en los aprovechamientos del área de estudio.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

NO

3(M

g/lt

)


NITRATOS



76

Figura 5.26 Curvas de isovalores de nitratos.



77

5.3.12 Sólidos Totales Disueltos (STD)

De acuerdo a la clasificación de aguas basada en el contenido de sólidos totales disueltos

(Frezee y Cherry, 1979) que se muestra en la tabla 5.4, en el área de estudio todos los

puntos muestreados tienen agua dulce, varían entre 138 a 244 mg/l (Figura 5.27). El pozo

ejidal de Milpillas (CT-1) presenta la mayor concentración con 244 mg/l. La menor

concentración de sólidos totales disueltos se presenta en El Establo (CTC-15), con 138

mg/l (Figura 5.28).

Tabla 5.4. Clasificación de aguas de acuerdo al contenido de STD, Frezee y Cherry (1974).

Figura 5.27 Concentraciones de STD en los aprovechamientos del área de estudio.

0

50

100

150

200

250

300

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

ST

D (

pp

m)


SÓLIDOS TOTALES DISUELTOS

Clasificación STD (mg/l)

Agua Dulce 0 - 1000

Agua Salobre 1000 - 10,000

Agua Salina 10,000 - 100,000

Salmuera > 100,000



78

Figura 5.28 Curvas de isovalores de sólidos totales disueltos.



79

5.3.13 Dureza Total

La dureza se entiende como la capacidad de un agua para precipitar al jabón, basado en

la presencia de sales de los iones calcio y magnesio. La dureza es la responsable de la

formación de incrustaciones en recipientes y tuberías, lo que genera fallas y pérdidas de

eficiencia en diferentes procesos industriales. El término dureza se aplicó en un principio

por representar el agua en la que era difícil (duro) de lavar y se refería al consumo de

jabón para lavado, en la mayoría de las aguas alcalinas ésta necesidad de consumo de

jabón está directamente relacionada con el contenido de calcio y magnesio.

El agua se puede clasificar por su dureza, pero esta clasificación varía en las localidades

de acuerdo con las aguas disponibles. Agua con menos de 50 mg/l de carbonato de calcio

(CaCO3) se denomina blanda, hasta 100 mg/l ligeramente dura, hasta 200 mg/l

moderadamente dura y mayor de 200 mg/l muy dura (OMS, 2004; USEPA, 2004). El límite

máximo permisible (LMP) es 500 mg/l según la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-

1994 (NOM).

En general, las concentraciones de carbonatos en el área de estudio varían de 93 mg/l a

248 mg/l (Figura 5.29). El agua se puede clasificar en general ligeramente dura, hacia la

parte central del acuífero, y moderadamente dura hacia la parte noroeste del área. El

aprovechamiento con la mayor concentración es el localizado en el poblado Milpillas con

244 mg/l y el de menor concentración es el CTC-15 (Figura 5.30).

Figura 5.29 Concentraciones de DT en los aprovechamientos del área de estudio.

0

50

100

150

200

250

300

CT-

1

CT-

2

CT-

3

CTC

-07

CTC

-08

CTC

-09

CTC

-14

CTC

-15

CTC

-16

CTC

-20

Arr

oyo

DT

(M

g/lt

)


DUREZA TOTAL



80

Figura 5.30 Curvas de isovalores de dureza total.



81

CAPÍTULO 6. HIDROGEOLOGÍA

6.1 Geofísica

Para el conocimiento de la geología del subsuelo se realizaron cinco sondeos

electromagnéticos transitorios (TEM´s), distribuidos en la porción central del acuífero.

Integrando la información superficial con la del subsuelo producto de los estudios

geofísicos, se definieron las unidades geoeléctricas, cada una de las cuales fue descrita de

acuerdo a su ubicación, litología, espesor aproximado y propiedades hidráulicas generales.

La figura 6.1 muestra la localización de los sondeos y la tabla 6.1 sus coordenadas.

Por medio de la interpretación de los TEM’s, se obtuvo el perfil de resistividad (figura 6.2),

el cual se reinterpreto en conjunto con la información geológica e hidrológica obtenida del

área de estudio, y así se determinaron las unidades hidrogeológicas del acuífero.

Figura 6.1 Localización de sondeos electromagnéticos realizados, acuífero Cuitaca.



82

Tabla 6.1 Coordenadas de los sondeos electromagnéticos realizados en el acuífero Cuitaca.

TEM X Y Z

Ct-1 547929.825 3433706.94 1284.918

Ct-2 548262.453 3431912.08 1245.985

Ct-3 549117.015 3428883.23 1274.344

Ct-4 549990.305 3426372.3 1307.99

Ct-5 550753.147 3423830.39 1326.975

Figura 6.2 Perfil de resistividad con orientación en el acuífero Cuitaca.



83

Este perfil está integrado por 5 sondeos: CT-01, CT-02, CT-03, CT-04 y CT-05, tiene una

dirección aproximadamente Norte-Sur con el observador al poniente. En este perfil es

posible identificar claramente las tres unidades geoeléctricas principales, así como las

subunidades de la unidad U2 y U3 respectivamente (Figura 6.3).

La unidad U1 corresponde al suelo o relleno mal clasificado no saturado según la tabla de

clasificación geoeléctrica propuesta con anterioridad. Esta unidad únicamente aparece en

la parte sur del perfil registrada por los sondeos CT-04 y CT-05.

La unidad U2-a se encuentra como una capa delgada de 20m de espesor a poca

profundidad, siendo registrada únicamente por los sondeos CT-03, CT-04 y CT-05. Para

este perfil presenta valores promedio de 6 ohm*m.

La unidad U2-b se identifica como otra capa delgada no mayor a 20m de espesor, a poca

profundidad y en algunos lugares aflorante, fue registrada únicamente por los sondeos

CT-03, CT-04 y CT-05. Los valores que registra pudieran relacionarse a la relación de

material areno-arcilloso que componen esta unidad geoeléctrica y su poca saturación.

