The thermal mineral water of Peñón de los Baños spa (Mexico City) has been used for over 500 year... more The thermal mineral water of Peñón de los Baños spa (Mexico City) has been used for over 500 years starting in pre-Hispanic times and is famous for the treatment of various pathologies. It has a temperature of 45 °C, which is rich in HCO3-, and its main trace elements are B, Li and Fe, which confers healing effects. Concerns about the sustainability of this important spa have motivated this study to understand the thermal system, possible hydraulic and hydrochemical changes over time and its implications. Stable water isotope data indicate that the thermal water sources originate from local precipitation at Sierra de las Cruces with a recharge elevation of approximately 2770 m above sea level. The recharged water percolates through volcanic and carbonate rock formations and ascends via fault structure conduits, where it eventually is extracted 25 km downstream in Peñon de los Baños. During the gravity-driven deep circulation of up to 4.9 km, the groundwater is heated up to 136-160 °C. A comparison of past and current water levels and water chemical analyses indicates a water table drop and few variations in the chemical composition, confirming the presence of anthropic impact on water quality. Due to the heavy groundwater extractions in Mexico City, the spring water flow has ceased, and water must be pumped now from a 203-m deep well. In addition, the concentration of bicarbonate, sodium and chloride has been reduced by half since the onset of groundwater development. The therapeutic effects of this thermal mineral water are at risk due to the alteration of the chemical signature. However, new and different therapeutical uses may prevent a future deterioration or closure of this historically important thermal spa. It is crucial to establish a monitoring program of the thermal mineral water and reducing or minimizing nearby urban extractions which tap the regional flow component to preserve the properties of the thermal water.
The present long-term (1993–2013) study was aimed at identifying the effects of global change on ... more The present long-term (1993–2013) study was aimed at identifying the effects of global change on the environmental characteristics and the plankton community of the tropical, high-altitude Lake Alchichica, Puebla, Mexico. We found no statistically significant increasing trend in air temperature, but an increase from 2002 to 2013, and interannual variability in the meteorological variables. Accordingly, the water temperature rose from 1993 to 2003 and remained similar until 2013. Nonetheless, on a longer-term (1966-2018), longer than the period considered in the present study, air and water temperatures showed an increasing trend in the range considered indicative of climate change. The lake displayed a characteristic warm monomictic thermal pattern but exhibited interannual variability. The planktonic community composition and structure remained similar. The small chlorophytes (e.g., Monoraphidium minutum) dominated the phytoplankton abundance, while the large diatom Cyclotella alch...
Background. The concept of "environmental flow" is defined as hydrologic regimes that are require... more Background. The concept of "environmental flow" is defined as hydrologic regimes that are required to sustain ecosystem health and functions in rivers. In Mexico, it has become an important topic, not least because a 2012 legal standard (NMX-AA-159-SCFI-2012), establishes procedures for determining instream flow requirements. Goals. The aim of this paper is to propose an acceptable environmental flow requirement for a regulated river segment in the Duero River Basin in, Michoacan, Mexico. Methods. Of the many methods of establishing environmental flows in rivers, this article is concerned with the habitat simulation method. This is based on the IFIM theoretical framework and the PHABSIM mathematical model, by which the WUA-Q curves were obtained for five species of fish. Results. From these curves, we determined that the Goodea atripinnis species has the greater habitat area and reached a maximum of 4338 m 2 /km for a flow of 5 m 3 /s; Alloophorus robustus maintained a constant habitat of 2000 m 2 /km between flow rates of 5 to 15 m 3 /s. With smaller area, Menidia jordani had a maximum habitat of 1323 m 2 /km for 4.5 m 3 /s; and with WUA less than 500 m 2 /km the curves of the species Algansea tincella and Aztecula sallaei were obtained. Conclusions. The average regulation in March and April was 3.61 and 3.44 m 3 /s and with the EFR proposal it was 5.11 and 5.00 m 3 /s for March and April, respectively. In general, the monthly environmental regime is to maintain 80% of the natural flow regime, generating an increase in habitat during the dry season of 24% for A. robustus and 23% for A. sallaei.
El principal campo de pozos para el abastecimiento de agua potable en la ciudad de Merida, es la ... more El principal campo de pozos para el abastecimiento de agua potable en la ciudad de Merida, es la planta Merida I, localizada al sur de la ciudad. El uso del suelo es principalmente agricola y pecuario, por lo que se consideran fuentes potenciales de contaminacion al agua subterranea. Se determinaron los nitratos y los coliformes fecales, asi como las direcciones preferenciales del flujo subterraneo y las areas de influencia de los pozos, por medio del programa Wellhead Protection Area. Los resultados mostraron: que se tienen dos direcciones preferenciales del flujo; que la concentracion de nitratos cumple con el valor establecido por la norma oficial mexicana; que la densidad de coliformes fecales se incremento durante la temporada de lluvias; y tambien, que el area de influencia de los pozos es de aproximadamente 4500 m. La delineacion de una zona de proteccion hidrogeologica, se sugiere para proteger la unica fuente de abastecimiento.
