Revista
Científica Arandu Poty
Universidad
Nacional de Caaguazú
Vol. 4, N° 1, Año 2025, pp. 91-116
ISSN: 3005-6241
DETERMINACION
DE LAS ZONAS DE RECARGA Y DESCARGA DEL ACUIFERO CAACUPE EN LA CIUDAD DE
PIRIBEBUY A PARTIR DE INDICADORES SUPERFICIALES[1]
DETERMINATION
OF THE RECHARGE AND DISCHARGE ZONES OF THE CAACUPE AQUIFER IN THE CITY OF
PIRIBEBUY FROM SURFACE INDICATORS
DETERMINAÇÃO DAS ZONAS DE RECARGA E DESCARGA DO AQUÍFERO
CAACUPE NA CIDADE DE PIRIBEBUY COM BASE EM INDICADORES DE SUPERFÍCIE.
Justo Daniel Vargas
Investigador independiente
danipiripy@gmail.com
ORCID: 0009-0004-0631-8949
Narciso Cubas Villalba
Universidad Nacional de Asunción, San Lorenzo, Paraguay
ncubas@facen.una.py
ORCID: 0000-0003-0052-2872
RESUMEN
La ciudad
de Piribebuy enfrenta un crecimiento desordenado que amenaza la calidad de su
recurso hídrico, especialmente el Acuífero Caacupé, principal fuente de agua
potable. Por ello, se justifica la necesidad de identificar sus zonas de
recarga y descarga para protegerlas eficazmente. El objetivo de esta
investigación fue determinar las zonas de recarga y descarga del Acuífero
Caacupé en el área urbana de Piribebuy, utilizando el gradiente hidráulico y
evidencias superficiales como criterio principal. Se empleó un enfoque
cuantitativo con diseño descriptivo y metodología no experimental. Los datos se
recopilaron mediante muestreos en cinco pozos artesianos, análisis de
coliformes fecales y procesamiento geoespacial con QGIS 3 y Surfer
12 para elaborar mapas 2D y 3D. Los resultados indicaron que el acuífero es un
sistema libre, con niveles freáticos más profundos en zonas altas y más
superficiales en zonas bajas, evidenciando un flujo natural hacia el arroyo
Piribebuy, que actúa como curso ganador sin afectar la calidad del acuífero.
Las zonas de recarga, ubicadas en cotas altas, fueron identificadas como áreas
vulnerables a contaminación, por lo que se recomienda su protección
prioritaria.
Palabras clave: Acuífero Caacupé; Piribebuy; zonas de
recarga; calidad del agua; hidrogeología.
ABSTRACT
The
city of Piribebuy faces a disorderly growth that
threatens the quality of its water resources, especially the Caacupé Aquifer, the main source of drinking water.
Therefore, the need to identify its recharge and discharge zones in order to
protect them effectively is justified. The objective of this research was to
determine the recharge and discharge zones of the Caacupé
Aquifer in the urban area of Piribebuy, using the
hydraulic gradient and surface evidence as the main criteria. A quantitative
approach with descriptive design and non-experimental methodology was used.
Data were collected through sampling in five artesian wells, fecal coliform
analysis and geospatial processing with QGIS 3 and Surfer 12 to produce 2D and
3D maps. The results indicated that the aquifer is a free system, with deeper
phreatic levels in higher areas and shallower in lower areas, evidencing a
natural flow towards the Piribebuy stream, which acts
as a winning course without affecting the quality of the aquifer. The recharge
zones, located at high altitudes, were identified as areas vulnerable to
contamination, and their priority protection is recommended.
Key
words: Caacupé
aquifer; Piribebuy; recharge zones; water quality;
hydrogeology.
RESUMO
A cidade de Piribebuy enfrenta um crescimento desordenado
que ameaça a qualidade dos seus recursos hídricos, especialmente o Aquífero
Caacupé, principal fonte de água potável. Isso justifica a necessidade de
identificar suas zonas de recarga e descarga para protegê-las de forma eficaz.
O objetivo desta pesquisa foi determinar as zonas de recarga e descarga do
Aquífero Caacupé na área urbana de Piribebuy, utilizando como principais
critérios o gradiente hidráulico e a evidência superficial. Foi utilizada uma
abordagem quantitativa com desenho descritivo e metodologia não experimental.
Os dados foram coletados através de amostragem em cinco poços artesianos,
análise de coliformes fecais e processamento geoespacial com QGIS 3 e Surfer 12
para produzir mapas 2D e 3D. Os resultados indicaram que o aquífero é um
sistema livre, com níveis freáticos mais profundos nas zonas mais altas e mais
rasos nas zonas mais baixas, evidenciando um fluxo natural para a ribeira de
Piribebuy, que actua como um curso vencedor sem afetar a qualidade do aquífero.
As zonas de recarga, localizadas em altitudes elevadas, foram identificadas
como áreas vulneráveis à contaminação, recomendando-se, portanto, sua proteção
prioritária.
Palavras-chave: Aquífero Caacupé; Piribebuy; zonas de recarga; qualidade
da água; hidrogeologia.
Recibido: 05/05/2025 Aprobado:
08/07/2025 Publicado: 01/08/2025
En los últimos años, la ciudad de Piribebuy ha
experimentado un notable crecimiento en las actividades ganaderas, comerciales
y turísticas, lo cual ha generado un desarrollo urbano desordenado,
especialmente en áreas vulnerables cercanas a los cauces hídricos. Este
proceso, junto con la falta de información precisa sobre las zonas de recarga y
descarga del acuífero local, representa una amenaza directa para la calidad del
agua potable y la sostenibilidad del recurso hídrico subterráneo.
