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ELABORADO PARA

SAPET DEVELOPMENT PERÚ INC. SUCURSAL DEL PERÚ

ELABORADO POR

Noviembre de 2009

Tecnologías y Consultorías Ecológicas S.A.C.

mailto:[email protected]

http://www.teconec.com/


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Hidrogeología P á g i n a | 1


TABLA DE CONTENIDO

1.0 INTRODUCCIÓN 2

2.0 METODOLOGÍA 2 2.1. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE 2 2.2. RECONOCIMIENTO DE CAMPO 2 2.3. DEFINICIÓN DEL MODELO HIDROGEOLÓGICO 3

3.0 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS HIDROGRÁFICAS 3

3.1. INFLUENCIA DE LA GEOMORFOLOGÍA EN LOS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS 3

3.2. INFLUENCIA DE LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS 3 3.3. INFLUENCIA DE LA ESTRATIGRAFÍA EN LA HIDROGEOLOGÍA DEL

ÁREA DE ESTUDIO 3 4.0 HIDROESTRATIGRAFÍA 4

4.1. COMPLEJO ACUÍFERO LIBRE 4

4.2. ACUÍFEROS MENORES 5

5.0 CARACTERÍSTICAS HIDROGEOQUÍMICAS 6

6.0 FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA Y USOS 7

7.0 MODELO CONCEPTUAL DE USO DE AGUA SUBTERRÁNEA 7







Capítulo 8.0

HIDROGEOLOGÍA

1.0 INTRODUCCIÓN

En este capítulo se evalúan los diferentes factores: litológicos, estratigráficos y estructurales y su influencia en el almacenamiento y rumbo de los flujos de aguas subterráneas desde las zonas de recarga, dando una visión aproximada de las características de escurrimiento de las aguas subterráneas en el área del proyecto. En este sector de la selva no se tienen muchos estudios parciales previos, por lo que la caracterización que se presenta, resulta una primera aproximación que permite conocer la concepción hidrogeológica de este sector de estudio. La cartografía hidrogeológica adjunta se encuentra a escala 1:50000 y constituye una representación gráfica preliminar de las características de las aguas subterráneas y su conformación geológica, que por otra parte en el presente informe se explican las cualidades de su reservorio acuífero o del alumbramiento de agua o profundidad del nivel de agua (ver figura 3). La escala que se presenta, representa el grado de investigación con la que se procedió para la evaluación efectuada de acuerdo a la normatividad internacional de la Asociación Internacional de Hidrogeólogos (AIH 1995).

2.0 METODOLOGÍA

Para la realización de los objetivos se han considerado 3 fases:

2.1. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE

Dentro de esta actividad se procedió a la consulta de los resultados del modelo geológico realizado para este estudio. A partir de la interpretación de los datos estructurales y estratigráficos se definió el modelo hidrogeológico para la determinación de los flujos de agua subterráneas y de la capacidad de infiltración de las rocas expuestas. A nivel regional, se ha evaluado las principales estructuras y formaciones geológicas, que ejercen un control tanto directo como indirecto, en la orientación de los flujos de agua subterráneas. A nivel local, se evalúan las condiciones geológicas de cada una de las unidades estratigráficas que determinan la clasificación hidrogeológica de las mismas determinando: acuíferos libres, acuífero confinado, acuitardos.

2.2. RECONOCIMIENTO DE CAMPO

Durante esta actividad se ha realizado la descripción de cada una de las unidades estratigráficas en términos de su permeabilidad; se evalúan cada una de las estructuras, fallas como posibles zonas sello y de recarga de las aguas de infiltración. Este análisis como ya se ha mencionado se apoya en los resultados del análisis de la información estratigráfica y estructural del estudio geológico.







2.3. DEFINICIÓN DEL MODELO HIDROGEOLÓGICO

Como resultado del análisis anterior, se procede a la definición conceptual del modelo hidrogeológico para la zona de estudio. Para el análisis regional, se consideró como límite las subcuencas hidrológicas.

