Modelización hidrogeológica para la prevención de subpresiones en la solera de una celda de seguridad para el almacenamiento de residuos de alta toxicidad

Abstract

El objetivo principal de esta investigación es la modelización hidrogeológica del acuífero subyacente al área del vertedero de Bailín, problema medioambiental de gran importancia por almacenar lindano, compuesto tóxico que se ha infiltrado hasta el río Gallego. Estas aguas son utilizadas en actividades agrícolas y domésticas, por lo que resulta importante evitar que los residuos tóxicos alcancen el río en concentraciones elevadas como ocurrió en el año 2014. Por ello, es necesario evaluar el diseño de una nueva celda de seguridad que permita trasladar los residuos y mantener el nivel freático 5 metros por debajo de éste. La zona de estudio se encuentra en la localidad de Sabiñánigo en España, y se enmarca en una depresión moldeada por la Sierra de San Pedro. El acuífero en cuestión se encuentra dentro de la unidad “facies Bailín”, litológicamente constituida por lutitas y limolitas rojas, además de presentar intercalaciones de capas de areniscas y conglomerado de mayor permeabilidad y porosidad. Hidrogeológicamente el acuífero se encuentra no confinado, funcionando el río Gallego y los arroyos de Bailín como salida del volumen de agua que entra a través de la recarga. Para el desarrollo de esta investigación experimental, se utilizó el programa informático Modflow, creado por el United States Geological Survey, que, junto a la cartografía geológica, el mapa topográfico y los parámetros hidrogeológicos del entorno permite la construcción de un modelo hidrogeológico digital para su simulación. Una vez construido el modelo digital, se procedió a realizar la calibración en régimen permanente considerando nulo el coeficiente de almacenamiento, obteniéndose un error en términos absoluto de 2,4 metros de nivel freático en los 16 de 21 sondeos evaluados, 5 de estos presentaron discrepancias dada la incertidumbre del medio litológico, por lo que razonadamente se descartaron de la evaluación para así, dar por finalizada la calibración en régimen permanente. Posteriormente, fue realizado la calibración del modelo en régimen transitorio en 5 sondeos con mediciones del nivel freático a lo largo del tiempo, reproduciéndose la piezometría aceptablemente a la realidad observada en campo. Finalmente, después de realizarse el análisis de sensibilidad a los parámetros hidrogeológicos que intervienen en el sistema hidrogeológico, se simuló por un año en condiciones desfavorables de recarga el diseño de la celda de seguridad de Bailín compuesta por drenes superficiales y profundos. Ésta resultó insuficiente para cumplir con el objetivo de 5 metros del nivel freático por debajo del vaso de la celda, por eso, fue necesario modelizar un sistema de drenaje activo compuesto por 5 pozos dispuestos alrededor de la celda de seguridad. Para lograr el objetivo, los pozos deben extraer agua a una tasa de 40 m3/día el primer mes para alcanzar el nivel freático requerido y luego extraer a una tasa de 16,5 m3/día para mantener dicho nivel, de manera que incluso con un fallo hipotético de las zanjas de drenaje profundas, el diseño de los pozos de bombeo cumplirá el objetivo de seguridad de acuerdo con la modelización de esta investigación.