HIDROGEOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO CAPLINA

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Expositor: Gerson Cotrina Chávez /
Lima, Perú.
04 de Julio 2008

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  • Buenos días con todos, a continuación les voy a presentar los trabajos realizados para la elaboración del estudio denominado Hidrogeología de la cuenca del río Caplina, titulo que también lleva la tesis que realicé.
  • El contenido es el siguiente: haré una breve introducción, veremos aspectos hidrológicos, con la geología tendremos un conocimiento del entorno y con la geofísica se hará una corroboración de lo ya descrito con la geología, Para luego realizar la caracterización, Hidrogeológica , hablaré un poco de la hidroquímica de las aguas, se plantearán propuestas de intervención y acabaré mi presentación con las respectivas conclusiones.
  • En el Perú la escasez del agua, se ha convertido en un problema, ya que la ausencia de lluvias ha ido disminuyendo la escorrentía de los ríos existentes en las cuencas de la costa, por esto en Tacna, lugar donde se ha realizado el presente trabajo, nos encontramos con el siguiente problema…
  • La geología, específicamente la litología se han obtenido de las memorias actualizadas del INGEMMET, de donde se pueden apreciar afloramientos del jurásico inferior como la formación Chocolate, y algunas formaciones del grupo Yura. En la cuenca baja se pueden apreciar depósitos más recientes.
  • HIDROGEOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO CAPLINA

    1. 1. Hidrogeología de lacuenca del río Caplina Elaborado por: Gerson Cotrina Chávez
    2. 2. Contenido Introducción Hidrología Geología Geofísica Hidrogeología Conclusiones
    3. 3. IntroducciónMatriz de Consistencia PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES INDICADORES Principal Elaborar un mapa hidrogeológico regional para Nivel del La variación del explotar y explorar los recursos Acuífero. nivel freatico. hídricos subterráneos en la cuenca del Río Caplina. La interpretación deEl riesgo del colapso los acuíferosdel acuífero detrítico Secundarios existentes en lapor el inadecuado Evaluar la hidrología de la cuenca del río Caplinamanejo de la cuenca cuenca y establecer un balance permitirá un adecuadopor parte de las hídrico. manejo y evitará elautoridades. colapso del acuífero Caracterizar las unidades detrítico. Calidad del agua Clase o tipo de geológicas que sean buenos extraída. agua. acuíferos. Evaluar el comportamiento hidrodinámico e hidroquímico en los acuíferos de la cuenca.
    4. 4.  UBICACIÓN
    5. 5.  CLIMA Y VEGETACIÓN- Parte alta: Páramo húmedo boreal subandino, con vegetación tolares, yaretas y maleza arbusticia y pajonales.- Parte Baja: Desierto templado cálido, Montano bajo piso basal. Escasa vegetación
    6. 6.  FISIOGRAFÍA a) Cadena Costanera. b) Piso de Valle. c) Zona de Laderas Empinadas. d) Planicie Andina. e) Cordillera.