3.0 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS HIDROGRÁFICAS

Hidrográficamente el ámbito de estudio se sitúa en la cuenca del río Madre de Dios, que es la principal fuente acuífera y es el afluente más grande del río Madeira, el mismo que atraviesa el territorio brasileño. El río afluente más importante es Las Piedras y las principales quebradas Cachuela, en las proximidades de Puerto Maldonado y Madama, Loboyoc, Los Ángeles y Gamitana.

3.1. INFLUENCIA DE LA GEOMORFOLOGÍA EN LOS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS

El área de estudio se halla íntegramente en la selva sur oriental del país, y en 90% de su recorrido en la selva baja donde la variedad de caracteres físico geográficos y geomorfológicos resultan menos acentuados que en otras regiones, por su mayor homogeneidad topográfica. El relieve comprende colinas bajas donde el escurrimiento producto de las lluvias es mayormente por toda la superficie y en algunos casos formando hilos de agua que finalmente discurren hacia las quebradas. La conformación geológica de las mismas, en su mayoría arcillas compactas, ocasiona que gran parte de aguas de lluvia discurra superficialmente y una pequeña parte de estas se infiltre. En las orillas de los ríos, donde por la dinámica del mismo se han formado terrazas y la conformación es material mayormente de arrastre, la conformación litológica es de mejores condiciones hidrogeológicas debido a su mayor permeabilidad y donde la principal fuente de alimentación o infiltración es el río. Las planicies conforman terrazas a lo largo del río Madre de Dios y Las Piedras, donde se distinguen las terrazas bajas inundables, que son mayormente cubiertas por las crecientes estacionales. Ubicadas paralelas a los cauces, consisten litológicamente en bancos poco consolidados, de arenas, limos y arcillas y pequeñas acumulaciones de gravas cuarcíferas pequeñas y redondeadas.

3.2. INFLUENCIA DE LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS

De los resultados de la evaluación geológica y geomorfológica realizada en el presente estudio, se analizan las condiciones estructurales y tectónicas locales de influencia, donde no se han observado pliegues o fallas que evidencien un tectonismo intenso. Las principales estructuras no tienen condiciones aparentes para el flujo o almacenamiento de aguas subterráneas.

3.3. INFLUENCIA DE LA ESTRATIGRAFÍA EN LA HIDROGEOLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO

En el área de estudio las unidades geológicas presentes están conformadas por sedimentos precuaternarios y constituyen acuíferos en parte del área de estudio, sobre todo en las proximidades de Puerto Maldonado, mientras que los depósitos cuaternarios







no consolidados compuestos de arcillas, limos, gravas y arenas, restringidos a los cauces actuales de los ríos, son de mejores cualidades hidrogeológicas pero de poca potencia. Así la formación Ipururo, está constituida por secuencias de areniscas poco coherentes de grano medio a grueso y arcillitas, y arcillitas de origen fluvio-lacustre, afloramientos de esta unidad se ubica en pequeñas playas del río Las Piedras, y conforman relieves de colinas bajas ligera a fuertemente disectadas. Por su constitución presenta condiciones hidráulicas limitadas. La formación Madre de Dios, que consiste de depósitos de conglomerados con clastos de arcillas, cementados por óxidos de hierro y arenas de grano medio a fino, mal clasificados, limolitas y arcillas y limos arcillosos, presenta mejores condiciones para el almacenamiento acuífero cuando está próximo al río debido a su grado de cohesión de los materiales. Esta unidad es ampliamente distribuida en el área de estudio y presenta un relieve de colinas bajas ligera a fuertemente disectadas. Los depósitos cuaternarios están restringidos en algunas quebradas y ríos, conformando terrazas altas y su constitución es de arenas, limos arcillas. Los sub-recientes, conforman terrazas medias no inundables por acción fluvial. Compuestos principalmente por materiales finos como arenas, limos, arcillas, cantos rodados pequeños. Los depósitos palustres se localizan en zonas planas depresionadas de las planicies aluviales. Su conformación litológica se encuentra constituida por depósitos de turberas, limos y lodolitas con abundante materia orgánica en estado de descomposición. Su espesor no sobrepasa los 5 m, y los aluviales recientes, conforman el lecho actual de los ríos, las planicies de inundación y las terrazas bajas inundables. Litológicamente están constituidos por arenas, limos y arcillas.

