Aquifero Guarani

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MODELACIÓN CONCEPTUAL Y MATEMÁTICA DEL 
ACUÍFERO GUARANÍ, CONO SUR 
 
 
Heraldo Cavalheiro Navajas Sampaio Campos1 
Profesor Titular del Centro de Ciencias Exatas e Tecnológicas 
Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS) 
Av. Unisinos, 950 – CEP: 93022-000, São Leopoldo-RS-Brasil 
e-mail: heraldo@euler.unisinos.br 
 
 
Resumen: El Acuífero Guaraní con una superficie aproximada de 1.194.000 km2, está situado en el Centro-Este 
de América del Sur. Se extiende por las cuencas del Paraná y del Chaco-Paraná, en territorios de Brasil (839.000 
km2), Argentina, Paraguay y Uruguay (355.000 km2). Esta región actualmente experimenta un importante desarrollo 
socioeconómico através del Mercado Común de la América del Sur (MERCOSUR), con una población de unos 15 
millones de habitantes, donde se explota el acuífero cada vez con mayor intensidad. Este acuífero constituye la 
principal fuente de suministro de agua potable para abastecimiento urbano, industrial y agrícola. El motivo del 
presente trabajo es el de describir los resultados obtenidos de la modelación conceptual y matemática del Acuífero 
Guaraní, realizada en el Departamento de Ingeniería del Terreno y Cartográfica de la Universidad Politécnica de 
Cataluña (UPC), Barcelona, España, durante el periodo comprendido entre el 15 de Marzo de 1999 al 15 de Marzo 
de 2000. El Mapa Hidrogeológico del Acuífero Guaraní, escala 1:2.500.000, presentado en el Anexo, há sido 
utilizado como herramienta fundamental de apoyo en la definición del modelo conceptual. 
Palabras-clave: Modelación, acuífero, Guaraní, mapa, hidrogeológico 
 
ABSTRACT: The Guarani Aquifer is located in the Paraná and Chaco-Paraná basins, East-Central of South 
America. It covers an area of 839.000 km2 in Brazil, and the rest is in Argentina, Paraguay and Uruguay (355.000 
km2). The area is now experiencing an important socio-economic development due to MERCOSUL (South America 
Common Market) and an increasing demand for groundwater as human commodity, for industries and agriculture. 
The SOUTH CONE bears a groundwater source of continental extent called Guarani Aquifer. The volume of 
available freshwater is enough for supplying the 15 million inhabitants of the region. This paper describes the results 
of conceptual and mathematical modelling of the Guarani Aquifer, carried out during the visit at the Departamento 
de Ingeníeria del Terreno y Cartográfica, Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), Barcelona, Spain (1999 
March 15 de Marzo – 2000 March 15). The Hydrogeological Map of Guarani Aquifer, 1:2.500.000 scale, presented 
in Annex, was important tool to support the definition of conceptual model. 
Key words: Modelling, aquifer, Guarani, map, hidrogeological 
 
 
1 Becario del Conselho de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), entidad del Gobierno Brasileño 
destinada as desarrollo científico y tecnológico (Proceso 200.310/82-8-PDE) 
Acta Geologica Leopoldensia – Série Mapas XXIII (4): 3-50, 2000
4 
 
Al Indio Anónimo 
Eres tierra, poción, memoria, mito, 
culto en la danza y fiesta en el sustento, 
pero ellos te imputaran el delito 
de ser otro y ser libre como el viento. 
Te lucieron colectivo anonimato 
sin rostro, sin historia, sin futuro, 
vitrina de museo, folclor barato, 
rebelde muerto o salvaje puro. 
Y, sin embargo, sigues siendo, hermano, 
ojos-acecho al sol del altiplano, 
huesos murallas en los tercos Andes, 
raices-pies en la floresta airada, 
sobreviviente sangre congregada, 
por todo el cuerpo de la Patria Grande. 
Pedro Casaldáliga 
 
 
1. Introducción 
 
El Acuífero Guaraní está situado entre 
los paralelos 16º y 32º de latitud Sur y los 
meridianos 47º y 56º de longitud Oeste 
(Figura 1). Este acuífero, con una superficie 
aproximada de 1.194.000 km2, se extiende 
por la Cuenca del Paraná en el Sudeste de 
Brasil (839.000 km2), y por el Este de la 
Cuenca Chaco-Paraná en territorio de 
Argentina, Paraguay y Uruguay (355.000 
km2). 
En este proyecto se adoptó el nombre 
Acuífero Guaraní, denominado así por el 
geólogo uruguayo Danilo Anton (1994), en 
homenaje a la nación indígena Guaraní, dado 
que abarca prácticamente al dominio 
geográfico que fue habitado por esa 
civilización en la época del descubrimiento de 
América. Aunque, posteriormente este 
acuífero ha sido llamado Sistema Acuífero 
MERCOSUR ó Acuífero Gigante del 
MERCOSUR por Laury Medeiros de Araújo 
y otros (1995). 
En esta región, con una población de 
unos 15 millones de habitantes, el acuífero es 
explotado cada vez con mayor intensidad y 
constituye la principal fuente de suministro de 
agua potable para abastecimiento urbano, 
industrial y agrícola. 
El motivo del presente trabajo es el de 
describir los resultados obtenidos de la 
modelación conceptual y matemática del 
Acuífero Guaraní, realizada en el 
Departamento de Ingeniería del Terreno y 
Cartográfica de la Universidad Politécnica de 
Cataluña (UPC), Barcelona, España, durante 
el periodo comprendido entre el 15 de Marzo 
de 1999 al 15 de Marzo de 2000. El Mapa 
Hidrogeológico del Acuífero Guaraní, escala 
1:2.500.000, presentado en el Anexo, há sido 
utilizado herramienta fundamental de apoyo 
en la definición del modelo conceptual. 
De acuerdo con el objetivo de este 
proyecto, determinación del estado actual del 
conocimiento del Acuífero Guaraní, el texto 
presenta la siguiente estructura: histórico, 
área de estudio, mapa hidrogeológico, 
modelación matemática, resultados obtenidos 
y conclusiones. 
Figura 1: Mapa de ubicación del área de estudio 
(Campos 1998a). 
 
1.1. Antecedentes 
 
Las características de las formaciones 
geológicas que integran el Acuífero Guaraní 
son conocidas desde hace más de 50 años a 
través de las perforaciones para exploración 
de hidrocarburos realizadas por 
PETROBRÁS (Petróleo Brasileiro S.A), YPF 
5 
 
(Yacimientos Petrolíferos) y PAULIPETRO 
(Consórcio IPT/CESP), en Argentina, Brasil, 
Paraguay y Uruguay. Sin embargo, el marco 
de la literatura geológica de la década de 50 
fue el notable trabajo de Almeida (1953) com 
la reconstituición del desierto Botucatu. 
Teniendo en cuenta la vital 
importancia de este acuífero, en 1993 tuvo 
lugar en Gramado (Brasil) el “X Simpósio 
Brasileiro de Recursos Hídricos y I Simpósio 
de Recursos Hídricos do CONE SUL”. El 
simposio fue organizado por la Associação 
Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH) y el 
Instituto de Pesquisas Hidráulicas/UFRGS, 
además del auspicio de la UNESCO entre 
otras agencias de cooperación. Durante el 
evento se estableció un grupo de trabajo 
internacional cuyo objetivo es el estudio de 
detalle del “Acuífero Internacional Botucatu” 
(conocido actualmente como Acuífero 
Guaraní) para llevar a cabo un 
aprovechamiento racional del recurso hídrico 
subterráneo. El primer paso consistió en la 
elaboración de un mapa hidrogeológico del 
Acuífero Guaraní, que presentase de forma 
esquemática el modelo conceptual del 
funcionamiento del sistema, a una escala 
compatible con la densidad de datos 
existentes. La elaboración del mapa se 
comenzó en 1994, año en que el autor fue 
convocado para trabajar en la comisión 
nacional de Brasil, a través del “Programa 
Hidrológico Internacional (PHI)” de la 
UNESCO, Oficina de Montevideo. 
En Agosto de 1994 se realizó en 
Curitiba (Brasil), la “Jornada Técnico-
Científica Sobre Gestão Sustentável do 
Aqüífero Internacional Botucatu”,
organizados por la Universidade Federal do 
Paraná, Universidad de La República Oriental 
del Uruguay y Associação Brasileira de 
Águas Subterrâneas (ABAS), con el auspicio 
del International Development Research 
Center (IDRC), Canada. 
En Mayo de 1996 se realizó el primer 
“Seminário e Workshop do Aqüífero Gigante 
do MERCOSUL” (Curitiba, Brasil), 
organizado por la Universidade Federal do 
Paraná, con participación de la Universidad 
de la República Oriental del Uruguay, 
Universidad Nacional de la Plata (Argentina), 
SENASA, IDRC con la participación de un 
gran número de especialistas en el tema. En 
Mayo de 1997, se efectuó el segundo 
“Seminario en Paysandú” (Uruguay), 
coordinado por la Universidad de la 
República Oriental del Uruguay, donde se 
propuso que los gobiernos del MERCOSUR 
establecieran un mecanismo de coordinación 
y consulta para la evaluación, investigación, 
planeamiento y preservación del acuífero. En 
este seminario se presentó a propuesta de 
investigación sobre el Acuífero Guaraní 
(Rocha 1996), a destacar la elaboración del 
“Mapa Hidrogeológico do Aqüífero Guarani”. 
Esta propuesta fue ampliamente aceptada por 
los participantes, como parte del programa de 
investigación básica internacional. 
La presentación de la primera parte de 
este proyecto (edición del mapa) se realizó en 
el Seminario Internacional “Estratégias Para o 
Gerenciamento Ambiental do Aqüífero 
Guaraní no Estado de São Paulo”, en 
Diciembre de 1999, São Paulo (Brasil). En 
este seminario participaron especialistas de la 
Bavarian State Office for Water Resource 
Management (Alemania), Universidade 
Federal do Paraná (Brasil), Ministerio de 
Agricultura y Ganaderia (Paraguay), 
Universidad de la Republica (Uruguay), 
Universidad Nacional del Litoral (Argentina), 
Secretaria de Recursos Hídricos (Brasil), 
Organización de los Estados Americanos 
(OEA), Secretaria do Meio Ambiente do 
Estado de São Paulo (Brasil), Departamento 
de Águas e Energia Elétrica (Brasil), 
Companhia de Tecnologia de Saneamento 
Ambiental (Brasil), Instituto Geológico 
(Brasil), Departament of Water Management 
Bayreuth (Alemania), Empresa Brasileira de 
Agropecuária (Brasil), CPRM-Serviço 
Geológico do Brasil y Saneamento Básico do 
Estado de São Paulo (Brasil). 
De una forma sintética, las actividades 
de trabajo desarrolladas hasta el presente se 
pueden agrupar en dos líneas: “Mapa 
6 
 
Hidrogeológico do Aqüífero Guarani” y 
Modelación Conceptual y Matemática. Las 
principales etapas y resultados obtenidos de la 
primera fase están indicadas en Campos 
(1994a y b, 1996a y b, 1997, 1998a y b 
1999a) y Campos y Cerón-Garcia (1998). 
 