Presenta valores de resistividad promedios de 23ohm*m.

La unidad U2-c se encuentra a lo largo de todo el perfil siendo registrado por los cinco

sondeos que lo integran. Tiene un espesor promedio de 50m aproximadamente, se le

ubica a poca profundidad y en algunos casos como en los sondeos CT-01 y CT-02 aflora.

Se le ubica por debajo de las dos subunidades geoeléctricas anteriores y se supone que

los valores de resistividad que presenta se deben al mayor contenido de arenas que

pudiera componerla, un mayor grado de compactación y una saturación posiblemente

nula. El valor de resistividad promedio es de 43ohm*m.

La unidad U3-a se registró a lo largo de todo el perfil y por todos los sondeos que lo

integran. Tiene un espesor promedio de 100m aproximadamente y se le ubica a una

profundidad aproximada de 50m. Al parecer esta unidad posiblemente de material ígneo,

presenta alteraciones lo que sugiere los valores bajos de resistividad que en promedio

están entre los 4 y 6 ohm*m.

La unidad U3-b se identificó a lo largo de todo el perfil por debajo de la subunidad

geoeléctrica U3-a de espesor variable y conteniendo a la subunidad U3-c. Presenta valores

de resistividad promedios de 27 y 30 ohm*m, asociables a material rocoso posiblemente

fracturado y permeable.

La unidad U3-c se registró como un par de cuerpos aislados de material rocoso poco

permeable a una profundidad aproximada de 50m hacia la parte norte del perfil y a 200m

hacia el sur. Su espesor promedio es de 100m aproximadamente mientras que sus valores

de resistividad de 54ohm*m.



84

En este perfil de resistividad se registró una posible estructura que podría sugerir a una

falla o fractura en la parte norte del área de estudio.

6.2 Unidades Hidrogeológicas

Con base en las unidades litoestratigráficas reconocidas en campo y en la reinterpretación

de los sondeos electromagnéticos (TEM’s) a detalle, desarrollados en el área del acuífero

Cuitaca, se determinaron 4 unidades hidroestratigráficas, considerando las condiciones

estructurales e hidráulicas de cada una.

Unidad I (Aluvial)

Los sedimentos superficiales cuaternarios se encuentran cubriendo los cauces de ríos y

arroyos principales. Consisten de material suelto constituido de grava, arena, limo y arcilla,

como resultado de la erosión de rocas preexistentes, estos materiales son transportados

por las corrientes fluviales y depositados sobre el cauce de los ríos y en las planicies de

inundación. Estos depósitos están distribuidos a lo largo del cauce del río Cuitaca y posee

un espesor máximo de 30 m.

Unidad II (Arenas-limos)

La unidad II comprende depósitos de arenas y limos con un espesor promedio de 75 m, y

con un espesor máximo de 133 m en el TEM Ct-02.

Unidad III (Gravas y arenas)

La unidad III está conformada por depósitos de gravas-arenas, y se considera con buenas

posibilidades acuíferas en el TEM Ct-03; ocurre a partir de los 153 m de profundidad, con

más de 100 m de espesor.

Unidad IV (Conglomerado-arenisca)

La unidad constituida de conglomerado polimíctico bien consolidado con intercalaciones de

arenisca aflora al sur y norte del acuífero, sobre los márgenes del río Cuitaca y al suroeste

del poblado de Cuitaca. Presenta valores resistivos altos y de acuerdo a la geología del

lugar, se asocia a rocas con baja permeabilidad y porosidad, con la consecuente baja

probabilidad de estar saturada.



85

Una vez definidas las unidades hidroestratigráficas se delimitaron en la siguiente sección

(Figura 6.3) donde se describen los espesores, y se especifica cuales unidades tienen

buenas posibilidades acuíferas.

Figura 6.3 Sección hidroestratigráfica, acuífero Cuitaca.



86

6.3 Parámetros hidráulicos

Las pruebas de bombeo que se realizaron, fueron de corta duración (1 hora y media como

máximo para el abatimiento y 1 hora y media para la recuperación), debido a que la

prueba dependía del régimen de operación del usuario, sin embargo, se admiten como de

buen grado de confiabilidad ya que en la mayoría se obtuvo el nivel de estabilización

(Figura 6.4).

En los sitios de bombeo se ejecutaron los ensayos a caudal constante, con diferente

duración de acuerdo al tiempo de estabilización del nivel dinámico. Una vez que ceso el

bombeo, se registró la recuperación del nivel estático. Por medio del programa Aquifer

Test 2.5 se obtuvieron los parámetros de conductividad hidráulica y Transmisividad con los

datos obtenidos en las pruebas de bombeo (Tabla 6.2).

Figura 6.4 Localización de pruebas de bombeo, acuífero Cuitaca.



87

La primera prueba de bombeo fue realizada en el ejido Milpillas (CTC-01), tuvo una

duración de 2:30 horas, con un caudal constante de 2.5 l/s. El nivel estático presento un

abatimiento de 7.59 m. La recuperación del nivel estático fue del 80% en 1:30 horas.

En la localidad de La Cieneguita de Cuitaca, se realizaron dos pruebas más, la primera se

efectuó en el aprovechamiento CTC-16, donde el caudal constante fue de 6l/s, con una

duración de 1:30 horas y la recuperación del nivel estático fue del 95% en 30 minutos. La

segunda prueba de bombeo se llevó a cabo en el rancho el Establo (CTC-15), con un

caudal constante de 1.11 l/s, el nivel estático presento un abatimiento de 6.920 m y su

recuperación fue del 95% en 90 minutos.

Se ejecutó una prueba en el pozo ejidal Vicente Guerrero (CTC-14), tuvo una duración de

3:30 horas, utilizando un caudal constante de 2.2 l/s, descendiendo el nivel dinámico

15.85 m, la recuperación del nivel estático a los 120 minutos fue del 85 %.