Ante este escenario, el
presente estudio tiene como objetivo aplicar la teoría de los sistemas de flujo
para identificar y delimitar zonas de recarga y descarga del agua subterránea
en el área seleccionada. Para ello, se correlacionan indicadores superficiales
como la litología, los tipos de suelo, la elevación del terreno, la cobertura
vegetal, así como la presencia de manantiales y características propias de
zonas de humedales.
Este trabajo fue realizado en
el año 2017, en el marco del trabajo de grado de la carrera de Licenciatura en
Ciencias con mención en Geología, de la Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales (FACEN) de la Universidad Nacional de Asunción. No obstante, en esta
versión se han actualizado ciertos datos y referencias bibliográficas con base
en literatura científica reciente, a fin de fortalecer la validez y vigencia de
los resultados.
La investigación busca
constituirse en una base técnica y científica para futuros estudios de
ordenamiento territorial, con el propósito de contribuir a la protección del
Acuífero Caacupé y a la garantía del suministro de agua segura para los
habitantes de Piribebuy. La delimitación de zonas de recarga y descarga se
considera de gran utilidad para el diseño de estrategias de conservación de
áreas prioritarias (Peñuela y Carrillo, 2012), al tiempo que representa una
primera aproximación al conocimiento integral de la dinámica del agua
subterránea en la región. El área de estudio, de aproximadamente 20.3 km², fue
delimitada teniendo en cuenta las restricciones logísticas y presupuestarias
propias de un trabajo de grado autofinanciado.
Además del análisis del
gradiente hidráulico y los indicadores superficiales, la investigación incluyó
análisis químicos de coliformes fecales en muestras de agua, con el fin de
verificar posibles contaminaciones por efluentes que podrían afectar la calidad
del recurso hídrico.
Antecedentes
Geología
Regional
Con lo que respecta a rocas de la Cuenca del Paraná
del Paleozoico, Harrington, (1950), elaboró un bosquejo geológico del Paraguay
Oriental a escala 1:5.000.000 y describió los afloramientos a modo de poder
interpretar la secuencia estratigráfica de esta cuenca en nuestro territorio,
hasta hoy en día sigue siendo uno de los trabajos más citados.
Desde allí surgieron un
sinnúmero de trabajos que modificaron y/o complementaron las propuestas hechas
por Harrington, (1950), tales como: Eckel, (1959), el
mismo Harrington, (1956-1972), investigaciones paleontológicas de Wolfart, (1961), e investigaciones geológicas de Putzer, (1962), The Anschutz Co. (1981) y Proyecto PAR 83/005, (1986). Debido a
esto surgieron varias columnas estratigráficas en donde se establecían
variantes de nomenclaturas para series, grupos, formaciones y miembros, todos
éstos tomando en cuenta las observaciones anteriores realizados por otros
autores.
El Paleozoico se inició con la
sedimentación de conglomerados intercalados con areniscas conglomerádicas
que corresponden a afloramientos observados a lo largo de la ciudad de
Piribebuy, estas rocas pertenecen al Grupo Caacupé según el Mapa Geológico del
Paraguay Escala 1:1.000.000 (Proyecto PAR 86), estas rocas fueron descriptas ya
por Harrington (1950) quien nomino a estos afloramientos como Serie Caacupé
asignándole una edad Silúrico Inferior y dos unidades formales; el Conglomerado
de Paraguarí que según la descripción de dicho autor está formada por unos 40 a
50 metros de conglomerados con intercalaciones delgadas de areniscas de grano
grueso, con colores predominantes que van desde blanco amarillento a
amarillento pardusco y pardo claro, estos conglomerados pasan a las Areniscas
de Piribebuy por medio de una disminución de las camadas conglomeradicas
y el aumento relativo de la potencia de los bancos arenosos intercalados, estas
areniscas continúan inmediatamente sobre el conglomerado de Paraguarí, de manera
gradada; estas areniscas son de grano medio a fino, poco cementadas hasta casi
incoherentes con granos bastante bien redondeados. Según el citado autor, en la
base estas areniscas son del tipo feldespáticas muy monótonas y homogéneas de
colores claros siendo poco frecuentes los tonos parduscos y rojizos; poseen
estratificación en camadas delgadas con laminación entrecruzada. Hacia la parte
superior de esta serie, las areniscas de Piribebuy se hacen más sacaroides y la laminación entrecruzada se hace progresivamente
menos clara hasta que termina por desaparecer, las capas superiores por tanto
son de grano fino a medio, poco coherentes y sacaroides
predominando el color blanco amarillento. En el informe sobre la geología de la
Cuadrícula 40 (1966), el Silúrico está englobado en la Serie Cordillera con las
Formaciones Caacupé, Eusebio Ayala, Ypacaraí e Itacurubí. En la descripción de
la geología de la Cuadrícula 41 (1966), la Formación Itacurubí es reemplazada
por la Formación Acosta Ñú.
En el trabajo de Putzer (1962) menciona que Harrington (1950) estuvo errado
al darle una edad Silúrico Inferior a la Serie Caacupé, reasignándole una edad Ordovicico-Silúrico utilizando el trabajo de Wolfart (1961) como base para esa afirmación.
