Consideraciones generales sobre la hidrogeología del entorno de Villar de Cañas en la provincia de Cuenca

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Tierra y Tecnología nº 41 | Texto | Marc Martínez Parra, eurogeólogo (marcmartinezparra@yahoo.es), y José Ángel Díaz Muñoz, hidrogeólogo (j.diaz@terra.es)

El presente artículo recoge las experiencias de la investigación hidrogeológica desarrolladas en parte por los autores, existentes en el entorno de Villar de Cañas (Cuenca), futuro emplazamiento del Almacén Temporal Centralizado (ATC). Con ello, no se pretende valorar la adecuación del emplazamiento, sino dar a conocer a los hidrogeólogos una visión general sobre la información hidrogeológica local y regional existente de la que se dispone a nivel público y que precisarán de un mayor conocimiento de la hidrogeología local y regional, dentro de los estudios que deberán realizarse en la zona.

Figura 1. Laguna de El Hito.
Figura 1. Laguna de El Hito.

La población conquense de Villar de Cañas ha sido escogida para el emplazamiento del Almacén Temporal Centralizado, para albergar el combustible gastado de las centrales nucleares, así como otros materiales procedentes del desmantelamiento de las mismas. Con una altitud media de 848 m s.n.m, queda ubicada en la cuenca alta del Guadiana, en la comarca de La Mancha Alta, a unos 50 km al SO de la ciudad de Cuenca y a 7,5 km al SE de la autovía A-3. Su término presenta una extensión de 70,36 km2 y una población total de 442 hab (Censo INE 2009), lo que representa una densidad poblacional de 6,29 hab/km2. Limita con los términos de Zafra de Záncara, Villares del Saz, Montalbanejo, Montalbo, Villarejo de Fuentes y Alconchel de la Estrella.

El clima de la zona es seco y frío, con grandes oscilaciones térmicas. La temperatura media anual es de unos 14ºC, llegando a rozar los 40ºC de temperatura máxima en verano, y alcanzando temperaturas por debajo de cero en los meses de invierno. La precipitación media es de unos 460 mm. El principal uso del suelo es la agricultura de secano.

Red hidrológica y humedales

El término municipal es atravesado transversalmente, con una orientación NNE a SSO, por el río Záncara y por su afluente el Baina, el cual discurre por un pequeño sector al SE del mismo.

A 15 km al NO del núcleo urbano, en los vecinos términos municipales de El Hito y Montalbo, se sitúa la laguna de El Hito, protegida desde 1981 por la UNESCO como Reserva de la Biosfera de La Mancha Húmeda, como Zona de Especial Protección para las Aves (ZEPA) desde 1998, y Reserva Natural por la Consejería de Agricultura y Medio Ambiente de Castilla-La Mancha, desde 2002 (figura 1).

Según Rubio (2002), es una laguna endorreica estacional esteparia de carácter salino, que acumula agua de las precipitaciones, presentando acusada estacionalidad, con ciclos de encharcamiento-desecación normalmente anuales y largos periodos de sequía. Es de gran extensión (573 ha) y poca profundidad (0,1-0,15 cm a máximo de 1 m) y se caracteriza por la ausencia de vegetación palustre y la existencia de pastizales, los cuales se encharcan en función de los niveles de agua. Sus aguas son sulfatadas y cloruradas magnésicas, con elevada salinidad, condicionada por la estacionalidad, entre 7.000-35.000 μS/cm.

Marco geológico

El área estudiada se enclava en la Sierra de Altomira, un conjunto de relieves constituidos por materiales carbonatados mesozoicos plegados y fracturados junto a depresiones rellenas de depósitos detríticos y carbonatados terciarios, intersectado el conjunto por los afluentes del río Guadiana, que forman depósitos cuaternarios de espesor y extensión variable (figura 2).