 
2. Objetivos del proyecto 
 
El objetivo del proyecto es el estudio 
de los procesos de flujo de las aguas 
subterráneas del Acuífero Guaraní. Para ello 
se procedió la aplicación de un modelo 
matemático, que reprodujera de forma global 
la variación de la superficie piezométrica para 
distintos escenarios, en coherencia con el 
modelo conceptual. 
La cartografia hidrogeológica del 
Acuífero Guaraní tiene como objetivo 
principal ofrecer una visión general y 
sintética de la distribución del recurso hídrico 
subterráneo. El mapa constituye una 
herramienta de apoyo, para la elaboración del 
modelo conceptual del funcionamiento del 
acuífero y para facilitar la toma de decisiones 
a los organismos administradores del agua. 
 
 
3. Área de estudio 
 
3.1. Marco geográfico y régimen climático 
 
El Acuífero Guaraní está situado en el 
sistema fluvial del Río de La Plata, uno de los 
mayores del mundo, con una superficie de 
3.100.000 km2 (distribuidos de la siguiente 
forma: Brasil – 1.415.000 km2, Argentina – 
920.000 km2, Paraguay – 410.000 km2, 
Bolivia 205.000 km2 y Uruguay – 150.000 
km2). Los sistemas hidrográficos más 
importantes son: la Cuenca del Paraná (Figura 
2) y Cuenca del Río Uruguay. El Río Paraná 
es el más importante en la Cuenca del Plata, 
tanto por la magnitud de su descarga como 
por las dimensiones de su área de drenaje. 
Los estudios de hidrogramas de la 
cuenca muestran una mayor variabilidad 
temporal de las descargas para las cuencas 
ubicadas por encima del Trópico de 
Capricornio, lo cual coincide con él régimen 
tropical de las precipitaciones. El periodo de 
mayor descarga se produce entre Diciembre y 
Abril, siendo máximo en Febrero. Para las 
cuencas ubicadas al sur del Trópico de 
Capricornio, los hidrogramas indican un 
régimen diferente, prácticamente contrario, 
con un periodo de estiaje en verano y crecidas 
en invierno - primavera, dada la persistencia 
de las lluvias durante todo el año (Rebouças 
1976). 
El clima en el área de estudio abarca 
diferentes tipos, producto de la extensión del 
área en latitud (aproximadamente unos 20º), 
como también debido a variaciones en el 
relieve (intervalos de altitud desde 100 a 
1.800 m que dan lugar a distintos dominios 
topográficos). Un 70% de la área brasileña 
pertenece al cinturón tropical. El mapa de 
isoyetas (Figura 3) indica que la pluviometría 
media anual en un periodo de 29 años (1931 a 
1960) varia entre 1.000 y 2.400 mm. El 
intervalo de 1.200 a 1.400 mm prácticamente 
incluye todo el dominio intertropical de la 
Cuenca. De modo general, se observa un 
aumento de la pluviosidad con la altitud. Los 
valores superiores a 1.400 mm dibujan figuras 
concéntricas, en tierras montañosas de los 
estados brasileños del Paraná y al norte de 
Santa Catarina. 
Las temperaturas medias anuales son 
superiores a 20ºC en la mayor parte del área. 
La evaporación media anual es de 650 a 1.100 
mm y la evapotranspiración oscila entre 882 a 
1.071 mm/año, o sea, 60 a 70% de la 
precipitación (Rebouças 1976). 
 
3.2. Geología 
 
Desde un punto de vista geológico 
global, el área estudiada se encuentra en la 
Plataforma Sudamericana, cuenca de origen 
tectónico que puede llegar a superar los 5.000 
m de espesor de rocas sedimentárias y 
basaltos en el extremo oeste del Estado de 
São Paulo, Brasil. Esta Plataforma se
7 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Sistema hidrográfico de la Cuenca del 
Paraná (Rebouças 1976). 
 
 
8 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Mapa de isoyetas (Campos 1999b). 
 
 
 
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SÃO
PAULO
TRÓPICO DE CAPRICÓRNIO
FLORIANÓPOLIS
PORTO
ALEGRE
0 250 km
45º50º55º60º
URUGUAI
PARAGUAI
CAMPO
GRANDE
R
io
Pa
ra
ná
ISOETAS (mm) E DISTRIBUIÇÃO DA PLUVIOMETRIA ANUAL
(PERÍODO 1931-1960)
FONTE: Rebouças (1976)
 simplificado 
9 
 
 individualizó en el Paleozoico Superior, 
como resultado de la erosión de las 
estructuras originadas al final del denominado 
Ciclo Brasiliano (Almeida y Melo 1981). Al 
final del Jurásico se originó una gran 
actividad tectónica distensiva, con dos 
direcciones predominantes, NNE y NW, que 
dio lugar a la formación de numerosas fallas y 
pliegues. Paralelamente, tuvo lugar el 
desarrollo de procesos magmáticos de tipo 
alcalino, originándose diques y sills de gran 
potencia (Almeida 1983). A escala regional, 
en la Figura 4 están indicadas las estructuras 
de mayor orden de la Cuenca y los 
lineamentos estructurales principales. 
La Cuenca del Paraná se extiende 
sobre el basamento cratónico consolidado del 
Cambrico-Ordovícico y sobre las zonas de 
fractura heredadas de los aulacógenos tardíos 
que se desarrollaron en la zona tras la 
cratonización (Fúlfaro et al. 1982). Estos 
aulacógenos (Figura 5) son fisuras profundas 
del tipo graben, con una gran persistencia en 
el tiempo
geológico y donde pueden llegar a 
acumularse grandes espesores de sedimentos. 
Los límites de estos aulacógenos quedan 
reflejados en la cobertera sedimentária 
posterior como grandes lineamentos 
estructurales. 
El Acuífero Guaraní se localiza dentro 
de la secuencia estratigráfica de la Cuenca de 
Paraná, incluyendo también parte de la 
Cuenca de Chaco-Paraná. Se trata de un área 
de sedimentación Fanerozoica de 1.750.000 
km2. En su serie, el Acuífero Guaraní incluye 
areniscas de edad Pérmico-Cretácico, 
cubiertas por rocas Jurásico-Cretácicas 
(basaltos y areniscas) y subyacentemente, 
sedimentitas del Pérmico. El espesor total de 
las areniscas Pérmico-Cretácicas varia desde 
pocos metros hasta más de 800 m (Estado do 
Rio Grande do Sul, Brasil). 
Las unidades litoestratigráficas de las 
cuencas del Paraná y del Chaco-Paraná, se 
conocen en la literatura geológica de cada 
país con diferentes nombres de formaciones. 
Algunos autores, entre otros, como 
Harrington (1950), Northfleet et al. (1969), 
Padula y Mingramm (1969), Padula (1972), 
Lavina (1991), Milani et al. (1994), Garrasino 
(1989 y 1995), Zalán et al. (1991), Araújo et 
al. (1995 y 1999), Bossi y Schipilov (1997) y 
Milani (1997), describen sus aspectos 
geológicos y estructurales más significativos, 
regionalmente, en estudios especializados. 
En la historia sedimentaria de la 
cuenca, sintetizada a partir de los estudios de 
MERCOSUR (1998), la base del Acuífero 
Guaraní (Grupo Passa Dois/Fm. Irati, BR y 
Fm. Mangrullo, UR) documenta un evento 
único de su evolución, caracterizado por una 
circulación restringida de aguas (golfo), cuyo 
resultado es la acumulación de carbonatos, 
evaporitas y siltitos bituminosos. 
Al cerrarse la comunicación con el 
océano (Pérmico) el mar interior se 
transformó en un inmenso lago de aguas 
someras depositándose limolita finamente 
laminados de color gris oscuro (formaciones 
Rio do Rasto, BR y Yaguari, UR) 
interpretados como evento de “colmatación 
del golfo”. Durante esta fase, en el borde 
oeste de la cuenca, grandes campos de dunas 
eólicas iniciaban su desarrollo (Fm. Buena 
Vista, AR). En el Pérmico Superior, con la 
creciente desertificación, la 
compartimentación de la cuenca en cuerpos 
lacustres menores, que ya eran poco 
representativos, fue progresivamente invadida 
por grandes campos de dunas eólicas 
(formaciones Pirambóia y Sanga do Cabral, 
BR y Buena Vista, UR). 
Al principio del Triásico, tras un corto 
período erosivo (sin deposición), la parte sur 
de la cuenca se ve sometida a un clima 
húmedo que da lugar a una sedimentación de 
tipo fluvial y lacustre sobre la Formación 
Sanga do Cabral, BR. De manera general, a 
partir del Mesotriásico, se desarrolla en toda 
la cuenca un gran hiato de sedimentación, 
relacionado posiblemente con las fases finales 
de la tectónica herciana y el inicio de la 
apertura del Océano Atlántico. Al sur de 
Brasil (Río Grande do Sul) y Uruguay se 
localizan rocas sedimentárias Meso-
neotriásicos/jurásicos, de orígenes
10 
 
 
 
 
 
Figura 4: Mapa de ubidicación de las principales estructuras geológicas de la Cuenca del Paraná [Campos (1993) 
según Fernandes (1992) modificado de Almeida (1983)]. 
 
11 
 
 
 
 
 
Figura 5: Perfiles geológicos con indicación de los 
aulacógenos y lineamientos estructurales de la zona 
(Fúlfaro et al. 1982). 
 
 
 
 
12 
 
predominantemente fluvial y lacustre, 
depositadas en un rift continental 
(formaciones Santa Maria, BR y Tacuarembó 
Inferior, UR). 
En la zona sur de la cuenca, tras un 
nuevo episodio erosivo (sin deposición), se 
desarrolla durante el Neojurásico a 
Eocretácico una extensa sedimentación 
fluvial y eólica, que da lugar a las 
formaciones San Cristóbal, AR, Misiones, PA 
y Guará, BR. En la parte norte de la cuenca, 
este hiato no deposicional se extiende desde 
el Eotriásico al Eocretácico, cuando se 
produce la sedimentación de mantos de 
arenas de dunas eólicas, dando lugar a las 
formaciones Botucatu, BR, Tacuarembó 
Superior, UR y San Cristóbal, PA. Esta 
sedimentación culmina en el Eocretácico, con 
un vulcanismo fisural, relacionado a las 
formaciones Serra Geral, BR y Arapey, UR, 
que se extiende sobre el desierto. 
Durante el periodo Neocretácico, 
grandes extensiones de la Cuenca del Paraná 
fueron cubiertas por sedimentos continentales 
(grupos Bauru y Caiuá, BR). 
 
