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INVESTIGACION METODOLOGICA DE TECNICAS DE TRAZADO
NATURAL Y ARTIFICIAL EN DIFERENTES SISTEMAS
HIDROLOGICOS (HIDROTRAZA)
REN2002-01705/HID
DATOS BÁSICOS DEL PROYECTO Investigador
Principal Iñaki Antigüedad Auzmendi Organismo
Universidad del País Vasco (UPV/EHU) Centro
Grupo de Hidrogeología (Geodinámica) Subvención
concedida Personal Beca FPI Otros Costes
77.740 Euros (con costes indirectos) Fecha
Inicio 01-X-2002 Fecha finalización
30-IX-2005
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PARTICIPANTES Entidades Públicas
(colaboradoras) Diputación Foral de Gipuzkoa

Dirección de Aguas del Gobierno Vasco
Ente Vasco de la
Energía Investigadores (Universidad del País
Vasco) Tomás Morales, Vicente Iribar, Jesus Angel
Uriarte, Cristina García, Iker Fernández de
Ortega, Iñigo Fernández de Valderrama, Ane
Zabaleta (becaria FPI), Miren Martínez
(beca-colaboración UPV/EHU) todos del
Depto de Geodinámica, Facultad de
Ciencia y Tecnología. Estilita Ruiz, del Depto de
Ingeniería Química y del Medio Ambiente, Escuela
de Ingenieros.
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BREVE DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Se trata de
mostrar la importancia que tiene el seguimiento
sistemático espacio-temporal de variables
hidrológicas en el terreno como herramienta de
investigación de Sistemas Hidrológicos. Las
variables objeto de seguimiento (trazadores) son
aquéllas (elementos o propiedades del agua) que
mejor informan sobre cada Sistema. Sobre todo se
han utilizado trazadores naturales, pero en
ocasiones también artificiales. Se toma el agua
como vector de información Quimiograma,
Sedimentograma, Piezograma, Hidrograma.
OBJETIVO DEL PROYECTO La utilización de
trazadores naturales y artificiales para el
conocimiento de diferentes Sistemas Hidrológicos

- Sistemas Hidrogeológicos Calizas (Subijana,
Ereñozar) - Sistema Hidrogeológico
Cuaternario Vitoria-Gasteiz
- Sistemas Hidrológicos (Ríos Añarbe,
Barrendiola, Aixola)
- Sistema Hidrológico
Humedal de Zurbano


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• TAREAS Y ACCIONES DEL PROYECTO
• Se toma como TAREA cada Sistema Hidrológico
  estudiado
• Tarea 1 Sistema Hidrogeológico Calizas Subijana
  (Alava)
• 1.1 Piezogramas, Quimiogramas, Isótopos (S, O,
  Sr)
• Tarea 2 Sistema Hidrogeológico Cuaternario
  Vitoria-Gasteiz
• 2.1 Quimiogramas, Piezogramas, (Zona
  Vulnerable)
• Tarea 3 Sistema Hidrológico Humedal de Zurbano
  (Alava)
• 3.1 Quimiogramas, Laboratorio (columnas de
  suelo)
• Tarea 4 Sistema Hidrogeológico Calizas Ereñozar
  (Bizkaia)
• 4.1 Trazadores artificiales, Quimiogramas
• Tarea 5 Cuenca Ríos Añarbe, Barrendiola, Aixola
  (Gipuzkoa)
• 5.1 Sedimentogramas, Hidrogramas

Tarea 1 (tratando datos), Tarea 4 (acabada),
Tareas 2, 3 y 5 (en ejecución)
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Tareas-emplazamientos del proyecto