Figura 2. Esquema litológico del área estudiada. Leyenda: 1) carbonatos jurásicos; 2) arcillas, areniscas y calizas del Cretácico inferior; 3) carbonatos del Cretácico superior; 4) yesos, calizas y margas del tránsito Cretácico-Terciario; 5) T1, limos arenosos, arenas, yesos, calizas; 6) T2, limos arcillosos con yesos, horizontes de areniscas, margas, calizas; 7) T3, limos arcillosos con yesos; 8) T4, margas, calizas, yesos; 9) T5, brechas, arcillas, limos rojos, 10) T6, margas; 11) T6, calizas; 12) arcillas, margas, conglomerados; 13) depósitos cuaternarios. En perfil rojo, las zonas propuestas para el emplazamiento del ATC según la Comisión Interministerial ATC (2010).
Figura 2. Esquema litológico del área estudiada. Leyenda: 1) carbonatos jurásicos; 2) arcillas, areniscas y calizas del Cretácico inferior; 3) carbonatos del Cretácico superior;
4) yesos, calizas y margas del tránsito Cretácico-Terciario; 5) T1, limos arenosos, arenas, yesos, calizas; 6) T2, limos arcillosos con yesos, horizontes de areniscas, margas, calizas;
7) T3, limos arcillosos con yesos; 8) T4, margas, calizas, yesos; 9) T5, brechas, arcillas, limos rojos, 10) T6, margas; 11) T6, calizas; 12) arcillas, margas, conglomerados;
13) depósitos cuaternarios. En perfil rojo, las zonas propuestas para el emplazamiento del ATC según la Comisión Interministerial ATC (2010).

Las descripciones se basan en las memorias de las hojas geológicas 1:50.000 del IGME (Díaz y Lendinez, 1999; Hernáiz y Cabra, 1999; Díaz et al., 1999), con observaciones procedentes de los sondeos de investigación hidrogeológica.

Los materiales carbonatados jurásicos afloran en los ejes de los anticlinales de los relieves de la Sierra de Altomira, con un espesor teórico de 700-800 m, incrementándose hacia la zona oriental, donde están cubiertos por materiales mesozoicos y cenozoicos, como consecuencia del efecto subsidente de la cuenca. Las formaciones, de base a techo, son: 300 m de dolomías y brechas dolomíticas masivas mal estratificadas, en ocasiones con presencia de yesos; 100-125 m de calizas, dolomías y margas; 20-30 m de calizas micríticas y 80 m de calizas micríticas, oolíticas y bioclásticas, que hacia el techo evolucionan a dolomías y, por último, 200 m de calizas detríticas y dolomías.

Los depósitos de edad cretácica se diferencian en un tramo inferior detrítico con un espesor máximo de 140 m de arcillas, brechas y arenas; sobre las que se sitúa un tramo medio carbonatado de margas, dolomías y brechas de un espesor medio de 250 m y un tramo superior de 120-250 m de calizas, margas y yesos, predominando calizas y yesos a base y evolucionando a facies margosas yesíferas al techo.

Los depósitos terciarios abarcan aquellos sedimentados desde el Paleoceno hasta el Mioceno superior. Rellenan la Depresión Intermedia y son más groseros y con mayor contenido en clastos en las proximidades del relieve mesozoico, definiéndose un conjunto de paleocanales y depósitos arenosos que irán desapareciendo conforme se avanza hacia el techo de la serie, en el centro de la depresión, evolucionando a una sedimentación más química, con la formación de yesos y calizas.

Para su descripción y su interpretación hidrogeológica se han agrupado (figuras 2 y 3), de base a techo:

  • T1: 140-350 m de limos y limos arenosos rojizos, con horizontes de arenas y conglomerados que hacia el techo evolucionan a horizontes de hasta 12 m de yesos margas y calizas (Paleógeno).
  • T2: 300 m a más de 500 m de limos arcillosos y limos con yeso y horizontes de areniscas, conglomerados en el margen O de la Sierra de Altomira, y margas y calizas en el margen E (Paleógeno-Neógeno) (figura 3.1).
  • T3: 300 m de limos arcillosos y limos yesíferos, con intercalaciones de brechas, areniscas y conglomerados (Neógeno).
  • T4: cambio lateral de la T3 hacia el techo a 150 m de margas, calizas y yesos. Sobre estos materiales parecen situarse las zonas propuestas para albergar el ATC (Neógeno).
  • T5: en el flanco oriental de la sierra se desarrollan un conjunto de brechas, arcillas y limos rojizos que en la próxima depresión de Tresjuncos alcanza los 300 m de espesor (Neógeno). En el extremo SO se desarrollan arcillas, margas, conglomerados en torno a los relieves carbonatados.
  • T6: culminación de la serie consistente en un conjunto de 70 m de yesos y margas coronadas por calizas alternantes con margas conocidas como calizas de los Páramos (Neógeno).
Figura 3.1. Perforación de un sondeo de investigación hidrogeológica en materiales detríticos terciarios en Montalbo.
Figura 3.1. Perforación de un sondeo de investigación hidrogeológica en materiales
detríticos terciarios en Montalbo.