El pozo de riego “El Dos”(CTC-07), la prueba de bombeo tuvo una duración de 3 horas,

utilizando un caudal constante de 20 l/s, el abatimiento del nivel estático fue 1.48 m,

donde la recuperación del nivel estático fue del 100% a los 120 minutos (Figura 6.5).

Tabla 6.2 resultados obtenidos en las pruebas de bombeo, acuífero Cuitaca.

No. DE

POZO

COORD. UTM (NAD 27)

ELEV.

(msnm)

GASTO

(l/s)

N. E.

(m) N. D. (m)

ABAT.

(m) T (m2/s) K (m/s)

X Y

CTC-01 551960 3442471 1380 2.50 6.490 14.080 7.590 1.53E-04 2.85E-06

CTC-07 549784 3426383 1305 20.00 12.930 14.410 1.480 1.46E-02 2.18E-04

CTC-14 550821 3427767 1346 2.20 35.850 51.700 15.850 3.23E-05 1.33E-06

CTC-15 549420 3428503 1283 1.11 5.800 12.720 6.920 4.76E-05 1.39E-06

CTC-16 548798 3429398 1273 6.00 4.690 5.568 0.878 2.31E-03 9.13E-05



88

Figura 6.5. Sitios donde se realizaron pruebas de bombeo. A) CTC-15, B) Caudal CTC-15, C) El

Dos, D) Descarga CTC-07

6.3.1 Conductividad hidráulica

La mayor conductividad hidráulica se presenta en las zonas aluviales de los arroyos, la

cual es del orden de 2.18 x 10-4 m/s. Las menores conductividades se encuentran

principalmente en los pozos de agua potable del ejido Milpillas y Vicente Guerrero, que

presentan como valor promedio 1.85 x 10-6 m/s.

6.3.2 Transmisividad

Los mayores valores de transmisividad (1.46 x 10-2 m2/s) pertenecen a zonas fluviales,

característico de los arroyos de la zona. Las transmisividades medias se encuentran en

zonas un tanto alejadas del cauce de arroyos (2.3 x 10-3 m2/s a 1.53 x 10-4 m2/s), en tanto

que las zonas de menor transmisividad se encuentran en las cercanías del ejido Vicente

Guerrero (3.99 x 10-5 m2/s).

A) B)

C) D)



89

CAPÍTULO 7. ANÁLISIS DE DISPONIBILIDAD DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

7.1 Balance de aguas subterráneas

El balance de aguas subterráneas fue realizado de acuerdo a la metodología señalada en

la NOM-011-CNA-2000 “Norma Oficial Mexicana que establece el método para determinar

la disponibilidad media anual de las aguas nacionales”. Esta norma ha sido preparada por

un grupo de especialistas de la iniciativa privada, instituciones académicas, asociaciones

de profesionales, gobiernos estatales y municipales y de la CONAGUA.

La diferencia entre la suma total de las entradas (recarga), y la suma total de las salidas

(descarga), representa el volumen de agua perdido o ganado por el almacenamiento del

acuífero, en el periodo de tiempo establecido.

La ecuación general de balance, de acuerdo a la ley de la conservación de la masa es la

siguiente:

Entradas (E) - Salidas (S) = Cambio de almacenamiento

Aplicando esta ecuación al estudio del acuífero, las entradas quedan representadas por la

recarga total, las salidas por la descarga total y el cambio de masa por el cambio de

almacenamiento de la unidad hidrogeológica:

Recarga total - Descarga total = Cambio de almacenamiento

en la unidad hidrogeológica

La ecuación de balance propuesta es la siguiente:

Rv + Eh + Ri – B – Sh – ETR – Cb = ± ∆V(S)

Donde:

Rv: Infiltración por lluvia y a lo largo del cauce del río y/o arroyos

Eh: Recarga por flujo horizontal

Ri: Recarga inducida

B: Bombeo

Sh: Salidas por flujo horizontal

ETR: Evapotranspiración real en niveles someros

Cb: Caudal base

∆V(S): Cambio en el volumen almacenado



90

7.1.1 Entradas

La recarga total que recibe el acuífero (Rt) ocurre por tres procesos naturales principales:

por infiltración de agua de lluvia en la valle (Rv), infiltración inducida por riego (Ri) y por

flujo subterráneo (Eh). De manera inducida, se produce recarga debido a la infiltración de

los excedentes del agua destinada al uso agrícola (Rr), que representa la ineficiencia en la

aplicación del riego en la parcela. No se presentan poblaciones importantes cuyas fugas en

el sistema de agua potable pueda aportar una recarga significativa al acuífero.

7.1.1.1 Recarga vertical (Rv)

Es uno de los términos que mayor incertidumbre implica su cálculo. Debido a que se tiene

información para calcular el cambio de almacenamiento (∆V), así como las entradas y

salidas por flujo subterráneo, su valor será despejado de la ecuación de balance definida

por la siguiente expresión.

Rv = B + Sh + ETR + Cb ± ∆V(S) – Eh – Ri – B

Donde:

Rv: Infiltración por lluvia

Eh: Recarga por flujo horizontal

Ri: Recarga inducida

B: Bombeo

Sh: Salidas por flujo horizontal

ETR: Evapotranspiración real

∆V(S): Cambio en el volumen almacenado

De esta manera, despejando la recarga vertical:

Rv = Sh + B + ETR – ∆V(S) – Eh – Ri

7.1.1.2 Flujo subterráneo horizontal (Eh)

La cuantificación del caudal de agua subterránea que participa como flujo de entrada

subterránea horizontal al sistema acuífero, para un período considerado, se realiza

aplicando la Ley de Darcy a la red de flujo a través de una sección limitada por dos

isolíneas equipotenciales y dos líneas de corriente, definidas en la configuración de

elevación del nivel estático para el período analizado. La ley de Darcy, se expresa de la

siguiente manera (Fetter, 1994):



91

Q = - K A (h1-h2) / L

Donde:

Q = Gasto, en m3/s

K = Conductividad hidráulica (m/s)

A = Área de la sección transversal por donde pasa el flujo, en m2 (A = B*b)

h1, h2 = Cargas hidráulicas (m)

L= Distancia entre curvas de igual valor (m), o en su caso distancia entre piezómetros

Para hacer el cálculo es necesario conocer el espesor saturado del acuífero (b) y su

coeficiente de permeabilidad (K), o bien, el valor de transmisividad (T). Los demás datos

se obtienen de la piezometría. Las celdas se trazan a partir de la configuración de

elevación del nivel estático. Se trazan el número de celdas que sean convenientes según la

zona, y se calcula el flujo a través de cada una de ellas. En la figura 7.1 se muestra la

configuración de las isolíneas equipotenciales (curvas de isovalores de elevación de nivel

estático), la dirección del flujo subterráneo (el cual siempre es perpendicular a las

equipotenciales) y la ubicación de las celdas de flujo consideradas.