    7. 7. Hidrología ESTACIONES METEOROLOGICAS Estación Norte Este Altitud Período Fuente Calana 8017500 375800 848 1964-2003 SENAMHI La Yarada 7984800 353000 58 1972-2003 SENAMHI Magollo 8002000 356000 288 1964-2002 SENAMHI Calientes 8022950 381850 1300 1964-2003 SENAMHI Palca 8034800 398400 3142 1965-2003 SENAMHI Toquela 8048500 402000 3650 1964-2003 SENAMHI Lluta 8026850 391300 1950 1964-1966 SENAMHI Corpac 8003906 364758 875 1950-1972 CORPAC Jorge Basadre 8006400 367400 560 1993-2003 SENAMHI Sama 8030547 337821 4600 1946-2003 SENAMHI Tarata 8066300 392000 3068 1964-2003 SENAMHI Paucarani 8063609 418115 4600 1946-2003 SENAMHI
    8. 8.  TEMPERATUR A Temperaturas Medias en ºC 25 22.5 20 17.5 Temperatura Temperaturas La Yarad a 15 Media: 17,02 °C Jo rg e B as ad re 12.5 C o rp ac C alana 10 Pro m ed io 7.5 5 2.5 0 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sept Oct Nov Dic Meses HUMEDAD RELATIVA Humedad Relativa promedio en la Costa: 75% Humedad Relativa promedio en la Sierra: 76%
    9. 9.  PRECIPITACIÓN Análisis de Consistencia Analisis de Doble Masa: Precipitación (1964 - 2002) Análisis de Doble Masa ( 1964 - 2002) 900 8000 800 7000 700 6000 Estacion Calana Estación Tarata 600 5000 500 4000 400 3000 300 2000 200 1 00 1 000 0 0 0 1 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 50 1 00 1 50 200 250 300 350 400 450 500 Estacion Toquela Estación Magollo Análisis de Doble Masa: Precipitación (1964 - 2002) Análisis de Doble Masa: Precipitación (1964 - 2002) 2500 1 8000 1 6000 2000 1 4000 Estación Palca 1 2000 1 500 1 0000 8000 1 000 6000 500 4000 2000 0 0 0 1 00 200 300 400 500 600 700 0 1 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Estación Calientes E s t ac i ó n T arat a
    10. 10. METODOS UTILIZADOS:IsoyetasThiessenThiessen ModificadoPromedio
    11. 11. Cálculos de los métodos PRECIPITACIÓN MEDIA ANUAL - MÉTODOS DE CÁLCULO EMPLEADOS COORDENADAS UTM PRECIP. AREA DE THIESSEN TOTAL ISOYETAS THIESSENNo. ESTACIÓN INFLUENCIA MODIFICADO ANUAL (Km2) MEDIA ARIT. (mm) CURVA ÁREA PRECIP. PESOS PRECIP. PESOS PRECIP. ESTE NORTE PP (km2)1 337821 8030547 SAMA 39 212.54 39.00 10 688.41 1.62 0.05 1.96 0.010 0.3902 381850 8022950 CALIENTES 16 1551.93 16.00 20 1176.70 5.55 0.37 5.86 1.333 21.3283 392000 8066300 TARATA 176 179.77 176.00 40 442.52 4.18 0.04 7.46 0.055 9.6804 420501 8033602 VILLA INDUSTRIAL 389 593.78 389.00 60 319.13 4.52 0.14 54.49 0.022 8.3995 411883 7985618 PUQUIOS 96 599.12 96.00 80 301.38 5.69 0.14 13.57 0.118 11.3286 359100 7972394 ARICA 1 1101.94 1.00 100 309.71 7.31 0.26 0.26 3.950 3.9507 367400 8006400 JORGE BASADRE 29 29.00 120 154.14 4.368 356000 8002000 MAGOLLO 11 11.00 140 123.95 4.099 353000 7984800 LA YARADA 2 2.00 160 101.29 3.8210 418115 8063609 PAUCARANI 369 369.00 180 100.67 4.2711 420590 8011474 AL CERRECA 159 159.00 200 94.10 4.44 220 88.42 4.59 240 81.55 4.62 260 69.08 4.24 280 57.76 3.82 300 45.98 3.25 320 34.46 2.60 340 32.55 2.61 360 11.90 1.01 370 5.40 0.47TOTALES 4239.09 117.00 4239.09 77.06 83.59 55.075
    12. 12.  Precipitación media (Pm) MÉTODO EMPLEADO PRECIP. (mm/año) Isoyetas 77.06 mm/año Thiessen 83.59 mm/año Thiessen Modificado 55.08 mm/año Promedios 117.00 mm/año Precipitacion total anual 83.18 mm/año
    13. 13.  APORTE ESPECÍFICO (R) HISTOGRAMA DEL RÍO CAPLINA ESTACION CALIENTES PERÍODO 1939-2003 2.500 2.000 PROMEDIO MULTIANUAL PROMEDIO=0,927 m3/s Caudal (m3/s) 1.500 1.000 0.500 0.000 Tiem po (m ese s) R (mm) = (A (Hm3) x 103)/S (Km2) R = (28,93 Hm3/4 239,09 Km2)x 1000 R = 6,82 mm/año