La estratigrafía del pozo profundo San Lorenzo Tezonco registra una intensa actividad volcánica e... more La estratigrafía del pozo profundo San Lorenzo Tezonco registra una intensa actividad volcánica en la Cuenca de México y alrededores durante los últimos 20.1 Ma. La columna litológica de 2008 metros de profundidad está dominada por material volcánico, ya sea como flujos de lava o depósitos piroclásticos (97 %) y solamente los 70 metros más superficiales están constituidos por depósitos lacustres (3 %). Con base en descripciones de campo y análisis de laboratorio (petrografía, geoquímica de roca total y fechamientos radiométricos), fue posible reconocer cuatro paquetes litológicos a lo largo del pozo, los cuales fueron correlacionados con rocas expuestas en superficie. La parte inferior del pozo está representada por rocas pertenecientes a la Formación Tepoztlán (876-2008 m de profundidad) que varían en composición de andesita basáltica a riolita y con edades de 13 a 20.1 Ma. En superficie esta formación aflora alrededor de los poblados de Malinalco y Tepoztlán. Entre las profundidades de 581 y 875 m, se encuentran rocas interpretadas como parte de la Sierra de las Cruces, con una composición de andesita a dacita y edades entre 0.9 y 5 Ma. Hacia la parte superior del pozo (510-580 m) aparecen rocas volcánicas interpretadas como parte del Cerro de la Estrella, de composición andesítica y fechadas en 0.25 Ma. El último paquete de material volcánico encontrado en el pozo fue interpretado como parte de la Sierra Santa Catarina (70-120 m) de composición andesítico-basáltica, con edades inferiores a 0.25 Ma, probablemente del Holoceno. Los depósitos lacustres coronan la columna estratigráfica, con edades de hasta 34 mil años. Adicionalmente, se concluye que las rocas pertenecientes a la Formación Xochitepec, que aflora alrededor de Xochimilco, en la ciudad de México, son de 1.23 a 1.66 Ma de edad, y no del Oligoceno como se había propuesto en trabajos previos. Estas nuevas edades junto con la composición química permiten correlacionar a rocas de Xochitepec con la Sierra de las Cruces.
Se presenta un análisis de las pruebas de bombeo escalonadas en el pozo San Lorenzo Tezonco (SLT)... more Se presenta un análisis de las pruebas de bombeo escalonadas en el pozo San Lorenzo Tezonco (SLT) localizado en la Ciudad de México y que alcanzó 2008 m de profundidad. Los parámetros hidrogeológicos y los parámetros correspondientes a las pérdidas de carga hidráulica debidas al pozo son estimados mediante inversión. Los resultados de las pruebas ilustran claramente el efecto del desarrollo mediante el bombeo donde la eficiencia del pozo se incrementa durante el desarrollo y durante las pruebas de aforo posteriores. Por otra parte, los valores de conductividad hidráulica y almacenamiento específico obtenidos en este trabajo son los primeros valores reportados en la literatura para la Cuenca de México correspondientes a las formaciones profundas entre 1176 y 2008 m de profundidad y que son representativos de una escala de cientos de metros. Estos valores pueden ser utilizados como parámetros iniciales en la calibración de modelos regionales de flujo de agua subterránea en la Cuenca de México. Adicionalmente, los parámetros del acuífero y del pozo SLT proporcionan valores de referencia útiles para planear aforos y el diseño constructivo de pozos de condiciones similares. Palabras clave: Ciudad de México, hidrogeología, formaciones profundas, eficiencia hidráulica, estimación de parámetros, prueba de bombeo escalonada.
Factores que influyen en las fuentes de abastecimiento de agua potable a la Ciudad de México 410 ... more Factores que influyen en las fuentes de abastecimiento de agua potable a la Ciudad de México 410 / Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana / 2016 410
More than 21 million people live within the Basin of Mexico. Water is the main concern of this la... more More than 21 million people live within the Basin of Mexico. Water is the main concern of this large population, where groundwater has been intensively exploited, leading to subsidence and fracturing of the ground. It is for this reason that it’s very important to understand the behavior of groundwater flow system components. This knowledge can help to more effectively manage water use and conserve the recharge zones. The main purpose of this study is to identify and characterize the components of groundwater flow system. Cluster analysis was used to classify 303 groundwater samples into groups. The groups show that chemical concentrations increase along the trajectories of groundwater flow. We describe these groups and identify three components in the flow system; the upper zone, the intermediate zone and the inferior zone. Different water management policies are suggested for each system component, because they have different response times to the actions taken in their use and co...