Posteriormente Harrington
(1956) cambia la denominación anterior por Grupo Caacupé y Harrington (1972)
subdivide al grupo en tres unidades, siendo estas Conglomerado de Paraguarí,
Arenisca de Cerro Jhu y Arenisca de Tobati respectivamente, ya asumiendo una edad Ordovicico-Silúrico para dicho grupo. Según el mismo autor
este grupo descansa discordantemente sobre rocas precámbricas y es suprayacido concordantemente por el Grupo Itacurubí. Según Degraff (1982), la formación Tobati
posee un espesor de 200-250 m al E del Valle de Ypacaraí y un mínimo de 80 m al
W de la misma depresión.
Petrografía
Fm. Tobati y Fm. Cerro Jhu
Fm. Cerro Jhu: se destaca la presencia de areniscas arcosicas como paquetes masivos de porte medio y grande, a
veces estratificados y exhibiendo acamamiento plano
paralelo, predominan en la porción inferior de la unidad. En la parte superior
es común la presencia de camadas lenticulares de carácter gradacional,
con conglomerados en la base pasando a rocas clásticas más finas, de naturaleza
silico-arcillosa, intercalas con areniscas. La sección inferior de la formación es
caracterizada por el predominio de areniscas cuarzo feldespáticas, mal
seleccionados, mostrando color claro y manchas oscuras ferruginosas. En
general, contiene intercalaciones de material silícico-arcilloso a micáceo, y
corresponden a su paquete de mayor porte. Por otro lado, la parte superior
tiene como litología más expresiva sedimentos arenosos, con lentes de siltita y arcilla, en forma de paquetes de gran espesor,
por encima de 25 m, pasando a areniscas cuarzosas, friables, mal seleccionadas
y poco cementadas. (Orué, 1996)
Fm. Tobati: consiste principalmente en sedimentos arenosos de
coloración clara, en el que se reconocen dos secciones clásticas. La sección
inferior es caracterizada por la predominancia de estratos de areniscas
retrabajadas de color pardo-amarillento, granulometría media a gruesa, poco
cementados y mal seleccionados con fragmentos angulosos a subangulosos,
y mostrando niveles con nódulos de arcillas y lentes de arcillas micáceas con
un espesor variado que va de entre 0.30 m a 2 m. La sección superior muestra
una presencia dominante de areniscas friables, con textura de tipo sacaroide y granulometría fina a media. Poseen buena
selección, poco redondeados, y se presentan parcialmente silicificados;
a veces, contienen material carbonatico. Presenta acamamiento
en láminas finas, localmente exhibe estratificación cruzada de gran porte y de
bajo ángulo (Orué, 1996).
Figura 1:
Mapa geológico zona urbana Piribebuy (Modificado de Mapa Geológico de la República del Paraguay. Hoja
CAACUPE 5470. 1999)
Hidrología
El rio Piribebuy o Arroyo Piribebuy es el principal
cauce hídrico que cruza por la ciudad homónima. Según el Atlas de cuencas
hidrográficas del Paraguay (MADES, 2022), posee una longitud total
aproximada de 120 km desde su naciente hasta su desembocadura en el rio
Paraguay y cuenta con una cuenca hidrográfica total aproximada de 1638 km². En
casi todo su trayecto por la ciudad de Piribebuy, el arroyo corre sobre rocas
correspondientes al Grupo Caacupé (Harrington, 1972). La profundidad aproximada
no supera los 2 metros de profundidad, exceptuado ya casi en su desembocadura
en el Rio Paraguay, en las cercanías del distrito de Arroyos y Esteros.
Hidrogeología
Acuífero: Según Custodio y Llamas
(1983) se denomina acuífero a aquel estrato o formación geológica que,
permitiendo la circulación del agua por sus poros o grietas, hace que el hombre
pueda aprovecharla en cantidades económicamente apreciables para subvenir sus necesidades.
Acuíferos
libres: se
denominan acuíferos libres no confinados o freáticos a aquellos en los cuales
existe una superficie libre del agua encerrada en ellos, que está en contacto
directo con el aire y por lo tanto a presión atmosférica (Custodio, Llamas;
1983).
Acuíferos
confinados:
Según Custodio y Llamas (1983) los acuíferos cautivos, confinados o a presión,
el agua de los mismos está sometida a una cierta presión, superior a la
atmosférica, y ocupa la totalidad de los poros o huecos de la formación
geológica que lo contiene, saturándola totalmente. Por ello durante la
perforación de pozos en acuíferos de este tipo, al atravesar el techo del mismo
se observa un ascenso rápido del agua hasta estabilizarse en una terminada
posición.
Acuíferos
semiconfinados o semicautivos: Según Custodio y Llamas
(1983) pueden considerarse como caso particular de los acuíferos cautivos, en
los que el muro (parte inferior) y/o techo (parte superior) que los encierra no
sea totalmente impermeable sino un acuitardo; es
decir material que permita una filtración vertical del agua, muy lenta, que
alimente el acuífero principal en cuestión, a partir de un acuífero o masa de
agua situada encima o debajo del mismo.
Pozos
verticales:
Según Custodio y Llamas (1983) se define como una perforación vertical, en
general de forma cilíndrica y de diámetro mucho menor que la profundidad. El
agua penetra a lo largo de las paredes creando un flujo de tipo radial. Es con
mucho el tipo de captación más extendido. Son conocidos coloquialmente como
pozos artesianos.