El coeficiente K, se obtiene a partir de las pruebas de bombeo. Éstas arrojan un valor de

conductividad hidráulica (K), cuyo producto con el espesor saturado (b), es equivalente a

la transmisividad (T):

T = K b

Siendo A (área de sección transversal de la celda) = B (ancho de la celda) * b (espesor

saturado), la ecuación de Darcy, queda de la siguiente manera:

Q = - T B (h1-h2)/L

La tabla del cálculo del flujo en las celdas de entrada se muestra en la tabla 7.1 El valor de

T utilizado para el cálculo de las entradas y salidas subterráneas es el que corresponde a

la prueba de bombeo más cercana.



92

Tabla 7.1 Entradas horizontales.

CANAL ANCHO B (m)

LONGITUD L (m)

b (m)

h2-h1

(m) Gradiente

i (m) K (m/s)

T (m2/seg)

CAUDAL Q (m3/año)

VOLUMEN (m3/año)

E1 541.67 1113.76 5 30 0.0269 1.55E-04 7.75E-04 0.0113 356592.9

E2 593.01 1263.66 15 30 0.0237 1.33E-06 2.00E-05 0.0003 8857.3

E3 1019.91 1287.92 5 30 0.0233 1.55E-04 7.75E-04 0.0184 580634.1

E4 823.83 1175.86 15 30 0.0255 1.33E-06 2.00E-05 0.0004 13223.7

E5 380.78 1158.43 5 30 0.0259 1.55E-04 7.75E-04 0.0076 241009.4

E6 1012.47 1302.79 15 30 0.023 1.33E-06 2.00E-05 0.0005 14668.3

E7 171.29 1427.95 5 30 0.021 1.55E-04 7.75E-04 0.0028 87952.6

E8 3324.06 1343.18 15 30 0.0223 1.33E-06 2.00E-05 0.0015 46709.5

E9 884.15 1420.75 15 30 0.0211 1.33E-06 2.00E-05 0.0004 11745.7

E10 250.27 1353.03 5 30 0.0222 1.55E-04 7.75E-04 0.0043 135622.2

E11 1616.22 1242.55 15 30 0.0241 1.33E-06 2.00E-05 0.0008 24550.3

E12 181.02 1271.51 5 30 0.0236 1.55E-04 7.75E-04 0.0033 104384.6

E13 3393.87 1174.04 15 30 0.0256 1.33E-06 2.00E-05 0.0017 54561.1

E14 3067.73 879.16 15 30 0.0341 1.33E-06 2.00E-05 0.0021 65859.7

E15 1738.78 2128.24 5 30 0.0141 1.33E-06 6.65E-06 0.0002 5140.1

E16 720.66 3528.14 15 30 0.0085 1.55E-04 2.33E-03 0.0142 449299

2,200,810.50

7.1.1.3 Recarga inducida por el riego (Ri)

En el acuífero Cuitaca, existe una zona agrícola cuya superficie aproximada es de 157.8

ha. Según el censo de aprovechamientos subterráneos realizado en el presente estudio,

los cultivos principales son: forraje (55 %), hortaliza (40 %) y maíz (5%). El uso

consuntivo promedio (UC ) se calculó como:

5

1

5

1

i

ii

A

UCA

UC

Donde iAy iUC

son el área y el uso consuntivo del cultivo i. La estimación del uso

consuntivo por cultivo se realizó mediante la fórmula de Blaney–Criddle modificada por

Phelan (Aguilera y Martínez, 1996). Si i = 1, 2, 3 para la alfalfa, forraje y maíz,

respectivamente, se tiene:

mm

ha

mmhammhammhaUC 5.1082

80.157

90012.6370089.7125079.86



93

Figura 7.1 Celdas de flujo en el acuífero Cuitaca.



94

Por el método de balance hídrico, la recarga por retorno de riego ( Rr ), se calcula como:

UCLPRr r

en donde Lr es la lámina de riego aplicada, la cual se obtiene como el cociente de la

extracción para uso agrícola (1,352,160 m3/año) y la superficie regada (157.8 ha),

arrojando un valor de 856.88 mm. La lámina de precipitación en el acuífero es de 574.2

mm. De esta manera:

Ri = 574.2 + 856.88 –1082.5 = 856.88 mm

Multiplicada por el área total de riego, la recarga total por riego es de 550,063 m3/año

(0.550063 hm3/año).

7.1.2 Salidas

La descarga del acuífero ocurre principalmente por bombeo (B), la evapotranspiración

directa en las zonas de niveles freáticos someros (Ev) y las salidas por flujo subterráneo

(Sh).

7.1.2.1 Bombeo (B)

Esta componente corresponde a la extracción total por bombeo de agua subterránea que

se realiza para los diferentes usos en el área de balance. Como se mencionó en el

apartado de censo e hidrometría, el volumen de extracción calculado es de 2,839,307.11

m3/año.

7.1.2.2 Evapotranspiración (ETR)

Este parámetro es la cantidad de agua transferida del suelo a la atmósfera por

evaporación y transpiración de las plantas, por lo tanto es considerada una forma de

pérdida de humedad del sistema. Existen dos formas de Evapotranspiración: la que

considera el contenido de humedad en el suelo y la que considera la etapa de desarrollo

de las plantas (evapotranspiración potencial y la evapotranspiración real), el escurrimiento

y el volumen de evapotranspiración real (ETR). Este parámetro es utilizado para la recarga

potencial de infiltración.