4.0 HIDROESTRATIGRAFÍA

Una unidad hidroestratigráfica es una formación geológica, grupo de formaciones o parte de una formación que puede ser distinguida de acuerdo a la capacidad de producción y transmisión de agua. Los acuíferos (formaciones capaces de transmitir una cantidad importante de agua), acuitardos (unidades confinantes) y acuicludos (impermeables) son tipos de unidades hidroestratigráficas. Las unidades neógenas o pre-cuaternarias representadas por las formaciones Ipururo, Madre de Dios, y las unidades cuaternarias pleistocénicas y actuales, conforman las unidades hidroestratigráficas. Están cubiertas parcialmente por suelos delgados, producto de la disgregación de las rocas de valores variables de permeabilidad, como producto de su naturaleza suelta que permite el escurrimiento superficial y la infiltración. De acuerdo a las características hidrogeológicas halladas, en la zona de estudio se distinguen tres tipos de acuíferos, los mismos que se describen a continuación:

4.1. COMPLEJO ACUÍFERO LIBRE

Estos acuíferos se presentan en medios permeables, estando constituidos por depósitos sedimentarios no consolidados o escasamente consolidados y por rocas usualmente fracturadas. Esto se debe a las características del escurrimiento, que se producen en sedimentos fluvio-aluviales cuaternarios y que constituyen un reservorio. Sin embargo debido a su origen, las características litológicas hacen que estos acuíferos puedan ser libres de mejores condiciones de escurrimiento localizándose en la ribera o proximidades







de los ríos, conformados por la formación Madre de Dios y los depósitos cuaternarios recientes y pleistocénicos. El acuífero cuaternario tiene sus límites laterales y de fondo con los sedimentos neógenos acuitardos y/o acuíferos fisurados. En condiciones naturales, el acuífero cuaternario se recarga principalmente por las lluvias y localmente por los ríos,en el caso de las terrazas inundables.

4.2. ACUÍFEROS MENORES

El segundo acuífero en importancia debido a las características hidráulicas, es de menor distribución o amplitud. No es totalmente impermeable y permite la filtración vertical del agua y, por tanto, puede recibir recarga o perder agua a través del techo o de la base. Lo constituyen los depósitos neógenos cuya composición se visualiza en el río La Piedras, principalmente. Estos pueden estar conectados hidráulicamente a los cursos de agua superficial y pueden ser recargados por estos en conexiones de las quebradas, pero mayormente son recargados por la precipitación o lateralmente por transferencia a acuíferos libres. Este tipo de acuífero constituye un acuitardo, pero también puede ser un acuífero efímero o pobre. Un mismo acuífero puede ser libre, confinado y semiconfinado según sectores, como los de la formación Ipururo.

Cuadro 1. Clasificación Hidrogeológica del Área del Lote 111.

Clasificación Hidrogelogica Característica del Reservorio Formaciones Geologicas

Acuífero Poroso No Consolidado Acuífero Potenciales

Depósitos Aluviales (Fluviales) Recientes

Depósitos Aluviales Pleistocénicos

Formación Madre de Dios

Acuitardo Almacena y Transmite muy

Lentamente Formación Ipururo

5.0 CARACTERÍSTICAS HIDROGEOQUÍMICAS

Las características de las aguas subterráneas se conocen por medio de análisis de agua realizados por el Ministerio de Agricultura en pozos tubulares profundos ubicados en la ciudad de Puerto Maldonado. Para el presente estudio se ha recuperado información referente al análisis de agua efectuado por la compañía perforadora ACISA, que permite una mejor comprensión, de la composición del agua subterránea, lo cual ha permitido tener una idea del escurrimiento subterráneo. Las muestras fueron analizadas en el Ministerio de Agricultura. Los resultados hallados se resumen en el Cuadro 2 de la página siguiente y en el Anexo Resultados de Laboratorio.







