The Groundwater Project

Cinco características principales de las aguas subterráneas en Serbia

1. Entornos geológicos complejos e hidrogeología

La compleja geología de Serbia y las zonas adyacentes ha producido una heterogeneidad hidrogeológica y una considerable variedad en los sistemas acuíferos y la distribución de las aguas subterráneas.
Las formaciones paleozoicas, las rocas magmáticas y metamórficas, los flysch del Jurásico y el Cretácico o los complejos sedimentarios más profundos y gruesos representan en su mayoría acuitardos o acuicludos.
En contraste, las rocas carbonatadas del Mesozoico y los depósitos aluviales y de terrazas del Terciario o Cuaternario pueden ser muy ricos en agua subterránea y asegurar el suministro de agua a la mayor parte de la población serbia.
Los sedimentos del Neógeno y del Pleistoceno explotados por muchos pozos son las principales fuentes de suministro de agua para numerosas ciudades pequeñas y medianas en la parte norte del país dentro de la cuenca de Panonia, así como varias cuencas intermontañosas más pequeñas en las partes central y sur.

El territorio de Serbia presenta una composición litológica y una estructura diversas.
Dentro del territorio se pueden distinguir varias provincias hidrogeológicas, caracterizadas tanto por composiciones geológicas específicas como por propiedades hidrogeológicas específicas.

Hydrogeologic map of of Serbia and Montenegro
Hydrogeologic map of of Serbia and Montenegro

2. Diversos sistemas acuíferos

En la provincia septentrional de Voivodina, los sedimentos del Neógeno y del Cuaternario tienen hasta 4500 m de espesor, pero los principales acuíferos subartesianos y artesianos son de edad cuaternaria (llamados «Complejo Básico Portador de Agua», explotados hasta una profundidad de 230 m (Kikinda).
Los análisis hidrodinámicos indican que en esta región la tasa de extracción de agua es más de 1 m3/s superior a la tasa de recarga.
La disminución significativa registrada anteriormente en algunas áreas (hasta 0,5 m/año) se ha estabilizado relativamente debido al menor consumo de agua y al estancamiento económico.
La calidad del agua generalmente está protegida de la contaminación por sedimentos espesos e impermeables superpuestos, pero el agua subterránea en estructuras más profundas está altamente cargada de materia orgánica y amoníaco, además del arsénico comúnmente presente.

Los sedimentos aluviales y de terraza más gruesos que contienen agua (hasta 30 m) se encuentran en la zona de Mačva (aluvión del río Drina).
Más cerca de Belgrado, el aluvión de Sava también tiene entre 20 y 30 m de espesor y es una importante fuente de agua para la ciudad de Belgrado.
El acuífero aluvial del Danubio abastece de agua a las ciudades de Novi Sad, Pančevo y Apatin.
El aluvión del Danubio tiene un espesor de 15-30 m.
Las aguas subterráneas de estos acuíferos aluviales están expuestas a intensos impactos antropogénicos y amenazas de contaminación.

Las partes central y meridional de Serbia no son tan ricas en aguas subterráneas, y algunas zonas como Šumadija y Vranjsko Pomoravlje incluso sufren escasez de aguas subterráneas y utilizan las aguas superficiales de los embalses para el suministro de agua.
El acuífero más importante de esta parte del país es el aluvión del Velika Morava.
A pesar de que el caudal mínimo de ese cauce principal puede caer por debajo de los 30 m3/s durante los meses de otoño, muchas ciudades ubicadas a lo largo de sus orillas utilizan aguas subterráneas de sus riberas.
Los principales acuíferos artesianos más profundos del Neógeno, como Leskovac y Jagodina-Paraćin, también están situados en la gran cuenca del Morava.

Serbia es el único país por el que se extienden las dos ramas principales del cinturón orogénico alpino, a saber, los Dinarides y los Cárpatos-Balcánicos.
La formación hidrogeológica más importante de las montañas Dináricas, en el oeste de Serbia, está formada por calizas del Triásico Medio y Superior ampliamente karstificadas.
Entre los numerosos manantiales kársticos, 11 tienen una descarga mínima cercana o superior a 1000 L/s.
El este de Serbia se caracteriza por calizas altamente karstificadas del Jurásico Superior y del Cretácico Inferior del Arco de los Cárpatos-Balcanes.
Esta región cuenta con un gran número de manantiales kársticos, 16 de los cuales tienen un rendimiento mínimo de más de 100 L/s.
En ambas estructuras, los acuíferos intergranulares aluviales y lacustres son menos significativos y su potencial de extracción es bastante limitado.

3. Grandes reservas de agua subterránea pero insuficiente control de las aguas subterráneas

Las reservas totales de agua subterránea repuestas naturalmente se estiman en 67 m3/s.
La cantidad de agua extraída para el suministro de agua potable es tres veces menor, alrededor de 23 m3/s y no ha cambiado considerablemente durante los últimos veinte años.
Las fuentes de agua subterránea aportan unos 17 m3/s.
Más de la mitad de esta tasa de extracción proviene de acuíferos aluviales explotados a lo largo de grandes ríos, como el Danubio, el Sava y los cursos bajos del Drina y el Velika Morava.
Estas aguas generalmente se extraen por el método de filtración de la orilla.
Los residentes de Belgrado consumen agua que se origina en gruesos depósitos aluviales del río Sava (cerca de su confluencia con el Danubio) o agua tratada del río.
Las aguas subterráneas se extraen mediante numerosos pozos perforados convencionales y 99 pozos colectores (pozos con drenajes horizontales).
La tasa actual de extracción de agua de esta fuente es de 3,5-4,5 m3/s, aunque el potencial es considerablemente mayor.
La segunda mayor fuente de agua subterránea aluvial es el suministro de Novi Sad a partir del aluvión del Danubio (1,5 m3/s).