    14. 14.  EVAPOTRANSPIRACIÓN (Evr) Evp (mm/día) = 0,0023 * Ra (mm/día) * (Tm (ºC) + 17,8) * (ºC) Meses MAGOLLO CORPAC CALIENTES TARATA PROMEDIO Enero 95.99 64.86 61.15 33.75 Febrero 87.91 58.19 55.09 28.44 Marzo 88.68 72.68 73.81 51.51 Abril 69.21 58.30 63.38 47.65 Mayo 56.17 72.75 91.67 55.68 Junio 50.63 61.97 83.95 48.79 Julio 57.32 48.22 63.47 103.14 73.82mm/año Agosto 67.80 55.28 66.56 122.89 Septiembre 78.60 43.48 48.14 153.78 Octubre 97.09 65.45 75.28 155.62 Noviembre 107.19 69.99 73.86 154.35 Diciembre 90.03 63.04 62.79 87.64 Total 78.88 61.18 68.26 86.94
    15. 15.  VARIACIÓN DE RESERVAS (dw) dw = 0 INTERCAMBIO HÍDRICO (q) q = 0,36 m3/s q = 20,83 mm/año INFILTRACIÓN (I) I = Δ I + I ω I = Infiltración Total Δ I = Infiltración Eficaz I ω = Infiltración Superficial
    16. 16.  BALANCE HÍDRICO GLOBAL DE LA CUENCA (I) I = Pm – R – Evr ± q ± dw I = 83,18 mm/año – (6,82 mm/año + 73,82 mm/año) + 20,38 mm/año I = 22,92 mm/año Δ I = 0,2 ( I mm/año) Δ I = 4,58 mm/año Δ I = 19,41 Hm3 /año o 19,41 MMC/año BALANCE DEL ACUÍFERO (Dwa) Dwa = Δ I – G Dwa = 19,41 MMC/año – 62,78 MMC/año Dwa = - 43,37 MMC/año
    17. 17. Fm. Chocolate GEOLOGÍA Fm. Pelado Rocas Estratigrafía Intrusivas
    18. 18. Caplina Calientes Geología Tacna Estructural La Yarada
    19. 19. GEOFÍSICA DISTRIBUCIÓN DE LOS SEVS Y STDEM SEVS = 391 STDEM = 101 EL INRENA ELABORÓ 24 PERFILES
    20. 20. MAPA DE ISOBATAS ³ 340000 350000 360000 370000 3800008030000 8030000 340000 350000 360000 370000 380000 CHALLATITA ³ 8030000 8030000 CHALLATITA TOCUCO TOCUCO CALIENTES Miculla V MA CALIENTES SA MA Miculla V O Pachia RÍ SA8020000 8020000 Chucchuco L RÍ O DE HUAYCUYO Pachia L El Peligro 8020000 8020000 CA DE Chucchuco HUAYCUYO E N A NC El Peligro CU E CU Calana Velasquez Calana Velasquez Piedra Blanca Piedra Blanca PAMPAS SAN FRANCISCO8010000 8010000 PodollaySabraya PAMPAS SAN FRANCISCO 8010000 8010000 PodollaySabraya TACNA Aymara TACNA Aymara Sillay Pampa de la Cruz Verde Pampa de la Cruz Verde Sillay PARA PARA PAMPA COLORADA PAMPA COLORADA AEROPUERTO AEROPUERTO Fdo. VALLE 2000 Fdo. VALLE 2000 IRRIGACION MAGOLLO IRRIGACION MAGOLLO VINANI VINANI8000000 8000000 8000000 8000000 PARA GRANDE LA YARADA PARA GRANDE LA YARADA MAGOLLO MAGOLLO 8 DE 8 DE DICIEMBRECOPARE DICIEMBRE COPARE Pampa La Yarada Pampa La Yarada YARADA ALTA YARADA ALTA HOSPICIO HOSPICIO 7990000 79900007990000 7990000 LA ESPERANZA El Carmen LA GARITA LA ESPERANZA FUNDO LA MORENA El Carmen El Progreso LA GARITA BOCA DEL RIO FUNDO VALDIVIAEl Progreso ASENTAMIENTO HUMANO PACHACUTEC San Antonio LOS OLIVOS Lomada Espiritus EL CHASQUI ASENTAMIENTO HUMANO PACHACUTEC San Antonio LOS OLIVOS ZONA Z FERROCARRIL TACNA - ARICA Lomada Espiritus YARADA MEDIA ELLAS PALMERASYARADA BAJA CHASQUI PERÚ POSIBLE Z YARADA MEDIA ZONA FERROCARRIL TACNA - ARICA LAS PALMERASYARADA BAJA Asoc. AGROPECUARIA PERÚ Sur del POSIBLE Lomada Espiritus Asoc.Rancho Grande AGROPECUARIA LAS SALINAS Lomada Espiritus del Sur 7980000 7980000 Estación Especial de Los Palos Rancho Grande LAS SALINAS7980000 7980000 Estación Especial de Los Palos Los Palos Hda.Las Lagunas Playa Gramadal SAN PEDRO LA CONCORDIA Playa Culauta Palos