Nivel
freático:
cota absoluta (en m sobre el nivel del mar) que corresponde a la parte superior
de saturación en un acuífero libre. Es una variable de significado puntual,
pues la cota del agua varía espacialmente en el terreno. En acuíferos libres el
nivel freático se encuentra a presión atmosférica[Anónimo2] . Custodio y Llamas (1983)
Nivel
piezométrico en acuíferos libres: En los acuíferos libres el nivel piezométrico
coincide con el nivel freático[Anónimo3] . Custodio y Llamas (1983)
Determinación de los niveles piezométricos: La única forma disponible para medir los niveles piezómetros de un
acuífero es mediante una perforación que permita un acceso directo al mismo. La
construcción de piezómetros es costosa y debe reducirse al mínimo
indispensable. En acuíferos no con solidados de escasa profundidad se pueden
instalar a hinca directa, de forma rápida y relativamente económica, pero en
acuíferos más profundos o en rocas con solidadas se precisa de maquinaria
costosa y la construcción es a veces lenta y no exenta de dificultades e
imprevistos. Por las razones aludidas debe tratarse de aprovechar los accesos
al acuífero que ya existan y sean suficiente mente representativos tales como
pozos, galerías, zonas pantanosas, manantiales, ríos conectados con el
acuífero, etcétera. Custodio y Llamas (1983).
La profundidad del nivel
piezométrico se mide desde una determinada referencia; para conocer el nivel
piezométrico es preciso conocer la cota de la referencia respecto a un cierto
punto fijo tal como el nivel del mar. Custodio y Llamas (1983).
Factores de
la Infiltración: la generación de agua subterránea viene a ser el resultado de la
infiltración producida a través del suelo de agua que puede provenir tanto de
las lluvias, nieve, granizo, roció o distintos cuerpos de agua (lagos, arroyos,
ríos). En sitios en el que el nivel de agua de ríos y lagos se halla más alto
que la superficie freática y sus lechos son permeables, el depósito es
recargado por esos cuerpos líquidos. Cuando una corriente o tramo de esta
brinda su contribución de agua a la zona de saturación, se dice que es una
corriente afluente respecto del agua subterránea. Si por el contrario el
agua subterránea se halla a una elevación superior a la de un rio y percola
hacia este, se dice que la corriente es efluente de aquella. (Johnson Filtration Systems Inc., 1975)
Determinación
de Zonas de Recarga y Descarga de acuíferos libres
Zonas de
descarga: Una
zona de descarga es la evidencia más viable de identificar el funcionamiento
del agua subterránea, es el sitio donde el agua aflora o se encuentra cerca de
la superficie y representa la fase final de recorrido del flujo subterráneo;
así, el agua ha adquirido propiedades particulares (salinidad, temperatura, pH, entre otros) teniéndose una continuidad específica
de caudal en el tiempo que condiciona la presencia de determinado suelo y de
una vegetación acorde con las variables del caso[Anónimo4] . (Peñuela y Carrillo, 2013)
Una
zona de descarga puede estar representada por un manantial, lago, suelo salino,
vegetación controlada por la salinidad del agua–suelo, y/o un nivel de agua
subterránea somero. Entre mayor ha sido el recorrido del agua subterránea en el
subsuelo, se han originado diversos procesos, entre ellos el intercambio
fisicoquímico agua–roca, que otorgan al agua propiedades fisicoquímicas
peculiares que dependen del tipo de roca, profundidad y distancia de recorrido,
principalmente. Así, un suelo asociado con una zona de descarga tiende a ser
más salino y alcalino, tornándose en general bien desarrollado, con alto
contenido de materia orgánica (MO) y pudiendo llegar a tener rasgos
hidromórficos (moteado y concreciones de Fe y Mn; colores gley). Por esto, la
vegetación asociada con zonas de descarga sobrevive en regiones permanentemente
inundadas y/o es tolerante a alta salinidad y/o yeso. La descarga de agua
subterránea ocurre a una elevación topográfica más baja que donde se origina la
recarga. (Peñuela y Carrillo, 2013)
Zonas de
recarga: La
identificación de estas zonas es más complicada debido a que el agua se
infiltra y no se tiene evidencia superficial como en las de descarga, a menos
que se cuente con presupuesto suficiente para perforar y tomar muestras de
suelo y subsuelo en condiciones específicas. No obstante, un primer indicador
está asociado con la conductividad hidráulica de la roca, la cual puede
permitir la infiltración del agua de lluvia; un segundo es que tal roca se
localice en una elevación topográficamente alta. En la zona de recarga el nivel
freático se encuentra profundo, el suelo es ácido y poco desarrollado con poca
cantidad de materia orgánica, baja concentración de sodio y/o sales. La
vegetación es xerófita; esto es, adaptada a un ambiente relativamente seco, con
raíz larga para alcanzar a captar el agua infiltrada en su camino al nivel
freático (Peñuela y Carrillo, 2013).
Acuífero
Caacupé
Según el Texto del Mapa
Hidrogeológico del Paraguay Escala 1:1.000.00 (1986) clasifica al acuífero
Caacupé como un “Acuífero Regional de Extensión Restringida” por su patrón
geométrico natural. Según dicho texto el acuífero es del Periodo Silúrico,
tiene una extensión relativamente restringida de 1.395 km², y está compuesto en
su mayoría por areniscas de granulometría media a gruesa con un conglomerado de
base. El espesor del acuífero se estima en 300 m. El agua normalmente es buena,
pero puede variar a salobre en relativamente cortas distancias, aparentemente
debido a movimientos tectónicos verticales ocurridos, que tienen como
consecuencia condiciones de agua sin flujo o casi sin el en ciertas secciones
del área.