95

A lo largo del arroyo Cocóspera (al noroeste del acuífero) y el Río Cuitaca en la parte

central del acuífero, el nivel estático se encuentra a una profundidad media de 6.41 m. La

evapotranspiración en las zonas con niveles someros, se calculó como una fracción de la

lámina de evapotranspiración para el acuífero, la cual varía en forma inversa a la

profundidad, hasta una profundidad máxima de 10 m. El detalle del cálculo se muestra en

la tabla 7.2.

Tabla 7.2 Cálculo de evapotranspiración en niveles someros.

Intervalo curvas (m)

Profundidad Considerada

(m) Área (m2) % ETR (m)

Vol ETR (m3/año)

Vol ETR (hm3/año)

0 a 1 0.5 1121825.32 0.95 0.5186 552689.7 0.55268968

1 a 2 1.5 764313.78 0.85 0.5186 336917.2 0.33691716

2 a 3 2.5 518594.22 0.75 0.5186 201707.2 0.20170722

3 a 4 3.5 1410150.26 0.65 0.5186 475347.6 0.47534755

4 a 5 4.5 1714970.39 0.55 0.5186 489161 0.489161

5 a 6 5.5 1539994.08 0.45 0.5186 359388.4 0.35938842

6 a 7 6.5 7081965.81 0.35 0.5186 1285447.6 1.28544761

7 a 8 7.5 626190.82 0.25 0.5186 81185.6 0.08118564

8 a 9 8.5 311891.53 0.15 0.5186 24262 0.02426204

9 a 10 9.5 439994.96 0.05 0.5186 11409.1 0.01140907

3,817,515.40 3.8175154

7.1.2.3 Cambio de almacenamiento (ΔV)

El cambio de almacenamiento representa el volumen ganado o drenado por el acuífero y

se calcula a partir de la evolución piezométrica observada en el área de balance y del

coeficiente de almacenamiento. Del atlas de aguas subterráneas se tiene información

piezométrica del 2005 al 2009 para el acuífero, sin embargo los datos son pocos y

dispersos. El valor del coeficiente de almacenamiento utilizado para el acuífero es de 0.1.

La tabla 7.3 muestra el detalle del cálculo. El volumen que ha ganado anualmente el

acuífero, se calcula que es de 147,241.77 m3/año.

V = S * A * h



96

En donde:

V = Volumen de cambio de almacenamiento

S = Coeficiente de almacenamiento

A = Área entre curvas de igual evolución del nivel estático

h = Valor medio de la variación piezométrica en el periodo

Tabla 7.3 Calculo del volumen de cambio de almacenamiento.

Evolución (m)

Área (m2) S ΔV(S)

(m3/año) Evolución

(m) Área (m2) S

ΔV(S) (m3/año)

0.5 7632316.1 0.1 381615.81

-0.5 650633.25 0.1 -32531.66

0 17734724.5 0.1 0

-1.5 547506.57 0.1 -82125.99

0.5 2678742.21 0.1 133937.11

-2.5 541507.12 0.1 -135376.78

1.5 1639746.97 0.1 245962.05

-3.5 520267.82 0.1 -182093.74

1.5 1243532.07 0.1 186529.81

-5.5 375847.75 0.1 -206716.26

2 2344418.95 0.1 468883.79

-4.5 508875.32 0.1 -228993.89

0.5 797537.39 0.1 39876.87

Total = 588,967.11

Volumen anual = 147,241.77

7.1.2.4 Flujo subterráneo horizontal (Sh)

Las salidas subterráneas que ocurren hacia el arroyo Cocóspera y hacia el acuífero con el

mismo nombre, fueron calculadas de la misma manera como se evaluaron las entradas

subterráneas, a partir también de la configuración de elevación del nivel estático

presentada para el 2009. En la tabla 7.4 se presentan el detalle del cálculo, donde se

obtiene un volumen de 740,474.9 m³ al año.

Tabla 7.4 Salidas horizontales.

CANAL ANCHO B

(m) LONGITUD L

(m) b

(m) h2-h1

(m) Gradiente

i (m) K (m/s) T (m2/s)

CAUDAL Q (m3/s)

VOLUMEN (m3/año)

S1 308.58 916.66 15 30 0.0327 1.55E-04 2.33E-03 0.0235 740474.9

740,474.90



97

La figura 7.2 muestra un esquema resumen de las componentes del balance de aguas

subterráneas para el acuífero Cuitaca.

Figura 7.2 Balance de aguas subterráneas para el acuífero Cuitaca.



98

7.2 Disponibilidad de aguas subterráneas

7.2.1 Recarga total media anual (Rt)

Una vez calculados los valores de las componentes de la ecuación de balance, el único

parámetro de los que intervienen y que falta por determinar es la infiltración por lluvia

(Rv), por lo que despejando este término de la ecuación definida, se tiene:

Rv = Sh + B + ETR -∆V(S) – Eh – Ri

Sustituyendo valores:

Rv = 0.74 + 2.83 + 3.81 – 0.14 – 2.20 – 0.55

Rv = 4.79 Mm³/año

Por lo tanto la recarga total es igual a Rt = Rv + Eh + Ri

Rt = 4.79 + 2.20 + 0.55

Rt = 7.54 Mm3 anuales

7.2.2 Descarga natural comprometida

Como descarga natural comprometida, se considera el volumen de salidas horizontales

que es de 740,474.85 m³/año.

7.2.3 Volumen concesionado de aguas subterráneas

El volumen anual de extracción, de acuerdo con los títulos de concesión inscritos en el

Registro Público de Derechos de Agua (REPDA), de la Subdirección General de

Administración del Agua, con fecha de corte al 31 de marzo de 2009, es de 980,000.00

m3/año.