Hda.Las Lagunas Los Playa Gramadal LOS MACHEROS OCEANO SAN PEDRO PuebloCONCORDIA COMPLEJO ADUANERO Obelisco de la Concordia LA Libre PACIFICO Playa Culauta LOS MACHEROSLOS CENIZALES COMPLEJO ADUANERO OCEANO Playa las Dos Cruces Pueblo LibreSANTA ROSA Obelisco de la Concordia PACIFICO Balneario Municipal Santa Rosa LOS CENIZALES Playa las Dos Cruces Balneario Municipal Santa Rosa SANTA ROSA CHILE 0 1 2 4 6 8 Km. 340000 350000 360000 370000 0 1 2 4 6 380000 8 Km. CHILE 340000 350000 360000 370000 380000
    21. 21. 340000 350000 360000 370000 380000 ³8030000 8030000 CHALLATITA TOCUCO CALIENTES Miculla V MA SA O Pachia RÍ8020000 8020000 Chucchuco L DE HUAYCUYO A El Peligro NC C UE Calana Velasquez Piedra Blanca PAMPAS SAN FRANCISCO8010000 8010000 PodollaySabraya TACNA Aymara Pampa de la Cruz Verde Sillay PARA PAMPA COLORADA AEROPUERTO Fdo. VALLE 2000 IRRIGACION MAGOLLO VINANI8000000 8000000 PARA GRANDE LA YARADA MAGOLLO MAPA DE 8 DE DICIEMBRE COPARE Pampa La Yarada ISOPACAS YARADA ALTA HOSPICIO7990000 7990000 LA ESPERANZA El Carmen LA GARITA FUNDO VALDIVIA El Progreso ASENTAMIENTO HUMANO PACHACUTEC San Antonio LOS OLIVOS Lomada Espiritus EL CHASQUI YARADA MEDIA ZONA Z FERROCARRIL TACNA - ARICA LAS PALMERASYARADA BAJA PERÚ POSIBLE Asoc. AGROPECUARIA del Sur Lomada Espiritus Rancho Grande LAS SALINAS7980000 7980000 Estación Especial de Los Palos Los Palos Hda.Las Lagunas Playa Gramadal SAN PEDRO LA CONCORDIA Playa Culauta LOS MACHEROS COMPLEJO ADUANERO Pueblo Libre Obelisco de la Concordia LOS CENIZALES OCEANO Playa las Dos Cruces SANTA ROSA PACIFICO Balneario Municipal Santa Rosa Km. 0 1 2 4 6 8 CHILE 340000 350000 360000 370000 380000
    22. 22. HIDROGEOLOGÍA INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA
    23. 23.  MUESTREO Y DETERMINACIÓN EN CAMPO Conductividad Eléctrica, pH y Temperatura.
    24. 24.  CONDUCTIVIDAD
    25. 25.  FAMILIAS DE AGUAS
    26. 26. DIAGRAMA LOGARITMICO DE SCHOELLER PARA LA POTABILIDAD DEL AGUA CUENCA CAPLINA NORMAS INTERNACIONALES Ca Mg Dureza F Na (K) Cl SO4 HCO3 pH 5000 8000 200 4000 1000 5.5 7000 900 4000 2000 6000 8000 150 3000 800 5000 7000 700 3000 1500 8000 NO POTABLE 600 6000 4000 7000 100 2000 5000 90 500 6000 80 1000 2000 3000 4000 5000 1500 900 400 70 800 1500 4000 60 3000 MUY MALA 700 300 2000 50 1000 900 600 250 3000 1000 40 500 900 1500 2000 800 200 POTABILIDAD 700 800 400 2000 30 600 150 700 1500 MALA K 1000 500 1000 600 900 300 1500 500 800 20 400 250 100 1000 6.5 90 700 900 200 400 80 600 800 1000 15 300 900 MEDIOCRE 70 500 700 250 150 500 300 800 60 600 250 400 700 10 200 50 500 9 600 100 200 300 400 POTABILIDAD 8 150 90 40 500 ACEPTABLE 7 80 250 150 400 7.0 6 70 300 30 200 5 100 60 200 250 90 300 100 80 50 90 150 200 4 20 250 70 80 BUENA 40 200 3 60 70 150 15 100 50 100 60 90 30 150 50 80 100 7.5 Lugar: Cuenca del Río Caplina - Tacna 2 40 10 70 90 9 40 60 80 Elaborado por: G. J. C. Ch. 20 100 1.5 30 8 90 50 70 7 80 50 30 60 15 6 40 70 1.0 20 50 5 60 0.9 20 COD. MUESTRA 10 30 40 50 15 9 4 8 15 8.0 CE - 03 30 40 7 3 20 P - 02 10 6 20 9 30 5 10 8 9 15 20 U - 01 2 7 8 4 20 6 1.5 7 15 U - 04 10 5 10 6 3 9 15 U - 05 5 8 8.5 4 1.0 10 7 9 0.9 4 2 6 0.8 8 10 3 5 7 9 5 3 8 1.5 0.6 6 4 7 2 0.5 5 6 1.0 2 3 0.4 4 5 1.5 0.9 9.0 0.8 1.5 0.3 3 4 2 1.0 0.6 2 0.9 3 1.0 Contenido en mg/ lt FIGURA 7.4