Los depósitos cuaternarios de mayor importancia corresponden a los aluviales y eluviales asociados a la cuenca del río Záncara, y en el extremo occidental de la depresión y a los pies de la Sierra de Altomira, asociados a los afluentes de la cuenca del Cigüela (figura 3.2).

Estructuralmente, el área de estudio se sitúa en las estribaciones orientales de la Sierra de Altomira, en contacto con la Depresión Intermedia. El dominio de la Sierra de Altomira corresponde, grosso modo, a tres franjas de orientación NO-SE vergentes al O, constituidas por materiales mesozoicos carbonatados, plegados y cabalgados.

Estas franjas están separadas por depresiones rellenas de materiales terciarios. En el área de estudio se define la depresión de El Hito, con un espesor que podría alcanzar los 800 m.

Estas franjas están constituidas por apilamientos de anticlinales cabalgados, situándose el área estudiada entre dos de ellas, la más oriental, definida por los anticlinales de Zafra de Záncara y Cervera del Llano, y la franja central, al O y S del área de estudio.

Respecto al dominio de la Depresión Intermedia, los materiales se disponen discordantemente a los materiales de la sierra y presentan plegamientos suaves de la misma orientación que la sierra.

Figura 3.2. Perforación de un sondeo en materiales cuaternarios junto a la urbanización Casalonga.
Figura 3.2. Perforación de un sondeo en materiales cuaternarios junto a la
urbanización Casalonga.

En el corte ONO-ESE (figura 2) se advierte la disposición en franjas separadas e individualizadas, con sedimentos terciarios que forman la depresión de El Hito.

Permeabilidad

Según IGME (2009), los niveles litoestratigráficos cartografiados se agrupan en cinco valores de permeabilidad (muy alta, alta, media, baja y muy baja) (figura 4). Las distintas litologías se asociaron en siete grandes grupos, de los cuales en el área de trabajo solo aparecen las carbonatada, detrítica, detrítica del Cuaternario y evaporítica.

Formaciones acuíferas de interés local

Regionalmente, la zona estudiada se encuentra dentro de la Masa de Agua Subterránea (MASb) 041.001 “Sierra de Altomira”, formada por rocas carbonatadas del Cretácico y Jurásico, con una potencia de hasta 1.100 m, que constituyen diversos acuíferos, siendo su permeabilidad en general media y alta (figuras 2 y 4). Los acuíferos presentan carácter confinado en aquellos sectores en los que los materiales se disponen bajo las arcillas y materiales evaporíticos paleógenos. También constituyen un acuífero los materiales detríticos terciarios que, en la masa de agua, presenta carácter libre y una permeabilidad media.

Los niveles piezométricos de los materiales carbonatados se encuentran entre 600-900 m s.n.m.

Figura 4. Mapa de permeabilidad del área de estudio (IGME, 2009).
Figura 4. Mapa de permeabilidad del área de estudio (IGME, 2009).

La recarga de los acuíferos que constituyen la MASb se realiza principalmente por infiltración de agua de lluvia y de escorrentía superficial, junto a retornos de riegos. Los acuíferos también reciben aportes laterales de la cuenca del Tajo. La descarga principal se produce a través de ríos manantiales y descargas laterales, hacia el S, hacia las MASb vecinas de la Llanura Manchega y la 041.005 Rus-Valdelobos (IGMECHG, 2010).

Como formaciones acuíferas en el área de estudio se diferencian acuíferos carbonatados jurásicos, cretácicos y terciarios; así como depósitos detríticos terciarios y cuaternarios.

Depósitos carbonatados jurásicos

Suponen la principal formación acuífera regional de la zona estudiada y su compleja estructura condiciona la hidrodinámica del acuífero. Aflora en los núcleos anticlinales que forman los relieves que rodean la depresión de El Hito (figura 2).