7.2.4 Disponibilidad de aguas subterráneas

La disponibilidad de aguas subterráneas, constituye el volumen medio anual de agua

subterránea disponible en un acuífero, al que tendrán derecho de explotar, usar o



99

aprovechar los usuarios, adicional a la extracción ya concesionada y a la descarga natural

comprometida, sin poner en peligro a los ecosistemas.

De acuerdo a la expresión (1), se tiene que:

DAS = 7,544,539.14 – 740,474.85 – 980,000.00

DAS = 5,824,064.29 m3/año

La cifra indica que existe un volumen adicional de 5,824,064.29 m3 anuales.

El cálculo de la recarga media anual que recibe el acuífero, y por lo tanto de la

disponibilidad, se refiere a la porción del acuífero granular en la que existen

aprovechamientos del agua subterránea e información hidrogeológica que se generó a

partir de este estudio para su evaluación.



100

CAPÍTULO 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1 Conclusiones

El acuífero Cuitaca tiene una superficie pequeña, su condición hidrogeológica está

bien definida por las condiciones de frontera de rocas que enmarcan el relleno

fluvio-aluvial de un valle exorreico. Estas rocas funcionan tanto como zonas de

recarga como fronteras impermeables. El resultado es una hidrodinámica

dependiente del drenaje superficial, típico de la región; donde el flujo del agua

subterránea recibe entradas de la recarga de ladera y tiene una dirección paralela

a ese drenaje en su porción central, proveniente del noroeste y sur, mientras que

la salida del flujo se define hacia el extremo oeste.

Los parámetros hidráulicos muestran una transmisividad promedio de 1.53X10-3

m2/seg, lo que representa características de un relleno tipo multicapa que puede

presentar zonas de semiconfinamiento. La extracción de agua subterránea por

bombeo se calculó en 2.83 x 106 hm3/año, sin embargo, el REPDA registra un

volumen concesionado de 980, 000 m³, sugiere que existe un bombeo no

registrado por CONAGUA. El volumen natural comprometido es de 740, 474.85 m³,

que corresponde con las salidas horizontales del acuífero.

La recarga total se estimó en 7, 544, 539.14 m³, con lo que a partir de la ecuación

de disponibilidad, el acuífero podría contar con un volumen de disponibilidad de

aguas subterráneas del orden de 5, 824, 064 m³ anuales, adicionales a la

extracción actual registrada. Si bien cabe mencionar, que este resultado da

certidumbre y se limita a la profundidad alcanzada por este estudio.

No se descarta la posibilidad de que el valor sea mayor, sin embargo, no es posible

en este momento incluir en el balance los volúmenes de agua, puesto que como

resultado del estudio se asume que a mayor profundidad se encuentran espesores

aluviales que podrían recibir flujo ascendente de rocas fracturadas que subyacen a

estos depósitos granulares. Se requiere mayor detalle en la exploración

hidrogeológica para definir lo anterior, y sistematizar la piezometría con pruebas de

bombeo en pozos cercanos a los piedemonte, para hacer una evaluación posterior.

8.2 Recomendaciones

Se recomienda detallar la exploración hidrogeológica del subsuelo, que permita no sólo

incrementar el conocimiento de la porción granular del acuífero, sino también los posibles

volúmenes de agua a mayores profundidades detectados por este trabajo, lo que ayudará

a comprobar una mayor o menor disponibilidad en el acuífero Cuitaca.



101

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ANEXOS

ANEXO 1: CENSO DE APROVECHAMIENTOS

ANEXO 2: TABLA DE ANÁLISIS QUÍMICOS

ANEXO 3: PRUEBAS DE BOMBEO

ANEXO 1

CENSO DE APROVECHAMIENTOS

Clave de Censo

X Y Z Localidad Tipo de Aprov.

Prof N.E. (m)

Elev N.E. (m)

Bomba Uso Observaciones

CT-01 552280 3442214 1380 Milpillas Pozo

Sumergible Público-Urbano Pecuario

Abastece a 150 personas y 40 vacas, 24hrs los 365 días, tanque

de 10 000 lt.

CT-02 554221 3440244 1383 La Yegua Noria 7.41 1375 Sumergible Pecuario-Doméstico

20 vacas y 4 personas, tanque de 3000 lt.

CT-03 548140 3436715 1286 El Colorado Noria 3.99 1282 Motobomba Doméstico 6 personas. 1 hora diaria, los 365

días

CT-04 547823 3432726 1230 Cananeita Pozo 21.86 1208

Pecuario-Doméstico

100 vacas y 8 borregos.

CTC-01 551960 3442471 1373 Milpillas

(Municipio de Santa Cruz)

Pozo 6.95 1366

Agrícola Pecuario

20 hectáreas de Maíz y forraje. Se usa de 3 a 4 horas 6 meses.

CTC-02 551043 3439840 1347 Rancho el Aliso Noria 3.04 1344 S/Bomba Inactivo Temp Inactivo, tiene 5 años sin uso, capa

de mal olor de lodo.

CTC-03 547631 3436105 1235 Corral Colorado Noria 4.6 1231 Eléctrico se conecta a

planta

Pecuario-Doméstico

70 vacas 3 personas

CTC-04 547823 3432726 1230 Punta de Agua Pozo 9.55 1221 Sumergible Pecuario 70 vacas, con de planta de luz,

abastece tinaco de 750 lt.

CTC-06 549108 3428910 1296 Cieneguita de

Cuitaca Pozo 8.3 1287 Sumergible Inactivo Temp

Inactivo temporalmente 2 meses sin uso al bombeo de la mina.

Ultima lectura 760064 m³.

CTC-07 549784 3426383 1305 El Dos Pozo

Vertical Agrícola Pecuario

Más de 5 Hectáreas de Alfalfa y Rábano, 20 vacas

CTC-08 551535 3421264 1337 San Juan Pozo 10.28 1326

Pecuario Doméstico

100 vacas y 2 personas. Se llena pila de 12x12 m por 1 m de altura.