Figura 2:
Mapa hidrogeológico región oriental Paraguay (Modificado de Región
Oriental del Paraguay Mapa Hidrogeológico – General. Proyecto SAG-PY. SEAM BGR
2007)
Marco Legal
Ley N°
1.614/2000 “LEY GENERAL DEL MARCO REGULATORIO Y TARIFARIO DEL SERVICIO DE AGUA
POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO”
ANEXO I -
LIMITES DE CALIDAD DE AGUA POTABLE – FRECUENCIA DE MUESTREOS MINIMOS.
Componentes
Bacteriológicos Básicos
-
Método Membrana Filtrante
Tabla 1: Parámetros de coliformes totales y fecales para agua de consumo
(Ley1.614/2000).
(*) Los límites recomendables corresponden a los establecidos en las
Guías de la OPS y OMS. (1) Turbiedad <1 UNT. Para desinfección con cloro es
preferible un PH < 8. Cloro Residual Libre, luego de 30 minutos de contacto
entre 0,2 a 0,5 mg/l. (2) En el 98% de las muestras examinadas durante el año,
cuando se trata de grandes sistemas de abastecimiento y se examinan suficientes
muestras. (3) Ocasionalmente en alguna muestra pero no
en muestras consecutivas. (4) En el 95% de las muestras examinadas durante el
año, cuando se trata de grandes sistemas de abastecimiento y se examinan
suficientes muestras. ABREVIATURAS: UFC = Unidad Formadora de Colonias. UNT =
Unidades Nefelométricas de Turbiedad
Por tanto, el objetivo de esta
investigación es determinar las zonas de recarga y descarga del Acuífero
Caacupé en el área urbana de Piribebuy, a partir del análisis del gradiente
hidráulico y de indicadores superficiales verificados en campo, incluyendo
evidencias visibles y análisis de coliformes fecales como posibles señales de
contaminación.
2.
Metodología
Este estudio
se enmarcó dentro de un enfoque cuantitativo y empleó un diseño descriptivo
para analizar las características del acuífero Caacupé y las zonas de recarga
en la ciudad de Piribebuy. La elección de este enfoque se basó en la necesidad
de obtener datos precisos y objetivos sobre los parámetros de calidad de las
aguas y su distribución geoespacial, con el objetivo de realizar una
interpretación rigurosa de la información recabada.
Área de
estudio:
La ciudad de
Piribebuy se encuentra ubicada a aproximadamente 73 kilómetros al este de
Asunción, en el departamento de Cordillera, Paraguay. Según el censo paraguayo
de 2022, cuenta con una población de 25,758 habitantes. Su extensión
territorial es de 174 km². La principal fuente de agua potable para la
comunidad es el Acuífero Caacupé (Proyecto PAR 86), del cual se abastecen
diversas juntas de saneamiento a través de pozos artesianos distribuidos en la
zona urbana y sus alrededores.
Desde el punto de vista geológico, la región está dominada por
formaciones de areniscas correspondientes al período Ordovícico (Harrington,
1972). En cuanto a la hidrología superficial, el arroyo Piribebuy, que es un
afluente directo del río Paraguay, constituye el principal curso de agua
superficial en la zona, jugando un papel importante en la dinámica hídrica
local (Ministerio del Ambiente y Desarrollo Sostenible [MADES], 2022).
La combinación de estos factores geológicos, hidrológicos y demográficos
configura un contexto complejo para el manejo y conservación del recurso
hídrico, lo que subraya la relevancia de delimitar adecuadamente las zonas de
recarga y descarga del acuífero en esta área.
Para delimitar el área de estudio, se definieron los siguientes vértices
en coordenadas UTM, zona 21S:
- Punto 1: Este 493,289 m; Norte 7,185,121 m
- Punto 2: Este 497,775 m; Norte 7,185,146 m
- Punto 3: Este 497,799 m; Norte 7,180,650 m
- Punto 4: Este 493,310 m; Norte 7,180,624 m
Esta delimitación comprende
una superficie aproximada de 20.3 km² y responde a la necesidad de focalizar el
estudio en la zona urbana y sus alrededores inmediatos de la ciudad de
Piribebuy, considerando además las limitaciones propias de un trabajo de grado
autofinanciado.
Método
El estudio se
clasifica como no experimental, dado que no se manipularon variables de
manera controlada, sino que se observó el comportamiento natural de los pozos
artesianos en la ciudad, obteniendo datos a través de muestreos y análisis de
imágenes satelitales. Este enfoque permitió una comprensión detallada de la
distribución y comportamiento del acuífero en su entorno natural.
Procedimientos
de Recolección de Datos
La recolección de datos se llevó a cabo en cuatro fases, que se
describen a continuación:
- Fase 1: Recolección de información preliminar y
autorización
Durante los dos primeros meses, se realizaron las
revisiones bibliográficas, trabajos de gabinete y visitas a las autoridades
locales, incluyendo la Municipalidad y la Junta de Saneamiento de Piribebuy. El
propósito fue obtener información técnica sobre las características de los
pozos existentes (perfil geológico, profundidad, nivel estático y caudal) y
gestionar los permisos para el muestreo de las aguas.
