Modelación de los efectos de prácticas de manejo agrícola en el agua subterránea en Shelton, EEUU
DOI:
https://doi.org/10.4067/S0718-28132011000200006Palabras clave:
agua subterránea, modelación, recarga, calidad del agua, prácticas de manejo agrícolaResumen
Se desarrolló una metodología integrada para evaluar el impacto en la calidad y cantidad de agua subterránea ocasionado por la tasa de recarga, infiltración de nitrato desde zonas de cultivos, e intensidad de bombeo para irrigación. Se calculan valores mensuales de percolación profunda, irrigación por bombeo e infiltración de nitrato-nitrógeno con un modelo de suelo-agua-planta. Un modelo de zona vadosa intermedia (IVZM) fue desarrollado y usado junto con modelos de flujo de agua subterránea (MODFLOW) y transporte de soluto (MT3D) para simular el movimiento del agua y nitrato-nitrógeno. IVZM genera archivos de recarga usados por MODFLOW y MT3D. La metodología fue aplicada a un área próxima a la localidad de Shelton, Nebraska, donde un acuífero somero de arena y grava está altamente contaminado por nitrato-nitrógeno. MODFLOW fue calibrado usando registros históricos de nivel de agua de 1981 a 1996. Resultados de simulaciones sugieren que reducciones de un 10% de la concentración en el tercio superior de la zona saturada son posibles después de 10 años de mejoras en el manejo de riego y de fertilizantes de nitrógeno. Los cambios en la calidad del agua subterránea se propagan lentamente gradiente abajo desde el terreno cultivado hacia la parte inferior del acuífero. Una técnica de rastreo de partículas mostró que el agua de pozo no entrega una buena indicación de la influencia de la mejora en el manejo en terrenos adyacentes. La calidad del agua bombeada de un pozo representa el efecto del manejo sobre 15 años y de más de 1.5 km gradiente arriba del pozo. La calidad del agua subterránea regional depende de prácticas locales de manejo sobre un periodo largo. Programas de regulación para mejorar la calidad del agua requieren por lo tanto ser adoptados ampliamente y con tiempo suficiente para lograr mejoras significativas de la calidad del agua.
Referencias
Arumi, J.L. (2000). Modeling the effects of agricultural management practices on groundwater quality and quantity. PhD thesis, University of Nebraska, Lincoln.
Bredeweg, S.M. (1994). Calibration of EPIC for simulating best management practices for irrigation and nitrogen. MSc thesis, University of Nebraska, Lincoln.
Canter, L. W. (1997). Nitrates in groundwater. CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida. https://doi.org/10.1201/9780203745793
CPNRD (1996). Groundwater quality management program. Grand Island, Nebraska.
Diffendal R.F. and Smith, F.A. (1996). Geology beneath the primary Management Systems Evaluation Area (MSEA) site southwest of Shelton, Buffalo County, Nebraska. USGS Water-Supply Paper # 1358, Washington DC.
Gusman, A. J., and Mariño, M. A. (1999). Analytical modeling of nitrogen dynamics in soil and ground water. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 125, 330-337.
Kilpatrick, J.M. (1996). Temporal changes in the configuration of the water table in the vicinity of the Management Systems Evaluation Area Site, central Nebraska. USGS Water-Resources Investigation Report 94-4173. Lincoln, Nebraska. https://doi.org/10.3133/wri944173
McGuire, V.L. and Kilpatrick, J.M. (1998). Hydrogeology in the vicinity of the Nebraska management systems evaluation area site, central Nebraska. USGS, Denver, CO. https://doi.org/10.3133/wri974266
Oyarzún, R., Arumí, J., Salgado, L. and Mariño, M. (2007). Sensitivity analysis and field testing of the RISK-N model in the Central Valley of Chile. Agricultural Water Management 87, Issue 3, 251-260. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2006.07.008
Peckenpaugh, J.M. and Dugan, J.T. (1983). Hydrogeology of parts of the Central Platte and Lower Loup Natural Resources Districts. Nebraska. U. S. Geological Survey Water-Resources Investigation. Report 83-4219. https://doi.org/10.3133/wri834219
Rawls, W.J., Ahuja, L.R. and Brakensiek, D.L. (1992). Estimating soil hydraulic properties from soils data. Proceedings of the International Workshop on Indirect Methods for Estimating the Hydraulic Properties of Unsaturated Soils. van Genuchten, Liej and Lund, editors. University of California, Riverside, 329-340
Sharpley, A.N. and Williams, J.R. (eds.) (1990). EPIC-Erosion/ Productivity Impact Calculator. 1. Model Documentation. USDA, Tech. Bull. No. 1768.
Snyder, D.T., Wilkinson, J.M. and Orzol, L.L. (1999). Use of a ground-water flow model with particle tracking to evaluate ground-water vulnerability, Clark County, Washington. USGS Water Supply paper; 2488. https://doi.org/10.3133/wsp2488
Spalding, R.F., Watts, D.G., Schepers, J.S., Burbach, M.E., Exner, M.E., Poreda, R.J. and Martin, G.E. (2001). Effect of management systems on nitrate leaching in irrigated agriculture. Journal of Environmental Quality 30(4):1184-1194
USDA-SCS (1974). Soil survey of Buffalo County, Nebraska. U.S. Department of Agriculture.
Williams, J. R., Dyke, P. T., Fuchs, W. W., Benson, V. W., Rice, O. W. and Taylor, E. D. (1990). EPIC-Erosion/Productivity Impact Calculator. 2. User Manual. A. N. Sharpley and J. R. Williams (eds.) USDA, Tech. Bull. No. 1768.
Yildirim, Y.E., Skonard, C.J., Arumi, J., Martin, D.L. and Watts, D.G. (1997). Evaluation of best management practices using an integrated GIS and SWAT model for field sized areas. ASAE meeting, Minneapolis, MN. Paper No. 97-2162
Zhang, Y., Zheng, C., Neville, C. J. and Andrews, C. B. (1996). MODIME. An integrated modeling environment for MODFLOW, PATH3D and MT3D. S.S. Papadopulus & Associates, Inc.
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