Guia de la Comunidad Sobre el Agua Subterranea de Colorado

GUÍA DE LA COMUNIDAD SOBRE EL

AGUA SUBTERRÁNEA DE COLORADO ES

PREPARADO POR WATER EDUCATION COLORADO

GUÍA DE LA COMUNIDAD SOBRE EL AGUA SUBTERRÁNEA DE COLORADO

Esta Guía de la Comunidad sobre el agua subterránea de Colorado es parte de una serie de folletos educativos de Water Education Colorado diseñados para brindar a los habitantes de Colorado información equilibrada y precisa sobre una variedad de temas relacionados con los recursos hídricos. Las guías de la serie cubren: la ley de aguas de Colorado, la calidad del agua, la conservación del agua, los pactos interestatales, el patrimonio hídrico, de donde viene el agua, los trasvases entre cuencas, el agua subterránea de la cuenca de Denver y la era ambiental de Colorado. Vea y pida en línea cualquiera de ellas en www. watereducationcolorado.org

Water Education Colorado agradece a las personas y organizaciones que ayudaron en la preparación y revisión de esta guía y reconoce especÍficamente las contribuciones de Alejandro Armelles Bello por proporcionar comentarios sobre la versión en español de esta guía.

Autores: Peter Barkmann, Kevin Donegan, Courtney Hemeway, Tracy Kosloff, Dennis McGrane, Ralf Topper

Editores: Caitlin Coleman, Nelson Harvey

Diseno: Chas Chamberlin, Dana Smith

Transcreación: Dalia Dorta González, Neocom Promo

FOTO DE PORTADA: Círculos a lo largo del paisaje, creados mediante riego con aspersores de pivote central, demuestran la gran dependencia del agua subterránea en el valle de San Luis. John Wark

PERSONAL

Juan Perez Saez

Director Ejecutivo

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Directora de Programas

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Asistente Administrativa y de operaciones

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Redactora Jefe de Publicaciones y Recursos Digitales

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JUNTA DE ADMINISTRACIÓN

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LA MISIÓN de Water Education Colorado, WEco, es garantizar que los habitantes de Colorado estén informados sobre los problemas del agua y equipados para tomar decisiones que guíen a nuestro estado hacia un futuro sostenible del agua. WEco es una organización sin fines de lucro comprometida a brindar oportunidades educativas que consideren diversas perspectivas y faciliten el diálogo para avanzar en la conversación sobre el agua.

Derechos de autor 2026 por la Colorado Foundation for Water Education; DBA Water Education Colorado (Fundación de Colorado para la Educación sobre el Agua, también Water Education Colorado).

ISBN 979-8-9882103-5-1

WATEREDUCATIONCOLORADO.ORG

Contenido

33

Introducción

Una descripción general del uso y la administración de las aguas subterráneas en Colorado

Cómo pueden los habitantes de Colorado afrontar los crecientes desafíos de las aguas subterráneas 4 5 14 9 23 29 33

El Entorno de las Aguas Subterráneas

Una revisión de las características de los acuíferos y las aguas subterráneas

Acuíferos de Colorado

Los diferentes tipos de acuíferos que se encuentran en Colorado y dónde se encuentran

Suministro y Administración de Aguas Subterráneas

Una revisión de la administración y los permisos de aguas subterráneas de Colorado

Oferta y Demanda de Aguas Subterráneas

Disponibilidad, uso y demanda regional de aguas subterráneas

Almacenamiento de Agua Subterránea

Una mirada al almacenamiento y recuperación de acuíferos

Mirando Hacia Adelante

Introducción

La mayoría de los habitantes de Colorado asocian el suministro de agua del estado con su capa de nieve invernal, sus caudalosos ríos y la amplia red de embalses, pero además, debajo de la superficie de Colorado, se encuentran numerosos acuíferos. Desde la fracturada roca cristalina de las montañas hasta las vastas cuencas de roca sedimentaria de las llanuras orientales y la ladera occidental, los recursos hídricos subterráneos de Colorado son una parte vital y quizás subestimada de las reservas de agua del estado.

El objetivo de esta guía es simple: arrojar luz sobre el mundo de las aguas subterráneas de Colorado.

El primer pozo de riego documentado en Colorado se perforó en 1886 al noreste de Greeley y funcionaba con bombas centrífugas

impulsadas por máquinas de vapor. Hoy en día, la División de Recursos Hídricos de Colorado cifra el número de pozos de agua subterránea en todo el estado en más de 284 000. De estos, el 79 por ciento son para uso doméstico o residencial. Solo alrededor del 11 por ciento sirve

a la agricultura de regadío, sin embargo, de estos pozos de riego de “alta capacidad” se extrae la mayor parte del agua subterránea utilizada en el estado: aproximadamente el 86 por ciento del agua subterránea de Colorado se utiliza para la agricultura. Es difícil precisar cuántas personas en Colorado dependen del agua subterránea: las cifras del Servicio Geológico de EE.UU. sugieren que el agua subterránea suministra alrededor del 11 por ciento de la población del estado, mientras que el Servicio Geológico de Colorado acerca ese número al 20 por ciento.

La regulación del agua subterránea de Colorado ha evolucionado con el tiempo, en función de una mejor comprensión de la hidrogeología del estado y de una demanda de agua en constante aumento impulsada por el crecimiento de la población. La perforación de un pozo de agua subterránea no requirió un permiso hasta 1957, con la aprobación de la Ley de Aguas Subterráneas de Colorado. En 1965 y 1969 se aprobó una importante legislación sobre aguas subterráneas. Estas leyes pusieron el agua subterránea tributaria cerca de los ríos bajo el ámbito del sistema de apropiación previa del estado y codificaron la conexión entre el agua subterránea y el agua superficial. En 1995, el estado aprobó las primeras reglas que rigen el almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR, aquifer storage and recovery) para los acuíferos de la cuenca de Denver. ASR es la práctica de bombear agua tratada a acuíferos subterráneos para su posterior extracción durante los tiempos secos. El Plan de Agua de Colorado identifica a la ASR como una fuente crítica de almacenamiento futuro de agua.

Casi desde que comenzó a bombearse el primer pozo del estado, se han planteado las preguntas sobre la sostenibilidad del agua subterránea de Colorado sobre su uso. En algunas áreas, las extracciones de agua subterránea exceden las tasas de recarga natural. Sin embargo, están surgiendo soluciones a esta “minería de aguas subterráneas”. En el valle de San Luis, por ejemplo, donde los agricultores deben cumplir con sus objetivos de sostenibilidad de los acuíferos o enfrentar una posible reducción de los desvíos de aguas subterráneas, el distrito local de conservación del agua ha ideado un sistema innovador para evaluar las tarifas de los agricultores y utilizar los fondos resultantes para barbecho. En todo el estado, los usuarios del agua se están uniendo para equilibrar su uso del agua.

El Entorno de las Aguas Subterráneas

¿Qué es el agua subterránea? El agua subterránea es simplemente agua que ocupa los espacios vacíos en el subsuelo, la arena y las rocas debajo de nuestros pies. Debido a que el agua subterránea está oculta a la vista, muchas personas piensan erróneamente que ocurre en subterráneos lagos, arroyos y canales. Sin embargo, la mayor parte del agua subterránea corresponde al agua que llena los espacios porosos entre los granos de roca en rocas sedimentarias o en fracturas y fallas en rocas cristalinas.

El agua que llena estos espacios subterráneos representa un volumen inmeso cuando se toma en conjunto. Más del 95 por ciento de toda el agua dulce del mundo (excluyendo los casquetes polares) es agua subterránea. La precipitación es la fuente de todas las aguas subterráneas, ya que cualquier lluvia, nieve, aguanieve o granizo que no se evapore o fluya inmediatamente a ríos y arroyos eventualmente se filtra al suelo.

El agua subterránea ocurre en dos zonas, la zona insaturada cerca de la superficie y la zona saturada en la profundidad. En la zona insaturada, los espacios entre los granos de sedimento y las grietas dentro de las rocas contienen aire y agua. La parte superior de la zona insaturada es la zona de suelo/agua que contiene raíces de plantas y madrigueras de animales y gusanos, todo lo cual mejora la infiltración. El agua que no es absorbida por las plantas o evaporada directamente a la atmósfera se mueve hacia abajo por gravedad hasta alcanzar una profundidad donde todo el espacio disponible está saturado de agua. La parte superior de esta zona saturada se llama nivel freático. Por debajo del nivel freático, la presión del agua es lo suficientemente alta como para permitir que el agua subterránea fluya hacia los pozos. El agua subterránea se puede encontrar en casi todas partes, pero la calidad del agua y la profundidad del nivel freático varían mucho según el clima y la geología de la zona. El nivel freático puede estar nivelado con la superficie terrestre, lo que genera manantiales y filtraciones, o puede tener cientos de pies de profundidad. Normalmente, el nivel freático es poco profundo cerca de cuerpos permanentes de agua superficial, como arroyos, lagos y humedales. La profundidad y configuración del nivel freático varía estacionalmente y anualmente con cambios en la cantidad, distribución y tiempo de precipitación.

EL CICLO HIDROLÓGICO

Toda el agua de la Tierra participa en un proceso interminable y dinámico de circulación entre la atmósfera, los océanos y la tierra llamado ciclo hidrológico. El ciclo incluye los procesos de evaporación, transpiración, precipitación, flujo terrestre, infiltración, escorrentía y flujo de aguas subterráneas. El vapor de agua producido por la evaporación superficial y la transpiración de las plantas forma nubes, que devuelven el agua a la superficie en forma de precipitación. Aproximadamente

el 81 por ciento de la precipitación que cae en Colorado regresa rápidamente a la atmósfera a través de la evapotranspiración. La evapotranspiración es la evaporación de superficies húmedas expuestas y la transpiración de la vegetación. La cantidad de infiltración o recarga del agua subterránea depende del uso de la tierra, las propiedades del suelo y el contenido de humedad, así como de la intensidad y duración de la precipitación. Cuando las precipitaciones son intensas, excediendo la velocidad a la que pueden infiltrarse en el suelo, el agua se acumula en la superficie terrestre y fluye

Nivel freático

Pozo colgado de nivel freático Pozo freátcio Pozo artesiano Área de recarga

Superficie potenciométrica

Pozo artesiano que fluye

Acuífero colgado de nivel freático

Unidad de confinamiento

Acuífero no confinado

Unidad de confinamiento

Acuífero confinado

Nivel freático

Unidad de confinamiento

Fuente: Modificado de Harlan y otros, 1989

El agua fluye desde el pozo artesiano Park Center de alta presión en el acuífero de Fountain, justo al norte de Canon City.

Pozos artesianos de Denver

A principios de la década de 1870, se perforaron los primeros pozos en las cercanías de Denver. Para 1895, se habían perforado casi 400 pozos en las cercanías de Denver y sus alrededores. Además de las aplicaciones comerciales, la presión artesiana se usó para fuentes decorativas en Union Station, asistencia eléctrica para los ascensores en el Hotel Brown Palace y la operación del fuelle del órgano en la Iglesia Metodista Trinity.

cuesta abajo sobre el suelo a medida que fluye hacia arroyos, lagos o desagües para producir escorrentía. El agua que se infiltra en la superficie del suelo se convierte en humedad del suelo, que puede evaporarse o ser absorbida por la vegetación como alimento. El exceso de humedad del suelo es arrastrado por la gravedad y se filtra a través de la zona insaturada hasta el nivel freático, convirtiéndose en agua subterránea. El ciclo hidrológico enfatiza la interacción entre el agua subterránea y el agua superficial. Así como el agua subterránea puede descargarse en un arroyo o en la superficie terrestre como un manantial, el agua superficial puede filtrarse a través del lecho del arroyo y recargar el agua subterránea. Este intercambio puede ocurrir varias veces antes de que el agua se mueva a través de todo el sistema. El agua que llega a los arroyos por flujo terrestre o descarga de aguas subterráneas puede, en última instancia, migrar al mar, donde su evaporación perpetúa el ciclo hidrológico.

ACUÍFEROS

Un acuífero es un depósito de agua subterránea compuesto de materiales geológicos que están saturados de agua y son lo suficientemente permeables como para acumular agua en una cantidad utilizable para pozos y manantiales. Los depósitos de arena y grava, arenisca, piedra caliza y rocas cristalinas fracturadas son ejemplos de materiales geológicos que forman acuíferos. Las unidades geológicas consisten en sedimentos no consolidados (sueltos, sin cementar) o rocas consolidadas. Los acuíferos cumplen dos funciones importantes: transmiten agua subterránea desde las áreas de recarga a las áreas de descarga y proporcionan un medio de almacenamiento de agua subterránea. Los acuíferos donde no hay lechos confinantes entre la zona de saturación y la superficie se denominan acuíferos no confinados (Figura 1.2). Cuando se perfora un pozo en un acuífero no confinado, el nivel del agua en el pozo coincidirá con la profundidad del nivel freático en el acuífero. El nivel freático del acuífero puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo a través del acuífero a medida que el agua ingresa (se recarga) o sale (descarga) del sistema. Los acuíferos no confinados proporcionan agua a los pozos drenando los poros o fracturas de los materiales geológicos que rodean el pozo. Ejemplos de acuíferos no confinados

incluyen los depósitos aluviales saturados asociados con muchos de los sistemas fluviales de Colorado, como el de los ríos South Platte, Arkansas y Colorado. Estos son acuíferos subterráneos relativamente poco profundos conectados hidrológicamente a los sistemas fluviales del estado. También incluyen depósitos en valles relleno. Los acuíferos confinados son unidades geológicas completamente saturadas cubiertas por capas confinantes de permeabilidad relativamente baja que impiden el libre movimiento del aire y el agua. Por lo tanto, el agua queda confinada a presión y, si es extraída por un pozo, se eleva a un nivel por encima de la parte superior del acuífero, pero no necesariamente por encima de la superficie terrestre. Si el nivel del agua en un pozo artesiano se encuentra por encima de la superficie terrestre, el pozo se conoce como pozo artesiano que fluye. La recarga de acuíferos confinados se realiza a través del flujo subsuperficial desde zonas adyacentes no confinadas y fugas lentas a través de capas de confinamiento adyacentes. En su mayor parte, los acuíferos de Denver, Arapahoe y Laramie-Fox Hills de la cuenca de Denver son ejemplos de acuíferos confinados, que están cubiertos por capas impermeables.

CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DEL ACUÍFERO

La cantidad de agua subterránea que puede fluir a través de un acuífero depende del tamaño de las aberturas o espacios en el suelo o la roca y de qué tan bien estén conectados esos espacios entre sí. La cantidad de espacio vacío en el material geológico se denomina porosidad. La porosidad en depósitos granulares como arenas o grava puede exceder el 40 por ciento del volumen total de roca, mientras que la porosidad de la roca cristalina fracturada puede ser del 1 por ciento o menos.

FIGURA 1.3 Los tipos de rocas que forman acuíferos comunes

Material sedimentario bien clasificado y redondeado (aluvión del río South Platte)

Relleno de sedimentos de grano fino

Mineral cementado entre granos

Material sedimentario o cementado (acuíferos Dawson, Denver y Arapahoe)

Rocas cristalinas fracturadas (Granito Pikes Peak)

Formaciones geológicas cavernosas (piedra caliza de Leadville)

Nivel freático

Nivel freático

Acuífero no confinado

Acuífero no confinado

Cama confinante

Cama confinante

Water table

La permeabilidad mide qué tan bien están conectados esos espacios porosos y determina la capacidad del material para transmitir fluido. Los acuíferos más productivos del mundo están compuestos de arena y grava no consolidadas y rocas carbonatadas cavernosas, ya que tienen grandes espacios conectados a través de los cuales puede fluir el agua (Figura 1.3). Si un material contiene poros o fracturas que no están bien conectados, el agua subterránea no puede moverse de un espacio a otro.

La transmisión de agua a través de un acuífero es impulsada por la gravedad y los

Water table

Nivel freático

Nivel freático

Acuífero no confinado

Acuífero no confinado

Cama confinante

Área de recarga

Los pozos que extraen agua subterránea impactan el flujo normal de agua subterránea hacia y desde un arroyo

Área de recarga

Descarga de agua subterránea a un arroyo

Área de recarga

Pozo de bombeo

Área de recarga

Pozo de bombeo

Cama confinante

Pozo bombeado interceptando la descarga a un arroyo

Fuente: Winter y otros, 1999

cambios de presión. En hidrología de aguas subterráneas, la presión ejercida por la columna de agua se define como carga total. El agua subterránea se mueve en respuesta a un diferencial de altura (presión) en una dirección desde áreas de altura alta (elevación más alta del agua subterránea) hasta áreas de altura baja (elevación más baja del agua subterránea). La tasa de movimiento del agua subterránea a través de un acuífero depende del gradiente hidráulico, que es el cambio en la carga total a lo largo de una distancia específica.

INTERACCIONES ENTRE

AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SUPERFICIALES

El agua superficial suele estar en conexión hidráulica con el agua subterránea. La extracción de agua de los arroyos puede agotar el agua subterránea, al igual que el bombeo de agua subterránea puede afectar el flujo de los arroyos. Debido a la interacción de estos dos recursos, la contaminación en uno también puede traducirse en una reducción de la calidad del agua en el otro.

El agua subterránea se mueve a lo largo de trayectorias de flujo de diferentes longitudes, profundidades y tiempos de viaje desde las áreas de recarga hasta las áreas de descarga. El agua se mueve vertical y lateralmente dentro del sistema de aguas subterráneas. Los arroyos interactúan con el agua subterránea a través de su lecho de tres maneras básicas: los arroyos obtienen agua del flujo de entrada de agua subterránea (ganando corriente), pierden agua hacia el acuífero por flujo de salida (perdiendo corriente), o hacen ambas cosas dependiendo de la ubicación a lo largo del alcance del arroyo. Para que el agua subterránea se descargue en el canal de la corriente, la elevación del nivel freático en las proximidades de la corriente debe ser mayor que la elevación de la superficie del agua de la corriente (Figura 1.5). Por el contrario, en una corriente perdedora, la elevación del nivel freático adyacente es menor que la elevación de la superficie del agua de la corriente (Figura 1.6). Las corrientes perdedoras pueden conectarse al sistema de aguas subterráneas mediante una zona saturada continua o desconectarse mediante una zona insaturada intermedia.

La porción del flujo de corriente derivada del flujo de entrada de agua subterránea varía en Colorado. La investigación en ambientes alpinos altos sugiere que el 40 por ciento del flujo de corriente durante la escorrentía de primavera es en realidad entrada de agua

ona insatur

Dirección del flujo

Dirección del flujo

ona insaturada

ona insaturada

Dirección del flujo

Fuente: Winter y otros, 1999

subterránea. La cantidad de agua que el agua subterránea aporta a las corrientes se puede estimar analizando los hidrogramas del flujo de la corriente (gráficos de flujo a lo largo del tiempo) para determinar el componente del agua subterránea, que se denomina flujo base. El flujo de la corriente durante el invierno, cuando el suelo está congelado y la precipitación toma la forma de nieve, es el flujo base. Asimismo, el caudal mínimo observado a fines del verano, cuando las precipitaciones son escasas, también representa el componente del caudal base atribuido al ingreso de agua subterránea.

Bombear agua subterránea desde acuíferos poco profundos que están conectados directamente a cuerpos de agua superficiales puede tener efectos significativos en las aguas superficiales. Las extracciones de agua subterránea de acuíferos poco profundos cerca de cuerpos de agua superficiales pueden disminuir el suministro de agua superficial disponible al capturar parte del flujo de agua subterránea que se habría descargado a la corriente o al inducir el flujo de la corriente al acuífero circundante. Esta interacción ilustra el concepto de que las aguas subterráneas y superficiales son un solo recurso.

Acuíferos de Colorado

La distribución de los acuíferos de Colorado depende de la geología local y del entorno geográfico. La diversa geología del estado se caracteriza en algunos lugares por formaciones sedimentarias creadas por la erosión y la deposición de sedimentos arrastrada por el viento y en otros por rocas cristalinas formadas por levantamientos pasados y actividad volcánica. Los patrones de drenaje de aguas superficiales dividen aún más el estado en ocho cuencas hidrográficas principales, cada una con sus propias características.

El agua subterránea en Colorado ocurre en diferentes tipos de acuíferos, siendo los más comunes:

• Acuíferos aluviales compuestos por sedimentos granulares no consolidados

• Acuíferos sedimentarios compuestos por formaciones de lecho rocoso sedimentario granular consolidado y semiconsolidado

• Acuíferos rocosos cristalinos

fracturados compuestos de materiales volcánicos

La Figura 2.1 es un mapa geológico generalizado de Colorado que muestra las principales formaciones geológicas de Colorado clasificadas por edad. Las rocas y los sedimentos en Colorado cuentan una historia compleja que se remonta a casi 3 mil millones de años. La Figura 2.2 enumera los eventos principales del registro geológico en orden cronológico, con los más jóvenes

en la parte superior y los más antiguos en la parte inferior, para transmitir cómo las formaciones pueden apilarse unas encima de otras. La tabla también resume los tipos de rocas conservadas, así como los tipos de acuíferos que forman esas rocas.

ACUÍFEROS ALUVIALES

Los depósitos aluviales asociados con los principales sistemas fluviales (Figura 2.3)

consisten en limo, arena y grava depositados durante los últimos 2.6 millones de años. Los ríos transportan estos materiales desde las áreas aguas arriba y, a medida que cambia el curso del río, se forman los depósitos. El agua subterránea en los acuíferos aluviales llena los espacios porosos entre granos sueltos de arena y grava, y generalmente interactúa con el agua superficial. Los acuíferos aluviales rara vez se extienden a más de 100 pies de profundidad y se limitan

a áreas a lo largo de los ríos que pueden extenderse desde cientos de pies hasta muchas millas de ancho. Aunque a menudo tienen una extensión limitada, los acuíferos aluviales son generalmente el tipo de acuífero más productivo del estado. El rendimiento promedio de los pozos en el aluvión del bajo del río South Platte al este de Denver es de más de 400 galones por minuto (gpm) y algunos pozos alcanzan más de 1000 gpm.

ACUÍFEROS ROCOSOS SEDIMENTARIOS

Los acuíferos rocosos sedimentarios están compuestos principalmente de materiales granulares consolidados o semiconsolidados depositados en entornos fluviales, eólicos, costeros o de aguas profundas. Estos se originaron como sedimentos no consolidados, pero con el tiempo se consolidaron por compactación o cementación. Debido a la consolidación, la

2.1 Mapa geológico generalizado de Colorado que muestra rocas y formaciones por edad geológica

Formaciones geológicas modificadas de Tweto (1979); Green (1992) EXPLICACIÓN

Cuaternario

Cuerpos de Agua

Depósitos Recientes

Depósitos Cuaternarios

Antiguos y de relleno de Valles

Depósitos de Grava de Manta Más Antiguos

Vulcanismo y Extensión

Neógeno-Paleógeno

Depósitos de Relleno de Cuencas

Sedimentarias y Mantas

Flujos Volcánicos, Principalmente Basálticos

Rocas Intermedias de Caldera Volcánica y Silícica

Evento Laramide Paleógeno-Cretácico

Sedimentos Sinorogénicos del Paleógeno-Cretácico

Extensión de la Cuenca del Laramide

Cuerpos Intrusivos del PaleógenoCretácico Superior

Sedimentos de Pre-Laramide

Vía Marítima Interior del Cretácico

Areniscas Mesozoicas

Precámbrico

Rocas Cristalinas Ígneas y Metamórficas

Evento Ancestral de las Montañas Rocosas Pérmico-Pensilvánico

Carbonatos Paleozoicos

Cenozoico (Edad de los Mamíferos)

Cuaternario

Neógeno

FIGURA 2.2 Eventos importantes que dieron forma al entorno geológico de los acuíferos en Colorado

EVENTOS GEOLÓGICOS IMPORTANTES (COLOR DEL MAPA EN LA FIGURA 2.1) HACE MILLIONES

CARACTERÍSTICAS Y UBICACIONES SIGNIFICATIVAS Tipo de Depósitos / Tipo de Acuífero

Cuaternario: glaciación, desarrollo de la topografía actual y sistemas fluviales

Presente-2.6 2.6-23

Terciario

Mesozoico (Edad de los Reptiles)

Paleógeno

Cretácico

66-145

Arena y grav a no consolidadas, limo y arcilla / acuíferos aluviales

Extensión Ce n ozoica: Levantamiento, fallas de bloques y formación de cuencas profundas

Arena y grav a semiconsolidadas, lutita y limolita , flujos de basalto / acuíferos sedimentarios del lecho rocoso, acuíferos rocosos fracturados locales

Tra nsición a la extensión: Vulcanismo generalizado

Flujos de lav a, brechas volcánicas, toba soldada, lechos de cenizas, conglomerado, lechos intermedios de arena y grava / roca cristalina fracturada y acuíferos sedimentarios de lecho rocoso localizados

Evento de formación de montañas Laramide: tectonismo compresional, rangos edificantes y desarrollo de cuencas profundas, límite K / P y fin de la «Era de los Dinosaurios» y comienzo de la «Era de los Mamíferos»

Arenisca intercalada semiconsolidada, conglomerado, limolita y lutita con algunos acuíferos sedimentarios de lecho rocoso centrados en carbón / cuenca

Vía Marítima interior: zona descendente regional con inundaciones por mares poco profundos

Esquisto marino, piedra caliza, miembros de arenisca costa afuera, depósitos generalizados de arenisca en delta y costa con acuíferos sedimentarios de lecho rocoso de carbón / regionales

Jurásico

Triásico

Pérmico

252-299

Pensilvánico

(Edad de los Peces)

Areniscas Mesozoicas: continente relativamente estable con condiciones semiáridas y árida s

Arenisca, limolita, lutita con conglomerado menor y caliza no marina / acuíferos sedimentarios de lecho rocoso regional

Montañas Rocosas Ancestrales: cordilleras edificantes y desarrollo de cuencas con períodos de inundación marina; circulación restringida y alta evaporación

Arenisca, conglomerado, limolita y lutita; esquisto marino, piedra caliza y gruesas acumulaciones de sal y yeso / acuíferos sedimentarios de lecho rocoso centrados en cuencas, acuíferos salinos localizados

Dunas de Great Sand Dunes, valle del río South Platte

Valle de San Luis, Glenwood Canyon, Grand Mesa

Campo volcánico de San Juan, caldera de Creede, batolito del monte Princeton

Cuenca de Denver, Le vantamiento de la Ladera Frontal ( Front Range), Le vantamiento de Sawatch, Grand Hogback, Pikes Peak, South Park, Roan Cliffs, esquisto bituminoso, carbón

Tierras baldías de esquisto bituminoso, Parque Nacional de Mesa Verde, fósiles de amonitas, acantilados de Book, petróleo y gas, carbón

Misisipiano

Paleozoico Carbonífero: continente relativamente estable con inundaciones por mares cálidos y poco profundos 145-201 201-252

Devónico 359-419

Silúrico

Ordovícico

Cámbrico

Eón

Proterozoico

Eón

Arqueozoico

1)

419-444

444-485

485-541

5 41-2,500 2500-4,600

Arenisca y cuarcita marinas y costeras; piedra caliza y dolomita marinas, esquisto marino / acuíferos sedimentarios de lecho rocoso regional, flujo localizado de agua subterránea en cavidades y canales de solución, así como flujo de fractura

Parque Nacional de Dinosaurios, Monumento Nacional de Colorado, depósitos de uranio

Parque Red Rocks, Flatirons, valle Paradox, Maroon Bells, crinoideos, lechos de yeso en Eagle Valley, características de colapso de evaporita

Glenwood Canyon, proliferación de inver tebrados con caparazón, evolución de vertebrados, Cueva de los Vientos, Aguas termales de Glenwood

Basamento precámbrico: expansión continental, deposición de rocas sedimentarias, metamorfismo regional, deformación, intrusiones ígneas

Gneis y esquisto con una variedad de composición y textura, rocas intrusiv as de composición v ariable, acuíferos de roca cristalina fracturada / cuarcita localizada

«Núcleo» de Front Range, Pikes Peak, Parque Nacional de las Montañas Rocosas, organismos marinos de cuerpo blando

FIGURA 2.3 Acuíferos aluviales en Colorado

productividad de los pozos en los acuíferos rocosos sedimentarios tiende a ser menor que en los aluviones no consolidados. El rendimiento promedio de los pozos de los acuíferos rocosos sedimentarios generalmente es inferior a 30 gpm, y las tasas superiores a 500 gpm solo ocurren en condiciones raras. Estos acuíferos pueden extenderse sobre áreas mucho más grandes que los acuíferos aluviales.