La conexión hidráulica entre las formaciones de ambos relieves no se conoce, al no disponer de sondeos que permitan determinar a qué profundidad se encontrarían en la mencionada depresión, pero su compleja estructura, correspondiente a dos cabalgamientos distintos, lleva a considerar que exista una desconexión hidráulica entre ellos. A su vez, las distintas capas, cabalgantes entre sí, pueden constituir acuíferos locales desconectados, con diferente circulación de flujo.

tt41atc06Se diferencian dos formaciones acuíferas, una asociada a las formaciones superiores y otra a las inferiores, separadas por un conjunto margocalizo. Al oeste de la depresión, en el eje de El Hito-Almonacid del Marquesado, se han definido dos funcionamientos hidrodinámicos, una circulación hacia el norte, surgiendo en la vega del río Cigüela, en el manantial de Fuencaliente (1J, 800 m s.n.m.), con caudales muy variables, de secarse a superar los 50 L/s, y otra circulación hacia el sur. En este segundo caso, las captaciones 2J, 3J y 5J (El Hito, Almonacid del Marquesado, Villarejo de Fuentes) (tabla 1, figuras 2 y 5.1) presentan cotas piezométricas comprendidas entre 796-815 m s.n.m. Sus transmisividades son bajas, del orden de 5-17 m2/día (Fabregat, 1993; Martí-nez, 1999, 1999b y 2007).

En el extremo oriental de la depresión, en el anticlinal de Zafra de Záncara, el sondeo 4J (Montalbo) (figura 5.2) capta los acuíferos jurásico y cretácico y mostraba en 2009 una cota piezométrica de 858 m s.n.m, 50 m más elevada que la del otro extremo (Martínez, 2006b). Las transmisividades son altas, entre 1.400-1.500 m2/día.

Presumiblemente su dirección de circulación será hacia el S, aunque no se disponen de datos suficientes para corroborarlo.

Depósitos carbonatados cretácicos

Las formaciones acuíferas corresponden al tramo medio del Cretácico y se han captado en los relieves del extremo oriental de la depresión de El Hito, en el anticlinal de Cervera del Llano (figura 5.2) con un espesor de 120 m. Al igual que con los acuíferos jurásicos, las formaciones acuíferas de ambos relieves que rodean la zona de estudio presumiblemente estarán desconectadas. Las cotas piezométricas se encuentran en torno a 820-840 m s.n.m. La transmisividad estimada es de 500-1.400 m2/día (Martínez, 2006b).

Depósitos detríticos terciarios

De los conjuntos descritos en el apartado de geología, los que constituyen las formaciones acuíferas de interés local, con presencia de captaciones, son los T2, T3, T4 y T6 (figura 2):

  • El conjunto T2, formado por limos yesíferos o no y con presencia de niveles de areniscas y conglomerados, que constituyen los acuíferos. Se ha observado un manantial (T21, Fuente Hontanillas) y captaciones de distintas profundidades y caudales de explotación (tabla 1), lo que evidenciaría el funcionamiento hidrogeológico de estas cuencas detríticas: un acuífero multicapa con distintos horizontes acuíferos. Así se ha reconocido litológicamente al NE de la depresión (T23), en Montalbo (figura 6.1): 189 m de alternancias de arcillas yesíferas de hasta 26 m de espesor con horizontes areniscosos y conglomeráticos de 2-10 m. En profundidad se comporta como un acuífero multicapa, con diferentes horizontes acuíferos situados a 20-24 m, 55 m, 74-78 m y a 130 m. Su nivel piezométrico asciende a 2 m de profundidad, evidenciando un comportamiento confinado. La transmisividad se estimó en 40 m2/día y el caudal de explotación de 15-20 L/s (Martínez, 2006b).
  • Las formaciones acuíferas T3, más limoarcillosas y con mayor presencia en yesos, presentan manantiales y captaciones de diversa profundidad con niveles piezométricos someros y caudales de explotación de hasta 15 L/s. Se dispone de poca información en profundidad. Sin embargo, en uno de los sondeos de investigación hidrogeológica en Casalonga (2Q), de 134 m de profundidad, bajo 36 m de depósitos cuaternarios, se reconocieron depósitos terciarios de naturaleza principalmente margosa y arcillosa con presencia de yesos y ninguna formación acuífera local; en sus proximidades, los otros sondeos presentan horizontes de yesos masivos y pulverulentos (figura 6.2) (Martínez, 2002b).
  • El funcionamiento hidrogeológico de estos materiales alternantes puede ser similar al descrito por Tóth (2000) para grandes cuencas sedimentarias, en el que se establecían tres tipos de flujo: local, intermedio y regional, así la circulación en estos materiales terciarios puede ir a favor de los principales cursos de agua (río Cigüela, río Záncara) donde la circulación sería ascendente; de hecho, el sondeo T23 tiene una profundidad de nivel piezométrico (PNP) de 2 m.
  • El conjunto T4 presenta menor contenido de areniscas y horizontes calizos. Se ha identificado una surgencia en el entorno de Montalbo (Martínez, 2006b) (figura 7.1) durante las obras de construcción del polígono industrial al este de la localidad, bajo un paquete calizo de 1,5 m de espesor, en contacto con las margas y yesos. El caudal aproximado es de 2 L/s.