- Fase 2: Muestreo de aguas
En el tercer mes, una vez obtenidos los permisos
correspondientes, se procedió a la recolección de muestras de agua en varios
pozos artesianos. El procedimiento de muestreo se realizó conforme a las
indicaciones metodológicas proporcionadas de forma verbal por técnicos del
Laboratorio de Calidad de Agua de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,
quienes orientaron sobre los pasos a seguir para garantizar la
representatividad y seguridad de las muestras. Las recomendaciones incluyeron:
- Dejar correr el agua de
los pozos durante 5 minutos antes de la toma de muestras.
- Limpiar la boca de la
canilla con algodón impregnado en alcohol y flamearla durante 30 segundos[Anónimo5] .
- Proceder al muestreo de
agua en frascos de 100 ml. Las muestras fueron transportadas en
conservadoras refrigeradas al laboratorio para su análisis[Anónimo6] .
Posteriormente al muestreo de agua, se procedió a la
verificación de los niveles estáticos mediante un piezómetro. Esta actividad se
realizó una vez concluidas las tomas de muestra, con el fin de evitar cualquier
posible contaminación de los pozos durante la medición.
- Fase 3: Procesamiento y digitalización de datos
Durante los dos últimos meses del semestre se llevó a
cabo la digitalización y el procesamiento de los datos recolectados en la fase
de muestreo. Para ello, se empleó software especializado en análisis
geoespacial y generación de mapas temáticos, específicamente QGIS 3 y Surfer 12, que permitieron representar con
precisión la información hidrogeológica obtenida..
- Fase 4: Análisis e interpretación de los
resultados
Se analizó la información obtenida a través de
observación de imágenes satelitales y salidas de campo. Se verificaron los
datos de gabinete mediante la comparación con las observaciones directas, lo
que permitió establecer conclusiones sobre el comportamiento del acuífero,
incluyendo las zonas de recarga y descarga del mismo.
Selección de puntos
de muestreos[Anónimo7]
Las muestras
de agua se tomaron de un total de cinco pozos artesianos, distribuidos en
diferentes barrios de la ciudad de Piribebuy. Cada punto fue georreferenciado
utilizando coordenadas UTM (Zona 21J, Datum WGS 84), según el siguiente
detalle:
- M1: 495283 E; 7183816 N
- M2: 496156 E; 7183688 N
- M3: 495487 E; 7184579 N
- M4: 494787 E; 7183683 N
- M5: 496310 E; 7182641 N
Los pozos fueron seleccionados de forma intencionada, considerando la
disponibilidad, los permisos de acceso y la representatividad espacial dentro
del área urbana. El muestreo se realizó una sola vez, el 13 de octubre de 2017,
durante la estación de primavera.
Análisis de
los Datos
Los datos
fueron procesados utilizando el software de Sistemas de Información Geográfica QGIS
3 y el programa de modelado y visualización Surfer
12, con el objetivo de generar mapas en 2D y 3D que representen la
distribución espacial de las zonas de recarga y descarga del Acuífero Caacupé.
Esta integración de herramientas permitió identificar patrones geoespaciales
del flujo subterráneo, así como establecer correlaciones entre las
características hidrogeológicas del acuífero, el relieve local y las actividades
antrópicas en el área de estudio.
La metodología adoptada se basa en enfoques de zonificación
hidrogeológica similares a los utilizados por Peñuela y Carrillo (2013),
quienes destacan la importancia de la interpretación espacial para la
delimitación de áreas prioritarias en la gestión de recursos hídricos
subterráneos.
Consideraciones
Éticas
Este estudio
se llevó a cabo siguiendo las normativas éticas nacionales e internacionales
para la investigación científica. Se garantizó la confidencialidad de los datos
obtenidos, y en caso de que se haya requerido la colaboración de autoridades
locales o personal externo, se obtuvo el consentimiento informado previo. Las
normativas éticas institucionales de la Universidad y de la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales fueron respetadas en todo momento para asegurar la
integridad y confiabilidad del estudio.
3.
Resultados y Discusión[Anónimo8]
Figura 3: Mapa topográfico de la ciudad de Piribebuy donde cada
curva de nivel representa una cota en msnm.
Como se puede observar en la figura 3, el modelado del
relieve de la ciudad de Piribebuy está definido principalmente por el cauce del
arroyo homónimo, donde se localizan las cotas más bajas, así como en otros
cursos hídricos menores. Las cotas más altas se concentran hacia el sector
occidental del área de estudio, correspondiente a una franja elevada de la
Cordillera de los Altos.
Figura 4: Mapa piezométrico del acuífero en la ciudad de
Piribebuy donde cada curva de nivel representa una cota en msnm.
El nivel piezométrico fue inferido a partir de
datos recolectados en campo por el autor, a través del relevamiento de pozos
administrados por la Junta de Saneamiento y por empresas privadas. Se observa
que este se encuentra a mayor profundidad en zonas de cotas altas y más próximo
a la superficie en cotas bajas, un comportamiento característico de los
acuíferos libres o no confinados. Esta interpretación se refuerza en la Figura
5, donde se presenta un modelo tridimensional superpuesto al relieve, evidenciando
la concordancia entre el nivel piezométrico y el relieve superficial. Este
comportamiento es coherente con lo señalado por Custodio y Llamas (1983),
quienes afirman que en acuíferos no confinados el nivel freático tiende a
reflejar la topografía, profundizándose en zonas elevadas y ascendiendo en las
depresiones. Asimismo, a partir de la descripción geológica de la zona
realizada por Harrington (1972), y posteriormente complementada por diversos
autores, se infiere que no existen capas confinantes, lo cual respalda la interpretación de que se trata de
un acuífero libre.