La distribución, profundidad y espesor de los acuíferos sedimentarios es variable según el entorno geológico, con acuíferos que abarcan grandes regiones o llenan cuencas estructurales profundas. El entorno geológico también determina si un acuífero es confinado o no confinado. No todas las formaciones geológicas forman acuíferos. Muchos son bastante impermeables, formando capas confinantes en su lugar.

Las grandes cantidades de agua subterránea ocurren en cuencas profundas (Figura 2.4) formadas durante los eventos geológicos que se muestran en la Figura 2.2. Estas cuencas suelen contener múltiples formaciones geológicas formadas por arena, grava y lutita desprendidas de elevaciones cercanas. Uno de los eventos más antiguos que dieron forma a la geología moderna de Colorado es el levantamiento de las Montañas Rocosas Ancestral Del Pensilvanico-Pérmico que ocurrió hace aproximadamente entre 250 y 320 millones de años. Las formaciones sedimentarias de este evento incluyen las formaciones Maroon y Minturn de la cuenca Eagle, así como gruesas acumulaciones de sal y yeso que llenaron partes de una cuenca profunda que cruza el centro de Colorado. La sal y el yeso no solo afectan la calidad del agua localmente, sino que su disolución por el agua subterránea puede hacer que el suelo colapse en las áreas donde se encuentran. El siguiente episodio de desarrollo de la cuenca es el levantamiento de Laramide en el Cretácico superior - Paleógeno, que ocurrió hace aproximadamente entre 45 y 70 millones de años. Las siete cuencas principales formadas durante este evento a menudo contienen recursos de carbón, petróleo y gas, así como grandes cantidades de agua subterránea. Estos incluyen la cuenca de Denver, una cuenca geológica estructural de la edad de Laramide adyacente a la mayor parte de la cordillera frontal. Según la limitada datación por edad, el agua subterránea en los acuíferos de la cuenca de Denver varía desde 8000 años cerca de los afloramientos de los acuíferos hasta

más de 30 000 años cerca del centro de la cuenca. El período más joven del desarrollo de la cuenca acompañó el levantamiento, durante el Neógeno, de toda la región y las fallas montañosas que crearon muchas de las cuencas intermontañosas profundas. Colorado abarca tres regiones geográficas principales: las Grandes Llanuras, las Montañas Rocosas del Sur y la Meseta de Colorado-Cuenca de Wyoming. Muchas formaciones geológicas abarcan todas, o partes, de estas regiones. Estos se denominan acuíferos regionales.

El este de Colorado es parte de la región de las Grandes Llanuras e incluye las subregiones de las altas llanuras y el piedemonte de Colorado (Figura 2.4). Es una amplia llanura dominada por depósitos sedimentarios del Cretácico superior al Cuaternario. El sistema acuífero de las altas llanuras cubre una gran parte de esta región y está formado por arena permeable y grava desprendida de las Montañas Rocosas durante el levantamiento regional en el período Neógeno. Es un recurso hídrico regional vital. Las formaciones del Cretácico superior depositadas durante las inundaciones por la vía marítima interior occidental cubren esta región y consisten en gruesas acumulaciones de lutita. Localmente, los lechos de arenisca y piedra caliza dentro de forman acuíferos importantes. Las lutitas ricas en materia orgánica, como la formación Niobrara, son fuentes importantes de petróleo y gas en toda la región de las Montañas Rocosas. El acuífero Dakota-Cheyenne es un acuífero regional extenso depositado durante este evento de inundación de vías marítimas y se encuentra debajo de las capas de lutita. El oeste de Colorado cubre porciones de la Meseta de Colorado y la región de la Meseta de la Cuenca de Wyoming, un área caracterizada por profundos cañones y mesetas altas. Las formaciones geológicas en la superficie en esta área están dominadas por depósitos sedimentarios de la era Pensilvaniana hasta el Cuaternario con flujos volcánicos neógenos dispersos e intrusiones. La lutita marina de Mancos Shale, del Cretácico superior también domina gran parte de esta región. El grupo Dakota más profundo subyace en grandes áreas y puede ser un acuífero regional importante. La deformación de las formaciones sedimentarias en esta área incluye elevaciones amplias y pliegues a gran escala formados durante los eventos ancestrales de las Montañas Rocosas y Laramide.

Acuíferos Regionales

Esquema de la Región Montañosa

Región Montañosa Región Montañosa dominada por Rocas Precámbricas

Volcanes Neógenos

Paleógenos

Intermontano

ACUÍFEROS DE LA REGIÓN MONTAÑOSA

Las Montañas Rocosas del sur dividen el estado, cubriendo casi un tercio de su área. Esta región montañosa (Figura 2.5) es la región geológicamente más compleja del estado. Dentro de esta región se encuentran profundos valles formados por fallas neógenas que están llenas de formaciones sedimentarias complejamente deformadas de muchas edades y áreas de intensa actividad volcánica cubiertas de flujos de lava, depósitos de cenizas y sedimentos desprendidos de volcanes erosionados. El fracturado lecho rocoso cristalino, el tercer tipo de acuífero común en Colorado, se encuentra en la superficie o cerca de ella en grandes porciones de esta región, donde forma el único acuífero disponible. Las rocas que forman este lecho rocoso consisten en cristales minerales entrelazados sin espacio de poros interconectados para crear porosidad o permeabilidad. El agua subterránea solo ocurre y se mueve a través de donde las fracturas y fallas atraviesan la roca. Debido a esto, la

cantidad de agua subterránea es generalmente baja en comparación con los acuíferos sedimentarios. Los rendimientos medios de los pozos generalmente son inferiores a 10 gpm y las tasas superiores a 50 gpm son poco comunes. La producción y la profundidad del agua subterránea también pueden variar de un pozo a otro.

La roca más comúnmente reconocida es el granito, pero hay muchas otras variedades. Las rocas metamórficas precámbricas también constituyen una gran parte de estas rocas. Estas son rocas que originalmente eran de origen sedimentario o volcánico, pero cambiaron de forma durante el entierro profundo bajo presión y alta temperatura. Rocas volcánicas e ígneas conforman el resto del lecho rocoso cristalino dentro de la región montañosa. Estas rocas incluyen flujos de lava y depósitos de cenizas que se soldaron bajo su propio calor en rocas muy densas después de detenerse. Otras rocas formadas a partir de erupciones explosivas y la erosión de los volcanes en esta región a menudo están intercaladas con los flujos cristalinos.

Suministro y Administración de Aguas Subterráneas

Colorado tiene cuatro definiciones o clases estatutarias de aguas subterráneas: tributarias, no tributarias, no-no tributarias (específicas de la cuenca de Denver) y aguas subterráneas designadas. El agua subterránea tributaria está conectada a un sistema de arroyos naturales a través de flujos superficiales o subterráneos. Se presume que todas las aguas subterráneas en Colorado son tributarias hasta que se determine lo contrario mediante un decreto de la corte de aguas, la emisión de un permiso de pozo o la determinación por decisión/regla.

El agua no tributaria está desconectada del agua superficial debido a condiciones geológicas tales como fallas, capas confinadas o grandes distancias. El estándar legal para el agua no tributaria es que el bombeo no agotará, dentro de los 100 años posteriores a la extracción continua, el flujo de un arroyo natural a una tasa anual superior a la décima parte del uno por ciento de la tasa anual

de extracción. Entonces, si bombea 100 acres-pies por año de agua subterránea de un acuífero no tributario a partir del año 2000, para el año 2100, habrá menos de 0.1 acrespies (32 585 galones) por año de agotamiento en un arroyo causado por ese bombeo. El agua subterránea no tributaria puede usarse sin desarrollar un plan para reemplazar los agotamientos del sistema

de aguas superficiales, como un plan de aumento o un plan de reemplazo.

AGUA SUBTERRÁNEA DE LA CUENCA DE DENVER

Dentro de la cuenca de Denver hay múltiples acuíferos de lecho rocoso sedimentario situados uno encima del otro en capas. Entre

MAPEO DEL RECURSO INVISIBLE: Cómo se miden y monitorean las aguas subterráneas

El agua subterránea puede ser más difícil de cuantificar que el agua superficial. Se requiere la instalación de pozos de monitoreo y mapeo para determinar el volumen o la dirección del flujo de agua subterránea.

Los niveles de agua subterránea se pueden medir manualmente desde la superficie o mediante instrumentación dentro del pozo. Las cintas de acero se utilizan principalmente en pozos de riego porque son lo suficientemente delgadas como para caber en aberturas pequeñas sin enredarse con el equipo en el pozo. Los medidores electrónicos de nivel de agua se utilizan principalmente en pozos de monitoreo dedicados o pozos sin equipo de bombeo de fondo de pozo. Los dispositivos de medición menos invasivos, medidores sónicos, emiten ondas sonoras por el pozo y miden la profundidad del agua cronometrando el regreso de las ondas. Estos instrumentos se ven favorecidos porque ningún equipo baja al pozo, pero su precisión depende de la calibración.

Las mediciones manuales son valiosas, pero también requieren mucho tiempo y son caras.

los transductores de presión en el pozo pueden dar al usuario su nivel de agua a pedido o en intervalos de tiempo específicos. Cuando se combina con un registrador de datos, las mediciones del nivel del agua se pueden registrar a intervalos regulares e transmitirse a través de telemetría celular, de radio o satelital.

El medidor de nivel de agua sónico (arriba) y la cinta electrónica (abajo) son dos instrumentos comunes para medir los niveles de agua subterránea.

Los instrumentos instalados en un pozo o en la boca del pozo permiten mediciones continuas del nivel del agua. Los medidores sónicos instalados en la parte superior de la carcasa o

Recientemente, se han implementado muchos métodos geofísicos utilizados anteriormente en las industrias minera o petrolera para medir el agua subterránea. Estos métodos incluyen técnicas eléctricas, electromagnéticas, sísmicas y de gravedad. Algunas de estas mediciones incluso se realizan desde el aire utilizando drones o helicópteros.

Todas estas técnicas proporcionan datos esenciales para los análisis de aguas subterráneas y las decisiones de gestión. Colorado se ha unido a la Red Nacional de Monitoreo de Aguas Subterráneas, que recopila datos para ayudar con la planificación, gestión y desarrollo de suministros de agua subterránea para satisfacer las necesidades de agua actuales y futuras y los requisitos del ecosistema.

FIGURA 3.1 Los acuíferos de la cuenca de Denver se superponen con las Cuencas Subterráneas Designadas de Colorado

LEYENDA

Acuiferos de la cuenca de Denver

Acuífero Superior Dawson

Cuencas Designadas

Acuífero del Bajo Dawson

Acuífero Dawson

Acuífero de Denver

Arroyo Camp

Kiowa Bijou

Arroyo Lost

Acuífero del Alto Arapahoe

Acuífero del Bajo Arapahoe

Acuífero Arapahoe

Atlas Llanuras del Norte

Atlas Llanuras del Sur

Altos de Big Sandy

Formación Laramie

Acuífero Laramie-Fox Hills

Área de Boulder

Altos del Arroyo Black Squirrel

Altos de Crow Creek

0306090 MILES

ALTOS DE PIERRE: Nuevas aguas subterráneas y la necesidad de nuevas reglas

Casi 170 años después de la construcción del primer pozo de Colorado, aún se están descubriendo nuevas aguas subterráneas en el estado. El acuífero de los altos de Pierre, una formación en su mayoría inexplorada que alcanza profundidades de 1500 pies y se extiende por la mayor parte del noreste de Colorado, es un excelente ejemplo. Para la primavera de 2019, allí se habían perforado menos de 100 pozos. Theresa Jehn-Dellaport, presidenta de la firma consultora de Lakewood Quantum Water and Environment y fundadora del grupo sin fines de lucro Friends of the Upper Pierre, ayudó a guiar la primera solicitud de agua subterránea no tributaria en el acuífero a través de la corte del agua en 2012. Ella dice que se necesitan urgentemente nuevas regulaciones estatales para garantizar el desarrollo responsable y oportuno del acuífero en el futuro.

La profundidad del acuífero en los altos de Pierre varía según el paisaje. En algunos lugares entra en contacto directo con el acuífero aluvial del río South Platte (subcultivo) o está expuesto en la superficie del suelo (afloramiento). En otros lugares, donde el Alto Pierre está cubierto por lutitas o lutitas impermeables, es un acuífero confinado.

Debido a que el acuífero en los altos de Pierre interactúa con el agua subterránea aluvial de South Platte, los proveedores de agua que dependen del agua subterránea aluvial de South Platte han estado objetando legalmente cada vez que se presenta una solicitud para un nuevo pozo del acuífero en los altos de Pierre preocupados

de que los nuevos pozos puedan dañar sus derechos de agua. Tales objeciones han dificultado que los solicitantes de permisos de pozos satisfagan sus demandas de agua.

Para evitar que los solicitantes de permisos se atasquen durante años en el tribunal de aguas, Friends of the Upper Pierre argumenta que el Ingeniero Estatal debería intervenir y desarrollar

reglas de bombeo de pozos para el acuífero. Esto requeriría una ley de la Legislatura de Colorado, que a su vez requeriría más investigación y muestreo básico por parte de entidades como el Servicio Geológico de EE.UU. y el Servicio Geológico de Colorado. Jehn-Dellaport estima que todo esto podría llevar casi una década, pero está buscando activamente fondos para la investigación necesaria.

cada acuífero hay una capa de confinamiento que separa los acuíferos individuales y el agua almacenada en cada uno de ellos. Debido a las capas de confinamiento y debido a la conexión limitada entre estos acuíferos y el agua superficial, el agua subterránea en los acuíferos solo se recarga directamente mediante precipitación a lo largo de los bordes de la cuenca donde afloran. De poco profundo a profundo, los acuíferos estratificados en la cuenca de Denver se denominan acuíferos Dawson, Denver, Arapahoe y Laramie-Fox Hills. Las áreas no tributarias en la cuenca de Denver están mapeadas en las Reglas de la Cuenca de Denver. Formuladas para abordar una legislación, las Reglas de la Cuenca de Denver rigen la extracción de agua subterránea de los acuíferos de la cuenca de Denver.

Los acuíferos en la cuenca de Denver que no están mapeados como no tributarios se denominan no-no tributarios. El bombeo de esos acuíferos tiene un impacto en los sistemas de arroyos cercanos, aunque durante un período de tiempo más prolongado que el bombeo de los acuíferos tributarios. Esos impactos potenciales se manejan de manera diferente según las Reglas de la Cuenca de Denver.