Calizas Ereñozar
Añarbe
Aixola
Barrendiola
Cuaternario Vitoria-Gasteiz (Balsa de Zurbano)
Calizas Subijana
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Tarea 1 DESARROLLO DEL PROYECTO
Sistema Hidrogeológico Calizas Subijana (Alava) -
Carácter estratégico (170 km2, 72 Hm3/año) -
Pocas surgencias, numerosos pozos (hasta 300 m
profundidad) - Medio fisurado, localmente
kárstico. Acuífero libre-confinado ?
Incertidumbres existentes inicialmente -
Compartimentación del Sistema Balances
(Recarga-Descarga) - Relación río - acuífero
(vulnerabilidad) - Función de la potente zona no
saturada (vulnerabilidad) ? Seguimiento
sistemático (aclarando incertidumbres) -
Piezogramas nivel, registro vertical
temperatura/conductividad - Quimiogramas/Hidrogram
as red de control de calidad de aguas ? Tesis
Doctoral (fase de redacción) Iker Fernández de
Ortega
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Tarea 1 Calizas Subijana (relación río-acuífero)
Río Baias
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Tarea 1 Calizas Subijana (registros
verticales)

Conductividad eléctrica (µS.cm-1)
Pozo SA (193 m) 31/X a 16/XI 2001
Tesis Doctoral de Iker Fernández (defensa 2005)
Temperatura (C)
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Tarea 1 Calizas Subijana (rango variaciones
nivel)
513 m nivel del río
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Tarea 2 DESARROLLO DEL PROYECTO
Sistema Hidrogeológico Cuaternario
Vitoria-Gasteiz - Sector Oriental declarado Zona
Vulnerable a la contaminación por nitratos de
origen agrario (según Directiva 91/676) NO3- gt
200 mg/l en aguas subterráneas a mediados de los
90. 60-80 mg/l en la actualidad
(estabilidad). NO3- lt 50 mg/l en aguas
superficiales (actualidad). Pérdidas de NO3- en
cauce (estiaje) y en Humedal de Zurbano ?
Incertidumbres - Límites de Z.V. Procedencia
espacio-temporal de NO3- - Efectividad de
medidas (Código Buenas Prácticas) ? Seguimiento
sistemático en densa red de control -
Quimiogramas (NO3-, Cl-, SO4,...) frecuencia
variable - Piezogramas ? Tesis Doctoral (fase de
redacción) Cristina García Linares
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Tarea 2 Límites de la Zona Vulnerable
Río Alegria
Límite ZV
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Tarea 2 Evolución de nitratos (eje del río
Alegria)

Nivel piezométrico
Pérdida de nitratos
Pérdida de nitratos
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Tarea 2 Criterios de optimización de la red de
control

Red de control (Gobierno Vasco) 3 ptos mensual
15 ptos anual
NO3-(mg/l)
Pozo Arkaute
Tendencias temporales (muestreo anual)
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Tarea 3 DESARROLLO DEL PROYECTO
Sistema Hidrológico Humedal de Zurbano (Alava)
(Zona Vulnerable del
Cuaternario de Vitoria-Gasteiz) - Humedal
recuperado en 1998 (cinturón verde de
Vitoria-Gasteiz) - Procedencia subterránea de sus
aguas (NO3- gt 50 mg/l) - Evidente pérdida de
nitratos (NO3- lt 10 mg/l en la salida) ?
Incertidumbres - Procesos de pérdida de nitratos
(desnitrificación) ? Seguimiento sistemático en
red de control - Parcela experimental en Zona No
Saturada humedad, Tensionic - Ensayos en
laboratorio (columnas inalteradas de suelos 1
m) - Red de piezómetros piezogramas,
quimiogramas ? Tesis Doctoral (fase trabajo de
campo) de Miren Martínez
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Tarea 3 Humedal de Zurbano (Alava)

NO3-lt10 mg/l
Parcela ZNS
NO3-gt50 mg/l
Balsa de Zurbano
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Tarea 3 Humedal de Zurbano (ensayos laboratorio)
Contenidos de nitrógeno acumulado como nitritos,
amoniaco, nitratos en el lixiviado,
expresado como mg N, para las diferentes
experiencias.  
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Tarea 4 DESARROLLO DEL PROYECTO

• Sistema Hidrogeológico Calizas Ereñozar (Bizkaia)
• - Carácter estratégico (98 km2, 72 Hm3/año)
• Numerosas surgencias, muy pocos pozos
• - Medio kárstico muy desarrollado (alta
  vulnerabilidad)
• ? Incertidumbres
• - Establecimiento áreas de recarga de las
  surgencias
• - Caracterización del flujo y transporte en
  conductos kársticos
• ? Seguimiento sistemático
• Ensayos con trazadores en diferentes condiciones
  hidrológicas
• - Modelización del transporte en conductos
• - Quimiogramas/Hidrogramas
• ? Tesis Doctoral (ya defendida) Iñigo Fernández
  de Valderrama

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Tarea 4 Calizas Ereñozar modelización
transporte

Valores de macrodispersividad en función de la
escala de observación
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Tarea 4 Calizas Ereñozar modelización
transporte
Contribución al estudio hidrogeológico de la
Unidad Kárstica de Santa Eufemia-Ereñozar
(Bizkaia). Aportación de los ensayos con
trazadores al conocimiento del medio
kárstico (HID96-1315) / HID99-0333 /
(REN02-01705) Iñigo Fernández de Valderrama
(Octubre 2004, cum laude) - 24 ensayos con
trazadores (Li, Sr, I, Fluoresceina sódica) -
Tasas de restitución gt 74 Conclusiones
(trazadores artificiales) - Neta
compartimentación de la Unidad sistemas
independientes - Conductos kársticos muy
desarrollados (alta vulnerabilidad) -
Caracterización de las curvas DTS ? f (Mt, Q, t)
- Factores de ajuste para la modelización
velocidad efectiva, macrodispersividad, retardo
en zonas inmóviles
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Tarea 5 DESARROLLO DEL PROYECTO

• Cuenca Ríos Añarbe, Barrendiola, Aixola
  (Gipuzkoa)
• Pequeñas cuencas de cabecera de embalses (4 y 50
  km2)
• ? Incertidumbres
• - Procedencia espacio-temporal de los sedimentos
• - Caracterización de los sedimentos (trazador
  natural)
• - Influencia de los usos del suelo
• - Influencia de las condiciones hidrológicas
  antecedentes
• ? Seguimiento sistemático en estaciones de aforo
• Hidrogramas/Quimiogramas descomposición del
  hidrograma
• - Control de turbidez in situ de sedimentos en
  laboratorio
• - Sedimentogramas efecto de histéresis
  Caudal-Sedimentos
• ? Tesis Doctoral (fase trabajo de campo) de Ane
  Zabaleta

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Tarea 5 Relación Turbidez Sedimentos en
Suspensión

AIXOLA
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Tarea 5 Efectos de Histéresis (CSS Q)
Suspended Sediment Concentration vs. Discharge

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COMENTARIOS / RESUMEN FINAL DEL SEGUIMIENTO

• El seguimiento temporal de elementos específicos
  (parámetros físico-
• químicos del agua, variaciones del nivel
  piezométrico, perfiles verticales
• en pozos, concentración de sedimentos en
  suspensión, ....) se muestra
• como una herramienta de gran interés en la
  investigación de Sistemas
• Hidrológicos (SH). Los aspectos a considerar para
  la aplicación de esta
• herramienta son, especialmente
• determinación de las variables que suministran
  la mejor información
• en cada SH (marcadores-trazadores naturales)
• determinación de los criterios para el
  establecimiento de la oportuna
• red de seguimiento, incluyendo la frecuencia de
  observaciones
• utilización complementaria de técnicas de trazado
  artificial
• Son éstos los aspectos que se están investigando
  en diferentes SH del
• País Vasco, con distintas problemáticas
  (incertidumbres). El interés
• último es poder presentar una METODOLOGIA
  razonada para el uso
• de marcadores ambientales y artificiales, basada
  en los casos reales
• ahora objeto de investigación. Se espera que esté
  disponible en 2006.