Depósitos carbonatados terciarios

tt41atc07Corresponde a la denominada caliza de los Páramos. Forman un retazo o acuífero local de 4 km2, al NE de Montalbo, donde se encuentra la antigua captación de la Cantera-Palomares del Campo (TC1), con un caudal de 10 L/s (figura 7.2).

Depósitos detríticos cuaternarios

El aluvial del río Záncara constituye el acuífero de mayor interés de estas características, con captaciones de poca profundidad (inferior a 5 m). Se ha estudiado en la urbanización Casalonga, donde los sondeos de investigación realizados muestran un máximo de 37 m de gravas poligénicas, con cantos redondeados de hasta 4 cm de diámetro y matriz arenosa, microconglomerados y arenas gruesas. En uno de los sondeos se ha observado en la base una caliza pulverulenta de espesor métrico y con alta porosidad, atribuible tanto a alguna capa de caliche cuaternario o al propio terciario infrayacente (figuras 8.1 y 8.2) (Martínez, 2002b).

La PNP es somera; así, en abril de 2002, se encontraba entre 6-8,7 m de profundidad (811-814 m s.n.m.). La dirección de flujo puede estimarse que es hacia el centro del cauce y hacia el S, comportándose como un acuífero libre, con transmisividades muy variables, entre 5-450 m2/día. Los caudales de explotación alcanzan 9 L/s (Martínez, 2002b).

Hidroquímica

Para la elaboración del presente apartado se ha dispuesto de 19 análisis físico-químicos de diversas captaciones, así como un análisis puntual de la laguna de El Hito (tabla 2).

tt41atc08Las aguas de las formaciones jurásicas superiores son sulfatadas cálcicas en la surgencia de Fuencaliente, fuera del área de estudio, al norte, con notable mineralización (1.135-1.326 μS/cm), con contenidos en nitratos en torno a 15 mg/L (figura 9) (tabla 2). En los sondeos 2J y 3J, asociados a las formaciones inferiores, las aguas son bicarbonatadas cálcicas, con mayores contenidos en nitratos (30-35 mg/L) y una conductividad en torno a 660 μS/cm). En el otro extremo, el sondeo 4J, que capta las formaciones acuíferas inferiores y aguas mezcladas con las de los acuíferos cretácicos, la facies es sulfatada cálcica, de alta mineralización (3.513 μS/cm) y bajo contenido en nitratos (10 mg/L).

Las aguas de las formaciones cretácicas son también sulfatadas cálcicas, con conductividades entre 1.366-2.344 μS/cm y contenidos en nitratos en torno a 20-25 mg/L.

Figura 7.1. Surgencia observada en la zona de construcción (Martínez, 2006b).
Figura 7.1. Surgencia observada en la zona de construcción (Martínez, 2006b).

Las aguas asociadas a las formaciones terciarias detríticas son sulfatadas cálcicas. En detalle, las aguas de las formaciones del conjunto T2 presentan un alto contenido en sulfatos y en nitratos, llegando a superar, en este último caso, los 50 mg/L en las aguas más superficiales, aunque en los sondeos desciende a 23-27 mg/L. Son aguas muy mineralizadas, con conductividades de 1.252-3.234 μS/cm (tabla 2). Su elevado contenido en Cl puede tener diversos orígenes, desde litológico a una influencia antrópica. Las aguas de los niveles detríticos T3 también son de facies sulfatada cálcica, mineralización elevada (1.480-3.204 μS/cm) y contenidos notables en nitratos (29-172 mg/L), que puede reflejar contaminaciones de carácter muy local.