CUENCAS SUBTERRÁNEAS DESIGNADAS

Hay ocho regiones en el este de Colorado denominadas Cuencas de Aguas Subterráneas Designadas (Figura 3.1). Las cuencas designadas se establecen cuando

la Comisión de Aguas Subterráneas de Colorado determina que el agua subterránea que contienen no es necesaria para el cumplimiento de los derechos superficiales decretados o se encuentra en un área no adyacente a un arroyo en el que las extracciones de agua subterránea han constituido la fuente principal de agua durante al menos 15 años. Las cuencas designadas abarcan acuíferos aluviales y de lecho rocoso, partes de los acuíferos de la cuenca de Denver y el acuífero de las Altas Llanuras. El agua subterránea designada se administra bajo un régimen legal separado de otras aguas del estado, y la Comisión de Aguas Subterráneas tiene autoridad administrativa. Hay 13 Distritos de Gestión de Aguas Subterráneas controlados

Interior de Cuenca Designada

TIPO DE PERMISO USOS

Residencial con riego de césped / jardín y bebedero doméstico/ de ganado

Usos domésticos ordinarios en hasta tres viviendas unifamiliares, césped y jardín de ≤ 1 acre, animales domésticos / de ganado

Comercial de Pequeña Capacidad Usos sanitarios y potable dentro de un negocio y ≤ 1 acre de paisajismo.

50 gpm 5 acres-pies

50 gpm 5 acres-pies

Los Distritos de Gestión de Aguas Subterráneas pueden aplicar restricciones adicionales. En una subdivisión, generalmente se requiere un plan de reemplazo.

Tributario de Gran Capacidad Por Solicitud Por Permiso Por Permiso Requiere reemplazar los agotamientos del acuífero en áreas sobreapropiadas

Gran Capacidad No Tributaria Por Solicitud Por Permiso 1% anual del volumen de agua subyacente a la tierra

Exterior de Cuenca Designada

Uso residencial exento solo en el hogar Usos domésticos ordinarios dentro de una vivienda unifamiliar

Residencial exento con riego de césped/jardín y consumo mascotas/ganado

Usos domésticos ordinarios en hasta tres viviendas unifamiliares, césped y jardín de ≤ 1 acre, mascotas/ganado

Comercial-Exento Usos sanitarios y potable dentro de un negocio

Tributario No Exento Por Solicitud Por Permiso

No Tributario No Exento Por Solicitud Por Permiso 1% anual del volumen de agua que se encuentra debajo del terreno

Requiere determinación no tributaria de la Comisión de Aguas Subterráneas, Regla o determinación de la Oficina del Ingeniero Estatal

localmente dentro de las Cuencas Designadas, que tienen cierta autoridad adicional para administrar las aguas subterráneas dentro de sus límites.

EL PROCESO DE PERMISOS DE POZOS

Colorado tiene la distinción de ser el primer estado en administrar públicamente el desarrollo del agua. El más antiguo derecho de agua sénior de Colorado, es el de People’s Ditch de San Luis, data de 1852 para un desvío del arroyo Culebra en el condado de Costilla. El uso beneficioso documentado más antiguo de un pozo de agua es un pozo de 25 pies de profundidad excavado a mano en la parte norte del valle de San Luis en 1850.

Todos los pozos nuevos perforados en Colorado deben tener un permiso de pozo emitido por la División de Recursos Hídricos. Esta disposición se describió originalmente en la Ley de Aguas Subterráneas de Colorado, también conocida como la Ley de 1957.

POZOS EXENTOS

Originalmente, dar de beber al ganado y los pozos domésticos de baja descarga, no requerían de permisos. La definición legal de estos pozos exentos evolucionó y ahora se definen en estatutos. Hoy en día, estos pozos están permitidos bajo la presunción de que no causarán daños importantes a los usuarios existentes de agua de superficie y de pozo porque individualmente tienen un consumo

Requiere reponer las pérdidas en el sistema fluvial en áreas sobreexplotadas

Requiere una determinación de no tributaria por parte del Tribunal de Aguas, Reglamento o determinación por parte de la Oficina del Ingeniero Estatal

de agua relativamente menor. En otras palabras, están exentos de administración bajo la doctrina de apropiación previa. Los pozos exentos solo pueden bombear a velocidades de 15 galones por minuto o menos y usarse para fines domésticos ordinarios, riego de menos de un acre de césped y jardín, protección contra incendios, y fines sanitarios e hidratación en un negocio comercial.

AGUAS SUBTERRÁNEAS Y APROPIACIÓN PREVIA

Los pozos se administran dentro del sistema de apropiación previa, a menos que sean no tributarios o estén exentos. Este proceso de incorporación del desarrollo de aguas subterráneas en el

El estanque de recarga principal del Distrito de Conservación de Agua del bajo South Platte proporciona un suministro de aumento para más de 70 pozos cerca de Julesburg, justo aguas arriba de la frontera entre Colorado y Nebraska.

Los Planes de Aumento Mantienen

Intacto el Río South Platte

Después de que la Ley de 1969 creara planes de aumento, muchos usuarios de pozos de South Platte obtuvieron planes de aumento decretados por el tribunal de aguas, pero muchos otros dependían de las aprobaciones anuales de ingenieros estatales para operar. La sequía histórica de 2002 coincidió con un fallo judicial que creó una crisis. La Corte Suprema de Colorado determinó que la Ingenería Estatal no tenía la autoridad para aprobar planes anuales de reemplazo. Con los bajos caudales de los ríos debido a la sequía, los desviadores que llenaban los embalses generaron una demanda de agua sin precedentes en el invierno, lo que requirió que los usuarios de los pozos reemplazaran el agotamiento de los arroyos durante todo el año. Esto duplicó la cantidad de agua requerida para aumentar las agotadas aguas subterráneas. Los usuarios de pozos se apresuraron a comprar agua adicional y completar los planes de aumento aprobados por la corte de agua, sin embargo, muchos no pudieron encontrar agua de aumento adecuada y el estado les ordenó detener el bombeo a partir de 2006. Cuando llegó 2006, se cerraron cerca de 1000 pozos.

Los usuarios de pozos que continúan operando pozos subterráneos tributarios reemplazan el agotamiento de los arroyos a través de una combinación de fuentes, incluidos los derechos de agua cambiados del uso de riego al uso de aumento, liberaciones de agua del almacenamiento, desvíos transcuencas y agua que se entrega a estanques de infiltración para recargar el acuífero aluvial. La recarga agrega agua al sistema de arroyos semanas o meses después de que el agua se entrega a un estanque de recarga, según la distancia y las condiciones hidrogeológicas. Los planes de aumento comúnmente pronostican el impacto del bombeo de pozos en los arroyos con años de anticipación, para garantizar que haya suministros de reemplazo adecuados disponibles en el lugar y momento correctos para reemplazar los agotamientos esperados.

Los números: Las cantidades de recarga en la Cuenca del South Platte varían de un año a otro, pero la recarga máxima aumentó de 150 000 acres-pies antes de 2002 a 350 000 acres-pies en los últimos años. El número de estanques de recarga aumentó de 100 a 700 en ese mismo período de tiempo. El número de planes de ampliación decretados en la cuenca ha pasado de 600 a más de 1400.

sistema legal que rige las aguas superficiales se delineó hace 50 años en un histórico proyecto de ley, la Ley de Determinación y Administración de Derechos de Agua de 1969 (la Ley de 1969).

La Ley de 1969 creó siete divisiones de agua en Colorado y las correspondientes ingenierías de división y tribunales de agua para cada una de ellas. Con el fin de promover el uso de aguas subterráneas y aumentar el suministro disponible de agua para uso beneficioso, la ley estableció planes de aumento. Los usuarios de pozos podrían presentar un derecho de agua para usar su pozo tributario, pero la mayoría de los pozos aún serían menores a los derechos de agua superficial. Un plan de aumento le permite al usuario del pozo reemplazar (aumentar) los agotamientos en el sistema de arroyos local causados por el bombeo de un pozo afluente para que pueda bombear incluso cuando no tienen prioridad. Estos planes deben ser aprobados en el tribunal local de aguas y deben mostrar cómo, cuándo y dónde un solicitante reemplazará sus pozos agotados.

Las fuentes de reemplazo para los planes de aumento pueden ser cualquier fuente de agua legalmente disponible, incluidas las aguas subterráneas no tributarias, el agua almacenada en un depósito o el agua infiltrada en el acuífero subyacente a través de un estanque de recarga.

Los pozos que bombean agua subterránea no tributaria no se administran bajo el sistema de apropiación anterior, pero aún están regulados por la División de Recursos Hídricos. Se debe permitir un pozo, y el volumen que se le permite bombear al pozo se basa en el agua subterránea disponible para la extracción subyacente a la tierra propiedad del usuario. La ley de Colorado asigna el volumen de agua subterránea durante un período de 100 años, limitando así la cantidad bombeada al 1 por ciento anual del volumen total calculado. En algunos lugares, los requisitos locales de uso de la tierra dictan asignaciones aún más limitadas.

CONSTRUCCIÓN DE POZOS

Los propietarios interesados en perforar un pozo en su propiedad pueden encontrar solicitudes de permisos e instrucciones en el sitio web de la División de Recursos Hídricos de Colorado (colorado.gov/water). Las solicitudes requieren que un propietario enumere la ubicación propuesta del pozo, la información sobre la propiedad de la tierra,

los usos propuestos de su pozo y otros detalles relacionados con la tasa de bombeo y la producción anual del pozo.

La Junta Examinadora de Contratistas de Construcción de Pozos de Agua e Instalación de Bombas (BOE, por sus siglas en inglés) se estableció en 1967 para supervisar las licencias y establecer reglas para garantizar las técnicas adecuadas de construcción de pozos e instalación de bombas. La BOE publica listas de contratistas con licencia organizadas por ciudad o empresa y debe ser el primer punto de contacto para el propietario de un pozo que desee perforar.

La Asamblea General de Colorado reconoce que los pozos construidos incorrectamente pueden afectar negativamente los recursos hídricos subterráneos de Colorado y la salud pública de sus ciudadanos. Las revisiones más recientes de las Reglas de Construcción y Administración de Pozos (en 2016 y 2018, respectivamente) fueron ampliamente aceptadas por la industria y están destinadas a proteger aún más el agua subterránea de Colorado que su iteración anterior.

La División de Recursos Hídricos ha creado varias herramientas en línea para ayudar a los propietarios y contratistas de pozos a investigar las condiciones del acuífero, la ubicación y profundidad de los pozos, o incluso los niveles de agua. Todas estas herramientas son accesibles a través del tablero en línea del -Sistema de Apoyo a Decisiones de Colorado- de la Junta de Conservación del Agua de Colorado y la División de Recursos Hídricos (dwr.state. co.us/tools). La herramienta de mapas combina todos los conjuntos de datos en una interfaz de usuario basada en mapas. Los usuarios pueden hacer zoom para ver otros pozos construidos en su vecindario. Varias herramientas permiten a los usuarios investigar permisos de pozos, información de construcción y niveles de agua, y determinar las profundidades y espesores de la cuenca de Denver y los acuíferos Dakota-Cheyenne.

CALIDAD DEL AGUA

El hecho de que la División de Recursos Hídricos de Colorado emita un permiso para perforar un pozo no significa que el agua producida por ese pozo sea segura como para beber o lo suficientemente abundante. A partir de las décadas de 1960 y 1970, una mayor conciencia de los problemas ambientales, como la contaminación

El Agua Subterránea de

Sterling Recibe

un Tratamiento Especial Para Beber

Para los proveedores de agua de Colorado, cumplir con una red en constante cambio de regulaciones estatales y federales de agua potable es un trabajo de tiempo completo. La ciudad de Sterling, en las llanuras orientales de Colorado, aprendió esta lección por las malas en 2008, cuando la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA, por sus siglas en inglés) informó a la ciudad que violaba un estándar de uranio que la EPA introdujo en el año 2000.

La EPA ordenó a la ciudad mitigar los altos niveles de uranio natural en el agua potable que extrajo de sus pozos aluviales de South Platte. La ciudad sopesó varios remedios, incluida una planta de tratamiento convencional y una tubería hacia una fuente de agua nueva y menos contaminada. En última instancia, los funcionarios de la ciudad decidieron construir una planta de ósmosis inversa (RO, por sus siglas en inglés), porque era más barata que una nueva tubería de agua y daría como resultado un agua más limpia y de mejor sabor que una planta convencional.

La planta de ósmosis inversa se completó en el otoño de 2013. Fuerza el agua a través de una membrana, filtrando el uranio y otros contaminantes en una salmuera concentrada, que la ciudad bombea a dos pozos de inyección de 6500 pies de profundidad. En comparación, los pozos de agua potable de la ciudad en el aluvión de South Platte tienen alrededor de 75 pies de profundidad.

La planta costó $30 millones, que la ciudad financió con un préstamo del estado de Colorado. Pagar ese préstamo requirió aumentar las tarifas del agua, un golpe financiero para los residentes de Sterling. Sin embargo, gracias a la nueva planta, el agua del grifo de la ciudad ahora cumple con las regulaciones de agua potable segura.

de

extraída de pozos aluviales del South Platte.

Perforación de Petróleo y Gas y Aguas Subterráneas

Debido a que las reservas de petróleo de Colorado a menudo están enterradas a miles de pies debajo de los acuíferos de agua dulce, las compañías de petróleo y gas perforan con frecuencia esos acuíferos para acceder a los combustibles fósiles que se encuentran debajo. Evitar que el agua subterránea se contamine con productos derivados del petróleo, productos químicos de perforación o el agua salada producida durante la perforación requiere el uso de revestimientos de concreto y acero alrededor de los pozos de petróleo y gas. Los requisitos de revestimiento varían según el pozo, pero la ley de Colorado requiere que el revestimiento de la superficie de un pozo de petróleo y gas se extienda al menos 50 pies por debajo del acuífero más bajo en el que penetra el pozo, o 50 pies por debajo del pozo de agua potable más profundo dentro de una milla. Las compañías de petróleo y gas también deben tomar muestras de agua de los acuíferos antes y después de perforar para detectar cualquier contaminación. También deben informar sobre derrames superficiales de productos químicos o aguas residuales a las Comisiones de Gestión de Energía y Carbono de Colorado (ECMC, por sus siglas en inglés).