Resultados de Análisis Físico-químico del Agua Subterránea (la muestra pertenece a pozos profundos).

Código

CE

(mmhos/c

m

a +25ºC)

pH

Cationes

(meq/l)

Aniones

(meq/l) Clasificación

Hidrogeoquí

mica Ca++ Mg++ Na+ K+ Cl- SO4 = HCO3- NO3-

CO3=

CORDEMAD

1 0.08 7.1 0.20 0.10 0.30 0.10 0.30 0.10 0.30 0.00 0.00

Bicarbonatada

cálcica

CORDEMAD

2 0.11 7.6 0.50 0.05 0.30 0.10 0.5 0.15 0.30 0.00 0.00

Bicarbonatada

cálcica

Para evaluar la mineralización global del agua subterránea encontrada en el área de estudio se ha analizado los resultados de mediciones de la conductividad eléctrica del agua de fuentes investigadas, expresándose en mmhos/cm a +25º C de temperatura. Se puede observar que la conductividad eléctrica del agua varía de 0.08 a 0.110 mmhos/cm a +25ºC, siendo los valores hallados bajos para el consumo doméstico de acuerdo a las normas de la Superintendencia Nacional de Servicio de Saneamiento (UNASS) y de la Organización Mundial de la Salud (OMS). a. pH : la acidez es una de las propiedades más importantes del agua. El pH del agua

sirve como un indicador comparativo de algunos de los iones más solubles en el agua. El pH de las aguas neutras tienen un valor de 7(6.5 a 7.5), las aguas ácidas tienen un pH < 7(6 a 6.5) y para aguas básicas o alcalinas un pH > 7 (7.5 a 9). Por regla general el pH de las aguas naturales se mantiene entre 6.5 y 8, aunque excepcionalmente puede variar entre 3 y 11. Los valores de pH hallados muestran aguas neutras a ligeramente alcalinas (7.1 a 7.6), pertenecientes a depósitos fluvio aluviales en Puerto Maldonado.

b. Composición Química: la composición del agua puede contemplarse desde diferentes

puntos de vista: químico, bacteriológico e isotópico. Básicamente, nos vamos a centrar en la composición química, entendiendo por tal el conjunto de sustancias (generalmente inorgánicas) incorporadas al agua por procesos naturales. En primera aproximación, el agua de lluvia que recarga un acuífero tiene escaso contenido iónico. A lo largo de su recorrido a través de la zona no saturada y, en menor medida, de la zona saturada, va adquiriendo sales que pasan a disolución. Los factores que influyen en la disolución de sales solubles son: 1) Superficie de contacto, 2) Longitud del trayecto recorrido, 3) Concentración de sales en la roca, 4) Tiempo de contacto, 5) Temperatura, y 6) Presión. Los resultados de las muestras tomadas en el lote 111 muestran que estas contienen bajos valores mineralógicos, así los valores del bicarbonato son ligeramente más altos que los cloruros, predominando el ión calcio. Estos valores asociados a la conductividad eléctrica baja, muestran un agua subterránea de escaso recorrido o de rápida infiltración.

c. Tipos de aguas: los diagramas de Shoeller (Figura 1) muestran que en el área que

ocupa el lote 111, existe agua de tipo Ca2+ - HNO3 en gravas o cantos rodados de origen calcáreos (CORDEMAD 1) y Na+ -Cl (CORDEMAD 2). Las aguas subterráneas







muestreadas, presenta los valores de bicarbonatos (entre 0.3 meq/l), cloruros (0.5 meq/l) y de calcio (entre 0.2 y 0.50 meq/l). Se les clasifica como aguas cloruradas sódicas y bicarbonatadas cálcicas, respectivamente.

6.0 FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA Y USOS

El agua subterránea es un recurso muy extendido, pero oculto e inaccesible y en contraste con el agua superficial, los cambios en su cantidad y calidad frecuentemente son procesos muy lentos que ocurren debajo de la tierra en grandes extensiones (Banco Mundial)1. Durante el presente estudio se han ubicado dos fuentes de agua subterránea presentes en la zona. Propiamente en Puerto Maldonado. Los mismos que tienen una profundidad de 70 m (CORDEMAD 1) y 75 m (CORDEMAD 2). El rendimiento de los mismos es de 25 y 40 l/s respectivamente, de acuerdo a la curva de rendimiento. Ambos están entubados con un diámetro de 15“y el nivel se encuentra entre 19.85 y 13.95 m, respectivamente.

7.0 MODELO CONCEPTUAL DE FLUJO DE AGUA SUBTERRÁNEA

Las condiciones hidrogeológicas son variables de acuerdo a su ubicación en el sector selva, a la conformación geológica, la permeabilidad, topografía y el clima. Las unidades geológicas descritas tienen mayor o menor grado de absorción de agua por infiltración y dependiendo de su amplitud y distribución constituyen acuíferos. La geometría del reservorio acuífero del lote 111 en general, no presenta límites impermeables laterales constantes y definidos, dado que los afloramientos de las formaciones sedimentarias que limitan la cuenca hidrológica, no necesariamente coinciden con los límites de la cuenca hidrogeológica. No se ha podido determinar los límites impermeables en profundidad. El escurrimiento es principalmente por permeabilidad primaria, no descartándose que exista escurrimiento por fracturas debido a la cubierta cuaternaria y la amplitud del sector estudiado. Los depósitos aluviales ubicados próximos a los cauces de ríos, conforman depósitos saturados y las quebradas rellenadas por material detrítico conforman depósitos incipientes aún cuando tiene una alimentación directa de la escorrentía superficial. Para el análisis de las cualidades del reservorio se han estudiado 2 perfiles litológicos de pozos (CORDEMAD 1 y CORDEMAD 2) a una profundidad de 70 m ubicados en el área del proyecto (figura 4 y 5) y observado los alrededores teniendo en cuenta su conformación geológica (figura 2 y su ubicación en la figura 3). Asimismo, se ha analizado las paredes de las quebradas para poder observar la conformación litológica. Los resultados muestran que no en todos los sectores existe escurrimiento subterráneo, debido a la anisotopría de los sedimentos, pero en los sectores donde ocurre, el acuífero en estudio presenta una napa libre y en otros algunos confinamientos locales, alimentada por las infiltraciones de lluvias o a través de las múltiples quebradas y en el caso de los aluviales la napa es libre alimentada por el río. El sentido preferencial del flujo subterráneo se produce de acuerdo a las condiciones topográficas del terreno, en el caso de los sectores colinosos, mientras que en los aluviales

1 Banco Mundial - Grupo Base del GW-MATE. 2006. Requerimentos de Monitoreo del Agua Subterránea para manejar la respuesta de los acuíferos y las amenazas a la calidad del agua 2002-2006.







próximos a los ríos, siguen el rumbo preferencial del escurrimiento superficial. Las lluvias son identificadas como la principal fuente de recarga y las laderas de las zonas colinosas como la base del escurrimiento superficial que permite también la recarga en los sedimentos finos predominantes no consolidados y también los ríos que recargan los depósitos porosos acuíferos próximos a ellos. La ausencia de puntos de afloramientos de agua, no permite trazar curvas piezométricas. La representación hidrogeológica del lote se presenta en las Figuras 4 y 5 de las siguientes páginas.

Figura 1. Sección Esquemática A-A´ de la Conformación Geológica.

Figura 2. Ubicación de la Sección (68°80´, 11°35´).







Figura 3. Diagrama de Shoeller.







Figura 4. Representación Hidrogeológica del Lote (Pozo CORDEMAD 1).







Figura 5. Representación Hidrogeológica del Lote (Pozo CORDEMAD 2).

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