3.3 Hidrogeología 
 
El Acuífero Guaraní se encuentra 
confinado en el 90% de su superficie, 
mientras que el 10% restante tiene 
características de acuífero libre y constituye 
su principal área de recarga directa (Figura 6). 
El techo del acuífero, formado por los 
basaltos del Acuífero Serra Geral, posee 
cierta fracturación que, dependiendo de su 
desarrollo, le confiere un comportamiento de 
acuícludo - acuitardo. 
Con respecto a su geometría, los 
factores que regulan los límites estructurales 
del acuífero son cuatro (Araújo et. al. 1995): 
a) grandes depocentros (puntos de la cuenca 
donde los depósitos alcanzan una mayor 
potencia) de lavas basálticas correspondientes 
a la Formación Serra Geral; b) activación 
regional de sistemas de fallas; c) reactivación 
de los arcos (Rio Grande y Ponta Grossa) y d) 
movimientos verticales (levantamientos) de 
los bordes actuales. 
En dirección NNE-SSW, coincidiendo 
con el eje deposicional de la cuenca (Figura 
7) aparece una depresión estructural definida 
por el techo del acuífero. En esta dirección se 
encuentran alineados tres depocentros: uno en 
el Estado de Paraná y dos en el Estado de São 
Paulo (Brasil). Los tres depocentros pueden 
llegar a tener más de 1.000 m de basaltos y 
areniscas por encima del acuífero como 
ocurre en las regiones de Fernandópolis, 
Cuiabá Paulista, Rio Piquiri (Brasil) y Entre 
Rios (Argentina). 
El Arco de Ponta Grossa divide el 
acuífero en dos grandes dominios 
hidrogeológicos (Araújo et al. 1995), uno al 
Norte y otro al Sur del arco. 
El primero, al norte del arco, está 
rodeado por las zonas de recarga que 
constituyen los afloramientos de São Paulo, 
Goiás, Mato Grosso y Mato Grosso do Sul 
(Brasil), por lo que presenta una superficie 
piezométrica (Figura 8) con un marcado 
patrón centrípeto. En la parte noroeste del 
Estado de São Paulo, una importante zona de 
recarga regional (Silva 1983), el acuífero 
tiene condiciones artesianas en los valles 
situados por debajo de la cota 450 m. En la 
parte libre, el gradiente medio es de 2m/km, 
mientras que en el sector confinado és de 0,5 
m/km. 
En relación con el área de 
comportamiento libre, en esta misma región, 
las aguas presentan temperaturas 
comprendidas entre 22 y 27ºC, pH entre 5,4 y 
9,2 y salinidad inferior a 50 mg/l; la facies 
predominante es la bicarbonatada cálcica, 
seguida de la bicarbonatada calcico-
magnésica. En el área de características 
confinadas, la temperatura varía entre 22 y 
58,7ºC, el pH entre 6,3 y 9,8, y la salinidad 
entre 50 y 500 mg/l; las facies predominantes, 
en aproximadamente el 80% de las aguas, son 
la bicarbonatada cálcica y la bicarbonatada 
sódica; a éstas le sigue la sulfatada-clorurada 
sódica. 
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Figura 6: Situación de las áreas de recarga y modelo hidráulico conceptual del Acuífero Guaraní [Rocha (1977) 
según Rebouças (1976) y DAEE (1979)]. 
 
 
 
 
 
14 
 
 
Figura 7: Mapa del techo del Acuífero Guaraní (Araújo et al. 1999). 
15 
 
 
Figura 8: Mapa de isopiezas del Acuífero Guaraní (Araújo et al. 1999, correspondiente a varios periodos de 
medición). 
16 
 
En general, se observa un aumento de 
la temperatura en sentido SE-NW, 
coincidiendo con la dirección
de flujo. Se 
encuentran los valores más elevados cerca de 
extremo oeste (superior a 60ºC), aunque 
también pueden haber temperaturas 
relativamente altas en el borde norte y en 
extremo noroeste (superiores a 45 y 50ºC, 
respectivamente). 
La distribución espacial de la salinidad 
y de las facies hidroquímicas (Figura 9) en la 
parte noreste de la cuenca (Estado de São 
Paulo), muestra que las zonas próximas al 
área de recarga presentan las salinidades más 
bajas (inferiores a 200 mg/l), mientras que las 
más altas (mayores que 500 mg/l) se 
encuentran, en general, el extremo oeste, 
coincidiendo con la dirección de flujo E-W. 
También se puede observar que las 
facies hidroquímicas varían en sentido del 
flujo. Así, se distinguen hacia el Este y en la 
parte libre del acuífero: una facies 
bicarbonatada magnésica y calcico-magnésica 
(I), seguidamente una facies bicarbonatada 
cálcica y cálcico-magnésica (II), una facies 
bicarbonatada sódica (III) y finalmente, la 
sulfatada-clorurada sódica (IV). Con respecto 
a los iones, principalmente cloruro, sulfato y 
sodio, su concentración aumenta hacia oeste, 
coincidiendo con la dirección de flujo, y de la 
misma forma en que lo hacen la salinidad y la 
temperatura. Los principales factores que 
favorecerían el aumento de la concentración 
de estos iones serían el mayor tiempo de 
contacto entre el agua y roca, unido al 
aumento de su temperatura en el sentido de 
flujo, hacia zonas más profundas. 
Eventualmente, también podría existir un 
aporte de estos iones por flujos de agua desde 
las rocas situadas en la parte inferior del 
acuífero, dado su eventual comportamiento de 
acuitardo y la posible existencia de fracturas. 
El segundo dominio hidrogeológico se 
localiza al sur del Arco de Ponta Grossa. El 
gran desnivel piezométrico entre las áreas 
aflorantes del borde este y oeste, viene 
determinado por una importante diferencia de 
cotas en dirección sudoeste, (entre 1.200 y 50 
m), con gradientes que varían entre 5 m/km y 
0.3 m/km. Estas zonas de planicies y 
pantanos, entre los ríos Uruguay y Paraná, 
representan la mayor área de descarga global 
del acuífero (Araújo et al. 1995). 
Probablemente se verifiquen otros 
puntos de descargas localizadas distribuidos 
en la cuenca como, por ejemplo, un área 
localizada en la región de Porto Alegre 
(Cuenca del Rio Jacuí), indicando un flujo de 
dirección N-S y otras, que se encuentran 
encajadas en zonas de lineamientos 
estructurales, como a lo largo de los ríos 
Paraná - región de Presidente Epitácio, 
Pelotas - región de Piratuba (Araújo et al. 
1995) y Tietê - Región de Lins (Campos 
1993). 
En territorios de Uruguay y de 
Argentina es posible diferenciar dentro del 
Acuífero Guaraní dos subsistemas: uno con 
agua de baja salinidad y mayores 
temperaturas, localizados en el sector central 
y norte y otro con agua salada y temperaturas 
menores, localizado en las proximidades del 
borde sur de la cuenca. En el litoral norte 
uruguayo, las aguas varían entre 33ºC a 45ºC 
y su calidad, en la zona libre, no presenta 
limitaciones de potabilidad, clasificándose en 
cloruradas cálcicas y bicarbonatadas cálcicas. 
En la zona confinada son bicarbonatadas 
sódicas existiendo una ganancia iónica 
marcada (Montaño et al. 1998). 
En algunas zonas más restringidas de 
estos dos dominios hidrogeológicos aparecen 
aguas con valores que exceden los limites 
tolerables adoptados del ion flúor (1.2 mg/l). 
Estas concentraciones anómalas posiblemente 
están relacionadas a los condicionantes 
estructurales de la cuenca. 
 
 
4. Mapa Hidrogeológico del Acuífero 
Guaraní 
 
4.1. Revisión de la literatura disponible 
 
El Mapa Hidrogeológico del Acuífero 
Guaraní ha sido utilizado como herramienta 
17 
 
fundamental de apoyo en la definición del 
modelo conceptual y en la modelación del 
mismo. Representa una cartografía 
actualizada y tiene características del tipo 
“Mapa Hidrogeológico de Comprensión 
General” como es, por ejemplo, el “Mapa 
Hidrogeológico de América del Sur, escala 
1:5.000.000” (UNESCO/CPRM/DNPM 
1996), o sea, con todas las limitaciones 
inherentes a los mapas de pequeña escala 
(mayor área). El mapa es presentado en el 
Anexo y su lectura facilitará la comprensión 
de cada apartado subsecuente a este texto. 
Para la cartografía del acuífero se 
emplearon 50 estudios cartográficos, 
geológicos, hidrogeológicos y el análisis de 
más de 200 datos de pozos seleccionados. Los 
principales estudios hidrogeológicos 
sistematizados, en ámbito regional, del 
Acuífero Guaraní están descriptos por 
Rebouças (1976), BRASIL (1983), Araújo et 
al. (1995 y 1999), UNESCO/CPRM/DNPM 
(1996) y Rocha (1996 y 1997) para toda la 
área de dominio del acuífero en la cuenca; 
DAEE (1974, 1976, 1979, 1981, 1982), Silva 
(1983), Perroni et al. (1985) y Campos (1987, 
1993 y 1998a), para la parte noreste de la 
cuenca (Estado de São Paulo, Brasil), Fraga 
1992 (Estado de Paraná, Brasil); Fili et al. 
(1998) y Montaño et al. (1998) para 
territorios de Argentina y Uruguay. Otros 
autores como Hardy (1998) y Cattáneo et al. 
(1994), describen los aspectos de áreas más 
restringidas en Uruguay que se abastecen con 
agua subterránea de este recurso hídrico. Los 
estudios hidrogeológicos de dominio más 
regional están indicados en la Figura 10. 
 