CTC-09 550300 3424694 1314 El Cinco Pozo

Vertical Agrícola

Doméstico

25 Hectáreas de Alfalfa, Cilantro, Rábano y Cebolla, 4 personas= 35 lts/s estimado. 20 hrs 6 meses al

año.* Siempre cuentan con siembra

CTC-10 550524 3434397 1318 El Seis Pozo 0.28 1317 Vertical Inactivo Temp

En temporada de lluvia el agua se desborda del pozo, esta inactivo

temporalmente. Era de uso Pecuario.

CTC-11 554925 3419537 1372

Pozo 32.1 1340 Sumergible Pecuario

Doméstico

50 Vacas, llena pila de 32 m de diámetro. *Este pozo se encuentra

fuera del área del acuífero.

Clave de Censo

X Y Z Localidad Tipo de Aprov.

Prof N.E. (m)

Elev N.E. (m)

Bomba Uso Observaciones

CTC-13 550365 3419775 1371 Bajio Bonito Pozo

Motobomba Pecuario

Doméstico 100 vacas y 4 personas

CTC-14 550821 3427767 1346 Vicente Guerrero Pozo

Sumergible Público- Urbano

Pozo del ejido 200 personas aprox, prendido todo el año.

CTC-15 549420 3428503 1278 El Establo Pozo 5.33 1272 Sumergible Pecuario, Público Urbano

12 personas y 50 vacas.

CTC-12 556934 3416627 1342

Pozo

Sumergible Pecuario 50 Vacas, pila de 1.90 m de altura

12 m de diámetro.

CTC-16 547898 3429398 1268 La Cieneguita de

Cuitaca Noria 4.68 1264 Sumergible

Público- Urbano

440 personas aprox, se prende 8 hrs todos los días.

CTC-17 548969 3427345 1316 El 14 Noria 2.62 1314 Motobomba (planta de

luz) Agrícola

3 hectáreas de hortalizas, pozo azolvado

CTC-18 548764 3429829 1247

Pozo 4.48 1242 Motobomba Doméstico 3 familias, llenan rotoplas chico.


Cuitaca Noria 6.76 1237 Centrífuga Doméstico

4 personas, se prende 3 hrs diarias, llenan rotoplas chico.


Cuitaca Pozo

Sumergible Industrial

Automático por telemetría, lectura de 554360 m³

CTC-21 540768 3428945 1103 San Antonio Pozo 23.48 1080 Vertical Agrícola 20 Hectáreas de alfalfa y hortalizas, se prende 5 hrs diarias, pila de 5x5

y 3 m de alto.* Fuera del área.

CTC-22 540841 3429075 1104 San Antonio Pozo 23.75 1080 Sumergible Pecuario 100 vacas, llenan 2 tinacos de

10,000 lt. Se prende c/3 días toda la noche.*Fuera del aérea.

ANEXO 2

TABLA DE ANÁLISIS QUÍMICOS

Clave X Y Z Cloruros (mg/lt)

Magnesio (mg/lt)

Potasio (mg/lt)

Calcio (mg/lt)

Bicarbonato (mg/lt)

Dureza Total

(mg/lt)

Sulfatos (mg/lt)

Nitratos (mg/lt)

Sodio (mg/lt)

Temp. (C°)

C.E (μs/cm)

Ph TSD(ppm)

CT-1 551960 3442471 1380 12 14.5 2.70 83.6 286 248 27 2.4 19.4 19.5 495 7.6 244

CT-2 554221 3440244 1390 9 12.1 1.52 68.4 216 214 40 1.9 16.3 19 458 7.8 206

CT-3 548140 3436715 1290 9 14.1 4.39 72.8 144 223 108 1.2 21.6 22.5 544 7.5 245

CTC-07 549784 3426383 1305 7 6.32 1.87 45.2 170 127 12 2.6 17.6 20.5 331 7.1 149

CTC-08 551535 3421264 1347 5 6.98 1.99 52.2 171 149 12 2.0 10.6 21 315 7.3 142

CTC-09 550300 3524694 1314 5 7.09 1.86 49.5 138 143 N.C 2.5 13.9 20.5 326 7.6 147

CTC-14 550821 3427767 1346 7 8.56 2.60 34.6 177 113 N.C 0.2 22.8 22.5 314 8 141

CTC-15 549420 3428503 1283 9 6.68 2.28 30.0 165 93 N.C 1.1 25.0 21.5 308 8 138

CTC-16 548798 3429398 1273 6 8.92 1.84 61.6 150 178 46 0.4 15.8 20 407 7.1 183

CTC-20 549115 3427924 1295 N.C 10.2 2.02 60.4 206 177 19 2.2 18.4 27 443 7.8 199

Arroyo 552019 3441431

8 11.2 9.13 74.6 128 204 117 2.7 22.0 27 531 8.4 239

ANEXO 3

PRUEBAS DE BOMBEO

CTC-01 FECHA

X LOCALIDAD

Y 2"

Z 6"

Pozo 2.5

N.E. 6.49 m

08:30 09:30

1 hr 1:30 hrs

Profundidad Profundidad N.D N.D

N.D.

15 seg 9.155 2.665 15 seg 11.800 5.310

30 seg 9.295 2.805 30 seg 11.520 5.030

45 seg 9.880 3.390 45 seg 11.315 4.825

1 min 10.320 3.830 1 min 11.045 4.555

2 min 11.500 5.010 2 min 10.381 3.891

3 min 12.130 5.640 3 min 9.957 3.467

5 min 12.400 5.910 5 min 9.262 2.772

10 min 13.980 7.490 10 min 8.767 2.277

15 min 14.000 7.510 15 min 8.712 2.222

30 min 14.080 7.590 30 min 8.672 2.182

45 min 14.070 7.580 45 min 8.652 2.162

60 min 14.080 7.590 60 min 8.642 2.152

90 min 90 min 8.632 2.142

120 min 120 min

150 min 150 min

180min 180min

210min 210min

240min 240min

270min 270min

300min 300min

360min 360min

420min 420min

480min 480min

540min 540min

ACUIFERO CUITACA, SONORA.

