Chemical response to groundwater extraction southeast of Mexico City

An alternative procedure of pumping test data interpretation is used through a joint analysis of the standard time-drawdown curve and simultaneous field measurements of total dissolved solids (TDS); additional support is also provided by the temperature of extracted groundwater and the chemical composition of extracted water. The overall information was applied to characterise the groundwater flow system and its sources, the hydraulic conditions of the aquifer and hydraulic response of extraction boreholes. The analysis of this information suggests the presence of: (i) a local flow system that circulates at shallow depth through basalt units interstratified with fine grained sediments and pyroclastics; these materials contain water with TDS of 127–600 mg/L and Na of 24–178 mg/L, and temperature of 18–19.5 °C; (ii) intermediate flow in granular material under reducing conditions by the oxidation of organic matter in aquitard sediments; this water has TDS and Na values of 203–940 and 30–370 mg/L, respectively, and temperatures of about 20–22 °C; (iii) regional flow through volcanic rocks and limestone, with TDS content of 300–700 mg/L, Na of 80–230 mg/L and temperature of 23.0–24.8 °C. The hydraulic response and the chemical composition of the water produced by some boreholes are affected by the seepage inflow from sewage effluents, the input from an overlying aquitard unit and the inducement of regional flow. The conception of the flow regime thus obtained allowed the recognition of hydraulic conditions which were more consistent with the hydrogeological setting, than if only a time vs. drawdown test analysis would have been carried out.

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Resumen La interpretación conjunta de la gráfica de prueba de bombeo, valores de temperatura y sólidos totales disueltos (STD) del agua subterránea extraída, medidos simultáneamente en campo y la composición química del agua extraída como apoyo adicional; se utilizó como un procedimiento alternativo para interpretar los datos de pruebas de bombeo. Toda esa información fue aplicada para caracterizar el sistema de flujo subterráneo y el origen de éste, las condiciones hidráulicas del acuífero y la respuesta hidráulica de los pozos de extracción. El análisis de la información indica la presencia de: (i) flujo local con temperatura de 18–19.5 °C, STD de 127–600, y Na de 24–178 mg/L; (ii) flujo intermedio con temperatura de 20–22 °C, los STD y Na son de (203–940 y 30–370 mg/L), respectivamente; (iii) regional con STD de 300–700 y Na de 80–230 mg/L, y temperatura de 23–24.8 °C. En el primer caso el agua circula a través de rocas basálticas, en el segundo viaja por material granular y materia orgánica en sedimentos del acuitado. El flujo regional circula por material volcánico y rocas calizas. La respuesta hidráulica y la composición química del agua extraída por algunos pozos, es afectada por infiltración de efluentes de agua residual, entrada de agua del acuitardo sobreyacente y la inducción de flujo regional. La concepción del régimen de flujo obtenida, permitió reconocer a las condiciones hidráulicas de los pozos, más correspondientes con el contexto hidrogeológico, que sí únicamente se hubieran analizado los datos de abatimiento vs tiempo.

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Résumé Linterprétation simultanée de pompages dessais, des données de température et résidu sec (RS) de Leau souterraine pompée, mesurées simultanément sur le terrain et la composition chimique de Leau pompée comme un aide additionnelle, est utilisée comme une différent procédure pour interpréter les pompages dessais. La procédure a été appliquée pour caractériser le système découlement souterraine et sa source, les conditions hydrauliques de laquifère et la réponse hydraulique des puits considéré. L› analyse de cette information suggérer la présence des systèmes découlement suivantes. (i) local avec18 et 19.5 °C de température, RS de 127–600 mg/L, et Na de 24–178 mg/L, (ii) intermédiaire avec une température de 20 á 22 °C, le RS de 203–940 mg/L et Na 30–370 mg/L, (iii) régional avec 300 à 700 mg/L de RS et 80 à 230 mg/L de Na, une température de 23 à 24.8 °C. Dans le premier cas, leau traverse des roches basaltiques, dans le deuxième, des sédiments clastiques avec matière organique de laquitard, dans le troisième, des roches volcaniques et calcaires. La chimie de leau des quelques puits et sa réponse hydraulique met en évidence linfluence de leau de Laquitard, des effluents de surface et écoulement régional. La conception du régime d› écoulement obtenu, a permis reconnaître les conditions hydrauliques des puits plus correspondantes au contexte hydrogéologique, que si uniquement les données rabattement vs temps auraient été analysé