4.2. Tareas desarrolladas 
 
Las tareas desarrolladas para 
confeccionar el mapa han sido: 
- recopilación e inventario de la 
información; antecedentes de datos de 
pozos, informes y documentos 
geológicos, hidrogeológicos, hidrológicos, 
topográficos y geopolíticos; 
- sistematización y normalización de la 
informaciónó en planillas, listas y textos a 
través de ordenador; 
- interpretación de la información; 
caracterización de las principales 
unidades hidrogeológicas y otras 
informaciones disponibles; 
- síntesis de datos; resumen de las 
informaciones con indicación de clase de 
acuíferos, hidroestratigrafia, leyenda, 
principales litologías, tipos y 
características de acuíferos, caudales y 
profundidades de pozos, productividad y 
características hidrogeoquímicas; 
- recopilación y actualización de la 
información: con nuevos datos de pozos y 
artículos publicados en los años de 1998 y 
1999 (Da Rosa Filho et al. 1998, Fili et al. 
1998, Hardy 1998, Montaño et al. 1998, 
Araújo et al. 1999). 
 
4.3. Confección del mapa 
 
De modo general, el mapa siguió el 
esquema original (Figura 11) propuesto por 
Campos (1996b, 1998a), con reducción de la 
escala original del proyecto de 1:1.000.000 
para 1:2.500.000 en virtud de la densidad de 
datos obtenidos. La edición en lengua 
portuguesa del mapa, que contó con el 
seguimiento y revisiones del autor durante el 
período de postdoctorado, se realizó por 
ISOMAPA – Consultoria e Projetos Ltda. 
(São Paulo, Brasil) con el auspicio del CNPq 
(Procesos 520017/95-1 y 420062/98-0). Los 
documentos base generados, en conjunto, 
componen el mapa hidrogeológico. Los 
elementos en que se agrupó la información 
son (Tabla 1): Cuadro Síntesis de Datos, 
Leyenda, Mapas Complementarios, Perfiles 
Hidrogeológicos, Nota Explicativa y Lista de 
Referencias Temáticas. Esta agrupación 
brinda la posibilidad de la yuxtaposición 
gráfica del conjunto de los elementos y por 
separado. La síntesis hidroestratigráfica 
resultante está descrita en la Tabla 2. El 
Acuífero Guaraní se subdivide en cuatro 
unidades hidroestratigráficas (U1, U2, U3 y
18 
 
Figura 9: Distribuición de la salinidad (residuo seco a 180ºC) y facies hidroquímicas en la región Centro Oeste del 
Estado de São Paulo. 1: curva de igual salinidad (mg/l); 2: límite de facies hidroquímicas (Campos y Cerón-Garcia 
1998). 
 
 
 
Figura 10: Identificación de los estudios hidrogeológicos
regionales copilados para la elaboración de este estudio 
(Campos 1999b). 
19 
 
 
 
 
Elementos Componentes 
Cuadro Síntesis de Datos 
 
Clase de acuíferos 
Hidroestratigrafía 
Litología 
Características de los acuíferos 
Pozos: caudales, profundidades y productividad 
Características hidrogeoquímicas 
 
Leyenda Ciudades principales, ríos, topografía, carreteras, limite estatal, limite 
internacional, cota del terreno, bañado y estero salinas, ubicación de estación 
fluviométrica, lineamientos estructurales, arcos, sinclinales, pozo de agua, 
pozo artesiano surgente, pozo de exploración para petróleo utilizado como 
pozo de agua, pozo de exploración para petróleo, pozo de exploración de 
carbón, sigla de pozo con datos disponibles (petróleo), isopiezas, sentido de 
flujo de las aguas subterráneas, límite de artesianismo surgente, áreas de 
descarga, isolíneas del total de sólidos disueltos en mg/l, zonas de los tipos 
químicos de las aguas subterráneas, diagrama de Stiff, pozos con aguas 
termales, pozos con aguas químicamente anómalas 
 
Mapas Complementarios Mapa de la densidad de planos hidrogeológicos utilizados en la recopilación, 
mapa de la distribución de la pluviometría anual 
Perfiles Hidrogeológicos norte-sur (pozos JA-1 a AT-1) 
este-oeste (pozos CG-1 a OL-1) 
 
Nota Explicativa 
Lista de Referencias 
Temáticas 
 
Tabla 1: Elementos que componen el mapa hidrogeológico. 
 
 
 
Acuíferos Unidades Litoestratigráficas 
Bauru 
 
Grupos Caiuá y Bauru: areniscas con o sin cemento carbonatado de 
origen eólico y fluvio-lacustre – Cretácico Superior; 
 
Serra Geral 
 
Formaciones Serra Geral y Arapey: basaltos constituidos por 
coladas sucesivas de lavas superpuestas – Cretácico Inferior; 
Guaraní 
 (U1, U2, U3, U4) 
 
Formaciones Botucatu, Guará, Santa Maria, Sanga do Cabral, Pirambóia, 
Rio do Rasto/Miembro Morro Pelado (Brasil); Tacuarembó, Buena Vista, 
Yaguari (Uruguay); Misiones, Independencia (Paraguay); San Cristóbal, 
Buena Vista (Argentina): areniscas finas a medias, areniscas lodoliticas, 
lodolitas de origen eólica y fluvial – Pérmico-Cretácico; 
Acuitardo Passa Dois Grupo Passa Dois indiviso: lodolitas, limolitas, ritmitos, lutitos 
bituminosos y carbonatos de origen fluvio-marino – Pérmico. 
Tabla 2: Hidroestratigrafia del Acuífero Guaraní. 
20 
 
U4) según los análisis de perfilajes gama de 
pozos de la cuenca y en una estimación 
porcentual del contenido de arcilla: U1 = 0% 
de arcilla, U2 = 0 a 5% de arcilla, U3 = 5 a 
20% de arcilla y U4 = 20 a 40%. Los perfiles 
geológicos fueron reconstituidos por el Prof. 
Dr. Ernesto Luiz Correa Lavina en 1998, a 
partir de los datos disponibles en los trabajos 
de Ramos y Medeiros (1965), Ramos y 
Formoso (1975), Abourrage y Lopes (1986), 
Lavina (1991), Araújo et al. (1995) y Milani 
(1997). Los materiales del Grupo Passa Dois, 
la base del acuífero, tendrían un 
comportamiento de acuitardo en las zonas 
donde predominan la fracción arcillosa con 
más de 40 %. 
Además de su valor intrínseco, el mapa 
sirve de base esencial para la construción del 
banco de datos hidrogeológicos, de acuerdo 
con la propuesta (Figura 12) de Struckmeir y 
Margat (1995), al servir de fuente de 
información através de Internet. 
 
5. Modelación matemática y resultados 
obtenidos 
 
5.1. Principios de la modelación 
matemática 
 
Un modelo es una representación 
simplificada de una realidad física. Esta 
realidad física es el medio subterráneo natural 
cuya evolución y propiedades deseamos 
conocer. El problema físico del flujo del agua 
y de la transferencia de un soluto a través del 
medio se describe mediante un modelo 
matemático que incluye: las ecuaciones 
diferenciales que gobiernan los fenómenos 
(ecuaciones de flujo y transporte, ley de 
Darcy, etc.), las condiciones iniciales del 
sistema, la geometría del medio (las 
variaciones espaciales de los parámetros de 
flujo y transporte, etc.), las propiedades del 
medio y las condiciones existentes en los 
limites del sistema (condiciones de contorno). 
La metodología clásica empleada en la 
modelación numérica del flujo subterráneo es, 
en primer lugar, identificar los procesos 
físicos que se deben incluir en el análisis por 
su importancia en el flujo (por ejemplo la 
existencia de flujo preferente a través de una 
fractura), etapa que finaliza con la descripción 
de un modelo conceptual del comportamiento 
del medio a simular. La siguiente etapa es 
identificar de la estructura del modelo donde 
se define la geometría, la manera de simular 
cada uno de los procesos seleccionados, las 
condiciones de contorno, los parámetros 
físicos relevantes y su variación espacial y 
temporal. Finalmente, se pasa a la etapa de 
cuantificación de todos los parámetros del 
modelo, de forma que se obtenga la mayor 
similitud posible entre los valores medidos y 
calculados de niveles, siempre verificando 
que los valores obtenidos para los parámetros 
sean coherentes con los medidos o estimados 
independientemente. Este proceso se conoce 
como calibración, pero cuando se realiza 
automáticamente se denomina problema 
inverso. Evidentemente, la separación 
realizada de los procesos de modelación en 
estas etapas no deja de ser un tanto arbitraria, 
porque en muchos casos se solapan y 
requieren de una continua realimentación 
basada en las interpretaciones que se van 
realizando. 
Asi, la modelación numérica es una 
herramienta muy potente para la realización 
de análisis y predicciones en el campo de la 
hidrogeología, pero debemos señalar con más 
atención la gran capacidad que tiene en la 
verificación y contraste de diferentes 
hipótesis de funcionamiento de un sistema, 
durante la fase de conceptualización de un 
sistema e integración de la información 
disponible. Este último aspecto queda 
reflejado en este trabajo, donde se puede 
observar como esta herramienta es una 
excelente ayuda para lograr el conocimiento 
del Acuífero Guaraní. 
 
5.2. Código numérico empleado: 
TRANSIN 
 
La simulación numérica del 
comportamiento del acuífero Guaraní se ha
21 
 
Figura 11: Esquema original del Mapa Hidrogeológico del Acuífero Guaraní (Campos 1998a). 
 