Figura 5: Modelo en 3D propuesto del Acuífero Caacupé en la
ciudad de Piribebuy superpuesto con la capa del relieve topográfico. Cotas
medidas con respecto al nivel del mar.
Figura 6: Modelo en 3D propuesto del Acuífero Caacupé en la
ciudad de Piribebuy sin superposición del relieve topográfico. Cotas medidas
con respecto al nivel del mar.
A partir del modelo de flujo del agua
subterránea (Figura 7), se identificaron las zonas de recarga y descarga del
acuífero. En coherencia con su naturaleza libre, las cotas bajas actúan como
zonas de descarga, coincidiendo con los cursos hídricos, especialmente el
arroyo Piribebuy. Esto sugiere que dicho arroyo funciona como un río
"ganador", recibiendo agua del acuífero, lo cual implica que la
contaminación superficial no afecta directamente al acuífero en esta zona.
Esta interpretación fue confirmada mediante
observaciones de campo, como la presencia de suelos arcillosos con materia
orgánica, vegetación asociada a humedales, y manantiales (ver Figura 9).
Además, los modelos piezométricos (Figuras 5 y 6) muestran que el nivel
freático intercepta el relieve en las cotas más bajas, explicando así la
presencia de manantiales en la zona.
Figura 7: Modelo de flujo del Acuífero Caacupé en la ciudad de
Piribebuy. Cotas medidas con respecto al nivel del mar.
Figura 8: Mapa de recarga del Acuífero Caacupé a partir del
Gradiente Hidráulico y Evidencias Superficiales del acuífero Caacupé en la
ciudad de Piribebuy. Cotas medidas con respecto al nivel del mar.
Las cotas más elevadas, entre 260 y 350 msnm,
se identificaron como zonas de recarga, verificadas mediante observación
directa por la presencia de suelos arenoso, con poca o nula presencia de MO e
inclusive afloramientos rocosos en las zonas de mayor elevación (Peñuela y
Carrillo, 2013). Estas áreas, por su función de recarga, deben ser consideradas
zonas prioritarias de protección frente a potenciales fuentes de contaminación
(Peñuela y Carrillo, 2012).
Figura 9: Mapa topográfico con curvas de nivel referidas al
nivel del mar (msnm). Se superponen características superficiales asociadas a
zonas de descarga: manantiales y suelos arcillosos con materia orgánica,
verificados in situ.
Resultados de Análisis Laboratoriales
|
N° de Muestra |
Coordenadas |
Métodos |
Resultados |
Unidad |
Referencia – NP
2400180/11 Valor Máximo |
|
M1 |
· 495.283 E · 7.183.816 N · Cota: 118 msnm |
SM 9222 D |
0 |
0 |
|
|
M2 |
· 496.156 E · 7.183.688 N · Cota: 238 msnm |
SM 9222 D |
0 |
UFC/100mL |
0 |
|
M3 |
· 495.487 E · 7.184.579 N · Cota: 274 msnm |
SM 9222 D |
0 |
UFC/100mL |
0 |
|
M4 |
· 494.787 E · 7.183.683 N · Cota: 279 msnm |
SM 9222 D |
0 |
UFC/100mL |
0 |
|
M5 |
· 496.310 E · 7.182.641 N · Cota: 265 msnm |
SM 9222 D |
0 |
UFC/100mL |
0 |
Tabla 2: Resultados de los
análisis laboratoriales de coliformes fecales en muestras de agua recolectadas
el 13 de octubre de 2017, durante la estación de primavera, provenientes de
pozos de abastecimiento de la Junta de Saneamiento de la ciudad de Piribebuy.
Los análisis
laboratoriales de muestras provenientes de pozos administrados por la Junta de
Saneamiento de Piribebuy no evidenciaron presencia de coliformes fecales, lo
que indica ausencia de contaminación microbiológica en el momento del muestreo.
Sin embargo, esta conclusión debe tomarse con precaución, dado que no se
analizaron otros posibles contaminantes como agroquímicos ni se consideraron
variables estacionales (épocas de lluvia o sequía). Además, no fue posible
incluir muestras de pozos de uso privado debido a restricciones de acceso y
permisos.
3. Conclusiones
La ciudad de
Piribebuy presenta un relieve influenciado por el arroyo homónimo, con cotas
más elevadas correspondientes a la Cordillera de los Altos y niveles más bajos
en las zonas atravesadas por cursos hídricos. A través de este estudio fue
posible identificar las zonas de recarga y descarga del Acuífero Caacupé. Las
zonas de descarga se localizan en los sectores más bajos del terreno,
coincidiendo con cauces de agua superficial, mientras que las de recarga se
sitúan en las cotas más altas, lo que las convierte en áreas particularmente
vulnerables a la contaminación (Peñuela & Carrillo, 2012).
El comportamiento del acuífero Caacupé en esta región se corresponde con
el de un acuífero libre, al no contar con una capa impermeable que lo confine,
de acuerdo con la descripción litológica de la zona (Harrington, 1972). Las
propiedades hidráulicas observadas —como el mayor nivel freático en zonas bajas
y su profundidad en sectores elevados— indican un flujo subterráneo típico de
este tipo de sistemas, desde las áreas altas hacia las más bajas (Custodio
& Llamas, 1983).