FORMATO PARA PRUEBA DE BOMBEO

CLAVE POZO 27-ago-09

551960 Milpillas, municipio de Santa Cruz

3442471 DIAM. DE DESCARGA

1380 DIAM. DE ADEME

TIPO APROV GASTO (l\s)

ABATIMIENTO RECUPERACIÓN

Hora de inicio Hora de inicio

Duración Duración

TiempoAbatimiento

(m)Tiempo

Recuperacion

(m)

CTC-07 FECHA

X LOCALIDAD

Y 6"

Z 14"

Pozo 20

N.E. 12.93 m

12:50 10:50

1 hr 2 hrs


N.D. 14.660 1.730

15 seg 15 seg

30 seg 30 seg

45 seg 45 seg

1 min 14.190 1.260 1 min 14.550 1.620

2 min 14.390 1.460 2 min 14.550 1.620

3 min 14.390 1.460 3 min 14.540 1.610

5 min 14.410 1.480 5 min 13.650 0.720

10 min 14.410 1.480 10 min 13.370 0.440

15 min 14.410 1.480 15 min 13.260 0.330

30 min 14.410 1.480 30 min 13.170 0.240

45 min 14.410 1.480 45 min 13.100 0.170

60 min 14.410 1.480 60 min 13.050 0.120

90 min 90 min 12.995 0.065

120 min 120 min 12.930 0.000

150 min 150 min

180min 180min

210min 210min

240min 240min

270min 270min

300min 300min

360min 360min

420min 420min

480min 480min

540min 540min




549784 El Dos




1305 DIAM. DE ADEME

Recuperacion

(m)


TiempoAbatimiento

(m)Tiempo

Duración Duración

CTC-14 FECHA

X LOCALIDAD

Y 2"

Z 18"

Pozo 2.2

N.E. 35.85 m

11:40 13:10

1:30 hrs 2 hrs


N.D.

15 seg 36.060 0.210 15 seg 50.642 14.792

30 seg 36.400 0.550 30 seg 50.602 14.752

45 seg 36.580 0.730 45 seg 49.852 14.002

1 min 36.840 0.990 1 min 49.732 13.882

2 min 37.540 1.690 2 min 49.102 13.252

3 min 38.250 2.400 3 min 48.700 12.850

5 min 38.880 3.030 5 min 47.630 11.780

10 min 39.335 3.485 10 min 45.790 9.940

15 min 41.785 5.935 15 min 44.590 8.740

30 min 46.915 11.065 30 min 40.270 4.420

45 min 50.645 14.795 45 min 39.770 3.920

60 min 51.700 15.850 60 min 38.700 2.850

90 min 51.700 15.850 90 min 38.400 2.550

120 min 120 min 38.100 2.250

150 min 150 min

180min 180min

210min 210min

240min 240min

270min 270min

300min 300min

360min 360min

420min 420min

480min 480min

540min 540min




550821 Vicente Guerrero


1346 DIAM. DE ADEME




Duración Duración

TiempoAbatimiento

(m)Tiempo

Recuperacion

(m)

CTC-15 FECHA

X LOCALIDAD

Y 1.0"

Z 14"

POZO 1.11

N.E. 5.800

14:10 16:18

2 hrs 1:30 hrs


N.D. 12.720 6.920

15 seg 5.920 0.120 15 seg 12.670 6.870

30 seg 6.170 0.370 30 seg 12.610 6.810

45 seg 6.340 0.540 45 seg 12.480 6.680

1 min 6.450 0.650 1 min 12.410 6.610

2 min 7.190 1.390 2 min 11.980 6.180

3 min 7.370 1.570 3 min 11.750 5.950

5 min 8.020 2.220 5 min 11.200 5.400

10 min 9.100 3.300 10 min 11.200 5.400

15 min 9.980 4.180 15 min 9.090 3.290

30 min 11.840 6.040 30 min 7.310 1.510

45 min 12.230 6.430 45 min 6.460 0.660

60 min 12.720 6.920 60 min 6.170 0.370

70 min 12.720 6.920 90 min 5.950 0.150

120 min 12.720 6.920 120 min

150 min 150 min

180min 180min

210min 210min

240min 240min

270min 270min

300min 300min

360min 360min

420min 420min

480min 480min

540min 540min 10.465 0.055

Recuperacion

(m)

CLAVE POZO

3428503

1283

TIPO APROV

DIAM. DE DESCARGA

DIAM. DE ADEME

GASTO (l\s)

Hora de inicio

Duración

TiempoTiempoAbatimiento

(m)

Hora de inicio

Duración


549420

28-ago-09

El Establo



CTC-16 FECHA

X LOCALIDAD

Y 3"

Z 1.80 m

Noria 6

N.E. 4.690

15:25 16:25 hrs

1hr 30 min


N.D.

15 seg 4.754 0.064 15 seg 5.690 1.000

30 seg 4.814 0.124 30 seg 5.640 0.950

45 seg 4.868 0.178 45 seg 5.610 0.920

1 min 4.918 0.228 1 min 5.570 0.880

2 min 5.078 0.388 2 min 5.420 0.730

3 min 5.208 0.518 3 min 5.260 0.570

5 min 5.388 0.698 5 min 5.090 0.400

10 min 5.568 0.878 10 min 4.920 0.230

15 min 5.608 0.918 15 min 4.780 0.090

30 min 5.568 0.878 30 min 4.700 0.010

45 min 5.568 0.878 45 min

60 min 5.568 0.878 60 min

90 min 90 min

120 min 120 min

150 min 150 min

180min 180min

210min 210min

240min 240min

270min 270min

300min 300min

360min 360min

420min 420min

480min 480min

540min 540min




548798 Cieneguita de Cuitaca


1273 DIAM. DE NORIA




Duración Duración

TiempoAbatimiento

(m)Tiempo

Recuperacion

(m)

tesis - 148.225.114.121

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