Figura 12: Funcionamiento del Hydro-Geo-Information Systems (HYGIS), según Struckmeir y Margat (1995). 
hydro data base
(geographically
referenced)
data collection
- field survey
- well schedules
- reports
data capture
- digitizing
- scanning
- areal photographs
- satelite images
tool box
- calculation
(statistics)
- editing
- interference
- representation
user
interface
user
plotter
- maps
- sections
3D- diagrams
printer
- listing
- tables
22 
 
realizado con el código TRANSIN II (Medina 
et al. 1996), que permite simular el flujo del 
agua subterránea y el transporte de solutos. 
Además, este código tiene la excelente 
ventaja de permitir la estimación automática 
de todos los parámetros de flujo y/o 
transporte (transmisividad, coeficiente de 
almacenamiento, difusión, porosidad, etc) a 
partir de valores medidos de niveles y/o 
concentraciones. Esta particularidad, de 
calibración automática, es conocida como 
problema inverso. 
La ecuación de flujo y transporte 
empleada por el código sigue la formulación 
clásica, admitiendo que la conductividad 
hidráulica pueda tratarse como anisótropa. La 
solución de las ecuaciones diferenciales se 
realiza por el método de los elementos finitos. 
Para la aplicación de esta técnica numérica se 
requiere la discretización espacial del 
dominio de estudio. Este código permite 
discretizar el dominio con elementos 
unidimensionales y bidimensionales 
(triángulos y rectángulos), pero también
admite con estos elementos un tratamiento 
cuasi-tridimensionales (multicapa y 
axisimétrico), posibilitando abordar la 
mayoría de los estudios hidrogeológicos. El 
régimen temporal puede formularse en 
régimen estacionario o transitorio, con 
condiciones iniciales definidas 
arbitrariamente por el usuario o planteadas 
como la solución de un estado estacionario. 
En cuanto a las condiciones de 
contorno de flujo, se puede prescribir en los 
nudos el caudal, el nivel o expresar el caudal 
como función lineal del nivel en el acuífero. 
Tanto los niveles externos o prescritos como 
los caudales pueden variar de forma arbitraria 
en el espacio y en el tiempo. Para el 
transporte de solutos, se consideran los 
siguientes procesos: dispersión 
hidrodinámica, difusión molecular, difusión 
en la matriz, adsorción lineal y reacciones 
químicas de orden 0 y 1. Respecto a las 
condiciones de contorno para el transporte se 
puede fijar la concentración, la entrada de 
masa o expresar esta como producto del 
caudal por una concentración externa 
conocida que, al igual que el flujo másico, 
puede variar arbitrariamente. 
La estimación de los parámetros del 
modelo se hace a través de la minimización 
de una función objetivo, por el método de 
Marquat, derivada de la Teoría de Máxima 
Verosimilitud que permite incluir 
información previa sobre el valor de los 
parámetros (Carrera y Neuman 1986). El 
programa permite estimar los siguientes 
parámetros: transmisividad o conductividad, 
coeficiente de almacenamiento o 
almacenamiento específico, recarga, 
coeficiente de goteo, nivel y caudal en los 
contornos, dispersividad longitudinal y 
transversal, porosidad, coeficiente de retardo 
y de desintegración y concentraciones 
externas. 
Durante el proceso de estimación 
automática de los parámetros, o lo que es lo 
mismo para la solución del problema inverso, 
el programa TRANSIN II minimiza una 
función objetivo, que depende de las 
diferencias ponderadas entre los valores 
medidos (niveles, concentraciones y 
parámetros) y los calculados por el programa. 
Los parámetros óptimos son aquellos que 
minimizan la función objetivo. De esta forma 
se asegura que el modelo reproduce la 
respuesta observada del acuífero y que 
además los parámetros estimados son 
coherentes con la información previa sobre 
los mismos. 
Los niveles o concentraciones 
medidas en una serie de puntos son parte de 
los datos que requiere el programa. Estos 
puntos se llaman “puntos de observación”. El 
programa admite que el usuario introduzca, 
en esta etapa, el grado de fiabilidad a las 
medidas de nivel o concentración, por medio 
de unos coeficientes de ponderación que son 
las inversas de las desviaciones típicas. 
En este contexto, es importante 
destacar que TRANSIN II permite asignar a 
un conjunto de elementos o nudos de la malla 
propiedades similares, zonificando de esta 
manera los valores constantes de los 
23 
 
parámetros del sistema como, por ejemplo, 
agrupar todos los elementos del dominio que 
compone una misma formación 
hidrogeológica, como una única zona de 
transmisividad o coeficiente de 
almacenamiento. El parámetro asociado a 
cada elemento (o nudo) es el resultado de 
multiplicar un coeficiente que depende del 
elemento (o nudo) por un parámetro 
característico de la zona a la que pertenece. 
En el caso de parámetros que varían con el 
tiempo (p. ej., nivel fijo) el resultado anterior 
se multiplica por una función de tiempo. El 
programa estima automáticamente los 
parámetros de zonas a partir de una 
estimación previa. 
 
5.3. Objetivos de la modelación y tareas 
desarrolladas 
 
Un aspecto fundamental cuando se 
plantea un ejercicio de modelación es conocer 
exactamente cuál es el objetivo final y, a 
partir de este, proponer el objetivo real que se 
puede alcanzar dada la información 
disponible. Asimismo, se definen los 
diferentes criterios de validez para los 
resultados que se obtengan. 
El objetivo final propuesto es simular 
numéricamente el Acuífero Guaraní, para de 
esta manera disponer de una herramienta de 
gestión del reservatório subterráneo. Pero, 
dado las características del acuífero (en 
tamaño y profundidad), la escasa información 
disponible, la distribución espacial de los 
datos poco homogénea (existen zonas donde 
no se tiene ninguna información) y poca 
fiabilidad en algunas mediciones (p. ej. 
medidas de nivel), hacen que el objetivo real 
propuesto sea emplear la modelación 
numérica como una herramienta para integrar 
la información disponible, detectar que tipo 
de información es necesario incorporar en el 
modelo y contrastar las diferentes hipótesis 
sobre el funcionamiento del acuífero, para 
proponer finalmente un modelo conceptual 
compatible con la realidad observada. 
Ahora, como durante la fase de 
modelación se observó que existen lagunas de 
información que pueden llegar a proporcionar 
poca credibilidad en determinadas regiones 
del modelo, es preferible denominar a este 
ejercicio llevado a cabo como un premodelo 
del Acuífero Guaraní. Aunque, por razones de 
sencillez, se referirá en todo el texto a modelo 
del Acuífero Guaraní. 
Las etapas de modelación realizadas 
en este ejercicio fueron las clásicas: 
definición del modelo conceptual, estructura 
del modelo numérico y validez del modelo. 
Durante el desarrollo de estas etapas se 
realizaron las siguientes tareas: 
- revisión bibliográfica de modelación 
numérica, verificándose su aplicabilidad y 
limitaciones, con el apoyo de más de 25 
estudios y artículos publicados, donde se 
destacan los de Gilboa et al. (1976), 
Habermehl (1980), Seidel (1980), Carrera 
y Neuman (1986), Medina et al. (1993), 
Samper et al. (1994 a y b), Vives et al. 
(1994), Galarza et al. (1996), Medina et 
al. (1996), Almagro et al. (1998a y b) y 
Meléndez (1998); 
- transformación de coordenadas; el sistema 
de coordenadas empleado en el mapa 
hidrogeológico son las cilíndricas; se 
trabajó con el código ARCVIEW para 
transformar a coordenadas UTM, para una 
explotación más fácil del mismo; 
posteriormente se generaron ficheros 
AUTOCAD, que son admitidos por 
SURFER (código de visualización 
gráfica); la transformación la realizó el 
Lic. Jordi Marturiá del Servei Cartografic 
de Catalunya (Barcelona, España); 
- definición del modelo conceptual y de los 
límites del modelo; 
- digitalización de la zona modelada a partir 
del mapa hidrogeológico (código 
SURFER); 
- digitalización del mapa de espesores de 
acuífero o isopacas, con intervalo entre 
curvas de 50 metros (código DIGI); 
- generación de la malla de elementos 
finitos (código 2DUMG según Bugeda 
24 
 
1990): selección de nudos que representan 
las curvas de la geometría del modelo 
(contornos internos e externos), 
lineamientos estructurales, áreas de 
recarga y descarga; zonificación de los 
materiales; 
- selección de pozos con medidas de nivel; 
- cálculo del espesor del acuífero para cada 
nudo de la malla (Código TOPO); 
- obtención de los mapas del techo del 
acuífero y de diferencia entre el nivel del 
terreno con el techo del acuífero (es decir 
los espesores de los acuíferos superiores 
Bauru y Serra Geral); el cálculo se realizó 
para cada nudo de la malla con los datos 
de los pozos censados (aprox. 370 pozos), 
interpolando con el Código SURFER; 
- generación de los ficheros de entrada de 
datos para el programa TRANSIN, con el 
programa INTRANSIN III (Vives 1994); 
con este programa se rota y modifica la 
malla, se asignan las zonificación de 
parámetros y se obtienen los puntos de 
observaciones con medidas observadas; 
- ejecución del programa TRANSIN: las 
pasadas primeras o previas se emplearon 
para la depuración de errores y las 
posteriores
ya son exclusivamente de 
análisis; 
- definición de los criterios de validación de 
las calibraciones y automatización del 
postproceso para mejorar el análisis. 
 
5.4. Modelación conceptual y límites del 
modelo numérico 
 
En la definición del modelo 
conceptual del funcionamiento de un 
acuífero, se trata de identificar todos los 
elementos que de alguna forma condicionan 
el flujo subterráneo y que por su importancia 
requieran de un mayor grado de detalle, con 
la idea de reproducir el movimiento del flujo 
a partir de dichos elementos. Esto requiere la 
definición de los límites del modelo, las 
características de las formaciones geológicas, 
la dimensionalidad del problema, los 
mecanismos de recarga y descarga del 
sistema, las variaciones temporales y 
espaciales de algunos parámetros. 
La zona a modelar es toda la zona 
definida por Rocha (1997), ver Figura 6. El 
área en la cual aflora el Cenozoico indiviso, al 
suroeste de la región, se resolvió eliminar de 
la zona de estudio, en virtud de la baja 
densidad de datos y del poco conocimiento de 
su funcionamiento hidrogeológico. De esta 
forma, los límites del modelo quedan: la zona 
de afloramiento del Acuífero Guaraní (sur, 
este y oeste); la zona de descarga del acuífero 
en la zona de la ciudad de Torres (sureste); el 
comienzo del afloramiento del Cenozoico 
indiviso (suroeste); y en la zona donde el 
acuífero desaparece en forma cuña entre el 
Acuífero Serral Geral y Acuitardo Passa Dois 
(norte). 
El modelo conceptual del Acuífero 
Guaraní se ha definido extrapolando a escala 
regional la estructuración preliminar del 
modelo conceptual del Estado de São Paulo, 
Brasil, propuesta por Campos (1998a), ver 
Figura 13. En ella se define al Acuífero 
Guaraní (3) como una unidad confinada de 
areniscas y lodolitas, con una permeabilidad 
de 0.2 a 4.6 m/d, que disminuye con la 
profundidad a causa de una mayor proporción 
de arcillas (Campos 1999b). Las 
características principales de las unidades 
hidrogeológicas que la confinan son: 
- Acuífero Bauru (1), unidad superior 
confinante, acuífero superficial, recargas 
y descargas en superficie, formado por 
areniscas con o sin cemento carbonático, 
permeabilidad de 0.1-1.0 m/d, isótropo, 
acuífero sedimentar heterogéneo; 
- Acuífero Serra Geral (2), unidad 
intermediaria confinante, acuífero 
superficial, recarga y descarga en 
superficie, formado por rocas basálticas, 
permeabilidad por fracturación, acuífero 
anisótropo fracturado; 
- Acuitardo Passa Dois (4), unidad inferior, 
formado por lodolitas, limolitas y lutitas, 
baja permeabilidad, acuitardo sedimentar 
heterogéneo; 
25 
 