El segundo sistema acuífero más grande y explotado es el kárstico.
El caudal medio específico específico de agua subterránea kárstica es de 5,6 l/s/km2 para el karst de los Cárpatos-Balcanes, y de 5,5 a 17,0 l/s/km2 para determinados acuíferos regionales de las dinarides serbias.
El potencial de agua subterránea kárstica es de 12,6 m3/s y 14,6 m3/s en los Cárpatos-Balcánidos y Dinarides, respectivamente.
Sin embargo, la tasa media de extracción de todos los acuíferos kársticos es de sólo alrededor del 15% de las reservas.
Esto se debe a que los manantiales kársticos explotados generalmente se caracterizan por altas fluctuaciones de descarga y rendimientos de resorte significativamente más bajos durante los períodos secos, lo que es un problema para la mayoría de las obras hidráulicas.
Aunque son muy vulnerables a la contaminación, la calidad de las aguas kársticas es de buena a excelente, ya que las cuencas hidrográficas suelen estar escasamente pobladas.

Photo of a karst spring
One of the infiltration ponds in "Mediana" source for the city of Niš

El monitoreo de las aguas subterráneas dista mucho de ser satisfactorio.
La Agencia de Protección del Medio Ambiente de Serbia está a cargo de la supervisión sistemática de la calidad de las aguas subterráneas en el país, mientras que la supervisión de la cantidad de aguas subterráneas es competencia del Servicio Hidrometeorológico de la República de Serbia.
Sin embargo, solo alrededor del 20% de las masas de agua subterránea delimitadas (GB, clasificadas de acuerdo con la Directiva Marco del Agua de la UE) están bajo observación sistemática.
Existe una notable desproporción dentro de la distribución espacial de la red de observación en el seguimiento de los acuíferos intergranulares, por un lado, y en los acuíferos kársticos y artesianos de las cuencas sedimentarias de edad Neógena, por el otro (ambos escasamente observados).

El análisis mostró que, en Serbia, las aguas subterráneas en general no están sometidas a presión cuantitativa (sólo se encontró que unos pocos GBs monitoreados estaban bajo presión), mientras que la presión cualitativa sí existe (alrededor de la mitad de todos los GBs monitoreados están bajo presión o potencialmente bajo presión) y se refiere a áreas con una actividad agrícola intensiva y minera extensiva.

4. Considerable potencial para proyectos de recarga artificial y control de acuíferos

La recarga artificial se utiliza de forma bastante modesta, un total de unos 1,0 m3/s de casi 40 m3/s, que es un potencial total evaluado de los aluviones.
La fuente de agua «Mediana» recargada artificialmente en la ciudad de Niš es el punto focal del suministro de agua de esta ciudad, especialmente durante los períodos de agua escasa cuando los manantiales kársticos reducen sus descargas.
El sistema se extiende sobre 230 ha y consta de nueve estanques de infiltración y 14 pozos de extracción.
El sistema asegura unos 0,6 m3/s a la empresa municipal de agua, que junto con otros manantiales kársticos abastece a unos 250.000 habitantes.

Photo of an infiltration pond
One of the infiltration ponds in "Mediana" source for the city of Niš

Las prospecciones hidrogeológicas y los estudios de viabilidad realizados durante los dos últimos decenios han permitido determinar las condiciones favorables para el control artificial de los acuíferos kársticos en numerosos lugares.
Sobre la base de estos resultados, se construyeron varios sistemas exitosos, principalmente en el este de Serbia (Bor, Niš, Ćuprija, Knjaževac).
Se construye el mayor sistema de regulación para el centro minero e industrial de Bor.
Después de una extensa y compleja investigación hidrogeológica en la década de 1990, se perforaron cuatro pozos de explotación en las proximidades del manantial natural de Mrljiš.
Su capacidad de explotación, de 0,24 m3/s, en comparación con el caudal mínimo de primavera, se ha multiplicado casi por cuatro.
El sistema está operativo desde 2002, incluido el sistema de monitoreo en el cercano río Crni Timok con el fin de garantizar el flujo natural ecológico para los ecosistemas dependientes aguas abajo.

Photo of production well
Over-pumping well nearby karstic spring Mrljiš (Bor waterworks)

5. Buenas perspectivas para el desarrollo de proyectos geotérmicos

En el territorio de Serbia hay 160 manantiales naturales de agua termal con una temperatura superior a 15 °C.
Las aguas termales con la temperatura más alta se encuentran en el balneario de Vranjska banja (96 °C), el balneario de Jošanička banja (78 °C), el balneario de Sijarinska banja (72 °C), que pertenecen a la geoestructura del macizo serbio-macedonio en el centro de Serbia (granitoides y rocas volcánicas como principales embalses).

El rendimiento de 62 pozos geotérmicos artificiales en la provincia de Voivodina es de aproximadamente 0,55 m3/s y su capacidad calorífica es de aproximadamente 50 MW, mientras que en las otras partes de Serbia con 48 pozos es de 108 MW, lo que hace un total de 158 MW.

Los valores de la densidad del flujo de calor terrestre en la mayor parte de Serbia son superiores a la media de la Europa continental.
Los valores más altos (>100 mW/m2) se encuentran en la cuenca de Panonia (norte de Serbia), el macizo serbio-macedonio (parte central) y Mačva (noroeste de Serbia).
El espesor de la litosfera calculado mediante modelo geotérmico es el menor en las áreas de actividad tectónica más reciente (la más joven), como es la cuenca panónica con sus áreas adyacentes, y en la zona de activaciones magmáticas del Neógeno.

Map of geothermal terrestrial heat flow density
Map of geothermal terrestrial heat flow density (Milivojević, 2012)