    27. 27.  USOS rNa RAS = ; r = meq / l rCa + rMg 2 En la Cuenca Caplina se tiene: C1 – S1. APTA C2 – S1. APTA C3 – S1. APTA C3 – S2. APTA C4 – S1. NO APTA C4 – S2. NO APTA
    28. 28.  DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDIDAD PRUEBAS DE INFILTRACIÓN Interv. Descen. V = S x Desc Q (infil) Q (infil) K K Nº Tiempo (cm.) (cm3) (cm3/seg) (lt/seg) (cm/seg) (m/dia) (seg.) 1 300 14.20 287.8105 0.95937 0.00096 0.047 40.896 2 300 12.90 261.4617 0.87154 0.00087 0.043 37.152 3 300 10.30 208.7640 0.69588 0.00070 0.034 29.664 4 300 9.90 200.6566 0.66886 0.00067 0.033 28.512 5 300 9.10 184.4419 0.61481 0.00061 0.030 26.208 6 300 7.90 160.1199 0.53373 0.00053 0.026 22.752 7 300 7.90 160.1199 0.53373 0.00053 0.026 22.752 8 300 7.90 160.1199 0.53373 0.00053 0.026 22.752
    29. 29.  RESULTADOS DE LA PRUEBA DE INFILTRACIÓN Unidad Permeabilidad Geológica K (m/día) Formación Chocolate 17,28 Formación Pelado 8,64 Permeabilidad Clases de Formación Socosani 22,75 Clasificación (K m/día) Acuíferos Formación Puente 4,32 Menores que 1 Acuifugos Muy Bajas Formación Guaneros 17,28 1 a 10 Acuicludos Bajas Formación Gramadal 24,19 Acuitardos Media 10 a 20 Formación Matalaque 16,13 Mayores de 20 Acuíferos Alta Formación Hualhuani 33,12 Formación Samanape 21,89 Unidad Intrusiva Yarabamba 3,46 Formación Huaylillas 4,32 Depósitos Cuaternarios 53,28
    30. 30. PRUEBAS DE BOMBEO K (Magollo – Tacna – Pocollay) = 0,31 y 1,57x10-4 m/s. K (Asentamientos) = 0,61 y 18,48 x10-4 m/s K (Yarada Antigua y Yarada Baja) = 0,50 y 32,00 x10-4 m/sTRANSMISIVIDAD En Acuíferos Fisurados = 2,6 x 10-1 a 3,9 x 10-1 T (Magollo – Tacna – Pocollay) = 0,33 y 0,63x10-2 m2/s. T (Asentamientos) = 0,24 y 6,18 x10-2 m2/s T (Yarada Antigua y Yarada Baja) = 0,20 y 6,81 x10-2 m2/s
    31. 31.  HIDRODINÁMICACOEFICIENTE DEALMACENAMIENTO S (Magollo – Tacna – Pocollay) = 0,01 S (Asentamientos) = 0,049 y 0,11 S (Yarada Antigua y Yarada Baja) = 0,01GRADIENTE HIDRÁULICO I = (H1 – H2)/L I=0,0050 I= 0,50% ALIMENTACIÓN DEL ACUÍFERO
    32. 32.  MAPA PIEZOMÉTRICO
    33. 33.  CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA ESTRUC. Clasific. FORMACIÓN DESCRIPCION LITOLOGICA Permeab. Porosidad (m=%) MACRO Hidrogeol. Unidad intrusiva Yarabamba Acuitardo Granodiorita Anticlinal Media(Cretáceo superior - Intrusivo Paleógeno)Unidad Challaviento Acuitardo (Paleógeno - Granodiorita/ sienogranitos Media Intrusivo Eocena) constituida por rocas intrusivas Complejo Basal de y metamórficas como muy bajo, casi la Costa ortogneis granítico o Falla inversa Muy Baja Acuifugo nulo.(Paleoproterozoica) granodiorítico macizo de grano medio a grueso. Falla inversa Acuífero Grupo Cabanillas Conglomerados, limonitas, y fallas Alta elevada Fisurado (Devónico) areniscas cuarzosas, calizas. inferida. Sedimentario Formación Derrames lávicos, niveles de Falla inversa Andesita = 6-8 AcuitardoChocolate (Jurásico brechas, tobas, lavas y falla Media brechas = 6 - 8 % Volcánico Inferior) andesíticas. inferida. Sedimentario
    34. 34.  LEYENDA MAPA HIDROGEOLÓGIC O
    35. 35.  MAPA HIDROGEOLÓGIC O

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