- Acuífero Tubarao (5), unidad 
intermediaria, formada por areniscas, 
limolitas y lutitas, baja permeabilidad, 
acuífero sedimentar heterogéneo; 
- Acuífero Precambrianico (6), muy baja 
permeabilidad, prácticamente sin flujo en 
las rocas precambrianicas. 
Basados en los estudios estructurales 
de Northfleet et al. (1969), Ferreira (1982), 
Fúlfaro et al. (1982), Zalán et al. (1991) y 
Araújo et al. (1995 y 1999), el Acuífero 
Guaraní presenta unos lineamientos 
estructurales (aulacógenos) que condicionan 
el flujo subterráneo. Estructuralmente, estos 
lineamientos trabajan por sus características 
como conductos preferenciales de flujo en 
determinadas zonas (similar a una fractura) y 
en otras condicionando las permeabilidades 
como anisotropía (fracturación de menor 
densidad y más distribuida espacialmente). 
Las principales entradas de agua al 
sistema son la recargas por infiltración directa 
distribuidas espacialmente a lo largo de áreas, 
en territorio brasileño, a partir de las zonas de 
afloramientos de los estados de São Paulo, 
Goias, Mato Grosso do Sul, Paraná y Santa 
Catarina. 
Las áreas de descarga natural del 
acuífero están localizadas en las áreas de 
planicies y pantanos entre los ríos Uruguay y 
Paraná; al sur y este de la región de Porto 
Alegre y a lo largo de los ríos Paraná, Pelotas 
y Tietê, acondicionadas por los lineamientos 
estructurales. Otras salidas de agua del 
acuífero son por la explotación de pozos 
distribuidos en la región centro-oeste del 
Estado de São Paulo (sectores donde el 
acuífero aflora, se comporta indistintamente 
como libre, semiconfinado y confinado), con 
una área de superexplotación alrededor de la 
ciudad de Ribeirão Preto. 
 
 
6. Estructura del modelo 
 
La definición del modelo matemático 
es lo que se conoce como estructura del 
modelo. En ella se intenta definir o identificar 
todos los elementos que controlan el flujo 
subterráneo y que se supone se debe incluir 
en la modelación para reproducir 
adecuadamente el flujo, de acuerdo al grado 
de detalle que se pretende obtener. Esta etapa 
se particulariza por la identificación del tipo 
de medio (poroso o fracturado), el tipo de 
acuífero (confinado, libre, semiconfinado, 
múltiple, etc.), la variabilidad espacial (medio 
homogéneo, medio heterogéneo), la 
variabilidad determinista o asociable a un 
proceso estocástico, la variabilidad temporal 
(régimen estacionario o transitorio), la 
variabilidad temporal en las variables 
dependientes, las condiciones de contorno o 
en la geometría, la dimensionalidad del 
problema (unidimensional, bidimensional 
vertical, bidimensional, cuasi-tridimensional 
– multicapa o axisimétrico, tridimensional) y 
los contornos (ubicación y tipo de condición) 
(Samper et al. 1994a). 
El modelo de flujo sólo simulará el 
Acuífero Guaraní por lo que la malla de 
elementos finitos es bidimensional. El 
régimen temporal es estacionario. Se emplea 
el sistema de coordenadas UTM y las 
unidades en que se trabaja son homogéneas, 
metros y días. 
 
6.1 Discretización espacial 
 
La construcción de la malla de 
elementos finitos se realizó automáticamente, 
mediante el código de generación de mallas 
2DUMG (Bugeda 1990), resultando un total 
de 2846 nudos y 5423 elementos triangulares 
de tres nudos. En la Figura 14 se presenta la 
malla de elementos finitos superpuesta con la 
referencia geográfica de los países, donde 
podemos observar que la zona de estudio 
abarca a Brasil, Paraguay y Argentina. El área 
modelada tiene una superficie de 902636 km2. 
En la Figura 15 se puede comprobar 
que la discretización de la malla es mas 
refinada en las zonas de mayor gradiente 
hidráulico y/o de mayor densidad de datos, 
zonas noreste del modelo (Estado de São 
Paulo). También se observa que el tamaño de
26 
 
Figura 13: Perfil hidrogeológico del modelo conceptual del Acuífero Guaraní en el Estado de São Paulo [Campos 
1998a, despues de Silva (1983) y Campos (1987 y 1993), adaptado y simplificado]. 
Figura 14: Malla de elementos finitos del Acuífero Guaraní, con referencias geográficas. 
-1000000 -800000 -600000 -400000 -200000 0 200000 400000 600000 800000 1000000
-3600000
-3300000
-3000000
-2700000
-2400000
-2100000
-1800000
0 200000 400000 600000
BRASIL
BOLIVIA
PARAGUAY
URUGUAY
ARGENTINA
metros km 
27 
 
 
Figura 15: Malla de elementos finitos del Acuífero Guaraní. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300Km
28 
 
los elementos crece con suavidad, al alejarse 
de estas zonas y se acercar a regiones con 
gradiente hidráulico bajo y/o con poca 
densidad de medidas. 
La malla básica se ha modificado a lo 
largo de los lineamientos estructurales 
(aulacógenos) que se introducen en el modelo 
para su simulación, mediante la superposición 
de elementos unidimensionales que conectan 
los nudos de ese contorno (coincidentes con 
aristas de elementos triangulares).
De esta 
forma, la malla original es aumentada en 304 
elementos, resultando finalmente 5727 
elementos entre unidimensionales y 
triangulares. 
 
6.3 Zonas de permeabilidad y 
transmisividad 
 
El área de estudio se particionó en 6 
zonas de permeabilidad y en 14 de 
transmisividad (Figura 16 y Tabla 3). Las 
zonas de transmisividad simulan los 
lineamientos estructurales que trabajan como 
vías preferentes de flujo; en cambio, las zonas 
de permeabilidad simulan las áreas que 
pueden estar afectadas en mayor o en menor 
medida por lineamientos estructurales de poca 
identidad (fracturación secundaria). 
Las zonas de permeabilidad sólo se 
simulan con los elementos triangulares. La 
definición de la geometría de estas zonas se 
ha realizado teniendo presente el grado de 
fracturación secundaria y algunos 
lineamientos principales (por ejemplo el de 
Loanda, coincidente con el Río Paraná), a 
partir del trabajo de Araújo et al. (1995). La 
fracturación secundaria es simulada 
conjuntamente con la matriz, por lo que estas 
zonas son tratadas como anisótropas. El 
tensor de anisotropía tiene la dirección de 
NNE-SSW, coincidente con el lineamiento de 
Loanda. Pero, como este tensor no coincide 
con los ejes de referencia, internamente se 
rota la malla para hacer coincidir el eje de 
ordenadas con la dirección NNE-SSW. 
Las zonas que simulan los conductos 
preferentes de flujo (aulacógenos) se han 
tratado como elementos unidimensionales. En 
estas zonas el parámetro que se emplea es la 
transmisividad, ya que se incluye el ancho de 
esos conductos. Para la definición de las 
trazas de estos conductos, como los anchos, 
se empleó el trabajo de Ferreira (1982). 
El valor de los parámetros de 
permeabilidad y transmisividad es modificado 
a través del coeficiente de elemento, para 
incluir el efecto de la variación espacial del 
espesor del acuífero (Figura 17) y del cambio 
de la viscosidad del agua por la variación de 
la temperatura (Figura 18). Para ambos casos, 
se dispone en cada elemento de una medida 
en cada uno de los nudos que lo forma, por lo 
que en primer lugar se calcula un espesor 
medio y una temperatura media para cada 
elemento. Finalmente, el coeficiente para 
cada elemento se obtiene como el producto 
del espesor medio por factor que corrige la 
permeabilidad según el valor de la 
temperatura media. Este factor corrector de la 
permeabilidad se deduce la formula propuesta 
por Schneebeli (1966) apud Custodio y 
Llamas (1976). 
El cálculo de la temperatura se realizó 
conociendo los espesores de los acuíferos 
superiores al Acuífero Guaraní en cada nudo 
de la malla (Figura 19), obteniendo la 
temperatura en el punto medio del acuífero 
Guaraní, teniendo en cuenta el gradiente 
geotérmico. Si se compara el mapa de 
temperatura obtenido con la presentada por 
Araújo et al. (1999), se observa una gran 
similitud, a pesar de obtenerlos por caminos 
diferentes. 
 
6.4. Zonas de recarga y descarga 
 
La recarga se define como una 
columna de agua que entra o sale de la zona; 
por lo que, para el modelo, físicamente la 
recarga es la resultante entre el volumen de 
agua que entra (por precipitación o recarga 
del acuífero superior) menos la que salen por 
las extracciones realizadas por los pozos de 
explotación. El código TRANSIN asocia este 
parámetro a los elementos. 
29 
 
 
Figura 16: Distribución de zonas de permebilidad (K) y transmisividad (T). 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300
k1k2
k3
k4
k17
T16
T5
T6
T7T8
T9
T10
T11
T12
T13
T14
T15
T18
T20
k19
Km
30 
 
 
Figura 17: Distribución de las isopácas del Acuífero Guaraní. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300Km
31 
 
 
Figura 18: Distribución de la temperatura (ºC) del agua del Acuífero Guaraní. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300Km
32 
 
 
Figura 19: Distribución de los espesores de los acuíferos superiores (Serra Geral y Bauru) del Acuífero Guaraní. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300Km
33 
 
La infiltración proveniente de la 
precipitación, para la zona de afloramiento 
del Acuífero Guaraní, se ha estimado en un 
10% de la misma (Rebouças 1976). La 
precipitación medio anual varía entre 1300 y 
1800 mm. 
Se conoce, a más de dos décadas, una 
sobreexplotación del acuífero en la región de 
Ribeirão Preto (São Paulo, Brasil), con 
valores de caudales de 45 x 10 6 m3/año 
(Gilboa et al. 1976). Los resultados obtenidos 
del estudio hidrogeoquímico e isotópico de 
los acuíferos Bauru y Guarani (Kimmelmann 
et al. 1996) han mostrado que las aguas 
subterráneas ya no pertenecen a un único 
acuífero, posiblemente como consequencia de 
una alta tasa de bombeo. Existe indicación de 
la penetración de aguas someras hasta niveles 
profundos, donde se mezclan aguas profundas 
geotermales. La explotación del acuífero 
(Campos y Cerón-Garcia 1998) se realiza 
mediante el bombeo de aproximadamente 
1.000 pozos, situados la mayoría cerca de las 
áreas donde la potencia de los basaltos es 
menor y con caudales medios comprendidos 
entre 3 y 28 l/s. Sin embargo, pueden 
encontrase algunas decenas de pozos con 
profundidades próximas a los 1.000 m y 
caudales comprendidos entre 80 y 170 l/s. 
La recarga se dividió en siete zonas 
(Figura 20 y Tabla 4). En las zonas donde el 
Acuífero Guaraní aflora la recarga es 
controlada sólo por un porcentaje de la 
precipitación que infiltra (zonas R5 y R6), a 
excepción de la zona R2 donde además se 
debe incluir la explotación. En las zonas R3, 
R4 y R7, todas dentro del Estado de São 
Paulo, la recarga es negativa porque se tiene 
en cuenta las extracciones que se realizan en 
los acuíferos Bauru (con 12000 pozos que 
explotan 9 m3/s) y Serra Geral (con 3000 
pozos que explotan 2.8 m3/s). 
La fuente de información para los 
datos de explotación de las zonas R2, R3 y 
R4 resulta de una comunicación personal 
(1999) de Gerôncio Alburque Rocha y José 
Eduardo Campos do Departamento de Águas 
e Energia Elétrica do Estado de São Paulo 
(DAEE). En cambio, los datos para la ciudad 
de Ribeirão Preto fueron obtenidos del 
Departamento de Águas e Esgostos de 
Ribeirão Preto (DAERP), a través de tabla 
con datos de pozos (fecha: 04/03/1996). 
 