The thermal mineral water of Peñón de los Baños spa (Mexico City) has been used for over 500 year... more The thermal mineral water of Peñón de los Baños spa (Mexico City) has been used for over 500 years starting in pre-Hispanic times and is famous for the treatment of various pathologies. It has a temperature of 45 °C, which is rich in HCO3-, and its main trace elements are B, Li and Fe, which confers healing effects. Concerns about the sustainability of this important spa have motivated this study to understand the thermal system, possible hydraulic and hydrochemical changes over time and its implications. Stable water isotope data indicate that the thermal water sources originate from local precipitation at Sierra de las Cruces with a recharge elevation of approximately 2770 m above sea level. The recharged water percolates through volcanic and carbonate rock formations and ascends via fault structure conduits, where it eventually is extracted 25 km downstream in Peñon de los Baños. During the gravity-driven deep circulation of up to 4.9 km, the groundwater is heated up to 136-160 °C. A comparison of past and current water levels and water chemical analyses indicates a water table drop and few variations in the chemical composition, confirming the presence of anthropic impact on water quality. Due to the heavy groundwater extractions in Mexico City, the spring water flow has ceased, and water must be pumped now from a 203-m deep well. In addition, the concentration of bicarbonate, sodium and chloride has been reduced by half since the onset of groundwater development. The therapeutic effects of this thermal mineral water are at risk due to the alteration of the chemical signature. However, new and different therapeutical uses may prevent a future deterioration or closure of this historically important thermal spa. It is crucial to establish a monitoring program of the thermal mineral water and reducing or minimizing nearby urban extractions which tap the regional flow component to preserve the properties of the thermal water.
The present long-term (1993–2013) study was aimed at identifying the effects of global change on ... more The present long-term (1993–2013) study was aimed at identifying the effects of global change on the environmental characteristics and the plankton community of the tropical, high-altitude Lake Alchichica, Puebla, Mexico. We found no statistically significant increasing trend in air temperature, but an increase from 2002 to 2013, and interannual variability in the meteorological variables. Accordingly, the water temperature rose from 1993 to 2003 and remained similar until 2013. Nonetheless, on a longer-term (1966-2018), longer than the period considered in the present study, air and water temperatures showed an increasing trend in the range considered indicative of climate change. The lake displayed a characteristic warm monomictic thermal pattern but exhibited interannual variability. The planktonic community composition and structure remained similar. The small chlorophytes (e.g., Monoraphidium minutum) dominated the phytoplankton abundance, while the large diatom Cyclotella alch...
Background. The concept of "environmental flow" is defined as hydrologic regimes that are require... more Background. The concept of "environmental flow" is defined as hydrologic regimes that are required to sustain ecosystem health and functions in rivers. In Mexico, it has become an important topic, not least because a 2012 legal standard (NMX-AA-159-SCFI-2012), establishes procedures for determining instream flow requirements. Goals. The aim of this paper is to propose an acceptable environmental flow requirement for a regulated river segment in the Duero River Basin in, Michoacan, Mexico. Methods. Of the many methods of establishing environmental flows in rivers, this article is concerned with the habitat simulation method. This is based on the IFIM theoretical framework and the PHABSIM mathematical model, by which the WUA-Q curves were obtained for five species of fish. Results. From these curves, we determined that the Goodea atripinnis species has the greater habitat area and reached a maximum of 4338 m 2 /km for a flow of 5 m 3 /s; Alloophorus robustus maintained a constant habitat of 2000 m 2 /km between flow rates of 5 to 15 m 3 /s. With smaller area, Menidia jordani had a maximum habitat of 1323 m 2 /km for 4.5 m 3 /s; and with WUA less than 500 m 2 /km the curves of the species Algansea tincella and Aztecula sallaei were obtained. Conclusions. The average regulation in March and April was 3.61 and 3.44 m 3 /s and with the EFR proposal it was 5.11 and 5.00 m 3 /s for March and April, respectively. In general, the monthly environmental regime is to maintain 80% of the natural flow regime, generating an increase in habitat during the dry season of 24% for A. robustus and 23% for A. sallaei.
El principal campo de pozos para el abastecimiento de agua potable en la ciudad de Merida, es la ... more El principal campo de pozos para el abastecimiento de agua potable en la ciudad de Merida, es la planta Merida I, localizada al sur de la ciudad. El uso del suelo es principalmente agricola y pecuario, por lo que se consideran fuentes potenciales de contaminacion al agua subterranea. Se determinaron los nitratos y los coliformes fecales, asi como las direcciones preferenciales del flujo subterraneo y las areas de influencia de los pozos, por medio del programa Wellhead Protection Area. Los resultados mostraron: que se tienen dos direcciones preferenciales del flujo; que la concentracion de nitratos cumple con el valor establecido por la norma oficial mexicana; que la densidad de coliformes fecales se incremento durante la temporada de lluvias; y tambien, que el area de influencia de los pozos es de aproximadamente 4500 m. La delineacion de una zona de proteccion hidrogeologica, se sugiere para proteger la unica fuente de abastecimiento.