Este contenido notable en nitratos, en general, para unos depósitos alternantes, lleva a concluir que su vulnerabilidad es más elevada de lo que puede suponerse para una alternancia margasareniscas (tabla 2).

Respecto a la surgencia de Montalbo (T4) el agua es altamente mineralizada (superior a 3.000 μS/cm) muy sulfatada y con alto contenido en nitratos (128 mg/L), lo que evidencia la alta vulnerabilidad del medio (Martínez, 2006b).

Las aguas de las calizas T6 presentan una baja mineralización, predominio de bicarbonato y calcio, mineralización inferior a 500 μS/cm, pero notables contenidos en nitratos.

Figura 7.2. Pozo-fuente de Montalbo-Palomares del Campo (Martínez, 2006).
Figura 7.2. Pozo-fuente de Montalbo-Palomares del Campo (Martínez, 2006).

La hidroquímica de los depósitos cuaternarios muestra una facies sulfatada cálcica, con conductividades entre 2.594-2.944 μS/cm (tabla 2). Destaca la elevada presencia de Cl (37-48 mg/L) y de nitratos (hasta un máximo de 76 mg/L), lo que indicaría una importante influencia antrópica.

Comparativamente (figuras 9 y 10), los acuíferos jurásicos y carbonatados terciarios presentan aguas menos mineralizadas y de facies bicarbonatada cálcica, con menor contenido en Ca, Mg, SO4 y Cl. Los depósitos detríticos terciarios presentan contenidos similares en SO4, aunque sí varían en la presencia de Cl, Ca y Mg. Las aguas de los depósitos detríticos cuaternarios son muy similares a los terciarios. En contenido de nitratos es mayor, en general, en los depósitos cuaternarios y en algunas captaciones detríticas terciarias. La muestra de la laguna de El Hito es completamente distinta a las aguas asociadas a las formaciones acuíferas, siendo un agua sulfatada cálcica, de alta conductividad, superior a 5.000 μS/cm y elevado contenido en Cl, que podría indicar una evaporación de sus aguas.

Conclusiones

El presente artículo pretende manifestar el conocimiento adquirido durante años detrabajo en relación con la investigación hidrogeológica orientada al abastecimiento de poblaciones en la provincia de Cuenca.

tt41atc11El término de Villar de Cañas se sitúa, hidrogeológicamente, dentro de la MASb 041.001 “Sierra de Altomira”.

Este área de estudio presenta, en profundidad, diversas formaciones hidrogeológicas, las de interés regional, constituidas por los materiales carbonatados jurásicos y cretácicos, fuertemente compartimentadas, y las formaciones de interés local, constituidos por materiales terciarios y cuaternarios. Las formaciones regionales, en esta zona, se emplean, principalmente, para el abastecimiento a poblaciones.

Las formaciones de interés local no están exentas de utilización, con caudales de explotación apreciables, que pueden alcanzar los 15 L/s.

tt41atc12La interrelación entre todas estas formaciones acuíferas no se conoce en detalle y debería ser uno de los objetos de los estudios en profundidad sobre hidrogeología que se puedan realizar en la zona.

Hidroquímicamente, en los acuíferos jurásicos y cretácicos predominan las facies bicarbonatadas cálcicas, aguas mixtas o sulfatadas cálcicas, con una mineralización notable, mientras que en los acuíferos terciarios y cuaternarios predominan las facies sulfatadas cálcicas con elevadas mineralizaciones.

La presencia de notables contenidos en nitratos en los acuíferos terciarios, entre 23-172 mg/L, también muestra una vulnerabilidad del medio a la acción antrópica, por ello también resultaría de interés conocer la capacidad de infiltración de los terrenos detríticos terciarios.

Es preciso un mayor estudio de detalle de las formaciones acuíferas terciarias, su funcionamiento, sus interrelaciones y su posible conexión con los acuíferos carbonatados que puedan existir en profundidad, de los cuales no se dispone de información hidrogeológica así como con los cursos de aguas fluviales.

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