 
7. Condiciones de contorno 
 
 
Como condición de contorno, asociada 
exclusivamente a los nudos, se ha 
considerado tres tipos: nivel fijo (Dirichlet), 
caudal fijo (Neuman) y condición mixta 
(Cauchy). Esta última condición, que 
considera que el caudal esta controlado por un 
nivel externo, se emplea sólo para imponer 
una condición en la cara Norte de la zona 
modelada, donde el acuífero termina 
acuñandose hasta desaparecer. Su validez es 
discutible, pero como no modifica el flujo en 
este contorno (reproduce adecuadamente) y 
tampoco existe información como para 
proponer otro funcionamiento, se optó por 
mantenerla. 
Las condiciones de contorno en los 
límites de la zona de estudio (Figura 20) son: 
nivel fijo al oeste (en la zona de Paraguay y 
del afloramiento del Cenozoico indiviso en 
Argentina); nivel fijo al sur (afloramiento del 
Guaraní); nivel fijo al sureste (en la zona de 
Torres) y de caudal fijo al este (en la zona de 
afloramiento del Guaraní en los estados de 
Mato Grosso do Sul, Paraná y Santa 
Catarina).
Las condiciones de contorno de nivel 
fijo son de nivel constantes o variables 
especialmente (Tabla 5). En las de nivel fijo 
(zonas H2 y H3) se adopta como valor del 
parámetro el valor del nivel piezométrico y 
como coeficiente de nudo la unidad. En 
cambio, en las de nivel variable (zonas H1, 
H4 y H5) se adopta como parámetro la unidad 
y como coeficiente de nudo el valor 
interpolado del mapa de isopiezas propuesto 
por Araújo et al. (1999), ver Figura 8. 
Las zonas de entrada a través de los 
afloramientos del Guaraní en el contorno este,
34 
 
Zonas Descripción Tipo de 
Parámetro 
Transmisividad 
(m2/d) 
Permeabilidad K1 
(m/d) 
Permeabilidad K 2 
(m/d) 
K1 Zona superior-Este K 1 3 
K2 Zona superior-Oeste K 25 10 
K3 Zona inferior-Oeste K 1 3 
K4 Zona inferior-Este K 3 1 
T5 Rio Verde T 500000 
T6 Rio Tieté T 500000 
T7 Falla Loanda (aguas 
arriba) 
T 100000 
T8 Rio Guapiara T 200000 
T9 Rio Paranapanema T 1000000 
T10 Rio Piquiri T 1000000 
T11 Rio Uruguay (aguas 
arriba) 
T 100000 
T12 Rio Iguazú T 100000 
T13 Falla Blumenau T 200000 
T14 Falla San Gerónimo T 200000 
T15 Rio Alonso T 200000 
T16 Rio Candido Abreu T 100000 
K17 Arco de Punta Grossa K 5 1 
T18 Rio Uruguay (aguas 
abajo) 
T 500000 
K19 Zona medio-Este K 1 
K20 Falla Loanda (aguas 
abajo) 
T 100000 
Tabla 3: Contiene las zonas de transmisividad (T) y permeabilidad (K), con la estimación previa. K1 es la 
permeabilidad en la dirección paralela al lineamiento de Loanda, la K2 es la dirección perpendicular. 
 
Zonas 
Descripción 
Área (km2) Número de 
pozos de 
bombeo 
Caudal medio de 
explotación 
(m3/h/pozo) 
Estimación 
previa (m/d) 
R1 Sin recarga del basalto 700466 0.00E+00 
R2 Zona noreste 20693 200 30 3.49E-04 
R3 Zona noreste (ext. medio) 20728 700 100-150 -6.54E-05 
R4 Zona noreste (ext.conf.) 96039 100 300 -6.75E-06 
R5 Zona noroeste (inferior) 39553 3.56E-04 
R6 Zona noroeste (superior) 21032 5.00E-04 
R7 Zona Ribeirão Preto 4123 83 10817 (83) -2.99E-05 
Tabla 4: Características de las zonas de recargas. 
 
 
Zonas Descripción Nivel (m) 
H1 Nivel afloramiento del Cenozoico indiviso 1 
H2 Nivel afloramiento del Guaraní en el Sur 200 
H3 Nivel en la zona de Torres 200 
H4 Nivel en la zona de Paraguay 1 
H5 Nivel en zona norte (entrada) 1 
Tabla 5: Descripción de las zonas de niveles fijos. El valor unitario de nivel fijo es porque el mismo 
varia nudo a nudo. 
35 
 
 
 
Figura 20: Distribución de zonas de recarga y zonas de condiciones de contorno. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
0 100 200 300
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
H5 - alfa 1
Q1
H2
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
H3
H4
H1
Km
36 
 
son simuladas con una condición de caudal 
fijo (zonas Q1, Q2, y Q3 de la Tabla 6). Esta 
forma de simular la recarga producida por la 
infiltración del agua de precipitación, en lugar 
de incluirla como una zona de recarga 
(sección anterior), es porque el ancho de esta 
franja es muy reducido y condicionaría a 
trabajar con elementos triangulares muy 
malos. Entonces, el parámetro de estas zonas 
es el valor de volumen recarga de 
precipitación por unidad de longitud. El 
ancho de la área aflorante se adopta de 12,5 
km para las tres zonas y el volumen recargado 
se ha estimado en un 10% de la precipitación 
(Rebouças 1976). El coeficiente de nudo son 
las longitudes medias entre nudos sucesivos. 
Las salidas a lo largo de los ríos 
Paraná, Pelotas y Tietê, condicionadas por los 
lineamientos estructurales, son simuladas por 
una condición de contorno de caudal fijo. Las 
zonas de caudal fijo Q4, Q5 y Q6 tienen 
como parámetro la unidad y el coeficiente de 
nudo tienen 100000 m3/d repartidos 
proporcionalmente en todos los nudos de la 
zona. La estimación previa es compatible con 
los datos caudal de los flujos superficiales. 
 
7.1. Datos empleados en la calibración 
 
Los niveles medidos en una serie de 
puntos son parte de los datos que requiere el 
programa. Estos puntos son los “puntos de 
observación”', que coinciden con los pozos en 
que se dispone de medidas. El número de 
puntos de observación, que se emplearon en 
este modelo es de 74, seleccionados de modo 
que estén distribuidos espacialmente de forma 
homogénea y que sean compatibles con el 
mapa de isopiezas propuesto por Araújo et al. 
1999 (Figura 8). 
La Tabla 7 contiene el listado de los 
puntos de observación con sus coordenadas y 
los niveles observados. En la Figura 21 se 
puede ver la distribución espacial de los 
mismos. 
Los coeficientes de ponderación de los 
datos de nivel son las inversas de las 
desviaciones típicas que miden su fiabilidad. 
Durante la fase de calibración del modelo de 
flujo se asignó una desviación típica de 1 m 
para las medidas registradas en los puntos de 
observación. Posteriormente, se asignaron 
mayores desviaciones típicas (100 m) a los 
pozos cuyos datos tenían poca fiabilidad 
(podían contener errores de medición, errores 
de nivelación, niveles dinámicos, etc). 
Un dato muy importante de cara a la 
calibración es que algunas de las medidas 
observadas pueden presentar algunas 
particularidades que conducen a dudar de su 
fiabilidad: los días de la toma de la medición 
no coinciden, la zona de admisión es mayor 
que el acuífero (la zona de basalto no está 
encamisada), pozos parcialmente penetrantes, 
no se tiene certeza que los niveles medidos 
sean estáticos, etc. 
 
7.2. Estrategia de la calibración 
 
El proceso de calibración consiste en 
estimar los parámetros del modelo, de forma 
que la respuesta del mismo en términos de 
niveles se ajuste a los valores medidos. Al 
mismo tiempo, los parámetros calculados 
deben ser coherentes con sus estimaciones 
previas y con el conjunto del modelo 
conceptual. 
La estrategia de calibración 
automática no preveía estimar 
simultáneamente todos los parámetros del 
modelo porque la solución no es única para 
este tipo de problema; pero, como el modelo 
estaba fuertemente condicionado por los 
coeficientes de ponderación de los 
parámetros, se pudo relajar esta condición. Se 
calibraron casi todas las zonas de 
conductividad y transmisividad, todas las de 
recarga y de caudales fijos. No se estimó 
ninguna zona de nivel fijo y coeficiente de 
goteo. 
Durante la fase de calibración, se 
impuso el objetivo que la piezometría 
calculada reproduzca cualitativamente las 
formas del mapa de isopiezas de la Figura 8. 
De esta manera se podían analizar
37 
 
Tabla 6: Descripción de las zonas de caudal fijo. 
Zonas Nombre Información 
Previa (m3/d/m) 
Longitud de 
la zona (m) 
Q1 Entrada zona superior 6.164 266781.27 
Q2 Entrada zona medio 6.164 411278.19 
Q3 Entrada zona inferior 6.164 177110.49 
Q4 Salida lineamiento Paraná -1 
Q5 Salida lineamiento Pelotas -1 
Q6 Salida lineamiento Tietê -1 
 