La técnica de producción mejorada conocida como fracturación hidráulica o „fracking“ requiere varios millones de galones de agua. Algunas compañías de petróleo y gas reciclan el agua sobrante de la fractura hidráulica después de la perforación. Cuando el agua utilizada en la fracturación hidráulica no se puede reciclar, se desecha en pozos de inyección profundos. En Colorado, estos pozos suelen tener al menos 4000 pies de profundidad, mientras que rara vez existe agua subterránea de buena calidad a más de 2000 pies bajo tierra. Si la capa geológica objetivo de un pozo de inyección contiene agua de alta calidad, el perforador de pozos debe obtener una exención del acuífero de la EPA antes de inyectar.

3.5 La cubierta del pozo protege los recursos de agua subterránea durante la perforación y la producción

La perforación horizontal toma un pozo vertical y lo extiende hacia un lado para acceder a depósitos de petróleo y gas no convencionales. Los pozos de perforación pueden atravesar varios acuíferos subterráneos, pero las regulaciones ayudan a proteger el agua subterránea

Colorado requiere pruebas de referencia y monitoreo de hasta cuatro pozos de agua dentro de un radio de media milla de los pozos de petróleo y gas.

Torre de Perforación

Almacenamiento de fluidos residuales

Cementado a la superfici e

ACUÍFERO

ROCA IMPERMEABLE

FORMACIÓN DE ESQUISTO

TALADRO

del agua, llevó a la aprobación de leyes ambientales federales históricas como la Ley de Agua Limpia (CWA. Clean Water Act) y la Ley de Agua Potable Segura (SDWA, Safe Drinking Water Act). Muchos estados, incluido Colorado, administran y hacen cumplir estas leyes a nivel estatal. En

Desde 2008, se requiere que todos los p ozos de almacenamiento de desechos estén revestidos, y algunos deben estar cercados o cubier tos para proteger la vida silvestre y las aves migratorias.

SECCIÓN TRANSVERSAL DE LA CA RCASA HA ST A 10 000 PIES DE PROFUNDIDAD

9.6 pulgadas

Carcasa intermedia

Carcasa de producción

Rodeado de cemento a lo largo del pozo

4.5 in.

Colorado requiere que todos los pozos estén revestidos con múltiples capas de acero y cemento para aislar los acuíferos de agua dulce de la zona de hidrocarburos. La tubería de re vestimiento debe extenderse al menos 50 pies por debajo del agua subterránea potable y someterse a pruebas de integridad

PUNTO DE ARRANQUE: D ONDE EL ORIFICIO DE PERFORACIÓN COMIENZA A GIRAR

Colorado, el Departamento de Salud Pública y Medio Ambiente de Colorado (CDPHE, Colorado Department of Public Health and Environment) es la agencia principal responsable de la administración, gestión y cumplimiento de las regulaciones de calidad del agua.

El enfoque original de la CWA era la regulación de la contaminación al “final de tubería” (también conocida como “fuente puntual”) en arroyos, ríos y lagos. La Ley de agua Limpia enmendada de 1987 continuó financiando plantas municipales de tratamiento de agua, estableció un programa

integral para controlar contaminantes tóxicos y abordó la contaminación de fuentes no puntuales causada por descargas de fuentes difusas. La CWA no regula la calidad del agua subterránea, pero los requisitos de su programa de permisos de descarga, implementado por Colorado a través de la Ley de Calidad del Agua de Colorado, incluyen:

• Regulación de aguas superficiales y subterráneas

• Disposiciones para garantizar que el control de la calidad del agua no interfiera con los derechos de agua establecidos

• Un programa que aborda los posibles impactos en la calidad del agua subterránea de los productos químicos agrícolas

La SDWA, que fue promulgada en 1974, es administrada por la Agencia de Protección Ambiental de los EE.UU. (EPA, Environmental Protection Agency) y proporciona estándares nacionales para ciertos componentes en el agua potable para proteger la salud pública. Colorado ha aceptado la primacía para hacer cumplir los estándares de agua potable, y estas responsabilidades también están bajo la jurisdicción del CDPHE. La SDWA fue enmendada en 1986 y 1996 y se aplica a todos los sistemas públicos de agua que atienden

a más de 25 personas por día durante al menos 60 días del año. Ni las regulaciones federales ni estatales abordan la calidad del agua en pozos privados. Como tal, los usuarios de pozos privados de agua potable deben analizar su agua periódicamente para garantizar que la calidad sea segura para la salud humana.

Las Regulaciones Primarias Nacionales de Agua Potable de la EPA establecen niveles máximos de contaminantes (MCL, maximum contaminant levels) exigibles y basados en la salud para contaminantes seleccionados en el agua potable. Estos MCL son establecidos por la EPA después de evaluar numerosas pruebas y estudios toxicológicos e incorporar comentarios públicos. Los niveles máximos secundarios de contaminantes (SMCL, secondary maximum contaminant levels) están disponibles para otros componentes donde los riesgos para la salud son mínimos, pero ciertos niveles de un componente pueden producir sabor, olor o apariencia desagradables (por ejemplo, manchas de hierro u olor a huevo podrido). Se puede obtener más información sobre la calidad del agua potable en el sitio web de Agua Potable Segura de la EPA (epa.gov/safewater).

Bajo el paraguas de la CDPHE, la Comisión de Control de la Calidad del Agua de Colorado (WQCC, Water Quality Control

Commission) y la División de Control de la Calidad del Agua (WQCD, Water Quality Control Division) administran la calidad del agua subterránea al establecer políticas y reglas relacionadas con la gestión de la calidad del agua, incluidos los estándares y reglas del agua potable para los sistemas públicos de agua y los sistemas sépticos individuales. Sus estándares de calidad del agua subterránea están documentados en dos Regulaciones, No. 41 y No. 42. La número 41 establece estándares básicos de calidad del agua en todo el estado, junto con un sistema para clasificar el agua subterránea y adoptar estándares de calidad del agua para proteger los usos beneficiosos existentes y potenciales del agua subterránea. Se han emitido estándares narrativos y numéricos. El estándar narrativo clave es que “el agua subterránea estará libre de contaminantes” que puedan ser tóxicos para los seres humanos o un peligro para la salud pública. A través del Reglamento No. 42, la WQCC ha adoptado clasificaciones y estándares de calidad del agua específicos del sitio.

Las enmiendas de 1996 a la SDWA incluyeron requisitos para evaluar la vulnerabilidad de todas las fuentes de agua potable y promulgar más protecciones para los acuíferos que sirven como la única fuente de agua potable de una comunidad. La WQCD implementó estos objetivos a

través de su Plan de Proyecto de Evaluación y Protección Integrada de Fuentes de Agua (ISWAP, por sus siglas en inglés). El objetivo del proyecto a largo plazo es el desarrollo voluntario y la implementación de planes locales de protección del agua en todo el estado por parte de ciudadanos y defensores informados. El papel de la WQCD es ayudar a los esfuerzos locales proporcionando la consulta y las herramientas necesarias para completar estos planes. Hasta la fecha, se han presentado 1560 informes de evaluación de fuentes de agua ante la WQCD.

Los datos de calidad del agua de los sistemas públicos de agua suministrados por aguas subterráneas indican que los contaminantes más comunes en Colorado son nitrato, fluoruro, selenio, hierro, manganeso, radiación alfa (radón) y uranio. Algunos de estos están presentes de forma natural en concentraciones superiores a los estándares de agua potable, mientras que otros son el resultado de actividades humanas como la industria, la agricultura, la minería, la urbanización y los sistemas de eliminación de desechos (figura 3.4). Las regulaciones federales exigen específicamente cómo los proveedores de agua deben analizar estos y otros contaminantes, ya sea enviando sus muestras de agua a un laboratorio certificado u obteniendo una certificación de laboratorio y realizando sus propias pruebas. Como los pozos de agua privados no están regulados, ni a nivel estatal ni federal, es responsabilidad del propietario asegurarse de que su agua sea segura para beber.

El agua subterránea es vulnerable a la contaminación por amenazas tanto

naturales como antropogénicas. Las regiones con alto contenido de arcilla, piedra caliza y roca volcánica, por ejemplo, tienen más probabilidades de tener mayores niveles de arsénico en el agua subterránea. Es más probable que los pozos en rocas ígneas o volcánicas tengan componentes de mayor radiactividad, como el radón. Los sistemas de agua ubicados cerca o aguas debajo de las tierras de cultivo pueden contener concentraciones más altas de nitrato de fertilizantes, mientras que los sistemas de agua en áreas urbanas tienen más probabilidades de contener concentraciones más altas de productos químicos orgánicos de desechos industriales. Además de los contaminantes naturales, el agua subterránea a menudo está contaminada por actividades humanas como:

• Uso inadecuado de fertilizantes, estiércol animal, herbicidas, insecticidas y pesticidas.

• Sistemas sépticos mal construidos o mal ubicados y / o mantenidos para aguas residuales domésticas.

• Tanques y tuberías de almacenamiento subterráneo con fugas o abandonados.

• Desagües de aguas pluviales que descargan productos químicos al agua subterránea.

• Eliminación o almacenamiento inadecuado de desechos.

• Derrames químicos en sitios industriales locales.

Hay cuatro opciones principales de tratamiento de agua para los propietarios de pozos:

• Desinfección del pozo para eliminar bacterias.

• Tratamiento en el punto de uso, generalmente debajo del fregadero

de la cocina, para filtrar los contaminantes del agua para beber y cocinar.

• Tratamiento en el punto de entrada, generalmente donde el agua de pozo ingresa al sistema de plomería de la casa.

• Múltiples tratamientos para el sistema de agua doméstico, generalmente cerca del tanque de almacenamiento de agua, para filtrar contaminantes o mejorar la calidad del agua para todos los usos domésticos.

La CDPHE proporciona documentos de orientación e información sobre agua potable y pozos privados (colorado.gov/ cdphe/drinking-water-private-wells). Su folleto “Beber agua de pozos domésticos” cubre las fuentes de contaminación del agua subterránea, tanto naturales como inducidas por el hombre, los contaminantes preocupantes y los riesgos esperados, la protección del suministro de agua subterránea y cómo analizar su agua e interpretar los resultados. La Universidad Estatal de Colorado ha desarrollado una Herramienta de Interpretación de la Calidad del Agua basada en la web (erams. com/wqtool). Este recurso ayuda a las personas a evaluar los resultados de sus pruebas de calidad del agua potable, ganadera y de riego. Los departamentos de salud locales del condado son otro gran recurso para preguntas o inquietudes sobre la calidad del agua. Los departamentos de salud del condado tienen información sobre cuándo analizar un pozo y cómo interpretar los resultados de laboratorio, así como el conocimiento de problemas conocidos de calidad del agua en el condado.

Oferta y Demanda de Aguas Subterráneas

¿Exactamente cuánta agua subterránea tiene Colorado? Nunca se ha realizado una evaluación exhaustiva de los recursos hídricos subterráneos de Colorado. La variedad de sus acuíferos y el predominio del uso de aguas superficiales sugiere que este recurso está subdesarrollado en algunas áreas. La Asociación Nacional de Aguas Subterráneas indica que, en un momento dado, el agua subterránea es de 20 a 30 veces más abundante que el agua en todos los lagos, arroyos y ríos de los Estados Unidos combinados. Colorado no es una excepción a la tendencia nacional, por lo que sus recursos de agua subterránea son significativos.

En 2003, el Servicio Geológico de Colorado (CGS, Colorado Geological Survey) realizó una evaluación estatal de las opciones de almacenamiento de agua subterránea

que incluyó evaluaciones de acuíferos de rocas sedimentarias consolidados y acuíferos no consolidados. Esa evaluación resultó en la identificación de 16 acuíferos

aluviales prioritarios no consolidados y 29 acuíferos de lecho rocoso consolidados con grandes capacidades de almacenamiento. Un subproducto de esta evaluación fue una

4.1 Una distribución de todos los pozos de suministro de agua permitidos de Colorado, codificados por colores por uso

cuantificación del agua existente almacenada en los depósitos de agua subterránea aluvial, que se estimó en más de 37 millones de acres-pies. Independientemente, Ralf Topper, autor principal del estudio CGS, estimó que los acuíferos primarios del lecho rocoso contienen más de 740 millones de acres-pies de agua.

La magnitud de esta cantidad de agua se comprende mejor cuando se considera que la capacidad total de almacenamiento de agua superficial de Colorado es de aproximadamente 7.5 millones de acres-pies dentro de 1953 embalses. Las reservas de agua subterránea recuperables, estimadas solo en el sistema acuífero de la cuenca de Denver, son de 200 a 300 millones de acres-pies, o unas 35 veces más que todo el almacenamiento de agua de reservorios superficiales en el estado.

El desarrollo de los recursos hídricos subterráneos está limitado por consideraciones económicas relacionadas con la profundidad del recurso, la productividad o el rendimiento del pozo y la calidad del agua. Los costos de perforación y construcción de un pozo de agua son sustanciales, oscilando entre $30-$60 por pie de profundidad perforado para un pozo doméstico y $200-$500 por pie para un pozo municipal. Los costos varían

según la ubicación, la geología y la técnica de construcción. Si bien los pozos terminados en acuíferos aluviales tienden a ser poco profundos y, por lo tanto, menos costosos, los de los acuíferos rocosos pueden tener 1000 pies de profundidad o más. Los pozos municipales de suministro de agua rara vez superan los 2500 pies de profundidad, ya que el costo de producir esa agua se vuelve prohibitivo.

USO DEL AGUA POR REGIÓN

Los registros de permisos de pozos de la División de Recursos Hídricos de Colorado indican que se han construido más de 284 000 pozos de agua para uso doméstico, riego, ganadería, comercial e industrial. El 79 por ciento de todos los pozos construidos, o casi 244 000, son para suministro de agua doméstica. La Fundación de Investigación del Agua estima que el hogar promedio de Colorado consta de 2.65 personas. Usando estos valores, los pozos domésticos/ residenciales de Colorado suministran agua subterránea a aproximadamente 563 000 residentes—aproximadamente el 11 por ciento de la población actual del estado. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, por sus siglas en inglés)

publica el informe, Uso estimado del agua en los Estados Unidos, cada cinco años. Los datos de 2015 recopilados por el USGS se han derivado de medios informados, estimados o calculados que tienen niveles variables de precisión. Si bien los distritos de agua y los municipios individuales de Colorado realizan un seguimiento de sus usos del agua, el estado de Colorado no recopila datos sobre el uso del agua subterránea. El informe de 2015 del USGS indica que para ese año, las extracciones totales de agua en Colorado fueron de 11.5 millones de acres-pies. De ese total, 1.68 millones de acres-pies, o el 14.6 por ciento, eran aguas subterráneas. El informe sobre el uso del agua del USGS identifica las extracciones de agua por usos principales, como suministro público, doméstico, agrícola, industrial, minero y termoeléctrico. Al igual que con el agua superficial, el uso dominante del agua subterránea en Colorado en 2015 (86.9 por ciento) fue para riego agrícola. El suministro público de agua fue el siguiente uso más alto, que comprendió el 7.26 por ciento de las extracciones totales de proveedores públicos y privados de agua. Un poco más del 8 por ciento de la población de Colorado recibe servicios de proveedores públicos de agua que extraen agua subterránea. Considerando a esos residentes autoabastecidos por pozos, el agua subterránea abastece al 19 por ciento de la población actual del estado.