La estratigrafía del pozo profundo San Lorenzo Tezonco registra una intensa actividad volcánica e... more La estratigrafía del pozo profundo San Lorenzo Tezonco registra una intensa actividad volcánica en la Cuenca de México y alrededores durante los últimos 20.1 Ma. La columna litológica de 2008 metros de profundidad está dominada por material volcánico, ya sea como flujos de lava o depósitos piroclásticos (97 %) y solamente los 70 metros más superficiales están constituidos por depósitos lacustres (3 %). Con base en descripciones de campo y análisis de laboratorio (petrografía, geoquímica de roca total y fechamientos radiométricos), fue posible reconocer cuatro paquetes litológicos a lo largo del pozo, los cuales fueron correlacionados con rocas expuestas en superficie. La parte inferior del pozo está representada por rocas pertenecientes a la Formación Tepoztlán (876-2008 m de profundidad) que varían en composición de andesita basáltica a riolita y con edades de 13 a 20.1 Ma. En superficie esta formación aflora alrededor de los poblados de Malinalco y Tepoztlán. Entre las profundidades de 581 y 875 m, se encuentran rocas interpretadas como parte de la Sierra de las Cruces, con una composición de andesita a dacita y edades entre 0.9 y 5 Ma. Hacia la parte superior del pozo (510-580 m) aparecen rocas volcánicas interpretadas como parte del Cerro de la Estrella, de composición andesítica y fechadas en 0.25 Ma. El último paquete de material volcánico encontrado en el pozo fue interpretado como parte de la Sierra Santa Catarina (70-120 m) de composición andesítico-basáltica, con edades inferiores a 0.25 Ma, probablemente del Holoceno. Los depósitos lacustres coronan la columna estratigráfica, con edades de hasta 34 mil años. Adicionalmente, se concluye que las rocas pertenecientes a la Formación Xochitepec, que aflora alrededor de Xochimilco, en la ciudad de México, son de 1.23 a 1.66 Ma de edad, y no del Oligoceno como se había propuesto en trabajos previos. Estas nuevas edades junto con la composición química permiten correlacionar a rocas de Xochitepec con la Sierra de las Cruces.
Se presenta un análisis de las pruebas de bombeo escalonadas en el pozo San Lorenzo Tezonco (SLT)... more Se presenta un análisis de las pruebas de bombeo escalonadas en el pozo San Lorenzo Tezonco (SLT) localizado en la Ciudad de México y que alcanzó 2008 m de profundidad. Los parámetros hidrogeológicos y los parámetros correspondientes a las pérdidas de carga hidráulica debidas al pozo son estimados mediante inversión. Los resultados de las pruebas ilustran claramente el efecto del desarrollo mediante el bombeo donde la eficiencia del pozo se incrementa durante el desarrollo y durante las pruebas de aforo posteriores. Por otra parte, los valores de conductividad hidráulica y almacenamiento específico obtenidos en este trabajo son los primeros valores reportados en la literatura para la Cuenca de México correspondientes a las formaciones profundas entre 1176 y 2008 m de profundidad y que son representativos de una escala de cientos de metros. Estos valores pueden ser utilizados como parámetros iniciales en la calibración de modelos regionales de flujo de agua subterránea en la Cuenca de México. Adicionalmente, los parámetros del acuífero y del pozo SLT proporcionan valores de referencia útiles para planear aforos y el diseño constructivo de pozos de condiciones similares. Palabras clave: Ciudad de México, hidrogeología, formaciones profundas, eficiencia hidráulica, estimación de parámetros, prueba de bombeo escalonada.
Factores que influyen en las fuentes de abastecimiento de agua potable a la Ciudad de México 410 ... more Factores que influyen en las fuentes de abastecimiento de agua potable a la Ciudad de México 410 / Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana / 2016 410
More than 21 million people live within the Basin of Mexico. Water is the main concern of this la... more More than 21 million people live within the Basin of Mexico. Water is the main concern of this large population, where groundwater has been intensively exploited, leading to subsidence and fracturing of the ground. It is for this reason that it’s very important to understand the behavior of groundwater flow system components. This knowledge can help to more effectively manage water use and conserve the recharge zones. The main purpose of this study is to identify and characterize the components of groundwater flow system. Cluster analysis was used to classify 303 groundwater samples into groups. The groups show that chemical concentrations increase along the trajectories of groundwater flow. We describe these groups and identify three components in the flow system; the upper zone, the intermediate zone and the inferior zone. Different water management policies are suggested for each system component, because they have different response times to the actions taken in their use and co...
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