Este patrón de comportamiento también implica que cualquier contaminante
presente en las zonas de recarga podría desplazarse a lo largo del gradiente
hidráulico, comprometiendo la calidad del agua en los pozos ubicados aguas
abajo. Aunque los análisis laboratoriales realizados no evidenciaron
contaminación microbiológica por efluentes domésticos en los pozos evaluados,
se recomienda profundizar los estudios incorporando parámetros fisicoquímicos y
la detección de agroquímicos, así como ampliar el monitoreo a diferentes
estaciones del año, a fin de lograr una evaluación integral de la
vulnerabilidad del acuífero.
Relevancia
del trabajo
Este estudio
aporta conocimientos relevantes sobre la dinámica hidrogeológica de Piribebuy,
especialmente en relación al Acuífero Caacupé y su interacción con el relieve
local. La identificación de zonas de recarga y descarga proporciona una base
técnica para futuras estrategias de protección del recurso hídrico y
planificación territorial, lo cual es fundamental en contextos de expansión
urbana y uso intensivo del suelo.
Los resultados obtenidos pueden orientar políticas públicas orientadas a
prevenir la contaminación del acuífero y garantizar el acceso sostenible al
agua potable para la población. Asimismo, la delimitación de áreas vulnerables
permite priorizar zonas críticas para su conservación y fortalecer marcos
normativos de protección ambiental.
Este trabajo también adquiere relevancia en el contexto del cambio
climático, donde las variaciones en el régimen de precipitaciones y el aumento
de la presión sobre los recursos naturales hacen urgente una gestión más
eficiente del agua subterránea. Además, el enfoque metodológico empleado —que
combina análisis hidrogeológicos, topográficos y observaciones de campo— puede
ser replicado en otros municipios con condiciones geográficas similares,
ampliando su impacto territorial.
Al tratarse de un proyecto de grado financiado con recursos propios,
este trabajo presenta limitaciones en cuanto a cobertura espacial y profundidad
analítica. Sin embargo, representa un primer aporte técnico local sobre el
Acuífero Caacupé en Piribebuy y sienta las bases para investigaciones más
avanzadas. Asimismo, puede servir como insumo para actividades de educación
ambiental, fortalecimiento de capacidades locales y elaboración de planes de
desarrollo sostenible que integren el componente hidrogeológico en la toma de
decisiones.
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29–102.
Anexos
ABREVIATURAS UTILIZADAS
|
Abreviatura |
Significado |
|
E |
Este |
|
Fe |
Hierro |
|
Fm. |
Formación geológica |
|
km |
Kilómetro |
|
km² |
Kilómetros cuadrados |
|
m |
Metro |
|
ml |
Mililitro |
|
MO |
Materia orgánica |
|
Mn |
Manganeso |
|
m.s.n.m. |
Metros sobre el nivel del
mar |
|
N |
Norte |
|
pH |
Potencial de Hidrógeno |
|
SIG |
Sistema de Información
Geográfica |
|
UFC |
Unidad formadora de
colonias |
|
UNT |
Unidades nefelométricas de
turbiedad |
|
W |
Oeste |
Contribución
de los autores
Justo Daniel Vargas participó en la concepción y
diseño del estudio, la recolección de datos, el análisis e interpretación de
resultados y la redacción del manuscrito. Narciso Cubas Villalba contribuyó con
la revisión crítica del contenido, la validación metodológica y la edición
final del artículo.
Agradecimientos
El
presente manuscrito no ha sido revisado previamente por ninguna otra revista o
publicación científica.
Agradezco a los funcionarios del Laboratorio de Paleontología de la
FACEN por su acompañamiento y apoyo durante el desarrollo del trabajo de campo
y análisis. Expreso también mi sincero agradecimiento a la profesora Ana María
Castillo por su orientación académica, sus valiosos comentarios y su constante
acompañamiento a lo largo de esta investigación.
Financiamiento
Autofinanciado.
Conflicto
de intereses
Los autores declaran que no
tienen conflicto de intereses.
Correspondencia
[danipiripy@gmail.com].
Trayectoria
académica de los autores
Justo Daniel Vargas González es Lic. En ciencias mención Geología por la Universidad Nacional de
Asunción. Actualmente se desempeña como consultor independiente. Sus
principales líneas de investigación incluyen la geología, la paleontología,
hidrología y la hidrogeología.
Narciso Cubas Villalba es
Licenciado en Ciencias con mención en Geología (1991), Magíster en
Hidrogeología (2008) y Especialista en Hidrogeología (2008), todos los títulos
otorgados por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad
Nacional de Asunción. Actualmente se desempeña como docente-investigador con
dedicación completa en la carrera de Geología de la FACEN-UNA, donde es
Profesor Titular de las asignaturas Geotectónica y Geología del Paraguay II. Ha
desarrollado una amplia trayectoria docente en el área de Mineralogía y
Petrología, impartiendo asignaturas como Petrología Ígnea y Petrología
Metamórfica desde el año 2007. Sus áreas de investigación incluyen la geología,
hidrogeología, petrología, mineralogía, geoquímica y geocronología. Entre sus publicaciones más relevantes se destacan:
– Petrology and
geochronology (U-Pb) of the Caapucú suite, Southern
Paraguay: Post-tectonic magmatism of the Paraguarí belt (Journal of South
American Earth Sciences, 2018);
– Geología
de los complejos alcalino-carbonatíticos, noreste de
Paraguay Oriental (Reportes Científicos de la FACEN, 2021);
– Reconocimiento
preliminar de diamictitas aflorantes en la localidad
de Takuruty, Villeta (Reportes Científicos de la
FACEN, 2022).