Según los datos de uso del agua del USGS de 2015, de los 64 condados de Colorado, el agua subterránea suministra menos del 10 por ciento del uso total de agua en 36 de ellos. En el otro extremo del espectro, ocho condados, todos en el este de Colorado, dependen del agua subterránea para el 80 por ciento o más de su suministro total de agua, y 12 condados (en su mayoría ubicados en las llanuras orientales) dependen del agua subterránea para al menos el 50 por ciento de su suministro.

PREOCUPACIONES SOBRE LA SOSTENIBILIDAD DE LAS AGUAS

SUBTERRÁNEAS

Cuando las extracciones de agua subterránea exceden la tasa natural de recarga de un acuífero, esto se denomina condición de “minería”. La extracción de aguas subterráneas da como resultado la disminución de los niveles de agua y la pérdida de agua almacenada. Existen condiciones mineras en algunas áreas del

con una alta densidad de pozos de riego o pozos municipales de alta capacidad.

No se ha documentado una condición minera en acuíferos donde las extracciones están dominadas por pozos de suministro de agua domésticos exentos.

EL ACUÍFERO DE LA CUENCA DE DENVER

El desarrollo del agua subterránea en la cuenca de Denver, particularmente en los suburbios al sur de Denver, comenzó a acelerarse alrededor de 1950, cuando los pozos bajo presión artesiana permitieron bombear grandes volúmenes de agua a bajo costo. El desarrollo acelerado y el uso del agua de la cuenca de Denver en las décadas de 1960 y 70 precipitaron las preocupaciones sobre la sostenibilidad de los suministros de agua para la cordillera frontal. La legislación aprobada en 1973 (Proyecto de Ley Senatorial 213), conocida como la regla de los 100 años, otorgó a los propietarios el derecho a desarrollar aguas subterráneas profundas no tributarias subyacentes a sus propiedades, pero limitó las tasas de bombeo al 1 por ciento del volumen acuífero calculado por año. En ese momento, los desarrolladores y residentes tenían la intención de hacer la transición del agua subterránea a suministros renovables de agua superficial. Pero cuando el proyecto propuesto de suministro de agua Two Forks fue vetado en 1990, las comunidades del sur del área metropolitana de Denver quedaron solo con agua subterránea y la necesidad de buscar diferentes suministros renovables.

FIGURA 4.3 Estabilización en pozos acuíferos de la Cuenca de Denver

Permiso de Poso 21905F

Cerca de Highlands Ranch, CO

Permiso de Poso 16582F

Cerca de Cherry Creek Reservoir, CO

Antes de 2003 de 2003 to 2017

Lineal anterior a 2003

Lineal de 2003 a 2017

Antes de 2002 de 2003 a 2017

Lineal anterior a 2002

Lineal de 2003 a 2017

Los gráficos anteriores muestran cómo dos pozos acuíferos de Arapahoe ubicados en el área metropolitana sur aparentemente se han estabilizado. El primer pozo (Permiso No. 21905-F), ubicado cerca de Highlands Ranch, muestra una tasa de disminución de caída de presión de casi 500 pies entre 1985 y 2001, luego muestra más de 300 pies de recuperación. La segunda gráfica (Permiso no. 16582F) muestra nuevamente un declive de casi 500 pies durante el mismo período, y luego un nivel casi constante a una altura de aproximadamente 4600 pies desde entonces.

Fuente: Colorado Division of Water Resources

FIGURA 4.4

CHANGE IN UNCONFINED AQUIFER STORAGE WEST CENTRAL SAN LUIS VALLEY

Cambio Mensual

Promedio Móvil de 5 Años

AÑOS CAMBIO EN LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO –ACRES Y PIES

Cambio en el almacenamiento de acuíferos no confinados en el centro-oeste del valle de San Luis Fuente:

Enero

Entre 1990 y 2002, los niveles de agua en algunos pozos del acuífero Arapahoe en toda el área metropolitana de Denver disminuyeron en más de 240 pies, y algunos pozos en el borde occidental de la cuenca comenzaron a secarse. Para abordar esta condición minera, condados como El Paso, Elbert y Douglas han implementado límites de bombeo más estrictos basados en la asignación de agua durante 300 años. Alrededor del año 2000, los niveles de agua del acuífero Arapahoe en el sur del área metropolitana alcanzaron la parte superior de las unidades de arenisca que contenían el agua física. Esto cambió el carácter de la reducción cerca de los centros de bombeo municipales de una caída de presión a un drenaje real de los espacios porosos. Esta importante transición de condiciones confinadas a no confinadas redujo las tasas de disminución del nivel del agua, de aproximadamente 20 pies por año a aproximadamente 2 pies por año o menos. Otras variables que contribuyen a la estabilización reciente incluyen: tasas de bombeo de pozos más bajas, mayor uso de suministros renovables de agua superficial, uso reducido de la demanda máxima debido a la conservación y el almacenamiento sobre el suelo, facturación escalonada y mayores costos para pozos nuevos. A medida que disminuyen los niveles de agua, también lo hacen la tasa y el volumen de agua producida por pozo, y los costos de producción aumentan. Los pozos poco espaciados

exacerban la afección. El punto en el que el costo del desarrollo adicional de aguas subterráneas excede el costo de adquirir alternativas renovables se ha denominado la “vida económica” del acuífero.

Si vale la pena financiar el desarrollo adicional de aguas subterráneas depende de la ubicación del proveedor de agua dentro de la cuenca y de la productividad de los acuíferos subyacentes en comparación con el costo de las alternativas renovables. Por ejemplo, perforar y completar pozos adicionales no tributarios sigue siendo la opción lógica para nuevos desarrollos rurales y planificados de mayor densidad en el condado de Elbert. Otros distritos urbanos como el Distrito de Agua y Saneamiento del Valle de East Cherry Creek (ECCV) han determinado que es más económico perforar pozos aluviales cerca de Brighton y canalizar esa agua de regreso al distrito, en lugar de continuar perforando pozos adicionales de la cuenca de Denver.

ACUÍFEROS DEL VALLE DE SAN LUIS

Desde la sequía de 2002 en todo el estado, los impactos de la minería de aguas subterráneas se han exhibido en el acuífero superior, no confinado, del valle de San Luis en el centro-sur de Colorado. El valle es un importante productor de papas, trigo, cebada y otros productos agrícolas. A medida que los flujos de agua superficial se secaron en la sequía

de 2002, los regantes recurrieron al agua subterránea para alimentar sus cultivos, y los depósitos del acuífero comenzaron a disminuir. La práctica de bombear más de lo que se recarga ha agotado casi 1 millón de acres-pie de almacenamiento de agua subterránea. Dado el papel vital del valle en la economía agrícola del estado, la presión para resolver el problema provino de las tres ramas del gobierno: la legislatura, los tribunales de aguas del estado y la División de Recursos Hídricos. En respuesta, la comunidad agrícola local ideó un sistema de incentivos para abordar el agotamiento de las aguas subterráneas y equilibrar el acuífero. A partir de 2012, los agricultores comenzaron a operar el primer subdistrito de aguas subterráneas en el valle con un plan de manejo de aguas subterráneas aprobado por el estado, cobrando tarifas por cada acre de tierra cultivada y cada acre-pie de agua utilizada. Iniciaron dos subdistritos más en 2019, comenzarán otro en 2020 y los dos últimos en 2021. Hoy en día, estos subdistritos usan el dinero recaudado para pagar a algunos agricultores por barbecho de sus tierras, reduciendo el retiro total de aguas subterráneas. El programa aún está ganando fuerza, pero los esfuerzos han frenado los descensos e incluso han reabastecido el acuífero en años húmedos. Desafortunadamente, el crecimiento de la temporada seca de 2018 revirtió tres años consecutivos de aumento de los niveles de agua. El proyecto colaborativo continuará ajustándose hasta que se garantice la sostenibilidad a largo plazo del acuífero.

EL ACUÍFERO DE LAS ALTAS LLANURAS (HIGH PLAINS)

El acuífero High Plains (u Ogallala) debajo de las llanuras orientales de Colorado también está experimentando niveles de agua en declive y pérdida de almacenamiento. El acuífero High Plains es el acuífero de agua dulce más grande del país. Con recursos hídricos superficiales limitados, la región que cubre este acuífero depende del agua subterránea tanto para uso doméstico como para la principal industria de la región, la agricultura de regadío. Colorado se encuentra en la franja occidental del acuífero y, debido a esta geografía, ha experimentado una disminución dramática en el nivel del agua del acuífero. Muchos pozos poco profundos del este de Colorado incluso se han secado por completo. En algunas de las partes del acuífero muy utilizadas, los niveles de agua han bajado de 50 a 100 pies desde 1950; muchas áreas de uso más liviano han bajado entre 5 y 50 pies. El Estudio de Monitoreo del Nivel de Agua de las Altas Llanuras, un esfuerzo ordenado por el Congreso que calcula los cambios en los niveles de almacenamiento de agua del acuífero, estima que el acuífero ha perdido 273.2 millones de acres-pies de agua desde 1950. Para combatir la caída del nivel del agua, se han organizado programas voluntarios de conservación. Algunos programas son patrocinados por el Departamento de Agricultura de los EE. UU., como el Programa de Mejora de Conservación de la Reserva a través de la Agencia de Servicios Agrícolas o el Programa de Incentivos de Calidad Ambiental del Servicio de Conservación de Recursos Naturales. Estos programas ofrecen incentivos financieros para convertir tierras de cultivo irrigadas en tierras secas o para retirar permanentemente pozos y campos de riego. Otras iniciativas de conservación, como el Programa Master Irrigator, están diseñadas para ayudar a los agricultores en su búsqueda por aumentar la eficiencia de su riego. Estos programas han demostrado ser eficaces para reducir el uso de aguas subterráneas sin afectar drásticamente los medios de subsistencia de los agricultores. Los niveles de agua subterránea aún están disminuyendo en la mayoría de las áreas, pero las tasas de disminución están disminuyendo. Con una mejor gestión, el acuífero puede sostener la región durante muchos años por venir.

FIGURA 4.5 Cambios en el nivel del agua en el acuífero de High Plains

El acuífero High Plains, también conocido como acuífero Ogallala, se extiende por 175 000 millas cuadradas debajo de partes de ocho estados. El Servicio Geológico de los EE.UU. ha estado realizando un estudio continuo de monitoreo del nivel del agua. Este mapa muestra los cambios en el nivel del agua desde alrededor de 1950 hasta 2015. Durante ese tiempo, alrededor del 36 por ciento del área del acuífero ha experimentado disminuciones de 5 pies o más, y el 8 por ciento del acuífero ha experimentado aumentos de 5 pies o más.

EXPLICACIÓN

SOUTH DAKOTA

WYOMING

NEBRASKA

KANSAS

COLORADO

OKLAHOMA

NEW MEXICO

0255075 100

Cambio del nivel del agua, en pies

Subidas

MILES de 10 a 25 de 5 a 10 de 25 a 50 Más de 50

Sin cambios sustanciales de –5 a +5

Declinaciones

Más de 150 de 100 a 150 de 50 a 100 de 25 a 50 de 10 a 25 de 5 a 10 U

Área de poco o ningún espesor saturado Área de cambios en el nivel del agua con pocos niveles de agua previos al desarrollo (Lowry y otros, 1967; Luckey y otros, 1981; Young y otros, 2016)

Fallas-U, lado hacia arriba

Fuente: cambios en el nivel del agua y el agua recuperable en almacenamiento del USGS, acuífero de High Plains, predesarrollo hasta 2015 y 2013-15. Disponible en pubs.er.usgs.gov/publication/sir20175040

EL PAPEL DEL AGUA SUBTERRÁNEA EN EL PLAN DE AGUA DE COLORADO

El Plan de Agua de Colorado documenta el papel integral que desempeñan los recursos de agua subterránea para satisfacer una amplia variedad de necesidades en todo el estado. El plan del agua fue publicado por primera vez por la Junta de Conservación del Agua de Colorado (CWCB) en 2015, en respuesta a una orden ejecutiva del gobernador John Hickenlooper. Al basarse en una base sólida de participación de las partes interesadas a nivel estatal a través del proceso de la Mesa Redonda de Cuencas y el Comité del Pacto Intercuencas, el plan reúne una inmensa cantidad de información sobre temas hídricos de numerosas fuentes locales, estatales y federales. El plan de agua culmina con recomendaciones detalladas de políticas sobre cómo ayudar a equilibrar las diversas necesidades de agua de Colorado en los próximos años.

El plan proporciona un resumen de las leyes que rigen el uso del agua subterránea, así como la forma en que se maneja y administra el agua subterránea. El plan

también documenta la importancia del agua subterránea en ciertas partes del estado y resume una serie de problemas regionales del agua subterránea documentados con más detalle por las Mesas Redondas de la Cuenca en sus planes individuales de implementación de la cuenca. Algunos de estos problemas locales incluyen: la extracción de agua subterránea no tributaria y no renovable para abastecer el crecimiento municipal en las cuencas de South Platte y Arkansas, así como problemas de sostenibilidad del uso agrícola del agua subterránea en las cuencas de los ríos Republican, Arkansas, South Platte y Rio Grande. Las soluciones locales creativas también ocupan un lugar destacado, con referencia a los distritos innovadores de gestión de aguas subterráneas en el valle de San Luis, el uso conjuntivo en el área metropolitana del sur de Denver (por ejemplo, el uso estratégico y cuidadosamente programado de los suministros de agua superficial y subterránea), y la creciente influencia de la reutilización del agua para estirar los suministros de todas las fuentes. Se hace referencia a otros problemas técnicos,

como la degradación de la calidad del agua específica del sitio y las consideraciones de almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR), pero no se examinan en detalle.