Tabla 7 : Puntos de observación empleados em la calibración (contínua). 
Número Nombre UMTx (m) UTMy (m) Nivel (m) Desviación Típica (m) 
1 AT1 -1404632.7 -2053766.8 893 100 
2 AL -1532188.2 -2093539.4 823 100 
3 AQ3 -1521270.3 -2034686.7 529 1 
4 AV1 -1684648.3 -2049102.5 617 1 
5 BB2 -1608218.1 -2044234.7 437 1 
6 BAR -1430132.3 -1924946.9 492 1 
7 BS1 -1404053.9 -2027395.6 798 1 
8 BU4 -1624164.5 -1985022.8 553 1 
9 BT4 -1630511.4 -2084749.6 564 1 
10 CT -1508182.1 -1924014.8 452 1 
11 CH -1723637.2 -1981913.8 542 1 
12 DE1 -1494318 -2083464.9 694 1 
13 FR2 -1503830.4 -1762510 449 1 
14 GR -1617229.6 -1788502.9 430 1 
15 GT1 -1484413 -2001372.4
493 1 
16 IA -1554790 -1973739.7 422 1 
17 IP2 -1335971.2 -1956733.9 530 1 
18 IR5 -1542914.8 -2091296.2 746 1 
19 LP -1637889.8 -2025395.7 529 1 
20 LI2 -1604672.8 -1891167.3 428 1 
21 LZ -1476081.2 -2056683.3 579 1 
22 MA -1664330.3 -1913712.6 456 1 
23 MT2 -1515231.1 -2003735.3 523 1 
24 MG -1361840 -1943500.4 502 1 
25 ML -1487551.4 -1970913 521 1 
26 OO -1699115 -1996362.4 559 1 
27 PD3 -1607660.8 -2016438.1 445 1 
28 PU -1326400.5 -1993938.8 648 1 
29 PB -1587402 -1709408.4 435 1 
30 PR1 -1631606.6 -1989562.4 467 1 
31 PP -1741513.8 -1777680.1 420 1 
32 SJ2 -1501464.5 -1868403.6 442 1 
33 SB -1392193.1 -1981919.2 550 1 
34 SV1 -1447051.7 -2082450.7 708 1 
35 AS -1441875.4 -2055497.3 593 1 
36 TU -1669251.6 -1841653.7 436 1 
37 CD -1303433.5 -1712046.9 407 1 
38 CM1 -1670319.3 -1384914.8 460 1 
39 CM2 -1761985.8 -1447349.8 427 1 
38 
 
 
 
Número Nombre UMTx (m) UTMy (m) Nivel (m) Desviación Típica (m) 
40 CG5 -1786492.2 -1395788.3 470 1 
41 CG7 -1800922.1 -1378318.5 371 100 
42 CG17 -1850180.6 -1402290.5 367 100 
43 DU -1956449.7 -1497743.2 344 1 
44 FG -1573406 -1364493.4 413 1 
45 NI -1917162.7 -1345857.7 493 1 
46 CP1 -1792399.5 -1909688.4 440 1 
47 CR -1746054.6 -1949375.3 529 1 
48 CZ -2065072.8 -2048011.9 995 1 
49 FX3 -1924926.9 -1888487.9 436 1 
50 IM2 -2046659.6 -2023051.4 1095 100 
51 LO -1840613.8 -1875700.2 450 100 
52 MS -1891015 -1908326.6 996 1 
53 MR -1875244.5 -1817002.2 404 1 
54 PT -1852089.6 -1834379.8 539 1 
55 PS -1994623.5 -1962947 879 1 
56 CI -2240407.4 -2054243.6 364 1 
57 SCS -2154560.6 -2187480.6 1056 1 
58 SMD -2285301.1 -1898946.4 391 1 
59 TG -2115315.5 -2134039.9 990 1 
60 AB -2271492.2 -2044021.5 291 1 
61 AE -2489627.6 -2104717.6 345 1 
62 EX -2280774.1 -2068772.6 472 1 
63 SAP -2390431.2 -2343146.2 7 100 
64 SG -2520551.7 -1901028.1 183 1 
65 EN -2470155.7 -1744609.5 104 1 
66 PPL -2216230.4 -1726483.6 230 1 
67 1-RCA-1-PR -2057224.2 -1835885.4 536 1 
68 2-CM-1-PR -1983560.6 -1823928.3 487 1 
69 2-AP-1-PR -1866457.1 -1864769.6 697 1 
70 2-LV-1-RS -2293663.4 -2156017.7 735 1 
71 1-TP-2-SC -2164843.4 -2065921.9 744 1 
72 2-MC-1-SC -2128855.6 -2086981.8 824 1 
73 2-PI-1-SC -2242725.5 -2086150.6 573 1 
74 PE -1749611.5 -1696551.9 368 1 
Tabla 7: Puntos de observación empleados en la calibración (continuación). 
 
39 
 
 
 
 
Figura 21: Distribuición de puntos de observación empleados en la fase de calibración. 
0 200000 400000 600000 800000
-3400000
-3100000
-2800000
-2500000
-2200000
-1900000
AT1
AL
AQ3
AV1
BB2
BAR
BS1
BU4
BT4
CT
CH
DE1
FR2
GR
GT1
IA
IP2
IR5
LP
LI2
LZ
MA
MT2
MG
ML
OO
PD3
PU
PB
PR1
PP
SJ2
SB
SV1
SA
TU
CD
CM1
CM2
CG5CG7
CG17
DU
FG
NI
CP1
CR
CZ
FX3
IM2
LO
MS
MR
PT
PS
CI
SCS
SMD TG
AB
AE
EX
SAP
SG
EN
PPL
1-RCA-1-PR
2-CM-1-PR
2-AP-1-PR
2-LV-1-RS
1-TP-2-SC
2-MC-1-SC
2-PI-1-SC
PE
0 100 200 300Km
40 
 
críticamente la validez de las medidas 
observadas. 
Este proceso permitió modificar el 
modelo conceptual de acuerdo con el análisis 
de los resultados, robusteciendo el esquema 
del comportamiento del acuífero al acotar 
algunas de las incertidumbres iniciales del 
mismo. Los cambios más notorios, desde el 
primer modelo conceptual hasta el actual que 
se ha presentado en los apartados anteriores, 
son: 
- se comprobó la necesidad de incluir los 
lineamientos estructurales y de tratar las 
zonas de permeabilidad como anisótropas, 
a causa de la fracturación secundaria; 
- el análisis de los residuos puso de 
manifiesto la necesidad de modificar 
algunas zonificaciones de permeabilidad y 
el trazado de los lineamientos; 
- se comprobó la necesidad de incluir en el 
modelo las zonas de fuertes extracciones 
que se realizan en los acuíferos superiores 
(Bauru y Serra Geral) al Acuífero Guaraní 
en la zona del Estado de São Paulo. 
 
7.3. Resultados obtenidos 
 
En este apartado se presentan los 
resultados obtenidos en la calibración, cuyo 
ajuste puede ser considerado como aceptable 
y responde satisfactoriamente los objetivos 
propuestos, aunque existen una serie de 
aspectos no representados adecuadamente que 
serán tratados en el siguiente apartado. 
Analizando el ajuste por los errores 
obtenidos en cada uno de los puntos de 
observación, entendiendo como error la 
diferencia entre el valor piezométrico medido 
y el calculado por el programa, se puede decir 
que se ha obtenido una desviación típica 
media de los residuos de 46 m. Debe tenerse 
en cuenta que este valor esta influenciado por 
los puntos de observación situados en las 
zonas con poca información (mayor 
incertidumbre) o porque no es posible 
reproducir el comportamiento del acuífero 
con el grado de detalle necesario, dado el 
carácter regional del modelo. Ahora, si no 
tenemos en cuentas los errores en los puntos 
de observación 1-RCA-1-PR, 2-AP-1-PR, 
AQ3, BB2, BS1, BU4, MR y PPL, todos 
situados próximos a zonas de lineamientos 
estructurales, la desviación media de los 
residuos se reduce a 30 m, que es un valor 
aceptable. 
 
7.4. Isopiezas calculadas 
 
La Figura 22 contiene la piezometría 
calculada por el programa junto con las 
medidas observadas en los distintos puntos de 
observación. En ella se puede observar como 
se reproducen cualitativamente las formas de 
las isopiezas de la Figura 8 (Araújo et. al. 
1999), cumpliendo uno de los objetivos 
propuestos. También se puede observar como 
el flujo subterráneo esta influenciado por los 
lineamientos estructurales de mayor o menor 
identidad (aulacógenos) y por las recargas 
(especialmente en la zona del Estado de São 
Paulo). Asimismo, se puede observar que en 
la mitad sureste del modelo no se reproducen 
correctamente, pero esta situación queda 
justificada por las escasas informaciones 
disponibles y porque el trazado de las 
isopiezas en esa región contiene una mayor 
subjetividad. 
En la Tabla 8 se han representado los 
valores de todos los parámetros inicialmente 
estimados y los resultantes de la calibración. 
Los parámetros calculados son en general 
coherentes con el modelo conceptual 
propuesto y con las estimaciones previas, a 
excepción de la recarga. Los valores de 
permeabilidad estimados inicialmente no 
difieren de los calculados por el programa, 
están dentro del mismo orden de magnitud y 
además mantienen la relación de anisotropía. 
Las transmisividades obtenidas para los 
lineamientos estructurales tienen una mayor 
incertidumbre, producto de que en el cálculo 
de la información previa sólo se pudo definir 
el ancho de estos elementos, pero del valor de 
permeabilidad no se tenía información (se 
adoptó un valor constante para todas estas 
estructuras de 10 m/d). 
41 
 
 
Zona Nombre Tipo de 
parámetro 
Estimación 
Previa 
Valor 
Calculado 
Opción de 
estimación 
K1 Zona superior-este K1 
K2 
1 
3 
2.02 
4.20 
Si 
Si 
K2 Zona superior-oeste K1 
K2 
25 
10 
 
K3 Zona inferior-oeste K1 
K2 
1 
3 
2.38 
0.17 
Si 
Si 
K4 Zona inferior-este K1 
K2 
3 
1 
0.49 
0.04 
Si 
Si 
T5 Rio Verde T 500000 23340 Si 
T6 Rio Tietê T 500000 1159000 Si 
T7 Falla Loanda (aguas 
arriba) 
T 100000 98710 Si 
T8 Rio Guapiara T 200000 489500 Si 
T9 Rio Paranapanema T 1000000 11490000 Si 
T10 Rio Piquiri T 1000000 185200 Si 
T11 Rio Uruguay (aguas 
arriba) 
T 100000 349000 Si 
T12 Rio Iguaçu T 100000 52080