Numerische Bilanzierung des regionalen Tiefenwassers, einer wichtige Grundwasserkomponente im semiariden San Luis Potosí Becken (Zentralmexiko)

Lisa Krienen1, Thomas R. Rüde1, Antonio Cardona2
1 RWTH Aachen, Lehr- und Forschungsgebiet Hydrogeologie
2 Earth Sciences, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, Mexico

O 11.5 in Beiträge zur Hydrogeologie Südamerikas und Afrikas

23.03.2018, 10:45-11:00, 1

San Luis Portosí (SLP) ist eine prosperierende Großstadt auf dem semiariden mexikanischen Hochplateau, in der in der letzten Dekade einige Neuansiedlungen europäischer und amerikanischer Konzerne, insbesondere der Automobilbranche, erfolgten. Damit sind zu den klassischen Akteuren, v.a. aus der Landwirtschaft, neue Erfordernisse für die Wasserversorgung eingetreten, die unter den gegebenen hydrogeologischen Bedingungen aus einer tiefen Grundwasserressource gedeckt werden. Seit den 1960er Jahren ist eine Absenkung der Grundwasseroberfläche um 0.6 – 1.8 m a-1 festzustellen, die sich voraussichtlich verstärken wird.

Das ca. 500 m tiefe Becken wird aus tertiären und quartären Sedimenten über tertiären Vulkaniten aufgebaut. Über einen größeren Bereich im SW sind zwei Grundwasserstockwerke ausgebildet, die durch Auskeilen des Trenners im NE und N des Beckens die Stockwerke vereint. Grundsätzlich wurde aus hydrochemischen Daten (T, F-, Li+) ein regionales, vermutlich frühholozän gebildetes Tiefenwasser als wichtige Komponente der Grundwasserbilanz des Beckens festgestellt (CARRILLO-RIVERA et al. 2002; Rivera Armendariz 2016; siehe auch BANNING et al., dieser Band).

Aufbauend auf einer möglichst umfassenden (hydro-)geologischen Auswertung wurde ein neues dreidimensionales instationäres, numerisches Strömungsmodell entwickelt, das gegenüber früheren Bearbeitungen, z.B. Flores-Márquez et al. (2011), López Álvarez (2012), beide Grundwasserstockwerke in einem hohen Detailierungsgrad enthält.

Die numerische Grundwasserbilanz berechnet das  zutretende, regionale Tiefenwasser auf ein jährliches Volumen von 75 Mio. m3 a-1. Es ist damit die wichtigste Grundwasserkomponente verglichen z.B. zum intermediären Zustrom aus den Bergen am SE-Rand des Beckens (23 Mio. m3 a-1). Rund 10 Mio. m3 a-1 werden dem Speichervorrat entnommen. Dieser Wert wird sich in den kommenden Jahrzehnten deutlich erhöhen.

Von wasserwirtschaftlicher Bedeutung ist gleichermaßen die interne Bilanz zwischen dem flachen und tiefen Grundwasserleiter im Becken: Die Grundwasserentnahme aus dem tiefen Grundwasserleiter von ca. 129 Mio. m3 a-1 bewirkt einen Zustrom von 49 Mio. m3 a-1 aus dem oberen Aquifer. Dies erfolgt durch ungenügend gedichtete Brunnenringräume, Durchsickerung des Grundwasserhemmers und bei Auskeilen des Trenners v.a. im N und NW des Beckens. Dadurch wird zwar die Grundwasserentnahme aus dem tiefen, überbeanspruchten Grundwasserleiter etwas ausgeglichen, jedoch ist dieses Wasser, aufgrund anthropogener Belastungen, von schlechter Qualität.

Infolgedessen ist die Wasserversorgung im Becken von San Luis Potosí nicht nur durch die sinkenden Grundwasserstände in einer schwierigen Situation, sondern auf ein Grundwasser angewiesen, dass von oben anthropogen und aus dem regionalen Tiefenwasser geogen mit unerwünschten Stoffen belastet wird.



BANNING, A.; CARDONA, A.; CARRILLO-RIVERA, J.J.; AGUILLÓN-ROBLES, A.; RÜDE, T.R. (2018): Fluorid in intensiv genutzten Grundwässern Zentralmexikos: Quellen, Kontrollmechanismen, Entwicklung. – dieser Band.

CARRILLO-RIVERA, J.J.; CARDONA, A.; EDMUNDS, W.E. (2002): Using extraction regime and knowledge of hydrogeological conditions to control high-fluoride concentration in obtained groundwater: San Luis Potosí basin, Mexico. – J. Hydrol., 261: 24-47.

FLORES-MÁRQUEZ. E. L.; KOHN LEDESMA, I.; ARANGO-GALVÁN, A. (2011): Sustainable geohydrological model of San Luis Potosí aquifer, Mexico. – Geofísica Internacional, 50(4): 425–438.

LÓPEZ ÁLVAREZ, B.; RAMOS-LEAL, J. A.; MORAN-RAMÍREZ, J.; CARDONA BENAVIDES, A.; HERNÁNDEZ GARCIA, G. (2013): Origen de la calidad del agua del acuífero colgado y su relación con los cambios de uso de suelo en el Valle de San Luis Potosí. – Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, 65(1): 9–26.

RIVERA-ARMENDARIZ, C. A. (2016): Geoquímica y datación de sistemas de flujo de aguas subterránea: cuencas de San Luis Potosí, Matehuala y Lagunas de Mayran Viesca y Sierra de Rodríguez. – Master thesis. Universidad Autónoma de San Luis Potosí (Facultad de Ingeniería), 162 p.



Export as iCal: Export iCal