Las recomendaciones sobre aguas subterráneas del Plan de Agua de Colorado se centran en un objetivo medible para el almacenamiento futuro de agua. Ese objetivo es “alcanzar 400 000 acrespies de almacenamiento de agua para administrar y compartir el agua conservada y el rendimiento de [los proyectos planificados] para 2050”. Específicamente, la discusión sobre cómo lograr este objetivo de almacenamiento señala la importancia de utilizar tecnologías nuevas e innovadoras como ASR. Más recientemente, la publicación en 2019 del Análisis y la Actualización Técnica del Plan de Agua de Colorado proporciona una gran cantidad de información actualizada sobre el suministro, la demanda y las posibles brechas futuras de agua de Colorado. Entre otras cosas, este análisis actualizado incorpora datos más detallados de bombeo de agua subterránea de la División de Recursos Hídricos de Colorado.

Almacenamiento de Agua Subterránea

HISTORIA, TERMINOLOGÍA Y OBJETIVOS

El concepto de almacenar agua bajo tierra ha recibido muchos nombres. La recarga de acuíferos, anteriormente conocida como recarga “artificial”, se define como cualquier sistema de ingeniería diseñado para introducir agua y almacenarla en los acuíferos subyacentes, ya sea que el agua se recargue en la superficie o bajo tierra. El almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR, aquifer storage and recovery) agrega el componente de extracción al agua que se almacena, y tanto la inyección como la recuperación se pueden implementar a través del mismo pozo. Muchas sociedades científicas y profesionales de la ingeniería (por ejemplo, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles, la Asociación Nacional de Aguas Subterráneas) han estado promoviendo el término recarga acuífera administrada (MAR, managed aquifer recharge) como un término general para una variedad de tecnologías para colocar agua en el subsuelo. MAR es la recarga intencional de agua a acuíferos adecuados para su posterior recuperación o para lograr beneficios ambientales; el proceso administrado asegura la protección adecuada de la salud humana y el medio ambiente.

Aunque el concepto básico de MAR es simple —a propósito llenar con agua los espacios vacíos de los acuíferos—, las aplicaciones varían considerablemente según el objetivo del proyecto. La mayoría de las aplicaciones MAR son para almacenamiento estacional, a largo plazo o de emergencia de suministros de agua potable. En Colorado el interés reciente en MAR evolucionó a partir de varios factores, incluidos varios años de sequía, problemas de seguridad del suministro de agua desde el 11 de septiembre de 2001, capacidad limitada para construir nuevos embalses de agua superficial, la necesidad de suministros adicionales de agua para nuevos desarrollos, disminuciones documentadas en los niveles de agua de muchos acuíferos y oportunidades de financiamiento legislativo para nuevos proyectos.

Las opciones de fuentes de agua para MAR incluyen: 1) exceso de flujos superficiales legalmente disponibles, 2) escorrentía de aguas pluviales, 3) efluente tratado y 4) aguas producidas, como subproductos de la producción de petróleo y gas.

Los objetivos de la mayoría de las aplicaciones MAR se dividen en una, o una combinación, de las siguientes categorías:

Almacenamiento de Agua

MAR se utiliza como un componente del suministro de agua, incluida la regulación del suministro de agua a corto plazo, el almacenamiento estacional, el almacenamiento a largo plazo (mitigación de la sequía), el suministro de emergencia y el uso conjunto (el uso coordinado de aguas superficiales y subterráneas).

Cumplir con las Obligaciones Legales

Un usuario de agua puede usar agua en un proyecto de MAR para cumplir con las obligaciones legales de desvíos y decretos de agua, como proporcionar agua de aumento, complementar los derechos de agua aguas abajo o facilitar el cumplimiento de los acuerdos interestatales. Esto es común en la cuenca del río South Platte, donde muchos agricultores desvían el agua del río durante la escorrentía de primavera y la canalizan para recargar estanques. El agua se filtra de regreso al río en el otoño, compensando el bombeo de pozos de finales de temporada de los agricultores.

Gestionar / Mitigar la Calidad del Agua

Los procesos físicos, químicos y biológicos en un acuífero tienen el potencial de modificar la calidad del agua. MAR puede aprovechar estos procesos naturales, a través del tratamiento del suelo/acuífero, para mejorar la calidad del suministro de agua, como se aplica en el proyecto Prairie Waters de Aurora.

Restaurar / Proteger Acuíferos

A menos que se mitigue, la extracción excesiva de agua subterránea puede disminuir la utilidad de un acuífero con el tiempo debido a la disminución del nivel del agua. MAR puede mantener la viabilidad a largo plazo de un acuífero restaurando los niveles de agua subterránea, limitando la compactación del acuífero y el hundimiento de la superficie resultante de extracciones excesivas de agua subterránea o mitigando la intrusión de agua salada.

Protección del Medio Ambiente

Como herramienta de gestión del agua, MAR también se puede utilizar para beneficiar entornos sensibles o mitigar la contaminación ambiental manteniendo la hidrología de los humedales, mejorando el hábitat de especies en peligro de extinción o controlando la migración de la contaminación del agua subterránea.

PROYECTOS ACTIVOS DE ASR (ALMACENAMIENTO Y RECUPERACIÓN

DE ACUÍFEROS)

El desarrollo de instalaciones de almacenamiento y recuperación de acuíferos, (ASR, por su siglas en inglés) en los Estados Unidos ha estado en una curva de rápido crecimiento durante los últimos 20 años, con 125 campos de pozos ahora establecidos en más de 20 estados. A noviembre de 2016, Colorado tenía seis diferentes campos de pozos operativos que constaban de 45 pozos ASR. Las pruebas de la tecnología ASR en la cuenca de Denver comenzaron a principios de la década de 1990 en el Distrito de Agua y Saneamiento de Centennial y el Distrito de Agua de Willows. El Distrito de Agua de Willows se asoció con Denver Water para probar ASR en un solo acuífero de Arapahoe durante un período de seis años desde 1991 hasta 1997. El Distrito de Agua y Saneamiento de Centennial inició su programa ASR en 1991 con un solo pozo acuífero en Arapahoe utilizado para evaluar la viabilidad del almacenamiento a largo plazo y de gran volumen de agua tratada y su posterior recuperación. Las pruebas iniciales verificaron que ASR proporcionaría una opción de almacenamiento de agua significativa y de bajo costo sin pérdidas por evaporación. Desde 1991, Centennial ha continuado operando pozos ASR y ha permitido y equipado 25 pozos completados en los acuíferos Denver, Arapahoe y LaramieFox Hills de la cuenca de Denver. A partir de 2019, Centennial había almacenado más de 14 000 acres-pies de agua en los acuíferos debajo de Highlands Ranch, Colorado. Otros distritos municipales dentro de la cuenca de Denver también han implementado ASR. La Consolidated Mutual Water Company en Lakewood perforó y completó seis pozos entre 2004 y 2006 que están diseñados

específicamente para operaciones ASR. Los pozos están adyacentes al embalse Maple Grove y proporcionan almacenamiento subterráneo de agua directamente debajo del embalse. Entre 2005 y 2006, Colorado Springs Utilities equipó dos pozos para ASR, uno en el acuífero de Denver y otro en el acuífero Arapahoe.

La ASR ha evolucionado como una estrategia alternativa de gestión del agua para aumentar el almacenamiento de agua a lo largo de la cordillera frontal. Con la finalización del Proyecto de Infraestructura de Agua y Eficiencia del Suministro (WISE, Water Infrastructure and Supply Efficiency) de Denver y Aurora, otros distritos hídricos del área metropolitana sur de Denver que dependen principalmente del agua subterránea están explorando el uso de ASR. Las entregas de agua potable tratada del proyecto WISE generalmente ocurren durante períodos de baja demanda, por lo que requieren almacenamiento. A partir de 2019, para satisfacer esas necesidades de almacenamiento, el Distrito Metropolitano Meridian, el Distrito Metropolitano Rangeview, el Distrito de Agua y Saneamiento de Inverness y el Distrito de Agua y Saneamiento de Cottonwood estaban

permitiendo y equipando pozos existentes de la cuenca de Denver para ASR. Denver Water también estaba evaluando cómo ASR podría ser parte de sus operaciones de suministro y almacenamiento de agua. En 2018, la División de Recursos Hídricos de Colorado amplió las Reglas de Extracción ASR existentes para incluir no solo los acuíferos de la cuenca de Denver, sino todos los acuíferos no tributarios del estado. El Plan de Agua de Colorado y muchas mesas redondas sobre cuencas, con los grupos de base formados para enfocarse en las necesidades locales de agua en las nueve cuencas fluviales del estado, han identificado a ASR como una forma valiosa de abordar los problemas de suministro y almacenamiento de agua en el futuro.

OPORTUNIDADES DE ALMACENAMIENTO SUBTERRÁNEO

Las actividades relacionadas con ASR en Colorado tienen una larga historia. Almacenar agua bajo tierra fue de interés para la Asamblea General ya en 1959, cuando aprobó el Proyecto de Ley Senatorial 336 para desarrollar criterios para el manejo

y operación adecuados de las reservas de agua subterránea de Colorado. En 1995, el desarrollo de las primeras reglas que rigen la recarga y extracción de acuíferos convirtió a la cuenca de Denver en un sitio potencial para estas operaciones. La reacción a la sequía de 2002 llevó al Servicio Geológico de Colorado (CGS. por su siglas en inglés) a investigar y publicar una evaluación estatal a nivel de reconocimiento de las capacidades de almacenamiento disponibles en los acuíferos aluviales y rocosos del estado. Su informe identifica y clasifica 13 sistemas acuíferos aluviales no consolidados y 24 sistemas acuíferos de lecho rocoso consolidados en todo el estado con capacidades potenciales de almacenamiento de más de 100 000 acres-pies cada uno, aproximadamente del tamaño del embalse Eleven Mile Canyon en las estribaciones al suroeste de Denver.

En 2006, la Asamblea General de Colorado autorizó un estudio de almacenamiento de agua subterránea que se centró en los sistemas acuíferos aluviales y de lecho rocoso en las llanuras orientales. Los acuíferos dentro de las cuencas de los ríos South Platte y Arkansas se dividieron en cuatro regiones para su evaluación: acuíferos

aluviales de la cuenca del río South Platte, del río Arkansas, acuíferos rocosos de la cuenca de Denver y de High Plains y DakotaCheyenne. El estudio concluyó que existen numerosas áreas para el almacenamiento potencial de agua subterránea en acuíferos

aluviales y de lecho rocoso en las cuencas de los ríos South Platte y Arkansas, y que las capacidades de almacenamiento subterráneo disponibles son del orden de decenas a cientos de miles de acres-pies. Las subregiones de mayor puntuación en los sistemas acuíferos aluviales y de lecho rocoso se muestran en la Figura 5.1.

La identificación de opciones de almacenamiento de agua multipropósito fue nuevamente el foco de la Asamblea General en 2016 cuando aprobó la HB16-1256,

FIGURA 5.1 Áreas acuíferas prometedoras en las cuencas de South Platte y Arkansas para el almacenamiento de agua subterránea

Fuentes: CDM 2004a: CDM 2004b: Topper and others 2003

autorizando el Estudio de Almacenamiento del bajo del río South Platte. El estudio identificó 19 sitios de almacenamiento de acuíferos. Seleccionó sitios que estaban ubicados demasiado lejos del tronco principal del río South Platte, que no cumplían con los criterios de capacidad mínima, eran claramente inferiores a otras opciones similares o se consideraban poco prácticos por otras razones. Al final, siete sitios de almacenamiento de acuíferos siguieron siendo candidatos prioritarios. Estos incluyen bajos y altos de los arroyos Lost Creek, Badger/Beaver Creek, Kiowa Creek, y Bijou Creek. En el futuro, estos sitios posiblemente podrían usarse para almacenar agua superficial desviada del río South Platte durante los llamados períodos de “río libre”, cuando hay más agua en el río de la necesaria para satisfacer los derechos de agua existentes. Esa agua podría luego ser canalizada de regreso a los municipios o utilizada localmente por otras entidades. El análisis concluyó que un proyecto ASR da un mayor rendimiento firme y una mejor relación almacenamiento-rendimiento que un depósito de agua superficial de la misma capacidad de almacenamiento.

PROBLEMAS LEGALES

QUE AFECTAN EL ALMACENAMIENTO DE AGUA SUBTERRÁNEA

La doctrina de previa apropiación, establecida por la Constitución de Colorado, proporciona el marco para regular el uso de aguas superficiales y aguas subterráneas tributarias y protege a los titulares sénior de derechos de aguas superficiales de daños que puedan ocurrir debido a desvíos fuera de prioridad.

Por lo tanto, si bien los estudios han documentado tremendas capacidades de almacenamiento en acuíferos aluviales tributarios, la implementación de proyectos de ASR que involucran el bombeo de agua afluente almacenada puede ser impugnada en el tribunal de aguas. Por el contrario, las aguas subterráneas no tributarias, las aguas subterráneas designadas y las aguas subterráneas dentro del sistema acuífero de la cuenca de Denver no están sujetas a la doctrina de la apropiación previa.

Eso deja áreas limitadas en el estado donde se pueden implementar proyectos de ASR sin modificar la ley de aguas de Colorado. En 1995, la Ingeniería Estatal promulgó reglas y regulaciones para

el permiso y uso de aguas recargadas “artificialmente” y extraídas de los acuíferos de la cuenca de Denver. Hasta 2018, estas eran las únicas reglas que regían la extracción de agua almacenada en acuíferos. Como resultado, no existen proyectos de ASR fuera de la cuenca de Denver. Con la aprobación de la HB171076, el Ingeniero Estatal promulgó reglas para expandir las reglas de extracción de la cuenca de Denver a otros acuíferos no tributarios en todo el estado.

Si bien esto abre la puerta a oportunidades fuera de la cuenca de Denver, el estado no ha realizado determinaciones regionales o específicas de acuíferos de aguas subterráneas no tributarias fuera de algunas áreas productoras de petróleo y gas.

La definición legal de agua subterránea no contributiva establece un alto estándar para recibir una determinación no contributiva. Sin embargo, dadas sus características hidrogeológicas, los acuíferos no tributarios se prestan al almacenamiento de agua a largo plazo.

Las cuencas designadas ofrecen la única otra alternativa para proyectos de almacenamiento dentro de acuíferos aluviales no consolidados. Debido al carácter hidrogeológico de los acuíferos no consolidados en estas cuencas y su distinción legal, las cuencas designadas también ofrecen buenas ubicaciones para implementar ASR. La Comisión de Aguas Subterráneas de Colorado ha promulgado recientemente nuevas reglas para los Planes de ASR.

El Papel de ASR en el Futuro Suministro de Agua de Aurora

El sistema de reutilización potable Prairie Waters de Aurora utiliza una variación de ASR: utiliza la recarga y recuperación de acuíferos (ARR, aquifer recharge and recover) en su pretratamiento del agua del río South Platte. Aurora bombea esta agua a través de 23 pozos, extrayendo el agua a través de cientos de pies de arena y grava para limpiar las impurezas. Luego, Aurora continúa emulando la filtración natural de las riberas de los ríos a través de ARR. El agua se bombea a cuencas aluviales revestidas y se extrae en los bordes, exponiendo el agua a una filtración y adsorción adicionales a través de los sedimentos aluviales y ayudando a eliminar los componentes no deseados. A diferencia de la ASR, el agua está en constante movimiento durante todo el proceso y no se almacena en la cuenca.

Aurora está explorando muchas opciones para satisfacer las demandas futuras, incluido el almacenamiento adicional a través de ASR en las cuencas designadas Box Elder y Lost Creek al noreste de la ciudad. Trabajar en una cuenca designada requiere incorporar aportes de un amplio conjunto de partes interesadas, incluidos el estado, las comunidades agrícolas, los usuarios privados e industriales y las entidades municipales. También requiere estudios hidrogeológicos de campo para predecir, monitorear y dar cuenta de la naturaleza transitoria del almacenamiento subterráneo en acuíferos aluviales. Una planificación similar basada en datos está ocurriendo en la cuenca de Denver, donde Aurora está evaluando el uso de pozos existentes para ASR.

Mirando Hacia Adelante

En el futuro, es probable que aumente el papel del agua subterránea en las reservas de agua de Colorado, a medida que la población del estado se expanda y el cambio climático, junto con la notoria variabilidad climática natural de Colorado, hagan que los suministros de agua superficial sean más impredecibles.

En áreas donde se está produciendo la extracción de aguas subterráneas, queda por ver si las medidas ideadas por los usuarios locales de agua para equilibrar su uso tendrán éxito. Los niveles de agua siguen disminuyendo en general en gran parte del acuífero de las altas llanuras. En el valle de San Luis, después de trabajar durante años para reducir su uso y ver una mejora de 350 000 acres-pie en la condición del acuífero, los agricultores allí vieron desaparecer el 70 por ciento de sus ganancias durante el seco verano de 2018. Si no pueden restaurar el acuífero para 2031, enfrentarán un cierre de sus pozos de agua ordenado por el estado. En el futuro, proteger la salud pública de los contaminantes emergentes del agua subterránea, como medicamentos farmacéuticos, productos de cuidado personal, hormonas y otros, representará un desafío sustancial, como lo demuestra la batalla en curso que muchas comunidades de Colorado están librando contra las sustancias por y polifluoroalquilo (PFAS) en su agua potable. Los PFAS son productos químicos industriales ubicuos que se encuentran en todo, desde sartenes antiadherentes hasta muebles y espuma para combatir incendios, y los científicos los han relacionado con una variedad de afecciones de salud, desde bajo peso al nacer hasta cáncer. Después de su descubrimiento en 2016 en el agua subterránea utilizada por las comunidades de Fountain, Security y Widefield al sur de Colorado Springs, muchas otras comunidades de Colorado comenzaron a detectar PFAS en sus suministros de agua. La EPA ha establecido un “nivel de asesoramiento sanitario” mientras sopesa qué tan estrictamente regular estos químicos, dejando que cada distrito de agua y los propietarios de pozos privados analicen y traten su agua voluntariamente.

Para todos los desafíos que se avecinan, también hay muchos puntos brillantes en el futuro del agua subterránea de Colorado. En acuíferos aluviales como la cuenca South

Platte, los proyectos de recarga administrada de acuíferos (MAR, por sus siglas en inglés) han demostrado ser una forma confiable para que los usuarios agrícolas compensen el bombeo de sus pozos al final de la temporada de riego. En 2018, la División de Recursos Hídricos de Colorado adoptó reglas que permiten el desarrollo de proyectos de almacenamiento y recuperación de acuíferos (ASR) en acuíferos no tributarios en todo el estado. Es probable que esto conduzca a la expansión de ASR como una forma de almacenar el exceso de agua de los años húmedos para usarla durante períodos de sequía prolongada, lo que podría beneficiar a municipios e industrias como el petróleo y el gas por igual.

También hay partes del estado donde el uso del agua subterránea puede expandirse

en el futuro. Los acuíferos profundos de la cuenca Piceance cerca de Grand Junction en el oeste de Colorado contienen importantes recursos de agua subterránea, que han permanecido relativamente sin explotar debido a su profundidad y la abundante agua superficial del río Colorado y sus afluentes. Sin embargo, abundan las amenazas a esas aguas superficiales: se proyecta que la población de la ladera occidental crecerá más, en términos porcentuales, que cualquier otra región del estado a mediados de siglo, y se proyecta que el caudal del río Colorado disminuirá sustancialmente en las próximas décadas debido al cambio climático. En el futuro, los municipios de la ladera occidental pueden recurrir cada vez más al agua subterránea para saciar la sed de sus crecientes poblaciones.

Glosario

Acuífero. Depósito geológico que contiene suficiente material permeable saturado para almacenar y transmitir agua subterránea y para producir cantidades significativas de agua a pozos y manantiales.

Acuífero confinado. Un acuífero que está delimitado por arriba y por abajo por material impermeable. Debido a la presión creada, el nivel del agua en un pozo perforado en un acuífero confinado se elevará por encima de la parte superior del acuífero y, en algunos casos, por encima de la superficie terrestre.

Acuífero no confinado. Un acuífero que no está limitado por encima por una capa impermeable; los niveles de agua en los pozos cribados en un acuífero no confinado coinciden con la elevación del nivel freático.

Agotamiento de la corriente. La captura de parte del flujo de agua subterránea ambiental, mediante un pozo de bombeo, que se habría descargado como flujo base a la corriente y/o induciendo o aumentando la filtración directamente desde el lecho de la corriente.

Agua subterránea No-No tributaria.

Agua subterránea de la cuenca de Denver, cuya extracción agotará el flujo de un arroyo natural a una tasa anual de más de una décima parte del uno por ciento de la tasa anual de extracción.

Agua subterránea no tributaria. Agua subterránea fuera de los límites de cualquier cuenca de agua subterránea designada, cuya extracción no agotará, dentro de 100 años, el flujo de una corriente natural a una tasa anual superior a la décima parte del uno por ciento de la tasa anual de extracción.

Aguas subterráneas tributarias. Toda agua subterránea conectada hidráulicamente a una corriente superficial, cuyo bombeo tendría un efecto medible en la corriente superficial dentro de los 100 años.

Almacenamiento y Recuperación de Acuíferos (ASR, aquifer storage and recovery). La colocación de agua, en condiciones controladas, en acuíferos para su almacenamiento y posterior

recuperación. Recientemente, el término Recarga Administrada de Acuíferos se está adoptando como un término general para dar cabida a diversas tecnologías de recarga y recuperación e incluir consideraciones sobre la calidad del agua.

Arcilla de aluvión, limo, arena y grava depositados durante el tiempo geológico reciente por un arroyo u otro cuerpo de agua corriente como sedimento clasificado o semiclasificado.

Conductividad Hidráulica. Factor de proporcionalidad en la ecuación de Darcy que relaciona la velocidad del flujo con el gradiente hidráulico que tiene unidades de longitud por unidad de tiempo. Una propiedad del medio poroso y el fluido (contenido de agua del medio).

Consolidación. Proceso mediante el cual los materiales agregados sueltos o blandos se convierten en rocas firmes y coherentes.

Contaminación. La presencia de un constituyente o elemento indeseable que no ocurre naturalmente en el agua o que ocurre en una cantidad que presenta un riesgo para la salud.

Derechos de Agua decretados. Derechos de agua que han sido determinados y emitidos oficialmente por el tribunal definiendo la prioridad, monto, uso y ubicación del derecho de agua.

Drenaje de escorrentía o descarga de inundación que deja un área como agua superficial que ingresa a ríos, lagos o embalses.

Formación geológica. Un cuerpo de roca identificado por características líticas y posición estratigráfica que se puede mapear en la superficie terrestre o rastrear en el subsuelo.

Fuerzas Tectónicas. Son las fuerzas geológicas que surgen del movimiento de las placas tectónicas de la Tierra y que dan forma a su corteza.

Nivel freático. (water table). Una línea de demarcación fluctuante entre la zona insaturada y la saturada que forma un

acuífero. Puede subir o bajar dependiendo de las tendencias de precipitación.

No consolidado. Un sedimento que está dispuesto de manera suelta o sin estratificar, o cuyas partículas no están cementadas entre sí.

Permeabilidad. Descripción de la facilidad con la que un fluido puede moverse a través de un medio poroso. Porosidad. Fracción del volumen aparente de un material que consiste en espacio poroso. La porosidad determina la capacidad de una formación rocosa para absorber y almacenar agua subterránea.

Pozos exentos. Pozos para los cuales el permiso limita la velocidad de bombeo a no más de 15 galones por minuto que están exentos de la administración de derechos de agua bajo el sistema prioritario.

Pozos no exentos. Aquellos pozos que se rigen por el sistema de prioridad y pueden reducirse si no se incluyen en un plan de aumento aprobado.

Rocas cristalinas. Un término inexacto pero conveniente que designa una roca ígnea o metamórfica cuyas partículas minerales tienen una estructura cristalina, a diferencia de una roca sedimentaria compuesta de granos individuales.

Rocas sedimentarias. Roca resultante de la consolidación de sedimentos sueltos que se han acumulado en capas o se han formado por precipitación a partir de una solución.

Sostenibilidad. Desarrollo y uso de las aguas subterráneas de manera que puedan mantenerse por tiempo indefinido sin causar consecuencias ambientales, económicas o sociales inaceptables.

Zona insaturada. También conocida como la zona vadosa, esta es el área de suelo o roca justo por encima del nivel freático.

Zona saturada. Una zona subsuperficial en la que todos los intersticios están llenos de agua a una presión superior a la atmosférica.

Recursos

RECURSOS PARA PROPIETARIOS DE POZOS

Fundamentos de las Aguas Subterráneas, Asociación Nacional de Aguas Subterráneas (Groundwater Fundamentals, National Ground Water Association) ngwa.org/what-is-groundwater/About-groundwater

Sitio web para propietarios de pozos, Asociación Nacional de Aguas Subterráneas, (National Ground Water Association) wellowner.org

El agua subterránea y el Propietario Rural (Ground Water and the Rural Homeowner), Roger M. Waller pubs.usgs.gov/gip/gw_ruralhomeowner

Reglas de construcción de pozos de agua, División de Recursos Hídricos de Colorado, (Water Well Construction Rules, Colorado Division of Water Resources) dnrweblink.state.co.us/dwr/0/edoc/3553067/DWR_3553067.pdf?searchid=f1f7845d-ab97-4975-bc22-a375385bc30a

FUENTES DE DATOS DE MONITOREO DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

Red Nacional de Monitoreo de Aguas Subterráneas, (National Ground-Water Monitoring Network) cida.usgs.gov/ngwmn

Sistemas de Apoyo a la Toma de Decisiones de Colorado, (Colorado’s Decision Support Systems) dwr.state.co.us/Tools

RECURSOS Y PUBLICACIONES ADICIONALES

Sostenibilidad de los Recursos Hídricos Subterráneos, (Sustainability of Ground-Water Resources), Alley, W.M., Reilly, T.E., y Franke, O.L., U.S. Geological Survey Circular 1186 (1999). - (Circular 1186 del Servicio Geológico de EE.UU. ,1999).

Atlas de Aguas Subterráneas de Colorado, (Colorado Groundwater Atlas), Barkmann, P.E., Broes, L.D., Palkovic, M.J.,Hopkins, J.C., Swift Bird, K., Sebol, L.A., y Scot Fitzgerald, F., ON-010. coloradogeologicalsurvey.org/water/colorado-groundwater-atlas (2020).

Guía de Permisos de Pozos, Derechos de Agua y Administración del Agua de Colorado, 2012, (Guide to Colorado Well Permits, Water Rights, and Water Administration, 2012) Colorado Department of Natural Resources Division of Water Resources, (Departamento de Recursos Naturales de Colorado División de Recursos Hídricos).

CSU Water Center, Aquifer Storage and Recovery, Colorado Water July/August 2017 (2017).(Centro del Agua de CSU, Almacenamiento y Recuperación de Acuíferos).

Consumo estimado de agua en los Estados Unidos en 2015, (Estimated Use of Water in the United States in 2015), Dieter, C.A., Maupin, M.A., Caldwell, R.R., Harris, M.A., Ivahnenko, T.I., Lovelace, J.K., Barber, N.L., y Linsey, K.S., U.S. Geological Survey Circular 1441 (2018).

Mensajes en Piedra: La colorida geología de Colorado, 2003, (Messages in Stone: Colorado’s Colorful Geology, 2003). Matthews, V.,MemorandoTareas 1 y 2 Suministro de Agua Subterránea del Condado de Elbert y Modelado del USGS, Apéndice A en Forsgren y Asociados, junio de 2018 Estudio de Suministro de Agua Rural del Condado de Elbert, (McGrane Water Engineering, llc., Memorandum—Tasks 1 and 2 Elbert County Groundwater Supply and USGS Modeling, Appendix A in Forsgren and Associates, June, 2018 Elbert County Rural Water Supply Study, 2018).

Disponibilidad de Agua Subterránea del Sistema Acuífero de la Cuenca de Denver, (Groundwater Availability of the Denver Basin Aquifer System), Paschke, S.S., U.S. Geological Survey Professional Paper 1770 (2011) Documento Profesional 1770 del Servicio Geológico de EE. UU.).

Tabla de estratigrafía de Colorado. Serie de mapas MS-53, (Colorado Stratigraphy Chart. Map Series MS-53), Raynolds, R.G., Hagadorn, J.W.. Colorado Geological Survey and the Denver Museum of Nature & Science (2017). (Servicio Geológico de Colorado y Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver, 2017).

Aguas subterráneas y superficiales: un recurso único, (Ground Water and Surface Water: A Single Resource) Winter, T.C., Harvey, J.W., Franke, O.L., and Alley, W.M.,, U.S. Geological Survey Circular 1139 (1998). (Circular 1139 del Servicio Geológico de EE.UU.).

La publicación de la Guía de la Comunidad sobre el Agua Subterránea de Colorado de Water Education Colorado es posible gracias al generoso apoyo de los siguientes patrocinadores: