ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

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Página 1 | 153 REPÚBLICA DEL PERÚ MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA DIRECCIÓN DE CALIDAD Y EVALUACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS AUTORIDAD ADMINISTRATIVA DEL AGUA CHÁPARRA – CHINCHA ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA INFORME FINAL Lima, 2019

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REPÚBLICA DEL PERÚ

MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA

DIRECCIÓN DE CALIDAD Y EVALUACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS AUTORIDAD ADMINISTRATIVA DEL AGUA CHÁPARRA – CHINCHA

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

INFORME FINAL

Lima, 2019

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REPÚBLICA DEL PERÚ

MINISTERIO DE AGRICULTURA Y RIEGO AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA

DIRECCIÓN DE CALIDAD Y EVALUACIÓN DE RECURSOS HÍDRICOS AUTORIDAD ADMINISTRATIVA DEL AGUA CHAPARRA – CHINCHA

PERSONAL DIRECTIVO Ing. Amarildo Fernández Estela Jefe de la Autoridad Nacional del Agua Ing. Jorge Ganoza Roncal Gerente General de la Autoridad Nacional del Agua Abg. Eladio M. Núñez Peña Director de Calidad y Evaluación de Recursos Hídricos Ing. Gastón Pantoja Tapia Coordinador del Área de Evaluación de Recursos Hídricos Ing. José A. Muñiz Miroquezada Director de la Autoridad Administrativa del Agua Chaparra –

Chincha PERSONAL EJECUTOR Ing. José Sifuentes Gallardo Especialista en Evaluación de Aguas Subterráneas Dr. Manuel Collas Chávez Experto en Hidrología Ing. Katherine N. Luque Velazco Profesional en Hidrogeología Bach. Cesar Tueros Giler Profesional en Hidrogeología Ing. Ronald Choquehuanca C. Consultor-Geofísica Ing. Juvenal Ccaccya Serna Consultor-Geofísica Sr. Peter Cruz Pérez Técnico de campo Sr. Whistler Romero Acosta Técnico de campo PERSONAL SUPERVISOR Ing. Edwin Zenteno Tupiño Experto en Hidrogeología – Geofísica

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INDICE Pág. 1.0 INTRODUCCIÓN 14

1.1 Objetivos 14

1.1.1 Objetivo general 14 1.1.2 Objetivos específicos 14

1.2 Ámbito de estudio 14 1.3 Accesibilidad – vías de comunicación 15

2.0 ESTUDIOS REALIZADOS 18

3.0 GEOLOGÍA 20 3.1 Afloramientos rocosos 20

3.1.1 Formación Chocolate (Ji-cho) 20 3.1.2 Formación Pisco (Nm-pi) 21 3.1.3 Formación Moquegua (Nm-mo) 22 3.1.4 Formación Huaylillas (Nm-hu) 22 3.1.5 Formación Millo (Np-mi) 22 3.1.6 Formación Labra (Js-la) 22

3.2 Rocas ígneas 22 3.3 Depósitos aluviales 23

3.3.1 Cauce mayor o lecho actual del río (Qp) 24 3.3.2 Primera terraza (Q1) 24

3.4 Depósitos coluviales 25 3.5 Depósitos fluvio-aluviales (Q- fal) 25 3.6 Depósitos eólicos (Qh-e) 25 3.7 Depósitos marinos (Qpl-tm) 26 3.8 Caracterización hidrogeológica basada en la geología- Unidades

Hidrogeológicas 26 3.8.1 Acuífero poroso no consolidado 26 3.8.2 Acuitardo sedimentario 26 3.8.3 Acuífugo 26

4.0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA 29

4.1 Introducción 29 4.2 Objetivos 29

4.2.1 Objetivo general 29 4.2.2 Objetivos específicos 29

4.3 Fundamento del método 29 4.4 Descripción de los métodos geofísicos 30 4.5 Trabajo de campo 31 4.6 Equipos geofísicos utilizados 32 4.7 Trabajo realizado 33 4.8 Programas informáticos 36 4.9 Trabajo de gabinete 36 4.10 Resultados obtenidos 40

4.10.1 Secciones geoeléctricas 40 4.10.1.1 Sección Geoeléctrica A-A' 40 4.10.1.2 Sección Geoeléctrica B-B' 41 4.10.1.3 Sección Geoeléctrica C-C' 42 4.10.1.4 Sección Geoeléctrica D-D' 43

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4.10.1.5 Sección Geoeléctrica E-E' 44 4.10.1.6 Sección geoeléctrica F-F’. 45 4.10.1.7 Sección geoeléctrica G-G' 46 4.10.1.8 Sección geoeléctrica H-H' 47 4.10.1.9 Sección geoeléctrica I - I' 48 4.10.1.10 Sección geoeléctrica J -J' 49

4.10.2 Caracterización geofísica del área investigada 50 4.10.2.1 Zona alta de la cuenca del río Chala 50

4.10.2.1.1 Sección esquemática del subsuelo 50 4.10.2.1.2 Espesores totales de los depósitos cuaternarios 51 4.10.2.1.3 Resistividades eléctricas del horiz permeable 51 4.10.2.1.4 Espesores del horizonte permeable 52 4.10.2.1.5 Resistencias transversales del horiz permeable (T) 52 4.10.2.1.6 Conductancias longitudinales del horiz. permeable (s) 53

4.10.2.2 Zona media – baja de la cuenca del río Chala 53 4.10.2.2.1 Sección esquemática del subsuelo 53 4.10.2.2.2 Espesores totales de los depósitos cuaternarios 54 4.10.2.2.3 Resistividades eléctricas del horizonte permeable54 4.10.2.2.4 Espesores del horizonte permeable 55 4.10.2.2.5 Resistencias transversales del hori permeable (T) 55 4.10.2.2.6 Conductancias longitudinales del horiz. permeable (s) 56

4.10.3 Condiciones geoeléctricas del acuífero Chala 56

5.0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA 58 5.1 Inventario de pozos 58 5.2 Código para identificar los pozos 58 5.3 Tipos de pozos 59

5.3.1 Pozos tubulares 59 5.3.2 Pozos a tajo abierto 60 5.3.3 Pozos mixtos 61

5.4 Estado de los pozos 61 5.4.1 Pozos Utilizados 62 5.4.2 Pozos utilizables 63 5.4.3 Pozos no utilizables 64 5.4.4 Pozos en perforación 65

5.5 Uso de los Pozos 67 5.6 Rendimiento de los pozos 68 5.7 Explotación del acuífero mediante pozos 69 5.8 Características técnicas de los pozos: profundidad, diámetro, equipo de bombeo 71

5.8.1 Profundidad de los pozos 71 5.8.2 Diámetro de los pozos 72 5.8.3 Equipos de bombeo 72

5.8.3.1 Motores 72 5.8.3.2 Bombas 73

5.9 Inventario de cochas 74 5.9.1 Estado de las cochas 74 5.9.2 Explotación del acuífero mediante cochas 75

5.10 Explotación de las aguas subterráneas 76 5.10.1 Zona I 76 5.10.2 Zona II 76 5.10.3 Zona III 76 5.10.4 Zona IV 76 5.10.5 Zona V 76

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6.0 HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA 80

6.1 Pruebas de bombeo 80 6.2 Pruebas de bombeo de años anteriores 80 6.3 Parámetros hidráulicos 81

6.3.1 Zona II: Distrito Chala 81 6.3.2 Zona III: Distrito Cháparra 82 6.3.3 Zona V: Distrito Pullo 82

7.0 RESERVORIO ACUÍFERO 86

7.1 Geometría del reservorio 86

7.1.1 Forma y límites 86 7.1.2 Dimensiones 86

7.2 El medio poroso 87 7.2.1 Litología 87

7.3 La napa freática 87 7.3.1 Morfología del techo de la napa 87 7.3.2 Profundidad del techo de la napa 88

8.0 HIDROGEOQUÍMICA 90

8.1 Red hidrogeoquímica de monitoreo 90 8.2 Recolección de muestras de agua subterránea 90

8.2.1 Evaluación de la red hidrogeoquímica de monitoreo del acuífero Chala 91 8.3 Evaluación de resultados fisicoquímicos del agua subterránea 92

8.3.1 Conductividad Eléctrica 92 8.3.1.1 Distrito Atiquipa 92 8.3.1.2 Distrito Chala 93 8.3.1.3 Distrito Cháparra 93 8.3.1.4 Distrito Huanuhuanu 93 8.3.1.5 Distrito Pullo 93

8.3.2 pH 93 8.3.2.1 Distrito Atiquipa 94 8.3.2.2 Distrito Chala 94 8.3.2.3 Distrito Cháparra 94 8.3.2.4 Distrito Huanuhuanu 94 8.3.2.5 Distrito Pullo 94

8.3.3 Sólidos Totales Disueltos (STD) 95

8.4 Clasificación geoquímica del agua 96 8.4.1 Familia hidrogeoquímica de las aguas subterráneas 96

8.4.1.1 Zona I: 96 8.4.1.2 Zona II: 98

8.5 Aptitud de las aguas para el riego 105 8.5.1 Contenido de Boro 105 8.5.2 Clases de agua para riego según la conductividad eléctrica 105

8.5.2.1 Zona I: 105 8.5.2.2 Zona II: 105

8.6 Potabilidad del agua – Análisis bacteriológico 106 8.7 Índice de contaminación 109

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8.7.1 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría 3 bebida de animales 109 8.7.2 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría 3 riego de vegetales 110 8.7.3 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría A1 111 8.7.4 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría A2 113

8.8 Resultados hidrogeoquímicos en cochas 114 8.8.1 Conductividad eléctrica (C.E) 114

8.8.1.1 Distrito Atiquipa 115 8.8.1.2 Distrito Chala 115 8.8.1.3 Distrito Cháparra 115 8.8.1.4 Distrito Huanuhuanu 115 8.8.1.5 Distrito Pullo 115

8.8.2 pH 116 8.8.2.1 Distrito Atiquipa 116 8.8.2.2 Distrito Chala 116 8.8.2.3 Distrito Cháparra 116 8.8.2.4 Distrito Huanuhuanu 116 8.8.2.5 Distrito Pullo 116

8.8.3 Sólidos totales disueltos (STD) 117

9.0 CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS 119 9.1 Condiciones hidrogeológicas del acuífero 119

10.0 RESERVAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS 121 10.1 Reservas totales 121

11.0 MODELAMIENTO NUMÉRICO ACUÍFERO CHALA 123 11.1 Introducción 123 11.2 Selección del código para el modelamiento numérico 123

11.2.1 Selección del software para el modelamiento 124 11.3 Fundamentos teóricos 124 11.4 Descripción del dominio del acuífero 125

11.4.1 Discretización del sistema 125 11.5 Unidades 126 11.6 Número de capas y tipo de acuífero 126 11.7 Parámetros de entrada del modelo 128

11.7.1 Conductividad hidráulica 128 11.7.2 Cargas iniciales 128 11.7.3 Basamento del acuífero 128

11.8 Condiciones del borde 130 11.8.1 Carga constante 130 11.8.2 Ríos y quebradas 130 11.8.3 Pozos de extracción 130 11.8.4 Drenes 130 11.8.5 Pozos de observación 131

11.9 Calibración del modelo en régimen estacionario 132 11.9.1 Parámetros calibrados 132

11.10 Calibración en régimen estacionario 132 11.10.1 Residual de la calibración 132 11.10.2 Residual medio 133 11.10.3 Residual medio absoluto 133 11.10.4 Error estándar del estimado (SEE) 133

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11.10.5 Raíz media cuadrática (RMS) 133 11.10.6 Raíz media cuadrática normalizada (Normalized RMS) 133 11.10.7 Coeficiente de correlación (Cor) 134

11.11 Balance de agua en régimen estacionario 138

12.0 RESUMEN DE RESULTADOS 140

13.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 150 13.1 Conclusiones 150 13.2 Recomendaciones 151

14.0 BIBLIOGRAFÍA 153 14.1 Bibliografía 153

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ANEXOS

ANEXO I

PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

Cuadros de Interpretación Cuantitativa de los sondeos eléctricos verticales – SEV Gráficos de Sondeos Eléctricos Verticales - SEV

Secciones Geoeléctricas

ANEXO II

INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA

Cuadros de Características Técnicas, Mediciones realizadas y Volúmenes de Explotación de pozos Cuadros de Características Técnicas, Mediciones realizadas y Volúmenes de Explotación de cochas

ANEXO III

HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA

Formatos de pruebas (descenso y recuperación) Gráficos de pruebas de bombeo

ANEXO IV

HIDROGEOQUÍMICA

Cuadros de resultados de los análisis físico – químicos Cuadros de resultados de los análisis bacteriológicos

Diagramas de resultados: Schoeller Diagramas de resultados: Wilcox Diagramas de resultados: Piper

Resultados analíticos – Informes de Ensayo de Laboratorio

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RELACIÓN DE CUADROS

N° DESCRIPCIÓN Pág. 01 Características hidrogeológicas del acuífero. 27 02 Rangos típicos de variación de resistividades eléctricas en agua en algunos

sedimentos y en rocas 30 03 Ubicación de los sondeos SEV - Acuífero Chala 34 04 Ubicación de los sondeos SEV - Acuífero Chala 35 05 Resultados Cuantitativa de los sondeos geofísicos 37 06 Resultados de la Interpretación de los sondeos geofísicos 39 07 Resumen de las condiciones geoeléctricas, acuífero Chala 56 08 Resumen de pozos inventariados en el área de estudio 58 09 Código para la identificación de los Pozos en el Área de Estudio 58 10 Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala 59 11 Resumen de Pozos según su Estado – Acuífero Chala 62 12 Distribución de Pozos Utilizados según su Tipo – Acuífero Chala 63 13 Distribución de Pozos Utilizables según su Tipo – Acuífero Chala 64 14 Distribución de Pozos No Utilizables según su Tipo – Acuífero Chala 65 15 Distribución de Pozos En Perforación según su Tipo – Acuífero Chala 65 16 Inventario de Pozos según su Estado – Acuífero Chala 67 17 Inventario de pozos según su uso – Acuífero Chala 67 18 Rendimientos por tipo de pozo – Acuífero Chala 69 19 Explotación del agua subterránea por tipo de pozos - Acuífero Chala 70 20 Explotación del agua subterránea por uso de pozos - Acuífero Chala 71 21 Variación de profundidad de pozos, por distrito político y según tipo de pozo

– Acuífero Chala 72 22 Variación de los diámetros, según tipo de pozo – Acuífero Chala 72 23 Equipos de bombeo predominantes en el Acuífero Chala 73 24 Resumen de cochas inventariados en el área de estudio 74 25 Resumen de Cochas según su Estado – Acuífero Chala 75 26 Volúmenes de explotación Acuífero Chala 77 27 Volúmenes de explotación de Pozos según su Estado – Acuífero Chala 77 28 Volúmenes de explotación de Pozos y Cochas – Acuífero Chala 78 29 Radios de influencia en el área de estudio 80 30 Distribución de las pruebas de bombeo por distrito, acuífero Chala 81 31 Resultados de las pruebas, zona II - acuífero Chala 81 32 Resultados de las pruebas, zona III - acuífero Chala 82 33 Resultados de las pruebas, zona V - acuífero Chala 84 34 Características morfológicas de la napa freática 88 35 Pozos en la red hidrogeoquímica del área de estudio 90 36 Pozos en la red hidrogeoquímica del área de estudio 90 37 Muestras por acuífero 91 38 Pozos de la Red hidrogeoquímica- acuífero Chala 92 39 Clasificación del agua según el pH 94 40 Clases de agua según el pH, acuífero Chala 95 41 STD de acuífero Chala 95 42 Clasificación de agua salina según Estándares Nacionales de Calidad Ambiental 95 43 Familias hidrogeoquímicas predominantes - acuífero Chala 96 44 Clasificación de las aguas para riego 105 45 Clasificación del agua para riego según Wilcox 105 46 Clasificación del agua para riego según Wilcox - acuífero Chala 106 47 Variación de la conductividad eléctrica y clasificación en el acuífero Chala 106 48 Parámetros microbiológicos 108

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49 Índice de contaminación con categoría 3- Bebida de animales, Pozos que

superan el estándar 110 50 Índice de contaminación con categoría 3 - Bebida de animales, Pozos que

superan el estándar 111 51 Índice de calidad con categoría A1- Poblacional, Pozos que superan el estándar 112 52 Índice de contaminación con categoría 3- Bebida de animales, Pozos que

superan el estándar 114 53 Clases de agua según el pH de cochas, acuífero Chala 116 54 STD de Cochas - acuífero Chala 117 55 Resumen de las condiciones hidrogeológicas, acuífero Chala 119 56 Reservas totales almacenadas 121 57 Unidades utilizadas en el modelo 126 58 Cargas calculadas y observadas en el acuífero 136 59 Balance hídrico en el área de modelamiento 138

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RELACIÓN DE FIGURAS N° DESCRIPCIÓN Pág. 01 Ubicación del área de estudio 16 02 Sección geoeléctrica A-A’ 41 03 Sección geoeléctrica B-B’ 42 04 Sección geoeléctrica C-C’ 43 05 Sección geoeléctrica C-C’ 44 06 Sección geoeléctrica E-E’ 45 07 Sección geoeléctrica F-F’ 46 08 Sección geoeléctrica G-G 47 09 Sección geoeléctrica H-H’ 48 10 Sección geoeléctrica I-I’ 49 11 Sección geoeléctrica I-I’ 50 12 Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala 59 13 Inventario de Pozos según su Estado – Acuífero Chala 62 14 Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala 68 15 Rendimiento por tipo de pozo (Mínimo y Máximo) – Acuífero Chala 69 16 Explotación de agua subterránea por tipo de pozo –Acuífero Chala 70 17 Explotación de agua subterránea por uso de pozo – Acuífero Chala 71 18 Número de cochas, según su estado – Acuífero Chala 75 19 Prueba de bombero, fase de descenso IRHS - 42- acuífero Chala 82 20 Gráfico Piper, zona I, quebrada Huanca 97 21 Diagrama de Schoeller, zona I, quebrada Huanca 98 22 Gráfico Piper, zona IIA, quebrada Chala- Distrito de Pullo 99 23 Diagrama de Schoeller, zona II, quebrada Chala- Distrito de Pullo 100 24 Diagrama de Piper, zona IIB, quebrada Chala- Distrito de Huanuhuanu 101 25 Diagrama de Schoeller, zona IIB, quebrada Chala- Distrito de Huanuhuanu 102 26 Diagrama de Piper, zona IIC, quebrada Chala- Distrito de Chala 103 27 Diagrama de Scholeller, zona IIC, quebrada Chala- Distrito de Chala 104 28 Estándar de calidad de agua para bebida de animales 109 29 Índice de contaminación para riego de vegetales 110 30 Índice de calidad para uso poblacional 111 31 Índice de contaminación para uso poblacional 113 32 Discretización del dominio del acuífero 126 33 Vista en planta y perfiles (cortes) del modelo de una capa 127 34 Asignación de la conductividad hidráulica horizontal (m/d) para el modelo numérico 128 35 Mapa de profundidad del basamento utilizado en el modelo numérico 129 36 Mapa de superficie del basamento utilizado en el modelo numérico 129 37 Condición de borde empleado en el modelo numérico 131 38 Pozos de observación utilizados en el modelo en régimen estacionario 131 39 Cargas calculadas y observadas y estadísticos de la calibración 135 40 Vista en planta de la carga hidráulica (cada 10m) 137 41 Vista en planta de la carga hidráulica (cada 2.5m) 137 42 Balance de aguas en régimen estacionario 138

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RELACIÓN DE FOTOGRAFÍAS

N° DESCRIPCIÓN Pág.

01 Formación Chocolate, ciudad de Chala 21 02 Formación Pisco, Carretera Panamericana Sur 21 03 Súper- Unidad Linga. Vista desde la Minera Colibrí. Distrito de Chaparra 23 04 Depósitos aluviales en la quebrada Chala 24 05 Terraza, vista de margen izquierda. Sector Chala Viejo 25 06 Vista que muestra la instalación de equipo previo a la ejecución de un

sondeo geofísico 31 07 Georesistivímetro utilizado en la ejecución de sondeos en campo – Etapa II 32 08 Equipo geofísico utilizado en la ejecución de los sondeos eléctricos (Etapa I) 33 09 Ejecución de un sondeo eléctrico vertical en el sector de Quebrada

Chala – Chala Viejo 36 10 Pozo tubular en estado de uso, en el Distrito de Chala.

IRHS- 04 -03-07- 14 SEDAPAR 60 11 Pozo tajo abierto en estado utilizado en el Distrito de Huanuhuanu.

IRHS- 04 -03-09- 03 60 12 Pozo Mixto en el Distrito de Chala IRHS-04-03-07- 42 61 13 Pozo Utilizado en el Distrito de Chala IRHS-04-03-09- 42 63 14 Pozo Utilizable en el Distrito de Chala IRHS-04-03-09- 55 64 15 Pozo no Utilizable en el Distrito de Chala IRHS-04-03-07-56 65 16 Pozo en perforación en el Distrito de Huanuhuanu IRHS-04/03/09-02 66 17 Vista Fotográfica donde se observa las herramientas a emplearse en la excavación

de un pozo a tajo abierto 66 18 Pozo a Tajo Abierto, en etapa de bombeo, para uso agrícola 68 19 Equipo de bombeo instalado en un pozo a Tajo Abierto (IRHS 53 – Distrito Cháparra)

tipo centrifuga de succión y combustible gasolina 74 20 IRHS – 24, correspondiente a una cocha en estado Utilizable – Distrito Cháparra 75 21 Explotación de agua subterránea mediante pozo a tajo abierto, equipado para

uso agrícola 78 22 Prueba de bombeo ejecutado en el pozo IRHS – 41, etapa de recuperación 83 23 Prueba de bombeo ejecutado en el pozo IRHS – 42, etapa de descarga 83 24 Recojo de muestra de agua para los análisis bacteriológicos – acuífero chala 91 25 Toma de los parámetros de C.E, pH y STD de una muestra de pozo – acuífero chala 93 26 Equipos enviados por el laboratorio LAS, que fueron utilizados como indican el

protocolo para el recojo y posterior análisis de las muestras de agua de pozo 96 27 Modo de transportar las muestras hacia el laboratorio contratado quienes

realizaron la toma de valores químicos – bacteriológicos – acuífero chala 115

RELACIÓN DE MAPAS

DESCRIPCIÓN

Geología Ubicación de fuentes de agua subterránea Caracterización Hidrogeológica Volúmenes de explotación Ubicación de pruebas de bombeo Ubicación de SEVs y secciones geoeléctricas Red hidrogeoquímica Hidroisohipsas Red Bacteriológica Isoprofundidad de la napa Reservas totales

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1.0 INTRODUCCIÓN

En los últimos años en Perú, la conservación del recurso hídrico subterráneo ha adquirido mayor importancia por incremento de la distancia entre la oferta y la demanda, en especial en la costa del Perú por la gran cantidad de población en sus núcleos urbanos. En la zona que comprende el acuífero de Chala, razones como el incremento de la población, el cambio climático y la migración, donde la escasez del recurso hídrico superficial es escaso crean mayor número de conflictos socio-ambientales, y por la ubicación de yacimientos mineros, los elementos que son naturales en el acuífero por la geología, en condiciones de sobreexplotación pueden incrementar su concentración constituyendo un riesgo para las personas, condiciones que se encuentran próximas sin una gestión adecuada por desconocimiento del riesgo que implica. Sin una línea base de la explotación actual, la calidad y la cantidad, los tomadores de decisiones no pueden realizar acciones para gestionar el recurso hídrico subterráneo de manera sostenible. Bajo este contexto la Dirección de Calidad y Evaluación de Recursos Hídricos de la Autoridad Nacional del Agua, programó la ejecución del “Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala”, que permitirá conocer la situación actual del recurso hídrico subterráneo ejecutando el inventario de fuentes de agua subterránea y un análisis de la climatología, pluviometría, hidrometría, geología, geofísica, reservorio acuífero, hidráulica subterránea, hidrogeoquímica, calidad de agua, oferta hídrica, demanda hídrica, balance hídrico en el escenario actual y futuro; resultados que permitirán tener información base para la toma de decisiones en distintos niveles de gestión para un uso sostenible de los recursos hídricos subterráneos. 1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo general

Evaluar y cuantificar los recursos hídricos subterráneos, en situación actual, que permita planificar y gestionar en forma integral los recursos de manera técnica y sostenible en el tiempo.

1.1.2 Objetivos específicos

• Identificar y delimitar las diferentes unidades hidroestratigráficas y describir las geoestructuras en el área de estudio.

• Caracterizar la geofísica del área investigada: geometría del abastecimiento, determinar (resistividades, espesor) del horizonte permeable.

• Cuantificar el número de las fuentes de agua subterránea, así como estimar el volumen extraído del acuífero.

• Determinar las características y condiciones hidráulicas del acuífero.

• Evaluar el grado de mineralización de las aguas almacenadas en el acuífero.

• Determinar la recarga del acuífero mediante el balance hídrico.

• Determinar las reservas totales, explotables almacenadas en el acuífero.

• Determinar las condiciones hidrogeológicas del acuífero.

1.2 Ámbito de estudio

El área de estudio se ubica entre los km 609 y 639 de la carretera panamericana. Políticamente pertenece a la provincia de Caravelí, del departamento de Arequipa que comprende los distritos de Chala, Huanuhuanu, Atiquipa y a la provincia de Parinacochas, del departamento de Ayacucho que comprende el distrito de Pullo. Ver Figura N° 01.

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El área de estudio geográficamente se encuentra dentro de la zona 18S-UTM, cuyas coordenadas en el Sistema Transversal Mercator – UTM son las siguientes.

Este (m) Norte (m)

575000 8305000

625000 8245000

1.3 Accesibilidad – vías de comunicación

Para acceder al ámbito donde se realiza el estudio Hidrogeológico del acuífero de Chala (609 a 639 Km de la panamericana); se realiza por vía terrestre a través de la carretera panamericana sur con una duración de viaje de 10 horas desde Lima hasta la ciudad de Chala. La infraestructura vial está constituida por 03 redes principales: La carretera Panamericana Sur es la vía más importante que atraviesa el área de estudio horizontalmente, cruzando los distritos de Atiquipa, Chala y Chaparra. La carretera Cháparra cruza el distrito de Chaparra (a una hora de la ciudad de Chala). Una red secundaria: Que permite cruzar los distritos de Huanuhuanu y Relave (a una hora y media de la ciudad de Chala- tramo sin asfaltar). Una red terciaria: Carrozable que comunica la red de estudio con pequeños núcleos de población urbana y los puntos de la red de puntos de estudio.

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Figura N° 01 Ubicación del área de estudio

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2.0 ESTUDIOS REALIZADOS

En la zona de estudio, son escasos los estudios de trabajos sobre las aguas subterráneas, tal como se indica a continuación:

• Inventario, Evaluación y Uso Racional de los Recursos Naturales de la Costa, Cuenca del Río Acarí, Yauca, Chala y Cháparra. Lima- Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales- 1969.

• Evaluación de la Contaminación Ambiental causada por la Pequeña Minería y Minería Artesanal en la Zona Urbana del Distrito de Chala- MINAM- 2015.

• Propuesta de renovación del sistema de captación de agua subterránea, en el Distrito de Chala, usando la energía solar fotovoltaica – Cáceres Y. – 2015

• Estudio hidrogeológico para la profundización del pozo IRHS- Distrito Huanuhuanu- Caravelí- Arequipa

• Estudio hidrogeológico para la calibración, diseño de pozo para fines mineros en el ambiento de predio Triaquera- Quebrada Huanca- Distrito de Chala, Caravelí Arequipa.

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3.0 GEOLOGÍA

En todo estudio de aguas subterráneas es importante conocer la geología del área de estudio, identificar las masas rocosas que conforman formaciones y grupos geológicos, así como depósitos no consolidados, la geología permitirá determinar las características y condiciones geológicas orientadas a la interpretación de la hidrogeología del área de estudio. Para lograr este objetivo, se ha realizado estudios relativos a su constitución litológica y estratigráfica. Ver Mapa: Geología. En el área de estudio se ha identificado las siguientes unidades geológicas:

• Afloramientos rocosos

• Depósitos aluviales

• Depósitos coluviales

• Depósitos eólicos

• Depósitos marinos El área de trabajo desde sus orígenes sedimentó unidades geológicas marinas y continentales (zona de transición); las cuales fueron perturbadas por movimientos tectónicos de gran magnitud, registrados por el desarrollo de diversas estructuras geológicas y amplitud en sus edades geológicas. La edad de la zona de estudio comprende edades desde el paleozoico hasta el cuaternario reciente, con afloramientos de rocas sedimentarias, metamórficas e ígneas. 3.1 Afloramientos rocosos

3.1.1 Formación Chocolate (Ji-cho)

Unidad litológica del Jurásico Inferior, que está constituido por dos miembros, Chala constituido principalmente por sedimentos y Lucmilla por rocas volcánicas. Ver Mapa: Geología y Fotografía N° 01. Litológicamente está constituido por areniscas, conglomerado y brechas andesíticas. Aflora en el Puerto de Chala (No se observa en la base, pues se pierde en el mar) y en las quebradas Tanillo y Huaccllaco. También afloran rocas andesíticas y portfiríticas en los cerros Cahuamarca, Mala Hierba, Carmona, Consuelo Coscontiro, Higuerón, Quita Sol, Huambo, Carca Marca, De las Barras y a lo largo de las quebradas Lucmilla, Chala y Huaccllaco. Entre los cerros Carca Marca y De las Barras: se conforma por andesitas y dacitas, brecha volcánica con abundante ortosa, andesita porfirítica con plagioclasas verdes dentro de una pasta marrón, traquita alterada con cristales de ortosa, andesita microporfirítica marrón, andesita porfirítica marrón. La superficie de los afloramientos tiene un color verde, mientras que las porciones cubiertas tienen color rojo. Hidrogeológicamente no tiene importancia para la prospección y explotación de las aguas subterráneas debido a que actúa como acuífugo.

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Fotografía N° 01 Formación Chocolate, ciudad de Chala

3.1.2 Formación Pisco (Nm-pi)

Unidad litológica de edad terciaria del mioceno, con afloramientos en el corte de la Carretera Panamericana Sur a la altura de la Aguadita - pampa la Aguada, Santa Rosa y en la quebrada de Chala, a la altura del cerro Josefita. Ver Fotografía N° 02 y Mapa: Geología. Litológicamente está constituida de arcillas que se intercaladas con areniscas de grano fino, con capas delgadas de yeso y abundantes microfósiles. En la Pampa de la Aguada, debajo de las terrazas marinas, se encuentran unas areniscas semi consolidadas de grano fino, atravesadas por venillas de yeso; por otro lado, intercaladas con conglomerados. Hidrogeológicamente, esta formación actúa como un acuitardo por sus características litológicas.

Fotografía N° 02 Formación Pisco, Carretera Panamericana Sur

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3.1.3 Formación Moquegua (Nm-mo)

Unidad geológica del terciario del mioceno que aflora en el cerro La Yesera. Ver Mapa: Geología. Litológicamente está constituida por conglomerados con clastos de cuarciarenita, volcánicos y gneis. Hacia los niveles superiores se encuentran areniscas conglomerádicas semi consolidadas intercaladas con niveles de tobas. Hidrogeológicamente no tiene importancia para la prospección y explotación de las aguas subterránea funcionando como acuífugo; sirve como como límite del acuífero representando al basamento rocoso impermeable.

3.1.4 Formación Huaylillas (Nm-hu) Unidad geológica del terciario del mioceno. Ver Mapa: Geología. Las rocas que constituyen esta unidad, son esencialmente piroclásticas, compuestas por tobas dacíticas y riolíticas de color grisáceo a blanco amarillento. Hidrogeológicamente carecen de importancia para la prospección y explotación de las aguas subterránea funcionando como acuífugo; sirve como como límite del acuífero representando al basamento rocoso impermeable.

3.1.5 Formación Millo (Np-mi) Unidad geológica del neógeno que aflora en los cerros Chaupi Orcco, Febres, Tarapunta y Cebadilla. Ver Mapa: Geología. Su litología está conformada por niveles de areniscas tobáceas y capas delgadas de conglomerados. Hidrogeológicamente actúa como un acuitardo por sus características litológicas.

3.1.6 Formación Labra (Js-la) Unidad geológica del jurásico superior que aflora en los cerros Orión, Cateador y Cornac. Ver Mapa: Geología. Su litología está compuesta por areniscas cuarzosas de grano medio y estratificación tabular, intercaladas hacia su base por lutitas laminadas. Hidrogeológicamente, no tiene importancia para la prospección y explotación de las aguas subterránea funcionando como acuífugo; sirve como como límite del acuífero representando al basamento rocoso impermeable.

3.2 Rocas ígneas Dentro del área evaluada, las rocas intrusivas afloran ampliamente en ambas márgenes constituyendo su límite lateral y cubre ampliamente la parte norte y noreste. Ver Mapa: Geología. En el área evaluada, afloran intrusivos que, de acuerdo a su edad, los más antiguos (paleozoico) corresponden al Batolito San Nicolás (Mayormente son mayormente de textura equigranulares, naturaleza monzodiorita-tonalítica) mientras los más jóvenes (textura porfirítica y graníticos) al Batolito de la Costa.

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En orden cronológico, las unidades que conforman el Batolito de la costa, del más antiguo a la más joven, son: - Super Unidad Punta Coles. Conformada principalmente por gabros. - Unidad Charpa. Conformada principalmente por tonalita. - Unidad Chala. Conformada principalmente por diorita. - Super Unidad Chala. Conformada principalmente por monzodiorita y diorita. - Super Unidad Ilo. Conformada principalmente por tonalita y granodiorita de textura granular. - Complejo Bella Unión. Conformada principalmente por - Super Unidad Sacota. Conformada principalmente por tonalita y granodiorita. - Super Unidad Pampahuasi. Conformada principalmente por granodiorita. - Super unidad Linga. Conformado principalmente por monzonitas siendo los emplazamientos

más antiguos del batolito de la costa. Ver Fotografía N° 03. En la hidrogeología del área evaluada, esta unidad actúa como un impermeable, es un típico acuífugo, es decir nulo para almacenar y transmitir de agua en el subsuelo.

Fotografía N° 03 Súper- Unidad Linga. Vista desde la Minera Colibrí. Distrito de Cháparra

3.3 Depósitos aluviales

Estos depósitos por su constitución litológica son importantes para la exploración y explotación de las aguas subterráneas. Ver Mapa: Geología. Se pueden observar conos aluviales en Pampa Cápac y Buenavista conformados principalmente por conglomerados. También constituyen el lecho de los actuales ríos y están formados por rodados, gravas y arenas, también se presentan en el margen de los ríos a manera de terrazas. A su vez depósitos de escombros acumulados en las laderas de los cerros y que se han originado por acción de la gravedad, así como también aquellos que han tenido lugar por efecto de los “huaycos”.

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Los depósitos aluviales funcionan como un acuífero poroso sedimentario cuya extracción es de importancia base para el desarrollo de la población y funcionamiento de la industria minera. Los depósitos aluviales en la “Pampa de Chala” carecen de importancia para el presente estudio debido a su escasa profundidad. Los depósitos en determinadas zonas en la ladera de los ríos tampoco presentan importancia hidrogeológica para la zona por las formaciones rocosas impermeables contiguos presentes que funcionan como basamento y por consiguiente poca profundidad. Ver fotografía N° 04.

Fotografía N° 04 Depósitos aluviales en la quebrada Chala

3.3.1 Cauce mayor o lecho actual del río (Qp)

Corresponde al área por donde discurre actualmente el río, constituyen su lecho actual. En superficie se observa rodados, gravas y arenas

3.3.2 Primera terraza (Q1) Las terrazas se encuentran en ambas márgenes de la Zona de estudio, encañonándose en ciertos sectores, se han podido observar terrazas desde 0.5 m a 7 m de altura, cuya composición son gravas con clastos redondeados envueltos en una matriz arenosa, con pequeños lentes arenosos. Ver Fotografía N° 05. - Sector Chala Viejo.

De 1.40 m a 2.60 m Gravas con clastos redondeados en matriz arenosa. De 0.05 a 2.50 m Material limoso con inclusiones de clastos redondeados. De 1.50 m a 2.00 m Material arenoso limoso con inclusiones de gravas con clastos

redondeados. De 6.10 a 7.00 m Material limoso arenoso con inclusiones de gravas con clastos

redondeados.

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- Sector Lucmani

De 1.00 a 2.50 m Clastos subangulosos envueltos en una matriz arenosa.

Fotografía N° 05 Terraza, vista de margen izquierda. Sector Chala Viejo

3.4 Depósitos coluviales

Depósitos constituidos por la interdigitación de líneas de escombros antiguos que convergen al bajar por las laderas de los cerros y que por acción de la gravedad y ocasionales corrientes hídricos superficiales, se han fusionado más abajo en una pendiente ondulada. Los depósitos coluviales geológicamente recientes están conformados por gravas, cantos (no consolidados) en la base de los cerros cubriendo en ciertas zonas a los depósitos aluviales. Hidrogeológicamente tiene importancia actuando como acuífero.

3.5 Depósitos fluvio-aluviales (Q- fal) Depósito conformado por pequeños materiales angulosos de tamaño mediano a pequeño, que son producto de materiales rocosos acarreados que han discurrido, depositado cubriendo quebradas. En hidrogeología, si bien son depósitos permeables, pero de reducido espesor, motivo por el cual la búsqueda no es tan importante en estos depósitos.

3.6 Depósitos eólicos (Qh-e) Áreas constituidas por depósitos de arena que se caracterizan por su fineza (tamaño) entremezclado con limos, arcilla, localizados en las Pampas de Huaranguillo. (Ver Mapa: Geología) Litológicamente formado por arenas cuarzosas de grano medio a fino (bien seleccionadas).

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En hidrogeología carecen de importancia en búsqueda de agua subterránea.

3.7 Depósitos marinos (Qpl-tm) Litológicamente está constituido por arenas incoherentes, friables con alto contenido de sales, se pueden observar en ciertos sectores costras por efecto de evaporación por capilaridad. En la hidrogeología, estos depósitos carecen de importancia para la extracción de aguas del subsuelo debido a la calidad de la misma (mineralizadas). Su litología está constituida por conglomerados gruesos y finos, poco consolidados, se intercalan con niveles de areniscas sueltas donde se pueden encontrar restos de fósiles y bancos de coquina. Hidrogeológicamente carecen de importancia para el presente estudio.

3.8 Caracterización hidrogeológica basada en la geología- Unidades Hidrogeológicas Para la identificación de las unidades hidrogeológicas dentro del área de estudio se consideró las características litológicas de los sedimentos en depósitos sueltos (acuíferos granulares, porosos o sedimentarios) y de las rocas (probables acuíferos fisurados) y su conductividad hidráulica o permeabilidad, asociando los valores geoeléctricos obtenidos en campo (geofísica) con el tipo de litología del material rocoso. La caracterización hidrogeológica permite representar las características hídricas de las formaciones, particularmente los que podrían tener propiedades o condiciones adecuadas para la prospección de aguas en el subsuelo, diferenciando 3 unidades hidrogeológicas en el área de estudio. Ver Mapa: Caracterización Hidrogeológica. 3.8.1 Acuífero poroso no consolidado

Este tipo de clasificación comprende materiales de edad cuaternaria, los depósitos fluvio-aluviales, eólicos y marinos dentro del área de estudio. En el área de estudio los depósitos aluviales corresponden a acuíferos de alta productividad donde sus espesores pueden ser hasta de 40, 00 m y de menor prospección los eólicos y marinos representando acuíferos de baja productividad. Ver Cuadro N° 01.

3.8.2 Acuitardo sedimentario En el área de estudio las formaciones Pisco y Millo constituyen los acuitardos, descritos en el Cuadro N° 01. Estos condicionan la dirección del flujo subterráneo y en otras ocasiones funcionan como condicionantes del flujo subterráneo.

3.8.3 Acuífugo En el área de estudio, el batolito de la costa compone la Super-unidad Linga, Unidad Chala, Unidad Charpa, Super Unidad Sacota, Super Unidad Punta Coles, Super Unidad Pampahuasi, Super Unidad Chala, Super Unidad Ilo, Super Unidad Jaqui y el Complejo Bella Unión, así como las formaciones Labra, Moquegua y Huaylillas se caracterizan por ser acuífugos, es decir nulo almacenamiento transmisión de agua en el subsuelo, impermeables, por tanto incapaces de almacenar agua. Ver Cuadro N° 01.

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Cuadro N° 01 Características hidrogeológicas del acuífero

Formación y/o depósito no

consolidado Clasificación

hidrogeológica Litología

Estructura macro

Permeabilidad

Deposito Marino Acuífero

Poroso no consolidado

Formado por conglomerados gruesos y finos, intercalado con niveles de areniscas sueltas.

Material no consolidado

Alta

Deposito Eólico Acuífero

Poroso no consolidado

Formado por arenas cuarzosas de grano medio a fino.

Material no consolidado

Alta

Deposito Aluvial Acuífero

Poroso no consolidado

Conformados principalmente por conglomerados, alternados con capas de arcillas y arenas.

Material no consolidado

Alta

Afloramientos rocosos

Fm. Millo Acuitardo

sedimentario Areniscas tobáceas y capas delgadas de conglomerados.

Semi consolidado

Baja

Fm. Labra Acuífugo Areniscas intercaladas con lutitas

Consolidado Nulo

Fm. Pisco Acuitardo

sedimentario

Conformado por arcillas cremas que se intercalan con areniscas de grano fino, capas delgadas de yeso y abundantes microfósiles

Consolidado Baja

Fm. Moquegua Acuífugo

Conformados por conglomerados con clastos de cuarciarenita, volcánicos y gneis. Hacia los niveles superiores se encuentran areniscas conglomerádicas semiconsolidadas intercaladas con niveles de tobas.

Semi-consolidado

Baja

Fm. Huaylillas Acuífugo Conformado por tobas dacíticas y riolíticas de color grisáceo a blanco amarillento.

Consolidado Nula

Fm. Chocolate Acuífugo Rocas volcánicas /Andesita Consolidado Nula

Rocas ígneas- Batolito de la

Costa

Super Unidad Linga

Acuífugo

Rocas intrusivas: monzogabro, monzodiorita, granodiorita, granito

Consolidado Nula

Unidad Charpa Tonalita, esquistos y milonitas Semi-

consolidado Nula

Unidad Chala Diorita. Semi-

consolidado Nulo

Super Unidad Sacota

Tonalita, Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad Punta Coles

Gabros Consolidado Nulo

Super Unidad Pampahuasi

Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad Ilo Tonalita - Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad Jaqui Monzonita Consolidado Nulo

Super Unidad Chala

Monzodiorita y Diorita Consolidado Nulo

Complejo Bella Unión

Dacita, Andesita Consolidado Nula

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4.0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

4.1 Introducción

El método eléctrico de resistividades utilizado en el presente estudio permite la caracterización del subsuelo del área en estudio es decir la identificación de los diferentes componentes (capas u horizontes geoeléctricos) del subsuelo, para lo cual se ejecutó e interpretó sondeos geofísicos. Dentro de la metodología empleado destaca el procedimiento de curvas de campo, además de la elaboración de perfiles o secciones geoeléctricas realizados de acuerdo a la distribución de los puntos de sondeo, asimismo se generaron mapas de contorno que permitirán tener una aproximación de las principales estructuras geológicas, así como la distribución de las resistividades en el subsuelo, con lo que se podría asociarse con la probable litología del subsuelo.

4.2 Objetivos 4.2.1 Objetivo general

Caracterizar geoeléctricamente el subsuelo del área de estudio a través de la ejecución, procesamiento, interpretación y análisis de los sondeos eléctricos verticales- SEV.

4.2.2 Objetivos específicos

• Obtener e interpretar cuantitativamente valores de resistividad y espesor de los estratos.

• Determinar una aproximación la calidad del recurso hídrico almacenado.

• Correlacionar lateralmente los sondeos y crear de secciones de resistividad.

4.3 Fundamento del método La técnica geofísica (método eléctrico) intenta distinguir o reconocer las formaciones geológicas que se encuentran en profundidad mediante el parámetro físico de resistividad eléctrica. El objetivo es delimitar capas en el subsuelo, obteniendo espesores y resistividades. La resistividad en los materiales naturales varía desde 10-8 en los metales nativos hasta 1015 en micas /foliación. Los valores de las resistividades en una roca están determinados más que por su composición mineralógica, por el agua que contienen, fundamentalmente por la porosidad y por la salinidad del agua (más salina más conductiva). En los materiales detríticos las resistividades aumentan con el tamaño del grano, en ese sentido en una investigación hidrogeológica en materiales detríticos buscamos resistividades elevadas que indicarían que los materiales más gruesos, mayor permeabilidad. En rocas compactas (en general su permeabilidad se debe a la posible fisuramiento) buscamos las resistividades más bajas, que indicaría las zonas en donde la formación presente la mayor fracturación y/o alteración. En este caso también puede que las zonas o niveles de menor conductividad tampoco sean permeables si los planos de fracturación han sido colmatados por arcillas de alteración. Los distintos tipos de roca presentan diferentes rangos de variación de sus propiedades físicas. Una de las propiedades que son usadas para distinguir las rocas o depósitos es la resistividad eléctrica – Rho.

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En los depósitos sueltos se cumple que a mayor granulometría corresponde resistividades mayores. Habiendo una relación entre la granulometría predominante y la permeabilidad de los depósitos es posible usar los valores de las resistividades eléctricas como un indicativo de la permeabilidad; sin embargo, esta relación sólo es válida en ausencia de agua salinizada. De haberla, caen los valores de resistividades eléctricas a un nivel tanto más bajo cuanto más alta sea la concentración salina en el agua. En las rocas la influencia de los grados de fracturación, diaclasamiento y alteración en la resistividad eléctrica es notoria, más aún cuando está saturado con agua mineralizada.

Cuadro N° 02 Rangos típicos de variación de resistividades eléctricas en agua en algunos sedimentos y en rocas

Según: Geofísica Aplicada a la Hidrología. ASTIER, Jean Louis Editorial Paraninfo. Madrid – España

4.4 Descripción de los métodos geofísicos

Un sondeo eléctrico vertical-SEV, consiste en introducir corriente continua al terreno mediante un par de electrodos llamados de emisión o de corriente A y B, cuya respuesta o sea la diferencia de potencial producido por el campo eléctrico se mide en otro par de electrodos denominados de recepción o de potencial M y N. Es posible calcular la resistividad del medio según:

p = K.∆V / I Dónde: p = Resistividad del medio, en Ohm-m. ∆V= Diferencia de potencial, en mV, medida en los electrodos M y N. I = Intensidad de corriente en mA, medida en los electrodos A y B. K= Constante geométrica que depende de la distribución de los electrodos, m.

Tipo de Agua y Roca Resistividad, Ohm-m

Agua de mar 0,2

Agua de acuíferos aluviales 10 - 30

Agua de manantiales 50 -100

Arenas y gravas secas 1 000 - 10 000

Arenas y gravas con agua dulce 50 - 500

Arenas y gravas con agua salada 0,5 - 5

Arcillas 2 - 20

Margas 20 - 100

Calizas 300 - 10 000

Areniscas arcillosas 50 - 300

Areniscas cuarcíticas 300 - 10 000

Cineritas, tobas volcánicas 20 - 100

Lavas 300 - 10 000

Esquistos grafitosos 0,5 - 5

Esquistos arcillosos o alterados 100 - 300

Esquistos sanos 300 - 3 000

Gneis, granito alterados 100 - 1 000

Gneis, granito sano 1 000 - 10 000

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En los sondeos con configuración electródica Schlumberger, que es el que se utilizó en el presente trabajo, los electrodos están alineados y conservan simetría con respecto al punto central o punto SEV, debiendo cumplirse que el MN sea menor que 1/3 AB. Al aumentar la distancia entre los electrodos de emisión de corriente, aumenta su profundidad de penetración y también va cambiando las resistividades aparentes. Estos valores son ploteados inicialmente en papel bilogarítmico (campo) obteniéndose como resultado una curva, a partir de la cual, mediante diversas técnicas, es posible determinar las resistividades verdaderas y los espesores que las diferentes capas bajo el punto de investigación. De esta manera, se llega a conocer el corte geoeléctrico del subsuelo. En el SEV con configuración Schlumberger, los electrodos M y N permanecen fijos mientras A y B se aleja, hasta que el valor de la diferencia potencial (∆V) sea tan pequeño que obligue a aumentar el MN.

4.5 Trabajo de campo Se han efectuado 80 sondeos eléctricos verticales SEV. La longitud de los tendidos de los SEV fue hasta de 300 m., cuyas ubicaciones se muestran en los Mapas de Ubicación de SEV y secciones Etapa I y II. En las fotografías N°s 06, 07 y 08 se muestran respectivamente, el tendido de cables durante la ejecución de un sondeo eléctrico vertical y los georesistivímetros utilizados. Los gráficos de las curvas de resistividades aparentes de los sondeos geofísicos realizados en el estudio conforman el Anexo I – Prospección Geofísica.

Fotografía N° 06 Vista que muestra la instalación de equipo previo a la ejecución de un sondeo geofísico

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Para cada sondeo se realizó un tendido denominado línea principal, no observándose cambios bruscos de respuestas eléctricas lateralmente, además de verificó que la data tomada en campo era coherente.

4.6 Equipos geofísicos utilizados El equipo usado en la ejecución de los sondeos SEV ha sido un georesistivímetro, conformado por un transmisor de corriente continua estabilizada de 200 vatios de potencia y con una tensión de salida hasta de 500 voltios. Características principales del georesistivímetro utilizado: a) Interfaz en serie RS-232 que permite que el instrumento pueda comunicarse con otros

ordenadores. b) Control de la variación dinámica del potencial de electrodo MN través de la inspección de la

resistencia de tierra. c) El receptor soporta sobretensiones transitorias de protección para el voltaje de entrada;

transmisor es compatible con la protección de la sobretensión, protección de sobre-corriente y AB protección de circuito abierto.

d) Mostrar automáticamente el error relativo de resistividad entre el resultado de la medición actual y el último resultado de la medición.

e) Capaz de almacenar los datos de medición de más de 150.000 veces, incluyendo voltaje, corriente, resistencia, error relativo, SP, matriz constante, el punto de medición y así sucesivamente.

Fotografía N° 07 Georesistivímetro utilizado en la ejecución de sondeos en campo – Etapa II

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Fotografía N° 08 Equipo geofísico utilizado en la ejecución de los sondeos eléctricos (Etapa I)

Transmisor:

• Salida de energía en terminales A – B.

• Voltaje seleccionable: de 0 – 400 V, con batería interna de 12 VDC, 7Ah.Potencia 100 watts.

• De (0 a 800 V), con batería externa de 24 VDC, 7Ah.

• Potencia 180 watts.

• Corriente seleccionable: De ( 0 - 1000) m A

• Visualizar en el Miliamperímetro digital de precisión (15).

• Rango de 0 a 499 mA, automático.

• Rango de 0 a 10 A, automático.

• Polaridad automático. Receptor:

• Retorno de señal en mV. En terminales M- N.

• Visualizar a través del mili voltímetro digital de precisión (16)

• Rango de voltaje de 0 hasta 999 mV, automático

• Precisión 0.03 %

• Rechazo en modo común (CMRR) = 120 dB.

4.7 Trabajo realizado Se realizó 80 sondeos SEV en el área de estudio. La longitud de los tendidos AB de los SEV fue hasta de 300 m. utilizándose para su ejecución el Georesistivímetro descrito en el Ítem 4.6. Las coordenadas de ubicación se muestran en los Cuadros N° 03 y 04.

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Cuadro N° 03 Ubicación de los sondeos SEV - Acuífero Chala

SEV Coordenadas UTM WGS 84

Este Norte

01 608086 8286924

02 608029 8286754

03 608003 8286671

04 607320 8286491

05 606884 8286360

06 606761 8286286

07 606447 8285842

08 605969 8285190

09 605787 8284921

10 605894 8285001

11 605380 8284385

12 605169 8284206

13 604986 8275515

14 601126 8275142

15 601024 8275142

16 601087 8274821

17 601166 8274526

18 601286 8274003

19 601239 8273655

20 604851 8283911

21 604951 8283772

22 6000814 8272949

23 604638 8283609

24 601114 8273323

25 604491 8283214

26 604030 8282761

27 601512 8277145

28 603617 8282200

29 603523 8282021

30 603487 8281855

31 603488 8281618

32 603337 8280754

33 603323 8280639

34 602224 8278423

35 602179 8278149

36 602144 8277588

37 601512 8277145

38 601645 8276892

39 601650 8275967

40 600093 8272173

Page 35: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 35 | 153

Cuadro N° 04 Ubicación de los sondeos SEV - Acuífero Chala

SEV Coordenadas UTM WGS 84

Este Norte

41 599529 8271759

42 599042 8271289

43 598756 8270784

44 603315 8272112

45 601869 8271831

46 598613 8270443

47 598406 8270063

48 597895 8269416

49 597519 8268861

50 597324 8268733

51 597109 8268510

52 596856 8268373

53 596634 8268137

54 596368 8267913

55 596175 8267835

56 595726 8267722

57 595334 8267479

58 595074 8267281

59 594672 8266955

60 594061 8266813

61 593454 8266597

62 592851 8266502

63 592027 8266647

64 591320 8266659

65 590271 8265971

66 589686 8265649

67 589200 8263502

68 588585 8262353

69 588152 8261761

70 587681 8261132

71 587329 8260388

72 601073 8271800

73 600566 8271703

74 599991 8271622

75 586491 8259607

76 586019 8258956

77 585765 8258574

78 585445 8258190

79 585236 8257742

80 585012 8257241

Page 36: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 36 | 153

4.8 Programas informáticos

Se utilizó para el procesamiento de los datos de campo el software de interpretación geoeléctrica: IPI2win. El IPI2WIN es un programa de interpretación de perfiles geoeléctricos creado y diseñado por Alexei Bobachev, Igor Modin y Vladimir Shevnin en el 2000 en Moscú- Rusia. Está diseñado para la interpretación automática o semiautomática de datos de sondeos eléctricos verticales. Este programa está diseñado para la interpretación en 1D de las curvas graficadas a partir de los valores de AB/2 vs resistividad aparente, y permite generar seuda secciones de resistividad aparente y perfiles geoeléctricos donde se esquematizarán en profundidad el espesor de las capas resistivas interpretadas. En ese sentido el interpretador resolverá los problemas geológicos con lo que logrará el ajuste de las curvas del sondeo teórico y calculado.

4.9 Trabajo de gabinete En el acuífero Chala se han realizado 80 sondeos SEV en cuya interpretación se utilizaron el programa IPI 2WIN de origen soviético. La interpretación de los sondeos eléctricos ha permitido determinar las resistividades y los espesores verdaderos de las diferentes unidades u horizontes que conforman el subsuelo en el área de estudio, los que se muestran en los Cuadros N° 05 y 06.

Fotografía N° 09 Ejecución de un sondeo eléctrico vertical en el sector de Quebrada Chala – Chala Viejo

Page 37: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 37 | 153

Cuadro N° 05

Resultados Cuantitativa de los sondeos geofísicos

SEV N°

CAPAS GEOELÉCTRICAS

1 2 3 4 5 6 7

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

1 189.4 1.80

55.26 3.73

33.13 16.5

19.86 16.14

213

2 452 1.06

97.2 2.47

37.6 11.10

12.9 12.9

69.7

3 197.5 1.59

305.7 2.51

41.81 5.8

15.92 16.00

136.9

4 166.6 1.40

349.5 2.50

79.43 5.80

21.54 15.50

91.12

5 463 1.59

200 2.51

254 4.00

28.5 18.00

179

6 307 1.59

200 1.38

146 4.28

22.8 20.00

183

7 532 1.7

208 3.31

74.8 7.08

15.2 14.10

94.4

8 430.6 1.59

305.7 2.51

74.53 6.09

20.09 16.70

102.4

9 114.7 1.59

221.1 2.51

64.98 7.94

13.53 14.20

127.7

10 185.5 1.31

249.4 2.09

83.12 4.89

45.97 4.42

13.07 13.6

458.8

11 357.4 105

489.1 1.12

108.8 3.28

68.91 4.65

19.47 15.02

170.3

12 656.2 2.09

406 0.81

77.51 7.189

17.68 18.00

161.1

13 134.2 1.23

234.5 1.30

390.4 2.50

70.97 4.30

19.86 17.8

127.7

14 618.7 1.94

108.5 2.9

888.91 4.68

23 18.48

263.8

15 469.6 1.05

234.5 3

81.11 7.41

22.05 18.00

194

16 223 4.06

76 3.84

50.9 5.12

20.4 13.90

1181

17 202.5 3.79

103 3.30

71.67 5.06

33.52 16.00

271.9

18 246.3 1.966

74.53 2.737

63.1 4.91

23.92 17.38

361

19 394 1.59

106 3.44

60.7 4.29

20.8 18.50

205

20 631

1.047 196.6 4.56

68.13 6.43

20.33 16.00

150.9

21 174.8 1.48

223.1 2.86

79.25 2.30

38.9 5.11

20.09 16.71

141.7

22 246.3 1.54

390.4 3.42

156.9 2.88

86.33 5.45

27.19 16.46

572.3

23 302 1.45

152 3.30

48.1 5.31

21 17.00

110

24 291 1.71

379.1 2.94

129 3.66

112.6 3.59

21.47 16.29

662.1

25 4.30.6 3.437

232.3 4.16

99.03 6.21

19.47 15.57

198.6

26 484.3 1.040

822.1 1.57

354 2.938

70.82 6.49

26.56 17.00

271.9

27 97.7 2.29

150.2 2.1

38.54 5.07

18.86 19.72

187.4

28 339.1 1.83

77.43 2.70

51.54 5.58

28.81 18.65

480.7

Page 38: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 38 | 153

SEV N°

CAPAS GEOELÉCTRICAS

1 2 3 4 5 6 7

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

Resistividad Espesor

29 291 1.28

112 1.64

52.8 3.98

41.3 3.34

17.5 18.30

201

30 146.8 1.15

63.54 2.98

40.84 5-86

20 19.00

208.1

31 515.4 2.56

92.18 2.64

55.91 2.17

37.21 1.61

20 19.34

316.2

32 121.9 2.08

628 2.29

115 2.27

74.77 1.74

31.26 21.7

458.8

33 73-91 1.65

256.5 2.58

121.9 6.12

68.93 4.32

24.2 16.21

250.6

34 85.97 1.38

185.2 1.97

335.2 6.19

92.19 6.56

21.3 16.96

242

35 68.02 1.918

363.6 2.61

95.46 1.25

50.35 3.53

25.4 27.91

228.3

36 87.99 1.85

49.77 1.58

124.7 5.16

66.56 2.90

27.83 17.99

141.7

37 78.3 1.85

213 2.53

302 2.35

105 8.12

34.3 13.00

254

38 65

1.85 163 2.43

269 2.69

64 5.36

26.9 16

196

39 71.4 1.38

269 2.17

44.3 2.44

83 4.85

29.2 17.30

183

40 293.8 1.73

1480 3.61

299.6 2.136

121.9 6.2

27.83 16.70

281.5

Cuadro N° 06

Resultados de la Interpretación de los sondeos geofísicos

SEV N°

CAPAS GEOELÉCTRICAS

1 2 3 4 5 6 7

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

41 180 1.32

278.3 2.62

66.56 5.94

18.1 20.3

208.1

42 268.7 0.97

458.8 2.97

92.18 4.36

68.13 7.44

20.09 16.25

301.9

43 121.9 0.98

458.8 2.967

183.1 3.62

62.08 10.53

20.09 26.73

208.1

44 223.1 1.52

3367.8 1.26

153.8 2.08

55.26 3.06

16.88 17.73

121.9

45 223.1 1.02

367.9 1.89

87.99 1.78

21.54 17.87

176.8

46 305.4 1.89

196.3 1.78

63.54 3.51

29.49 6.47

14.34 18.45

228.3

47 66.56 1.20

119.8 5.60

42.29 8.74

14.34 14.63

475.1

48 84.98 1.20

185.2 4.26

52.75 4.65

17.68 15.24

135.3

49 104.8 1.20

268.7 4.258

106 3.23

59.95 7.22

16.49 17.99

239.2

50 86 1.2

201 1.51

106 2.38

59.9 7.38

14.8 16.7

169

51 205.7 1.09

335.2 1.65

159.2 2.17

100 4.96

22.83 19.27

265.6

52 190 1.29

586 2.14

98.8 9.64

17.9 17.8

145

53 166.8 1.29

469.6 2.14

117.7 3.85

68.13 7.74

23.1 16.5

183.1

54 95.46 1.29

187.4 2.139

103.6 1.72

50.35 7.319

17.68 21.83

253.5

Page 39: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 39 | 153

SEV N°

CAPAS GEOELÉCTRICAS

1 2 3 4 5 6 7

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

Resistividad (Ω-m)

Espesor (m)

55 152

0.988 335 1.83

199 1.46

86 4.62

25.1 24.1

159

56 138 1.14

79.2 2.29

104 1.72

65.8 5.2

17.7 22.7

285

57 108.5 0.98

335.2 2.36

141.7 5.36

85.97 5.48

25.65 20.03

372.1

58 108.5

1 213 0.68

121.9 2.97

59.26 6.72

20 19.89

231

59 77.43 1.06

200.9 2.25

91.12 1.60

45.88 7.69

11.23 15.53

399

60 116 1.12

191.8 1.50

95.46 2.29

62.8 7.55

16.3 17

443.1

61 161.1 1.48

104.8 1.71

247.7 4.91

54.62 7,63

15.68 12,5

146.8

62 108.5 1.26

191.8 2.59

229.4 3.54

92.18 5.68

24.77 17

418

63 96.57 1.69

218 2.35

129.2 7.07

40.84 6.58

21.3 14.4

185.2

64 79.2 1.69

157 2.35

91.1 3.18

55.9 13.3

28.5 20.8

152

65 108 1.87

239.2 2.77

86.98 5.83

23.65 10.43

208.1

66 95.5 1.02

223 2.79

115 3.76

87 5.2

19.2 15.7

185

67 223.1 1.07

90.06 2.30

103.6 6.75

50.94 2.61

23.92 17.05

323.7

68 166.8 1.07

223.1 4.55

103.6 2.49

68.13 6.7

27.83 16.44

335.2

69 134 1.96

187 3.37

88 6.71

60.7 5.83

21 17.1

621

70 239 1.01

177 4.32

156 6.3

72.2 8.23

30.5 14

621

71 111 1.38

210 3.95

147 5.39

68.1 5.77

21.5 15.5

282

72 381 1.22

245 3.88

118 3.01

72.2 1.82

18.7 18.8

316

73 266 1.26

97.7 4.07

54.6 1.8

33.1 5.48

17.3 17.2

540

74 418 1.12

173 3.52

92.2 2.41

72.2 8.5

22.8 13.9

181

75 176.8 1.98

115 3.51

136.9 2.77

94.3 3.79

21.05 21.22

546.2

76 172.7 1.98

136.9 3.35

41.32 5.89

12.47 16.27

256.5

77 305 1.2

137 6.1

57.9 2.93

16.9 18

413

78 87.9 1.52

228.3 4.2

133.7 2.84

79.25 2.52

21.05 14.34

244.8

79 92.2 1.04

248 1.04

248 2.91

77.4 3.8

65.8 4.44

21.5 16.3

245

80 228 1.75

122 2.2

73.1 3.28

37.6 4.97

18.3 18

135

Page 40: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

P á g i n a 40 | 153

4.10 Resultados obtenidos

Sobre la base de los resultados obtenidos de la interpretación y análisis de los sondeos eléctricos verticales (Ver cuadros N° 05 y 06 y fotografía N° 09), se elaboraron las secciones geoeléctricas: A-A´, B-B´, C-C´, D-D’, E-E’ (Etapa II), F-F’, G-G’, H-H’, I-I´, J-J’ (Etapa I) que se describen a continuación: 4.10.1 Secciones geoeléctricas

4.10.1.1 Sección Geoeléctrica A-A'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 03 sondeos SEV. Tiene una longitud de 599.00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 02. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos, que se describen a continuación: Horizonte A: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayormente medias a altas, pudiendo llegar hasta 462 Ohm.m. Su espesor varía 3.90 a 7.30 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos subhorizontes: el superior se observa solo en el SEV 4, tiene un espesor de 6.00 m y sus resistividades de 79.4 Ohm.m, por sus valores de resistividad estaría conformado por capas de clastos medios con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varia de 15.50 a 20.00 m, sus resistividades fluctúan entre 21.5 a 28.5 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos con inclusiones de clastos medios, permeable y en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica. Horizonte C: Se ubica a profundidades entre 25.20 a27.30 m. Por sus resistividades representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

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Figura N° 02 Sección geoeléctrica A-A’

4.10.1.2 Sección Geoeléctrica B-B'

Sección conformada por 06 sondeos SEV. Tiene una longitud de 1123.00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 03. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos: Horizonte A: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayormente altas, pudiendo que superan los 656 Ohm.m. Su espesor varía 2.17 a 5.80 m. Entre los SEV 20 y 23 su tramo inferior probablemente con humedad, pero mayormente en estado no saturado. Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior tiene espesores de 4.30 a 13.90 m y sus resistividades varían de 39.9 a 79.21 Ohm.m, en la parte superior de este subhorizonte (S-11) existe una capa con resistividades de 108 Ohm.m., por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varía de 15.00-18.00 m, sus resistividades fluctúan entre 17.7 a 28.13 ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos, baja permeabilidad y en estado saturado. En su conjunto este horizonte presenta aceptable condición geoeléctrica. Horizonte C: Se ubica a profundidades entre 21.12 y 28.50 m. Por sus resistividades muy altas representa a materiales rocosos, de carácter impermeable. Su espesor es indefinido.

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Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 03 Sección geoeléctrica B-B’

4.10.1.3 Sección Geoeléctrica C-C'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 05 sondeos SEV. Tiene una longitud de 1315-00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 04. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos: Horizonte A: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Su espesor varía de 2.18 a 5.50 m, presentando resistividades de 63.54 a 822.1Ohm.m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub horizontes: el superior tiene espesores de 5 a 7.20 m y sus resistividades varían de 37.21 a 92.18 Ohm.m valores estaría conformado por capas de clastos medios, finos y gruesos con permeabilidad media y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varía de 17.00 a 19.30 m, sus resistividades fluctúan entre 17.48 a 26.56 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos, permeable y en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica.

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Horizonte C: Se ubica a profundidades entre 28.35 a 29.05 m. Por sus resistividades (mayores a 250 Ohm.m) representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 04 Sección geoeléctrica C-C’

4.10.1.4 Sección Geoeléctrica D-D' Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 06 sondeos SEV. Tiene una longitud de 1859 m y se orienta de noreste a suroeste. Ver Figura N° 05.

El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos, que se describen a continuación:

Horizonte A: este horizonte se ubica en la parte superficial del corte vertical del subsuelo investigado. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayormente medias a altas: 65 a 335 Ohm.m. Su espesor varía 2.40 a 9.50 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado.

Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior presenta resistividades de 38.5 a 124.7 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varía de 13.00 a 27.71 m, y sus resistividades fluctúan entre 19.86 a 34.3 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos con inclusiones de clastos gruesos, baja permeabilidad, aunque en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica.

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Horizonte C: Se ubica a profundidades entre 27.80 a 37.00 m. Por sus resistividades altas representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 05

Sección geoeléctrica C-C’

4.10.1.5 Sección Geoeléctrica E-E'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 8 sondeos SEV. Tiene una longitud de 2,743.00m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 06.

El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos, que se describen a continuación:

Horizonte A: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayores de 200 Ohm.m. Su espesor varía 4.00 a 6.00 m. En la parte inferior entre los SEV 22 y 24 presentaría humedad.

Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior tiene espesores de 4.29 a 9.00 m y sus resistividades varían de 50.9 a 88.9 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varía de 13.90 a 27.20 con resistividades que fluctúan entre 20.8 a 27.19 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son principalmente clastos finos, permeabilidad baja aunque en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica.

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Horizonte C: Se ubica a profundidades entre 26.9 a 30.80 m. Por sus resistividades (mayores de 200 Ohm.m) representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 06 Sección geoeléctrica E-E’

4.10.1.6 Sección geoeléctrica F-F’.

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 05 sondeos SEV. Tiene una longitud de 3387.00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 07. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos, que se describen a continuación: Horizonte superior: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayormente medias a altas, pudiendo llegar hasta 4182 Ohm.m. Su espesor varía 2.80 a 5.34 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos subhorizontes: el superior tiene espesores de 1.80 m a 8.50 m y sus resistividades varían de 33.1 a 192.2 Ohm.m llegando incluso en forma puntual a 154 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y parcialmente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varÍa de 13.90 a 18.80 m, sus resistividades fluctúan entre 16.9 a 22.8 ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos, permeable y en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica.

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Horizonte inferior: Se ubica a profundidades entre 22.60 a 29.80 m. Por los altos valores de resistividades que presentan corresponderían a materiales rocosos e impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 07 Sección geoeléctrica F-F’

4.10.1.7 Sección geoeléctrica G-G'

Sección conformada por 06 sondeos SEV. Tiene una longitud de 2899.00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 08. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos: Horizonte superior: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades mayormente altas, que superan los 458.8 Ohm.m. Su espesor varía 3.94 a 7.56 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior tiene espesores de 4.60 a 11.80 m y sus resistividades varían de 29.15 a 92.2 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior horizonte presentando espesores de 14.30 a 20.10 m y con resistividades que fluctúan entre 14.3 a 20.1 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos con inclusiones de clastos medios, de baja permeabilidad aunque en estado saturado. En su conjunto este horizonte presenta aceptable condición geoeléctrica.

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Horizonte inferior: Se ubica a profundidades entre 25.80 a 44.80 m. Por sus resistividades muy altas correspondería a materiales rocosos, de carácter impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 08 Sección geoeléctrica G-G

4.10.1.8 Sección geoeléctrica H-H'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 06 sondeos SEV. Tiene una longitud de 3021.00 m y una orientación noreste a suroeste. Ver Figura N° 09.

El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos:

Horizonte superior: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial.

Presenta un espesor muy reducido 3.43 a 8.70 m y con resistividades alta que llegan a 499.6 Ohm.m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado.

Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub horizontes: el superior tiene espesores de 4.62 a 11.60 m y sus resistividades varían de 59.1 a 98.8 Ohm.m, puntualmente se observa hasta 117.7 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios, finos y gruesos con permeabilidad media y parcialmente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior su espesor varía de 16.10 a 24.10 m y sus resistividades fluctúan entre 16.1 a 24.1 ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son

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clastos finos, permeable y en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica. Horizonte inferior: Se ubica a profundidades entre 29.15 a 34.31 m. Por sus resistividades altas representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas

Figura N° 09 Sección geoeléctrica H-H’

4.10.1.9 Sección geoeléctrica I - I'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 06 sondeos SEV. Tiene una longitud de 3434.00 m y se orienta de noreste a suroeste. Ver Figura N° 10. El área donde se ha elaborado esta sección está conformada por tres (03) horizontes geoeléctricos, que se describen a continuación: Horizonte superior: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas que presentan resistividades medias a altas, individualmente llega hasta 248 Ohm.m. Su espesor varía 4.90 a 11,10 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior tiene espesores de 6.00 a 13.30 m y sus resistividades varían de 45.9 a 92.2 Ohm.m pidiendo llegar a 150 e inclusive superior a 400 Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y parcialmente en estado saturado. Inferior: subyace al anterior horizonte presentando espesores de 12.50 a 20.80 m y con resistividades que fluctúan entre 11.2 a 28.5 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos, de

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baja permeabilidad, aunque en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica. Horizonte inferior: Se ubica a profundidades entre 28.10 a 41.30 m. Por sus resistividades altas representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 10 Sección geoeléctrica I-I’

4.10.1.10 Sección geoeléctrica J -J'

Sección ubicada en la parte superior del área investigada y está conformada por 08 sondeos SEV. Tiene una longitud de 4227.00 m y una orientación de noreste a suroeste. Ver Figura N° 11. El área donde se ha elaborado esta sección, el subsuelo está conformado por tres (03) horizontes geoeléctricos: Horizonte superior: Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte superficial. Está conformado por una sucesión de capas de resistividades varias llegando hasta 248 Ohm.m. Su espesor varía 3.94 a 11.60 m. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado. Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior tiene espesores de 32.91 a 8.20 m y sus resistividades varían de 37.6 a 91.3 Ohm.m e inclusive puntualmente presenta 133.7Ohm.m, por sus valores estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y probablemente en estado saturado solo entre los SEV 76 y 80. Inferior: subyace al anterior su espesor varia de 14.00 a 21.20 m. con resistividades que fluctúan entre 12.5 a 30.5 Ohm.m, valores que indicarían que mayormente sus componentes son

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principalmente clastos finos, con inclusión de clastos medios (SEV 70), permeabilidad baja aunque en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica. Horizonte inferior: Se ubica a profundidades entre 26.90 a 42.20 m. Por sus resistividades (mayores de 200 Ohm.m) representa a materiales rocosos, impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

Figura N° 11 Sección geoeléctrica I-I’

4.10.2 Caracterización geofísica del área investigada

4.10.2.1 Zona alta de la cuenca del río Chala

4.10.2.1.1 Sección esquemática del subsuelo

Con la ejecución, interpretación y análisis de 40 sondeos eléctricos verticales en toda el área investigada, se ha inferido la sección vertical del subsuelo, la que estaría conformada por tres (03) horizontes según sus resistividades eléctricas, que se describen a continuación. Horizonte A: Conformado por capas con resistividades con valores altos, valores que corresponden a depósitos sueltos, finos, de baja permeabilidad, con espesores reducidos y en estado no saturado con cierta humedad en su tramo inferior. Horizonte B: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior de mejores condiciones que el inferior por sus valores de resistividad que representaría a capas de clastos medio con inclusiones de gruesas permeable y parcialmente saturado. Inferior de menor calidad que el superior pero que lo supera en espesor,

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aunque sus resistividades mayormente bajas a medias y por lo tanto de baja permeabilidad, aunque se encuentra en estado saturado. En su conjunto este horizonte presenta aceptable condición geoeléctrica. Horizonte C: se ubica a profundidades hasta de 37.25 m. presentando resistividades muy altas que correspondería a materiales rocosos, y por lo tanto de carácter impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

4.10.2.1.2 Espesores totales de los depósitos cuaternarios En el mapa geofísico (Etapa I), muestra las diferentes profundidades a la que se ubican el horizonte impermeable sobre el cual se deposita los depósitos sueltos cuaternarios. En el área investigada como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos y de las secciones geoeléctricas, se ha estimado que el espesor de los depósitos sueltos de edad cuaternaria que sobreyacen al basamento rocoso impermeable varia de 24.80 m (s- 2) o en la parte superior del acuífero a 37.25 m (s-35) en el sector intermedio del acuífero. Para su descripción se ha dividido el área de estudio en tres zonas: Zona superior; observándose en su parte alta, que involucra el sector Tarapampa y los sondeos 1 al 7, presenta espesores de 24.80 m a 27.30m. En su parte media desde el sondeo S-7 hasta el sector Aichune varía de 25.12 m a 29.10 m, mientras que en su parte baja (sector La Charpa) varia de 28.20 m a 29.40 m. Zona intermedia, en su alta varia de 28.35 m a 30.90 m e involucra los sectores de Luchman y Mal Paso mientras que en su parte baja en los sectores Orquila, Mansarayoc, Matarani varía de 27.80 m a 37.25 m. Zona inferior, en la parte superior o alta entre los sondeos 38 y 15 presenta espesores totales de 26.90 m a 29.47 m mientras que en la ´parte baja varia de 27.00 m a 30.80 m e incluye los sectores de Chacabuille y Mina Capitana.

4.10.2.1.3 Resistividades eléctricas del horizonte permeable Como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos se ha determinado que las resistividades eléctricas en el acuífero Chala fluctúa de 13 Ohm.m (s-10) a 33.5 Ohm.m, valores que indicarían que el subsuelo está conformado por capas mayormente por clásticos finos, baja permeabilidad y/o saturado con agua mineralizada y en otros sectores con clastos de tamaño medio con intercalaciones de clastos finos permeable y en estado saturado. En el mapa geofísico (Etapa I), se muestra los diferentes valores de resistividades de los depósitos sueltos de edad cuaternaria. Para su descripción se ha dividido el área de estudio en tres zonas

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Zona superior; observándose en su parte alta, que involucra el sector Tarapampa y los sondeos 1 al 7, presenta resistividades de 20 a 37 Ohm.m. En su parte media desde el sondeo S-7 hasta el sector Aichune varía de 13 a 20 Ohm.m, mientras que en su parte baja (sector La Charpa) varia de 19.9 a 21.5 Ohm.m. Zona intermedia, en su resistividad varia de 17.5 a 20.8 Ohm.m e involucra los sectores de Luchman y Mal Paso, mientras que en su parte baja en los sectores Orquila, Mansarayoc, Matarani varia de 19.9 a 34.3 Ohm.m. Zona inferior, en la parte superior o alta entre los sondeos 38 y 15 presenta resistividades de 23 a 25.2 Ohm.m, mientras que en la parte baja presenta resistividades de 20.8 a 33.5 Ohm.m e incluye los sectores de Chacabuille y Mina Capitana.

4.10.2.1.4 Espesores del horizonte permeable En el área investigada como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos y secciones geoeléctricas, se ha estimado que los espesores de los depósitos sueltos de edad cuaternaria que sobreyacen al basamento rocoso varían 20.12 m(s-11) a 33.75 m. Ver Mapas geofísicos (Etapa I y II). Para su descripción se ha dividido el área de estudio en tres zonas: Zona superior; observándose en su parte alta, que involucra el sector Tarapampa y los sondeos 1 al 7, presenta espesores de 22.30 a 24.30. En su parte media desde el sondeo S-7 hasta el sector Aichune varía de 20.12 m a 25.10 m, mientras que en su parte baja (sector La Charpa) varia de 24.14 m a 26.80 m. Zona intermedia, en su alta varia de 26.35 m a 278.10 m e involucra los sectores de Luchman y Mal Paso mientras que en su parte baja en los sectores Orquila, Mansarayoc, Matarani varia de 22.90 m a 33.75 m. Zona inferior, en la parte superior o alta entre los sondeos 38 y 15 presenta espesores totales de 23.00 m a 25.20 m mientras que en la parte baja varia de 22.00 m a 26.80 m e incluye los sectores de Chacabuille y Mina Capitana.

4.10.2.1.5 Resistencias transversales del horizonte permeable (T) Los valores obtenidos de la resistencia transversales en el área investigada varia de 299 a 857 Ohm.m2, valores que indicarían las malas condiciones del acuífero, que por lo general los valores no superan los 1000 Ohm.m2. Ver Mapas geofísicos (Etapa I y II). Las resistencias transversales en materiales detríticos permiten ubicar zonas óptimas para la captación de aguas subterráneas, en estas zonas existe una proporción directa entre la resistencia transversal y la Transmisividad de la formación, es decir resistividades elevadas indica que los detríticos son gruesos o sea mayor permeabilidad.

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Para su descripción el área de estudio fue dividida en 3 partes: Zona superior; observándose en su parte alta, que involucra el sector Tarapampa y los sondeos 1 al 7, presenta resistencias 374 a 843 Ohm.m2. En su parte media desde el sondeo S-7 hasta el sector Aichune varía de 299 a 529 Ohm.m2, mientras que en su parte baja (sector La Charpa) varía de 507 a 857 Ohm.m2 Zona intermedia, en su alta varia de 464 a 848 Ohm.m2 e involucra los sectores de Luchman y Mal Paso, mientras que en su parte baja en los sectores Orquila, Mansarayoc, Matarani varía de 507 a 857 Ohm.m2 Zona inferior, en la parte superior o alta entre los sondeos 38 y 15 presenta resistividades de 487 a 735 Ohm.m2, mientras que en la parte baja presenta resistividades de 474 a 793 Ohm.m2 e incluye los sectores de Chacabuille y Mina Capitana.

4.10.2.1.6 Conductancias longitudinales del horizonte permeable (s) Los valores obtenidos de las conductancias longitudinales (s) en el área investigada varían de 0.62 a 1.77 Ohm, valores que indicarían las malas condiciones del acuífero. Ver Mapas geofísicos (Etapa I y II). Para su descripción el área de estudio fue dividida en 3 partes: Zona superior; observándose en su parte alta, que involucra el sector Tarapampa y los sondeos 1 al 7, presenta conductancias de 0.62 a 1.46 ohm. En su parte media desde el sondeo S-7 hasta el sector Aichune varía de 1.03 a 1.77 Ohm, mientras que en su parte baja (sector La Charpa) varía de 1.02 a 1.35 Ohm. Zona intermedia, en su alta varia de 0.87 a 1.51 Ohm e involucra los sectores de Luchman y Mal Paso, mientras que en su parte baja en los sectores Orquila, Mansarayoc, Matarani varía de 0.67 a 1.41 Ohm. Zona inferior, en la parte superior o alta entre los sondeos 38 y 15 presenta resistividades de 0.86 a 1.17 Ohm, mientras que en la parte baja presenta resistividades de 0.71 a 1.14 Ohm. e incluye los sectores de Chacabuille y Mina Capitana.

4.10.2.2 Zona media – baja de la cuenca del río Chala

4.10.2.2.1 Sección esquemática del subsuelo

Con la ejecución, interpretación y análisis de 40 sondeos eléctricos verticales en toda el área investigada, se ha inferido la sección vertical del subsuelo, la que estaría conformada por tres (03) horizontes según sus resistividades eléctricas, que se describen a continuación. Horizonte Superior: Conformado por capas con resistividades con valores altos, valores que corresponden a depósitos sueltos, finos, de baja permeabilidad, con espesores reducidos y en estado no saturado con cierta humedad en su tramo inferior.

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Horizonte intermedio: Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos sub-horizontes: el superior de mejores condiciones que el inferior por sus valores de resistividad que representaría a capas de clastos medio con inclusiones de gruesas permeable y parcialmente saturado. Inferior de menor calidad que el superior pero que lo supera en espesor, aunque sus resistividades mayormente bajas a medias y por lo tanto de baja permeabilidad, aunque se encuentra en estado saturado En su conjunto este horizonte presenta aceptable condición geoeléctrica. Horizonte inferior: se ubica a profundidades hasta de 44.83 m. presentando resistividades muy altas que correspondería a materiales rocosos, y por lo tanto de carácter impermeable. Su espesor es indefinido. Presenta pésimas condiciones geoeléctricas.

4.10.2.2.2 Espesores totales de los depósitos cuaternarios En el mapa geofísico (Etapa I), muestra las diferentes profundidades a la que se ubican el horizonte impermeable sobre el cual se deposita los depósitos sueltos cuaternarios. En el área investigada como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos y secciones geoeléctricas, se ha estimado que los espesores de los depósitos cuaternarios que rellenan el basamento impermeable varia de 20.90 m (s- 65)-22.57 m (s-64) a 41.20 m(s-69) - 44.83 m(s-43). En la parte superior que involucra los sectores San Juan del Pozo, pozo Aranjuez, Totoral, Chahuide, Chacjuille presentan espesores que varían de 22.60 m a 44.83 m. De Cabañitas a Tocota fluctúa de 25.00 m a 33.90 m. Hacia Carmona pasando por Tocsi y Agcochiuche varia de 25.00 m a 31.50 m. En la parte intermedia tiene espesores totales de 20.90 a 41.80 pasando por los sectores de Sulca, Grande, Indio Muerto, Campamento Pampa Blanca. En la parte inferior de área investigada que comprende los sectores de Chala viejo, Herederos Zúñiga en su parte inferior, los espesores varían de 27.50 m a 40.80 m.

4.10.2.2.3 Resistividades eléctricas del horizonte permeable Como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos se ha determinado que las resistividades eléctricas en el acuífero Chala fluctúa de 14 a 24.2 Ohm.m, valores que indicarían que el subsuelo está conformado por capas mayormente por clásticos finos, baja permeabilidad y/o saturado con agua mineralizada. Ver mapas geofísicos (Etapa I y II).

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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En la parte superior que involucra los sectores San Juan del Pozo, pozo Aranjuez, Totoral, Chahuide, Chacjuille sus resistividades varían 14.6 a 22.8 Ohm.m. De Cabañitas a Tocota fluctúa de 15.2 a 18 Ohm. Hacia Carmona pasando por Tocsi y Agcochiuche varia de 17.8 a 18 Ohm.m. En la parte intermedia presenta resistividades de 12 a 22.7 Ohm.m y comprende los sectores de Sulcacha Grande, Indio Muerto, Campamento Pampa Blanca. En la parte inferior de área investigada y que comprende los sectores de Chala viejo y Herederos Zúñiga en su parte inferior, sus resistividades varían de 12.5 a 21 Ohm.m.

4.10.2.2.4 Espesores del horizonte permeable En el área investigada como resultado de la interpretación y análisis de los sondeos geofísicos y secciones geoeléctricas, se ha estimado que los espesores de los horizontes permeables varían 11.30 m (s-64)- 13.90 m (s-70) a 40.83 m (s-43). En los Mapas geofísicos (Etapa I y II). En la parte superior que involucra los sectores San Juan del Pozo, pozo Aranjuez, Totoral, Chahuide, Chacjuille los espesores permeables varían de 19.80m a 40.83 m. De Cabañitas a Tocota fluctúa de 25.00 m a 33.90 m. Hacia Carmona pasando por Tocsi y Agcochiuche varia de 19.80 a 27.90 m. En la parte intermedia que comprende los sectores de Sulcacha Grande, Indio Muerto, Campamento Pampa Blanca, presenta espesores de 11.30 m a 20.20 m. En la parte inferior de área investigada que comprende los sectores de Chala viejo, Herederos Zúñiga en su parte inferior, los espesores varían de 13.90 m a 26.20 m.

4.10.2.2.5 Resistencias transversales del horizonte permeable (T) Los valores obtenidos de la resistencia transversales en el área investigada varia de 261 (s-65) a 816 Ohm.m2 (s-43), valores que indicarían las malas conducciones del acuífero, debe indicarse que por lo general los valores no superan los 1000 ohm.m2. Ver Mapas geofísicos (Etapa I y II). Así en la parte superior, entre San Juan del Pozo y Chacjuille presenta valores de 216 a 816 Ohm.m2 y hasta Carmona presenta valores de 300 a 641 Ohm.m2. En la parte intermedia varia de 209 a 464 Ohm.m2. Así entre Carmona e Indio Muerto presenta valores de 209 a 464 Ohm.m2, mientras en la parte inferior hasta Pampa Blanca varía de 237 a 464 Ohm.m2. En la parte inferior del área investigada, hasta llegar al sector Chala Viejo tiene valores de 219 a 590 Ohm.m2.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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4.10.2.2.6 Conductancias longitudinales del horizonte permeable (s)

Las conductancias longitudinales en el área investigada varia de 0.54 Ohm (s-64) a 1.73 Ohm (s-53). Ver mapas geofísicos (Etapa I y II).

4.10.3 Condiciones geoeléctricas del acuífero Chala El análisis de los sondeos SEV’s ha permitido conocer las condiciones geoeléctricas de los componentes que conforman el subsuelo en el área investigada que corresponde al acuífero Chala. De acuerdo a esto, se ha clasificado a los sectores según sus regulares, malas y pésimas condiciones geoeléctricas. Ver Cuadro N° 07. Regulares condiciones, sectores que presentan resistividades de 30 a 40 Ohm.m, valores que indicarían aceptables condiciones geoeléctricas, se ubican puntualmente en los sectores Huarango, Lucrani y Tarapampa. Asimismo, existen sectores en donde decrece la calidad con resistividades de 20 a 30 Ohm.m como en los sectores Carmona, Sulcacha, Tocsi, San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa. Malas condiciones, sectores que presentan resistividades de 10 a 20 Ohm.m, valores que indicarían presencia principalmente de clastos finos, baja permeabilidad y/o saturado con agua mineralizada. Estos sectores son Campamento, Pampa Blanca, Indio Muerto, Sulcacha Grande, Agcochiuche, Tocata, Las Cabañitas, Chacjulle, Totoral, Cuatro Cercos, El Pozo, Aranjuez, Mollehuaca, Aichune y Tarapampa Pésimas condiciones, sectores que presentan probable presencia de clastos finos a muy finos, muy baja permeabilidad y/o saturado con agua altamente mineralizada. Abarca la parte baja del valle, desde la línea litoral hasta el SEV N°80, comprendiendo los sectores Indio Muerto, Parara, Chorrillos, Josefita, Pueblo Viejo, Herederos Zuñiga y Chala Viejo.

Cuadro N° 07 Resumen de las condiciones geoeléctricas, acuífero Chala

Distritos Sectores

Buena Regular Mala Pésima

Chala - - Pampa Blanca

Indio Muerto, Parara, Chorrillos, Josefita, Pueblo Viejo, Herederos Zuñiga y Chala Viejo.

Huanuhuanu - Carmona, Sulcacha y Tocsi

Campamento, Indio Muerto, Sulcacha Grande, Agcochiuche, Tocata, Las Cabañitas, Chacjuille, Totoral y Cuatro Cerros

-

Pullo -

San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa

- -

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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5.0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA

El objetivo del inventario es determinar la situación y cantidad actual de las fuentes de agua subterránea para conocer su situación física-técnica- legal y cuantificar el volumen de agua que se extrae en el acuífero Chala. 5.1 Inventario de pozos

El inventario se realizó entre los meses de junio a septiembre del presente año, contemplándose dos (02) brigadas de técnicos, quienes recolectaron información en campo. El total de pozos inventariados es de 199 tal como se muestra en el Cuadro N° 08.

La ubicación de fuentes de agua subterránea se muestra en el Mapa de ubicación de fuentes de agua subterránea y en el Anexo II, Inventario de Fuentes de Agua Subterránea y en las características técnicas, físicas de las fuentes de agua subterránea.

Cuadro N° 08 Resumen de pozos inventariados en el área de estudio

Acuífero Distrito N° de Pozos %

Chala

Atiquipa 17 8.54

Chala 58 29.15

Cháparra 34 17.09

Huanuhuanu 50 25.13

Pullo 40 20.10

Total 199 100.00

5.2 Código para identificar los pozos

Para la identificación de los pozos inventariados se emplea la codificación respectiva, que está conformada por cuatro (04) números, los tres primeros (1er, 2do, 3ro y 4to) constituyen los códigos del departamento, provincia y distrito respectivamente, mientras que el 4to, es el que se le asigna al pozo de acuerdo con un orden correlativo. En el Cuadro N° 09. Se muestra la base de la codificación de los pozos en el acuífero Chala, que se utilizará en el presente inventario de fuentes de agua subterránea.

Cuadro N° 09 Código para la identificación de los Pozos en el Área de Estudio

Acuífero Código (Inventario de

Recursos Hídricos Subterráneos)

Distrito Código Base Código Pozo

Chala IRHS

Atiquipa 04/03/04 N°

Chala 04/03/07 N°

Chaparra 04/03/08 N°

Huanuhuanu 04/03/09 N°

Pullo 05/07/05 N°

Así, por ejemplo, el código del pozo 01, ubicado en el distrito de Huanuhuanu, viene definido de la siguiente manera; IRHS 04/03/09- 01, donde las siglas IRHS significa “Inventario de Recursos Hídricos Subterráneos”, el código 04 representa al departamento de Arequipa, el 03 a la provincia de Caravelí, el 09 al distrito de Chala y el cuarto código - 01 al número del pozo propiamente dicho.

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100

120

140

160

180

200

tubular mixto tajo abierto N° Pozos

4 12

183199

N° de pozo según su Tipo

5.3 Tipos de pozos

El inventario de fuentes de agua fue realizado en el acuífero de Chala, habiéndose registrando un total de 199 pozos de agua subterránea. A continuación, se describe los tipos de pozos que se presentan en el Acuífero Chala. El inventario de pozos efectuado en este acuífero ha registrado un total de 199 pozos, de los cuales 04 pozos son tipo tubular (2.01 %), 12 pozos mixtos (6.03%) y 183 pozos a tajo abierto (91.96%). Ver Cuadro Nº 10 y Figura N° 12.

Cuadro N° 10 Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito

N° de Pozos según su tipo Total

Tubular % Mixto % Tajo

Abierto %

N° Pozos

%

Chala

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 17 8.54 17 8.54

Chala 2 1.01 9 4.52 47 23.62 58 29.15

Cháparra 0 0.00 3 1.51 31 15.58 34 17.09

Huanuhuanu 2 1.01 0 0.00 48 24.12 50 25.13

Pullo 0 0.00 0 0.00 40 20.10 40 20.10

Total 4 2.01 12 6.03 183 91.96 199 100.00

Figura N° 12

Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala

5.3.1 Pozos tubulares

Se ha registrado 04 pozos tubulares, que representan el 2.01 % del total de pozos inventariados, ubicándose en los distritos de Chala y Huanuhuanu, con dos pozos cada distrito. Ver Fotografía N° 10 y Cuadro N° 10.

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Fotografía N° 10 Pozo tubular en estado de uso, en el Distrito de Chala. IRHS- 04 -03-07- 14 SEDAPAR 5.3.2 Pozos a tajo abierto

Son aquellas perforaciones realizadas artesanalmente y pocos profundos, generalmente construidas en zonas donde el nivel freático se encuentra cerca de la superficie del suelo. En el inventario realizado se ha registrado 183 pozos a tajo abierto, que representan el 91.96% del total de pozos inventariados, siendo los distritos de Huanuhuanu (48), Chala y Pullo (40), donde se ubican la mayoría de pozos. Ver Fotografía Nº 11 y Cuadro Nº 10.

Fotografía N° 11 Pozo tajo abierto en estado utilizado en el Distrito de Huanuhuanu. IRHS- 04 -03-09- 03

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5.3.3 Pozos mixtos

Son aquellos pozos que cuentan con un anillado y un tubo de fierro u otro material concéntrico. En el acuífero de Chala se han registrado 12 pozos mixtos, que representan el 6.03 % del total de pozos existentes en la zona de estudio, siendo el distrito de Chala (09) donde se ubican la mayor cantidad de pozos. Ver Fotografía Nº 12 y Cuadro Nº 10.

Fotografía N° 12 Pozo Mixto en el Distrito de Chala IRHS-04-03-07- 42

5.4 Estado de los pozos

Los pozos de agua subterránea se pueden presentar con diferentes características según su estado: pozos en estado utilizado u operativo, pozos en estado utilizables los cuales pueden ser puestos en funcionamiento, los pozos no utilizables cuya condición es irreparable y los que durante el censo se encontraron en etapa de elaboración (perforación). Dentro del inventario realizado en el acuífero Chala, se han registrado 102 pozos (51.26%) en estado utilizado, 82 (41.21%) en estado utilizable, 10 (5.03%) en estado no utilizable y 5 pozos (2.51%) en perforación. En el cuadro N° 11, se muestra la distribución de los pozos según su estado. Ver Figura Nº 13.

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utilizado utilizable no utilizable en perforación N° Pozos

111

73

105

199

N° de pozo según su Estado

Cuadro N° 11

Resumen de Pozos según su Estado – Acuífero Chala

Estado N° %

Utilizado 102 51.26

Utilizable 82 41.21

No Utilizable 10 5.03

En Perforación 5 2.51

Total 199 100.00

Figura N° 13 Inventario de Pozos según su Estado – Acuífero Chala

5.4.1 Pozos Utilizados

Son aquellos pozos que durante el inventario se encontraban equipados (motor y bomba) y en estado operativo, además que cuentan con un régimen de explotación del agua subterránea y el uso a la cual se destinará el agua extraída del subsuelo. En el acuífero Chala se han inventariado 102 pozos en estado utilizado, que representan el 51.26 % del total de pozos registrados. Ver Fotografía Nº 13 y Cuadro N° 11.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Cuadro N° 12

Distribución de Pozos Utilizados según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito

N° de Pozos Utilizados según su tipo Total

Tubular % Mixto % Tajo Abierto % N° Pozos %

Chala

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 11 10.78 11 10.78

Chala 2 1.96 6 5.88 23 22.55 31 30.39

Cháparra 0 0.00 1 0.98 17 16.67 18 17.65

Huanuhuanu 1 0.98 0 0.00 18 17.65 19 18.63

Pullo 0 0.00 0 0.00 23 22.55 23 22.55

Total 3 2.94 7 6.86 92 90.20 102 100.00

Fotografía N° 13 Pozo Utilizado en el Distrito de Chala IRHS-04-03-09- 42

5.4.2 Pozos Utilizables

Son aquellos pozos que se encuentran sin equipo, con el equipo de bombeo deteriorado y/o equipo provisional en reserva, además de contar con columna de agua. En el acuífero Chala se ha registrado en el presente inventario 82 pozos utilizables que representan 41.21 % del total de pozos inventariados. El distrito de Huanuhuanu es el que presenta la mayor densidad de los pozos. Ver Fotografía Nº 14 y Cuadro N° 11.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Cuadro N° 13

Distribución de Pozos Utilizables según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito

N° de Pozos Utilizables según su tipo Total

Tubular % Mixto % Tajo Abierto % N° Pozos %

Chala

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 5 6.10 5 6.10

Chala 0 0.00 2 2.44 17 20.73 19 23.17

Cháparra 0 0.00 2 2.44 13 15.85 15 18.29

Huanuhuanu 0 0.00 0 0.00 27 32.93 27 32.93

Pullo 0 0.00 0 0.00 16 19.51 16 19.51

Total 0 0.00 4 4.88 78 95.12 82 100.00

Fotografía N° 14

Pozo Utilizable en el Distrito de Chala IRHS-04-03-09- 55 5.4.3 Pozos No Utilizables

Son aquellos que durante el inventario se han encontrado secos, derrumbados, enterrados, salinizados y/o con la tubería desviada, registrándose en este estado 10 pozos, que representan el 5.03 % del total de pozos inventariados. Cabe indicar que durante el censo sólo se identificaron de éste tipo de estado, pozos a Tajo Abierto. Ver Fotografía Nº 15 y Cuadro N° 11.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Cuadro N° 14

Distribución de Pozos No Utilizables según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito Tipo de Pozo

Tajo Abierto %

Chala

Atiquipa 1 10.00

Chala 5 50.00

Cháparra 1 10.00 Huanuhuanu 2 20.00

Pullo 1 10.00

Total 10 100.00

Fotografía N° 15 Pozo no Utilizable en el Distrito de Chala IRHS-04-03-07-56

5.4.4 Pozos en perforación

Son aquellos que durante el inventario se han encontrado en proceso de construcción, registrándose en este estado 5 pozos, que representan el 2.51 % del total de pozos inventariados, encontrándose en los distritos de Chala y Huanuhuanu. Ver Fotografías Nºs 16 y 17y Cuadro N° 11.

Cuadro N° 15 Distribución de Pozos En Perforación según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito Tipo de Pozo

Total Tubular Mixto Tajo Abierto

Chala Chala 0 1 2 03

Huanuhuanu 1 0 1 02

Total 1 1 3 05

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Fotografía N° 16

Pozo en perforación en el Distrito de Huanuhuanu IRHS-04/03/09-02

Fotografía N° 17 Vista Fotográfica donde se observa las herramientas a emplearse en la excavación de un pozo a tajo abierto

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En resumen, respecto a la clasificación de pozos de acuerdo a su estado, en el acuífero Chala, luego de concluido el censo, se identificaron mayormente pozos en estado Utilizado (51.26%), ubicados mayormente en los distritos de Chala (31) y Pullo (23). Respecto al estado Utilizable (41.21 %), éstos se ubicaron en los distritos de Huanuhuanu y Chala con 27 y 19 pozos correspondientemente. Sobre el estado No Utilizable (5.03 %), fueron los distritos de Chala y Huanuhuanu, en donde se ubicaron los mayores porcentajes 2.51 % y 1.01 % correspondientemente. Finalmente, se ubicaron pozos en estado En Perforación (2.51 %). Ver Cuadro N° 16.

Cuadro N° 16 Inventario de Pozos según su Estado – Acuífero Chala

Distrito N° de Pozos según su estado

Total Utilizado % Utilizable % No Utilizable % En Perforación %

Atiquipa 11 5.53 5 2.51 1 0.50 0 0.00 17

Chala 31 15.58 19 9.55 5 2.51 3 1.51 58

Cháparra 18 9.05 15 7.54 1 0.50 0 0.00 34

Huanuhuanu 19 9.55 27 13.57 2 1.01 2 1.01 50

Pullo 23 11.56 16 8.04 1 0.50 0 0.00 40

Total 102 51.26 82 41.21 10 5.03 5 2.51 199

5.5 Uso de los Pozos En el área de estudio se ha inventariado 102 pozos en estado utilizado, de los cuales cada uno de ellos es destinado a un determinado uso, resultando 13 pozos con fines poblacionales, 45 pozos para la actividad agrícola, 41 pozos con fines industriales y 03 pozos para fines recreacional. Ver Cuadro Nº 17 y Figura Nº 14.

Cuadro N° 17 Inventario de pozos según su uso – Acuífero Chala

Distrito Uso de los Pozos Total

Poblacion

al % Agrícola % Industrial % Recreacional % N° %

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 10 9.80 1 0.98 11 10.78

Chala 7 6.86 11 10.78 13 12.75 0 0.00 31 30.39

Cháparra 0 0.00 12 11.76 5 4.90 1 0.98 18 17.65

Huanuhuanu 3 2.94 12 11.76 3 2.94 1 0.98 19 18.63

Pullo 3 2.94 10 9.80 10 9.80 0 0.00 23 22.55

TOTAL 13 12.75 45 44.12 41 40.20 3 2.94 102 100.00

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50

60

70

80

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34

24

1

80

de

Po

zos

Figura N° 14 Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala

5.6 Rendimiento de los pozos

El rendimiento de los pozos en el área de estudio varía de acuerdo con el tipo de captación y sus características hidrogeológica, determinándose caudales que varían de 1.00 a 20.00 l/s. De acuerdo con el inventario caudales de explotación en los tajos abiertos varían de 1.00 a 20.00 l/s, en los pozos mixtos varían de 2.50 a 10.00 l/s, y los pozos tubulares fluctúan varían de 3.90 a 12.50 l/s. Ver Cuadro Nº 18 y Figura Nº 15.

Fotografía N° 18 Pozo a Tajo Abierto, en etapa de bombeo, para uso agrícola

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8

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16

20

24

Tajo Abierto Tubular Mixto

3.9 l/s2.5 l/s

12.5 l/s

10.0 l/s

1.0 l/s

20.0 l/s

Cuadro N° 18

Rendimientos por tipo de pozo – Acuífero Chala

Distrito Caudal (l/s) Tajo Abierto Tubular Mixto

Atiquipa Q min 1.80 (IRHS 12) ----- -----

Q máx. 7.60 (IRHS 44) ----- -----

Chala Q min 1.60 (IRHS 50) 3.90 (IRHS 53) 2.50 (IRHS 42)

Q máx. 11.30 (IRHS 02) 4.50 (IRHS 14) 10.00 (IRHS 60)

Chaparra Q min 1.00 (IRHS 95) ----- 4.00 (IRHS 85)

Q máx. 20.00 (IRHS 100) ----- -----

Huanuhuanu Q min 1.00 (IRHS 44) 12.50 (IRHS 19) -----

Q máx. 9.00 (IRHS 12) ----- -----

Pullo Q min 1.00 (IRHS 09) ----- -----

Q máx. 5.20 (IRHS 07) ----- -----

Figura N° 15

Rendimiento por tipo de pozo (Mínimo y Máximo) – Acuífero Chala

5.7 Explotación del acuífero mediante pozos Los aforos realizados durante la etapa del inventario de las fuentes de aguas subterráneas, ha permitido cuantificar volumen del agua que se extrae del acuífero Chala, que asciende a 1’824,072.68 m3/año (1.82 hm3/año), que equivale a un caudal continuo de explotación de 0.06 m3/s.

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66,783.52

752,903.84

481,605.76

338,398.48

184,381.08

0.00

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

700,000.00

800,000.00

Atiquipa Chala Cháparra Huanuhuanu Pullo

Volumen de Explotación m3/año

En este acuífero los resultados del inventario indican que la explotación mediante pozos a tajo abierto fue estimada en 1 142 476.68 m3/año, seguido por los tubulares con 346 939.20 m3/año, y los mixtos 334 656.80 m3/año, siendo el distrito de chala donde se extrae el mayor volumen de agua con 752 903.84 m3/año. En el cuadro Nº 19 y Figura Nº 16, se muestran los volúmenes extraídos por tipo de pozo.

Cuadro N° 19 Explotación del agua subterránea por tipo de pozos - Acuífero Chala

Distrito Tajo Abierto Tubular Mixto Total

Atiquipa 66,783.52 0.00 0.00 66,783.52

Chala 360,315.84 120,139.20 272,448.80 752,903.84

Cháparra 419,397.76 0.00 62,208.00 481,605.76

Huanuhuanu 111,598.48 226,800.00 0.00 338,398.48

Pullo 184,381.08 0.00 0.00 184,381.08

Total m3/año 1,142,476.68 346,939.20 334,656.80 1,824,072.68

Figura N° 16 Explotación de agua subterránea por tipo de pozo –Acuífero Chala

Asimismo, en este acuífero con los resultados obtenidos, se pudo identificar que los mayores volúmenes de explotación según su uso, se ubicó en la Industria con 896 065 .52 m3/año, seguido por el uso agrícola (642 097.24 m3/año) y, siendo los distritos de Chala y Cháparra con 752 903.84 y 481 605.76 m3/año correspondientemente, en donde se ubicaron las mayores explotaciones. En el cuadro Nº 20 y Figura Nº 17, se muestran los volúmenes extraídos por uso de pozo.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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642,097.24

274,954.16

896,065.76

10,955.52

0.00

100,000.00

200,000.00

300,000.00

400,000.00

500,000.00

600,000.00

700,000.00

800,000.00

900,000.00

Agrícola Poblacional Industrial Recreacional

Explotación por Uso m3/año

Cuadro N° 20 Explotación del agua subterránea por uso de pozos - Acuífero Chala

Distrito Agrícola Poblacional Industrial Recreacional Total

Atiquipa 0.00 0.00 64,295.20 2,488.32 66,783.52

Chala 130,215.60 197,872.40 424,815.84 0.00 752,903.84

Cháparra 343,958.40 0.00 135,712.00 1,935.36 481,605.76

Huanuhuanu 85,181.68 4,332.96 242,352.00 6,531.84 338,398.48

Pullo 82,741.56 72,748.80 28,890.72 0.00 184,381.08

Total m3/año 642,097.24 274,954.16 896,065.76 10,955.52 1,824,072.68

Figura N° 17 Explotación de agua subterránea por uso de pozo – Acuífero Chala

5.8 Características técnicas de los pozos: profundidad, diámetro, equipo de bombeo Como resultado del inventario se ha identificado las características físicas de los pozos, como la profundidad de perforación en los diferentes tipos de captación, sus diámetros de perforación y para los pozos utilizados su equipamiento hidráulico y de accionamiento. 5.8.1 Profundidad de los pozos

La profundidad de los pozos es variable dependiendo su tipo constructivo, así en los pozos tubulares tienen profundidades de 19.38 a 39.16 m, en los pozos mixtos varían de 17.20 a 50.00 m, y en los tajos abiertos entre 1.48 y 41.50 m. Ver Cuadro Nº 21.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Cuadro N° 21

Variación de profundidad de pozos, por distrito político y según tipo de pozo – Acuífero Chala

Distrito Profundidad (mtrs) Tajo Abierto Tubular Mixto

Atiquipa Prof. min 5.06 (IRHS 13) ----- -----

Prof. máx. 18.22 (IRHS 44) ----- -----

Chala Prof. min 2.30 (IRHS 36) ----- 17.20 (IRHS 43)

Prof. máx. 37.92 (IRHS 18) 25.00 (IRHS 53) 50.00 (IRHS 46)

Chaparra Prof. min 2.30 (IRHS 56) ----- 23.90 (IRHS 98)

Prof. máx. 41.50 (IRHS 14) ----- 25.15 (IRHS 85)

Huanuhuanu Prof. min 3.40 (IRHS 44) 19.38 (IRHS 19) -----

Prof. máx. 35.34 (IRHS 20) 39.16 (IRHS 02) -----

Pullo Prof. min 1.48 (IRHS 17)

Prof. máx. 21.66 (IRHS 20)

5.8.2 Diámetro de los pozos

El diámetro de los pozos es variable, así en los tubulares fluctúa entre 10 y 12 “, en los pozos mixtos 1.20 – 2.80 y 15” – 19” y en los pozos a tajo abierto, varían de 0.65 m a 6.00 m. Ver Cuadro N° 22.

Cuadro N° 22 Variación de los diámetros, según tipo de pozo – Acuífero Chala

Tipo de Pozo Diámetro Ubicación

Tajo Abierto Mínimo 0.65 m (IRHS 06 / Distrito: Huanuhuanu)

Máximo 6.00 m (IRHS 75 / Distrito: Cháparra)

Tubular Mínimo 10" (IRHS 14 / Distrito: Chala)

Máximo 12" (IRHS 19 / Distrito: Huanuhuanu)

Mixto Mínimo T.A: 1.20 (IRHS 3 / Chala) - 2.80 (IRHS 04 / Cháparra)

Máximo T: 15" (IRHS 42 / Chala) - 19" (IRHS 61 / Chala)

5.8.3 Equipos de bombeo

Los pozos en estado utilizado generalmente presentan equipos constituidos por un motor de accionamiento y una bomba hidráulica que es la encargada de elevar el agua hacia un punto de descarga. Durante el inventario (2019), se ha determinado que mayormente los pozos son accionados mediante motores eléctricos. Con relación a la bomba hidráulica de los pozos en estado utilizado, estas tienen bombas tipo centrifuga de succión, seguidamente por el tipo sumergible y en menor ocurrencia bombas de turbina vertical. 5.8.3.1 Motores

El accionamiento de los equipos de bombeo de los pozos en estado utilizado se realiza básicamente mediante motores eléctricos, a gasolina y diésel, predominando en el área de estudio los motores eléctricos, seguido de los motores gasolineros y en menor proporción los petroleros o diésel.

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Las potencias de los motores oscilan entre 2 y 16 HP y las marcas predominantes para los motores eléctricos son; Gendrex, Pedrollo e Hidrostal; para los motores Diesel, predominan los Hidrostal, Meba y Jopco; y en relación a los gasolineros, destacan la marca Honda y Meba. Ver Cuadro Nº 23 y Fotografía N° 19.

5.8.3.2 Bombas El resultado del inventario de pozos de aguas subterráneas indica mayormente en el predominio de las bombas tipo centrifuga de succión en pozos profundos, seguido por las bombas sumergibles, y en menor proporción las bombas turbina vertical. Ver Cuadro Nº 23 y Fotografía N° 19.

Cuadro N° 23 Equipos de bombeo predominantes en el Acuífero Chala

Distrito Marca de motor Marca de bomba

Tajo abierto Tubular Mixto Tajo abierto Tubular Mixto

Atiquipa

Pedrollo Pedrollo

Gendrex Gendrex

Hidrostal Hidrostal

Chala

Pedrollo Pedrollo Nissan Pedrollo Pedrollo Jhonson

Honda Pedrollo Honda Pedrollo

Nissan Hidrossam

Asaki Jospac

Nieva Jopco

Hidrostal Panther

Cháparra

Meba Hidrostal Meba Hidrostal

Katimi Katimi

Pedrollo Pedrollo

Panther Panther

Huanuhuanu

Kali Hidrostal Honda Hidrostal

Honda Pedrollo

Pedrollo Jopco

Meba

Pullo

Pedrollo Jopco

Bonelly Hidrostal

Meba Meba

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Fotografía N° 19 Equipo de bombeo instalado en un pozo a Tajo Abierto (IRHS 53 – Distrito Cháparra), tipo centrifuga de

succión y combustible gasolina 5.9 Inventario de cochas

Como resultado del inventario de fuentes de aguas subterráneas, se ha registrado un total de 94 cochas, los cuales tienen como característica común su gran dimensión e irregular del espejo de agua y su alumbramiento se efectúa mediante la excavación del subsuelo a través de maquinaria pesada ubicándose mayormente en el acuífero de Chaparra. Ver Cuadro Nº 24.

Cuadro N° 24 Resumen de cochas inventariados en el área de estudio

Acuífero Distrito N° de Cochas %

Chala

Atiquipa 5 5.32

Chala 3 3.19

Cháparra 80 85.11

Huanuhuanu 2 2.13

Pullo 4 4.26

Total 94 100.00

5.9.1 Estado de las cochas

Dentro del inventario realizado en el acuífero Chala, se han registrado 94 cochas (46.81 %) en estado utilizado, 47 (50.00 %) en estado utilizable y 03 (3.19 %) en estado no utilizable. En el cuadro N° 25, se muestra la distribución de las cochas según su estado. Ver Cuadro y Figura Nº 18.

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-10

10

30

50

70Utilizado, 44 Utilizable, 47

No Utilizable, 3

N° de cochas según su Estado

Cuadro N° 25 Resumen de Cochas según su Estado – Acuífero Chala

Estado N° %

Utilizado 44 46.81

Utilizable 47 50.00

No Utilizable 03 3.19

Total 94 100.00

Figura N° 18 Número de cochas, según su estado – Acuífero Chala

5.9.2 Explotación del acuífero mediante cochas

En este acuífero los resultados del inventario indican que la explotación de agua subterránea mediante cochas fue estimada en 543 657.32 m3/año, (Uso Agrícola), todo ubicado únicamente en el distrito de Cháparra.

Fotografía N° 20 IRHS – 24, correspondiente a una cocha en estado Utilizable – Distrito Cháparra

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5.10 Explotación de las aguas subterráneas

La extracción de las aguas subterráneas proveniente del acuífero mediante los pozos y cochas de aguas subterráneas, los mismos que ascienden a 2 367 730.00 m3/año (2.37 hm3/año), donde el 77.04 % es aporte de los pozos y el 23.96 % corresponde a las cochas. Ver cuadro N° 26. A continuación, se indica los volúmenes explotados del acuífero por distritos: 5.10.1 Zona I

Conformada por el distrito de Atiquipa. En el distrito de Atiquipa, el volumen de agua extraído es de 66 783.52 m3/año, extraído en su totalidad mediante pozos a tajo abierto, de ello 64 295.20 m3/año, es de uso agrícola y 2 488.32 m3/año corresponde al uso recreacional.

5.10.2 Zona II Conformada por el distrito de Chala. En el distrito de Chala, el volumen de agua extraído es de 752 903.84 m3/año, de donde los pozos a tajo abierto, son los que extraen mayor volumen de agua (360 315.84 m3/año), seguidos por los mixtos y tubulares con 272 448.80 m3/año y 120 139.20 m3/año correspondientemente. Es el uso Industrial (424 815.84 m3/año) que mayor demanda de agua subterránea extrae, seguido por los usos poblacional con 197 872.40 m3/año y agrícola con 130 215.60 m3/año.

5.10.3 Zona III Conformada por el distrito de Cháparra. En el distrito de Chaparra, el volumen de agua subterránea extraído mediante pozos y cochas es de 1 025 263.08 m3/año, de donde 481 605.76 m3/año corresponde a pozos y 543 657.32 m3/año a cochas. De ello, es el uso agrícola con 887 615.72 m3/año lo que demanda mayor volumen de explotación (343 958.40 m3/año mediante pozos y 543 657.32 m3/año mediante cochas). Es el uso recreacional con 1935.36 m3/año, la que menor demanda posee.

5.10.4 Zona IV Conformada por el distrito de Huanuhuanu. En el distrito de Huanuhuanu, el volumen de agua subterránea extraído mediante pozos es de 338 398.48 m3/año, de los cuales 226 800.00 m3/año corresponde a pozos tubulares y 111 598.48 m3/año a pozos a tajo abierto. De ello, es el uso industrial con 242 352.00 m3/año lo que demanda mayor volumen de explotación y con 4332.96 m3/año (uso poblacional), el de menor demanda.

5.10.5 Zona V Conformada por el distrito de Pullo.

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En el distrito de Pullo, el volumen de agua extraído mediante pozos es de 184 381.08 m3/año, extraído en su totalidad mediante pozos a tajo abierto; de ello 82 741.56 m3/año es de uso agrícola y 72 748.80 m3/año corresponde al uso poblacional.

En resumen, la explotación de aguas subterráneas mediante pozos y cochas en el acuífero Chala asciende a 2 367 730.00 m3/año según el detalle que se muestra en el cuadro N° 26. Explotación mediante pozos: Los aforos realizados han permitido cuantificar volumen del agua que se extrae del acuífero Chala, que asciende a 1’824,072.68 m3/año (1.82 hm3/año), que equivale a un caudal continuo de explotación de 0.06 m3/s. Explotación mediante cochas: En este acuífero los resultados del inventario indican que la explotación de agua subterránea mediante cochas fue estimada en 543 657.32 m3/año, (0.54 mh3/año), equivalente a un caudal continuo de 0.02 m3/s.

Cuadro N° 26 Volúmenes de explotación Acuífero Chala

Distrito Pozos Cochas Total

Atiquipa 66,783.52 0.00 66,783.52

Chala 752,903.84 0.00 752,903.84

Cháparra 481,605.76 543,657.32 1,025,263.08

Huanuhuanu 338,398.48 0.00 338,398.48

Pullo 184,381.08 0.00 184,381.08

Total (m3/año) 1,824,072.68 543,657.32 2,367,730.00

Total (hm3/año) 2.37

Total (m3/s) 0.08

En el cuadro N° 27, se muestra los volúmenes explotadas del acuífero por distrito político, según su tipo de uso.

Cuadro N° 27 Volúmenes de explotación de Pozos según su Estado – Acuífero Chala

Distrito Agrícola Poblacional Industrial Recreacional Total

Atiquipa 0.00 0.00 64,295.20 2,488.32 66,783.52

Chala 130,215.60 197,872.40 424,815.84 0.00 752,903.84

Cháparra 343,958.40 0.00 135,712.00 1,935.36 481,605.76

Huanuhuanu 85,181.68 4,332.96 242,352.00 6,531.84 338,398.48

Pullo 82,741.56 72,748.80 28,890.72 0.00 184,381.08

Total (m3/año) 642,097.24 274,954.16 896,065.76 10,955.52 1,824,072.68

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En el Cuadro N° 28 y fotografía N° 21, se muestra las masas explotadas del acuífero por distrito político y el tipo de pozo y cochas.

Cuadro N° 28

Volúmenes de explotación de Pozos y Cochas – Acuífero Chala

Distrito POZOS

COCHAS Total Tajo Abierto Tubular Mixto

Atiquipa 66,783.52 0.00 0.00 0.00 66,783.52

Chala 360,315.84 120,139.20 272,448.80 0.00 752,903.84

Cháparra 419,397.76 0.00 62,208.00 543657.32 1,025,263.08

Huanuhuanu 111,598.48 226,800.00 0.00 0.00 338,398.48

Pullo 184,381.08 0.00 0.00 0.00 184,381.08

Total (m3/año) 1,142,476.68 346,939.20 334,656.80 543,657.32 2,367,730.00

Fotografía N° 21 Explotación de agua subterránea mediante pozo a tajo abierto, equipado para uso agrícola

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6.0 HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA

Un componente fundamental para la base del estudio es la hidráulica subterránea, ya que se entiende en su desarrollo las características físicas y el funcionamiento del acuífero y el movimiento del agua en un medio poroso, es decir cuantifica la capacidad de almacenar y transmitir el agua subterránea. La permeabilidad o conductividad hidráulica, la transmisividad y el coeficiente de almacenamiento, son parámetros que representan el comportamiento del flujo subterráneo con el medio físico, proporcionando información y caracterización del a capacidad del acuífero en almacenar y transmitir el agua subterránea. En ese sentido, se ha empleado la técnica de la evaluación mediante las pruebas de bombeo; metodología empleada para evaluar el acuífero en condiciones casi naturales. 6.1 Pruebas de bombeo

Las pruebas de bombeo permiten observar los efectos (abatimientos) que se producen en la superficie freática del acuífero provocado por la extracción de un caudal conocido, registrados en los pozos de bombeo y en los piezómetros (pozos cercanos a las pruebas) y por consiguiente calcular los parámetros hidráulicos como Transmisividad (T), Permeabilidad o conductividad hidráulica (K) y Coeficiente de Almacenamiento (s) parámetros que se utilizan para determinar las condiciones hidráulicas del acuífero. En el acuífero de Chala debido a su espesor reducido, a la escasez de pozos con condiciones técnicas se tomó en consideración pozos a tajo abierto para las pruebas de bombeo. Cabe indicar que los pozos, siendo utilizados por largos periodos y por sus condiciones las pruebas de bombeo, la duración de la prueba fue baja y los equipos eléctricos de la zona utilizados extraen un caudal bajo.

6.2 Pruebas de bombeo de años anteriores Durante el año 2013:

De la ejecución de una prueba de bombeo (Distrito Pullo) se obtuvieron los siguientes resultados:

Transmisividad (T) varían de 1.65 x 10 -2 m 2/s a 16.64 x 10 -2 m2/s, Permeabilidad (K): varían de 4.31 x 10 -4 m/s a 40.11 x 10 -4 m/s Coeficiente de almacenamiento(s) de 4.0% a 12.76 %

Valores que indicarían que corresponden a un acuífero tipo libre y de regulares condiciones hidráulicas. Para el cálculo del radio de influencia en el área investigado se ha considerado una transmisividad de 1.65 x 10-2 m2/seg y un coeficiente de almacenamiento de 12.76 %. Los radios de influencia calculados en base a dichos parámetros y para diferentes tiempos, se puede observar en el Cuadro N° 29.

En el cuadro adjunto se aprecia que los radios de influencia absolutos para bombeo de 5 a 24 horas, se extienden de 72 a 159 m respectivamente, lo cual no podría afectar.

Cuadro N° 29 Radios de influencia en el área de estudio

Q

8.0 l/s Pozo Proyectado

T (m2/s) S (%)

Horas de bombeo y Radios de Influencia(m)

5 10 15 20 24

Radio de Influencia 1.65 x 10-2 12.76 72 102 125 145 159

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Durante el año 2019: Se ha utilizado información técnica de 03 pruebas de bombeo realizadas en el acuífero, de los cuales uno (01) se ejecutó con un pozo de control (piezómetro) y los restantes de forma unitaria. La ubicación de las pruebas de bombeo ejecutadas se observa en el cuadro N° 30. En el Mapa ubicación de pruebas de bombeo, se muestra la ubicación de pozos donde se ejecutaron las pruebas de bombeo.

Cuadro N° 30 Distribución de las pruebas de bombeo por distrito, acuífero Chala

N° DISTRITO CÓDIGO TIPO

1 Chala IRHS 04-03-07-53 Tubular

Chala IRHS 04-03-07-42 Mixto

2 Cháparra IRHS 04-03-08-53 Tajo Abierto

3 Pullo IRHS 05-07-05-41 Tajo Abierto

6.3 Parámetros hidráulicos

Todo acuífero es evaluado por su capacidad de almacenamiento y la aptitud para transmitir agua, siendo por ello importante definir las características hidráulicas; que son determinadas por los parámetros hidráulicos siguientes:

• Transmisividad (T)

• Permeabilidad o conductividad hidráulica (K)

• Coeficiente de almacenamiento (s)

Las condiciones hidráulicas del acuífero fueron determinadas en base a pruebas de bombeo, cuya interpretación y análisis ha permitido elaborar el Mapa: Ubicación de pruebas de bombeo.

Las pruebas de bombeo se ejecutaron a caudal constante con medición de los descensos y recuperación de la napa freática; solo en el pozo IRHS-53 se efectuó la prueba utilizando un pozo de observación y cuyos resultados se muestran en el cuadro adjunto.

6.3.1 Zona II: Distrito de Chala Se han realizado una (01) prueba de bombeo en la parte baja del valle, cuyo resultado se muestran en el Cuadro N° 31 y Figura N° 19. Los parámetros hidráulicos obtenidos indican que el acuífero en esta zona presenta aceptables condiciones hidráulicas y corresponde principalmente a un acuífero libre, aunque en cierto sector del acuífero podría haber cierto confinamiento.

Cuadro N° 31

Resultados de las pruebas, zona II - acuífero Chala

IRHS N°

Transmisividad (Tx10-2)

Permeabilidad (Kx10-4)

Descenso (m2/s)

Recuperación (m2/s)

Descenso (m/s)

Recuperación (m/s)

IRHS-04-03-07 -42 0.13 x 10-2 m2/s 0.035 x 10-2 m2/s 0.016 x 10-2 0.004 x 10-2

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Figura N° 19

Prueba de bombero, fase de descenso IRHS - 42- acuífero Chala 6.3.2 Zona III: Distrito Cháparra

Se han realizado una (01) prueba de bombeo en la parte baja del valle, cuyo resultado se muestran en el Cuadro N° 32. Los parámetros hidráulicos obtenidos indican que el acuífero en esta zona presenta aceptables condiciones hidráulicas y corresponde principalmente a un acuífero libre, aunque en cierto sector del acuífero podría haber cierto confinamiento.

Cuadro N° 32

Resultados de las pruebas, zona III - acuífero Chala

IRHS N°

Transmisividad (Tx10-2)

Permeabilidad (Kx10-4)

Descenso (m2/s)

Recuperación (m2/s)

Descenso (m/s)

Recuperación (m/s)

IRHS-04-03-08 -53 - 0.61 x 10-2 m2/s - 0.04 x 10-2

6.3.3 Zona V: Distrito Pullo

Se han realizado una (01) prueba de bombeo en la parte baja del valle, cuyo resultado se muestran en el Cuadro N° 33 . Los parámetros hidráulicos obtenidos indican que el acuífero en esta zona presenta aceptables condiciones hidráulicas y corresponde principalmente a un acuífero libre, aunque en cierto sector del acuífero podría haber cierto confinamiento.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Fotografía N° 22 Prueba de bombeo ejecutado en el pozo IRHS – 41, etapa de recuperación

Fotografía N° 23 Prueba de bombeo ejecutado en el pozo IRHS – 42, etapa de descarga

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Cuadro N° 33

Resultados de las pruebas, zona V - acuífero Chala

IRHS N°

Transmisividad (Tx10-2)

Permeabilidad (Kx10-4)

Descenso (m2/s)

Recuperación (m2/s)

Descenso (m/s)

Recuperación (m/s)

IRHS-05-07-05- 41 0.24 x 10-2 m2/s. 0.064 x 10-2 m2/s 0.013 x 10-2 0.35 x 10-2

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7.0 RESERVORIO ACUÍFERO

Como resultado de los componentes geología, prospección geofísica, así como observaciones de campo, han permitido determinar que los depósitos sueltos de edad cuaternaria constituyen el acuífero poroso no consolidado que está conformado principalmente por depósitos aluviales, y secundariamente por depósitos coluviales, fluvio-aluviales, eólicos y marinos. El acuífero de estudio Chala está delimitado lateralmente por los afloramientos rocosos y los que se proyectan a profundidad constituyendo el basamento rocoso, sobre los cuales sobreyacen los depósitos cuaternarios, cuyo espesor según la geofísica no sobrepasa los 45.00 m. 7.1 Geometría del reservorio

7.1.1 Forma y límites

El acuífero Chala tiene forma alargada, donde los depósitos cuaternarios se encuentran poco desarrollados que se observan lateralmente al cauce del río, motivo por el cual su espesor es mínimo tanto en su margen derecha como izquierda. Asimismo, podemos distinguir 05 zonas de evaluación: Zona I

En esta Zona, el acuífero corresponde a la parte baja de la cuenca, y está conformada por el cono deyectivo del rio Chala y las quebradas de las intercuencas colindante de la cuenca del rio Chala. El acuífero poroso no consolidado se encuentra principalmente compuesto por depósitos aluviales y depósitos de origen marinos.

Zona II

Conformada por la quebrada del rio Chala, que se extiende desde el sector Chala viejo, Pampa Blanca y hasta la intersección de las quebradas Santa Rosa y Tacota. Presenta forma alargada.

Zona III

Conformada por la quebrada Tacota y comprende los sectores Indio Muerto, Solcachaca, Tacota, y Totoral. Presenta forma alargada.

Zona IV

Conformada por la quebrada Huanuhuanu y comprende los sectores Mollehuaca y Palcca. Presenta forma alargada.

Zona V Conformada por la quebrada Charpera y comprende los sectores Pueblo Viejo, Relave, Huarango, Matarani, Mal Paso, Horquilla, La Charpa y Aichume. Presenta forma alargada.

7.1.2 Dimensiones El acuífero se presenta estrecho en toda su dimensión con pequeños ensanchamientos a lo largo de su recorrido, variando entre 40.00 y 1440.00 m desde el sector Tarampa al sector Relave; 220.00 m y 1350.00 m desde el sector Tocota hasta el sector Chajuille, ampliandose en el sector Chacjuille entre 160.00 m y 1250.00 m en el sector Chala viejo a la Pampa Mochical; 50.00 y 70.00 m del sector Mollehuaca al sector Palcca, siendo los sectores lo más entrecho en su recorrido el sector Palcca.

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7.2 El medio poroso

7.2.1 Litología

La litología que conforma el acuífero es el resultado del levantamiento geológico, principalmente observaciones de campo, correlacionándolo con los resultados geofísicos están constituidos por sedimentos aluviales y en forma secundaria por coluviales, todos del cuaternario reciente. El espesor del reservorio que alcanza profundidades hasta los 45.00 m. Litológicamente, está conformado por cantos, guijarros, gravas, arenas, arcillas y limos entremezclados en diferentes proporciones formando horizontes y lentes de espesores variables a lo largo de su recorrido.

7.3 La napa freática

La napa freática de los acuíferos es predominantemente libre; siendo su fuente de alimentación principalmente fluvial por las zonas altas de la cuenca del río Chala; así como también, las que se infiltran a través del lecho del río, de los canales de riego no revestidos, y en las áreas de cultivo bajo riego. 7.3.1 Morfología del techo de la napa

Con la finalidad de estudiar la morfología de la superficie piezométrica y determinar la dinámica de la napa, la representación superficial de la napa freática, se requiere la información técnica de mediciones de la napa freática en cada uno de los pozos que conforman la red de control piezométrica (46 pozos). Se ha elaborado un mapa de Hidroisohipsas y se ha divido en el acuífero Chala en 05 zonas, para la descripción de las líneas de flujo, áreas de mayor permeabilidad, de explotación, así como las áreas de recarga, que se describen a continuación: Zona I Comprende el cono deyectivo del rio Chala e intercuencas, se observa que el flujo proviene del rio Chala y la quebrada Totoral, con sentido de flujo predominante de Noreste a Suroeste y gradiente hidráulica de 2.89 %, con variación de nivel de las cotas de nivel de agua son de 10 a 270 m.s.n.m. Zona II Comprende la quebrada denominada Chala, con sentido de flujo de Noreste a Suroeste, y gradiente hidráulico de 3.21 %, con cotas piezométricas que varían de 290 a 630 m.s.n.m. Zona III Conformada por la quebrada Tacota y comprende los sectores Indio Muerto, Solcachaca, Tacota, y Totoral, presenta sentido de flujo de Noreste a Suroeste, y gradiente hidráulico de 4.45 %, con cotas piezométricas que varían de 680 a 1140 m.s.n.m. Zona IV Comprende la quebrada Huanuhuanu y presenta sentido de flujo de Noreste a Suroeste, y gradiente hidráulico de 6.28 %, con cotas piezométricas que varían de 1190 a 1500 m.s.n.m.

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Zona V Conformada por la quebrada Charpera y comprende los sectores Pueblo Viejo, Relave, Huarango, Matarani, Mal Paso, Horquilla, La Charpa y Aichume, el sentido de flujo predominante es de Noreste a Suroeste, con gradiente hidráulico de 5.73 % y cotas de 1170 a 1900 m.s.n.m. En el cuadro Nº 34 se muestra el resumen de las características de la morfología de la napa en el área de estudio.

Cuadro N° 34 Características morfológicas de la napa freática

Acuífero Zona Distrito Sector Sentido de

flujo

Gradiente hidráulica

(%)

Rango de Cotas

(m.s.n.m)

Inferior Superior

Chala

I Chala Aguadita, Chala Viejo y Pampa Cruz de Bejarano

NE-SO 2.89 % 10 270

II Chala Pampa Mochical, Pampa Checo, Tocota, La Pampa, Las Cabañitas, Chajhuille de Bejarano

NE-O 3.21 % 290 630

III Huanuhuanu Relave, Huarango, Matarani, Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquillay Charpa

NE-SO 4.45 % 680 1140

IV Huanuhuanu Relave, Huarango, Matarani, Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquillay Charpa

NE-SO 6.28 % 1190 1500

V Pullo Huarango, Matarani, Mal Paso, Horquilla, La Charpa y Aichume

NE-SO 5.73 % 1170 1900

7.3.2 Profundidad del techo de la napa En base a las medidas de los niveles estáticos del agua, se ha elaborado el Mapa de Isoprofundidad de la napa para el año 2019, que permite conocer los niveles del agua subterránea en todo el acuífero y que se describe a continuación.

Zona I En esta zona los niveles de agua fluctúan entre 3.01 y 45.06 m de profundidad, observándose puntualmente niveles casi superficiales en el sector Chorrillo y el máximo valor en la quebrada totoral.

Zona II En esta zona los niveles de agua fluctúan entre 9.40 y 37.53 m de profundidad, observándose los valores mínimos y máximo en la parte central de la quebrada.

Zona III En esta zona los niveles de agua fluctúan entre 2.40 y 30.01 m de profundidad, el valor menor se localiza en el sector Tacota y el máximo en el sector Indio Muerto. Zona IV En esta zona los niveles de agua fluctúan entre 2.67 y 7.70 m de profundidad, el valor menor se localiza en el sector Palca y el máximo en el sector Aranjuez. Zona V En esta zona los niveles de agua fluctúan entre 0.80 y 9.85 m de profundidad, dichos valores se encuentran en la parte baja de la quebrada Charpera próximo al sector Pueblo Viejo.

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8.0 HIDROGEOQUÍMICA

La evaluación hidrogeoquímica del agua tiene como objetivo caracterizar la composición química de las aguas subterráneas almacenadas en el acuífero Chala. Ver Anexo IV – Hidrogeoquímica. Esta disciplina fue inicialmente desarrollada para ver la calidad, la contaminación, la química, los procesos químicos y las reacciones de las aguas subterráneas, siendo que el estudio cuantitativo de agua no es suficiente para resolver los problemas de gestión del agua. Entre los elementos que la hidrogeoquímica considera importantes por ser mayoritarios están, Calcio (Ca++), Magnesio (Mg ++), Sodio (Na+), Potasio (K+), Bicarbonatos (HCO3-), Sulfatos (SO4=), Cloruros (Cl-), y como parámetros de campo, la conductividad eléctrica, la temperatura, el contenido de oxígeno disuelto y el pH para el estudio de los principales procesos químicos en la mayoría de los acuíferos y sus relaciones con los sistemas hidrológicos (Custodio, 1976, Deush, 1997). Por el ello, en este capítulo se toma en consideración su relación con la calidad, empleando los Estándares de Calidad de Agua establecidos por el Estado Peruano y en el ámbito internacional, los estándares de la Organización mundial de la Salud (OMS). 8.1 Red hidrogeoquímica de monitoreo

Para la evaluación de la calidad de las aguas subterráneas en el acuífero Chala, se ha visto por conveniente, efectuar el análisis e interpretación de su comportamiento por acuífero. Ver Cuadro N° 35.

Cuadro N° 35 Pozos en la red hidrogeoquímica del área de estudio

Acuífero Distrito N° de pozos

Chala – Zona I Chala 38

Chala – Zona II Chala, Huanuhuanu, Pullo

Chaparra Chaparra 8

8.2 Recolección de muestras de agua subterránea

En la campaña (2019), se muestreó los pozos y se midió los parámetros físicos CE, T°, STD y pH y se procedió a la recolección de muestras de agua subterránea en el área de estudio, el cual se desarrolla a continuación. Ver Cuadros N°s 35 y 36. En el presente estudio, se ha considerado 46 muestras de agua de los pozos seleccionados para la red hidrogeoquímica a evaluar, 38 pozos en el acuífero de Chala y 8 en el acuífero de Cháparra, debe indicarse que es el primer estudio que procede a establecer un muestreo hidrogeoquímico en la amplitud del estudio.

Cuadro N° 36 Pozos en la red hidrogeoquímica del área de estudio

Acuífero Distrito Sector

Chala Chala, Huanuhuanu,

Pullo

Quebrada Huanca, Aguadita, Chala Viejo, Pampa Checo, Tocota, La Pampa, Las Cabañitas, Chajhuille, San Juan del Pozo, San Juan del Pozo, Relave,

Huarango, Matarani, Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquilla y Charpa

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Cuadro N° 37

Muestras por acuífero

N° de pozos

Acuífero CÓDIGO

2 Chala IRHS 04-03-07-17 - IRHS-04-03-08-54

36 Chala

IRHS 04-03-09-30 IRHS 04-03-07-40 IRHS-05-07-05-028 IRHS 04-03-09-22

IRHS 04-03-09-07 IRHS-04-03-07-43 IRHS-05-07-05-033 IRHS 04-03-09-32 IRHS 04-03-09-41 IRHS-04-03-07-14 IRHS-05-07-05-02 IRHS 04-03-09-19 IRHS 04-03-09-44 IRHS-04-03-07-30 IRHS-05-07-05-34 IRHS 04-03-09-45

IRHS-05-07-05-030 IRHS-04-03-07-21 IRHS-04-03-07-26 IRHS-05-07-05-35 IRHS-05-07-05-032 IRHS 05-07-05-39 IRHS-04-03-07-22 IRHS-05-07-05-15 IRHS-05-07-05-20 IRHS 05-07-05-12 IRHS-04-03-07-57 IRHS-05-07-05-41

IRHS 05-07-05-04 IRHS 04-03-07-45

Fotografía N° 24 Recojo de muestra de agua para los análisis bacteriológicos – acuífero chala

8.2.1 Evaluación de la red hidrogeoquímica de monitoreo del acuífero Chala En el cuadro N° 38, se presenta un resumen de las características técnicas de los 38 pozos que conforman la red hidrogeoquímica, apreciándose que en el acuífero Chala. Todos los pozos de esta red se encuentran en estado utilizado.

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Cuadro N° 38

Pozos de la Red hidrogeoquímica- acuífero Chala

POZO N°

Tubular 1

Mixto 1

Tajo Abierto 36

TOTAL 38

% 100%

8.3 Evaluación de resultados fisicoquímicos del agua subterránea

8.3.1 Conductividad Eléctrica

La capacidad de los electrones de desplazarse en el agua de un grupo a otro de electrodos viene dada más que por los iones disueltos en el medio. Serán estos iones los que transporten los electrones. Las aguas subterráneas poseen un rango amplio de valores de conductividad eléctrica, así, aquellas que se movilizan en las zonas someras de las nacientes de cuencas, poseen valores menores a los 50 microsiemens por centímetro (uS/cm), reflejando la escasez de solutos en la lluvia; por otro lado, en acuíferos de regiones templadas, usualmente presentan conductividades menores a los 1000 uS/cm, reflejando un incremento en el contenido disuelto de los minerales por el recorrido de las aguas. En sectores en los que existen minerales solubles como el yeso o la halita (zonas costeras y áreas con altos índices de evaporación), los valores de la conductividad eléctrica superan los 5000 mS/cm. La influencia de actividades humanas, afectan la calidad a de los terrenos y en muchos casos, influyen en el deterioro de la calidad del agua superficial y subterránea, incrementando también los valores de conductividad eléctrica, generando plumas de transporte de sales que en algunos valles a nivel nacional las aguas subterráneas no tengan utilidad alguna, por causas de salinización. Para el siguiente trabajo se consideró todos los pozos con las características adecuadas dentro de la delimitación del acuífero, utilizando los valores de Karakolev (1984) para determinar el grado de mineralización del agua. La conductividad eléctrica de las aguas subterráneas obtenidas en el área de estudio varía entre 0.31 mmhos/cm (Distrito Pullo – IRHS 41) y 4.66 mmhos/cm (Distrito Chala – IHS 08), valores que representan a aguas de baja a alta mineralización, encontrándose puntualmente valores de hasta 49.60 mmhos/cm, que representan aguas de excesiva mineralización (muy salobres), como se indica a continuación:

• Distrito Atiquipa: 38.00 mmhos/cm (IRHS 44)

• Distrito Chala: 46.60 mmhos/cm (IRHS 53) 8.3.1.1 Distrito Atiquipa

En este Distrito la conductividad fluctúa de 3.28 a 4.56 mmhos/cm, valores que corresponden a aguas moderadamente mineralizadas a aguas saladas. Asimismo, se encontró el valor puntual de 38.00 mmhos/cm (aguas excesivamente salobres).

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8.3.1.2 Distrito Chala

En este Distrito la conductividad eléctrica de las aguas subterráneas fluctúa de 0.83 a 4.66 mmhos/cm, valores que corresponden de agua poco mineralizada a ligeramente mineralizada. Asimismo en este distrito se ubicó el valor más elevado (49.60 mmhos/cm), que corresponden a aguas muy salobres.

8.3.1.3 Distrito Cháparra La conductividad eléctrica en este distrito fluctúa entre 0.89 mmhos/cm a 2.8 mmhos/cm correspondiendo a aguas de media a alta salinidad.

8.3.1.4 Distrito Huanuhuanu En este distrito los valores de conductividad eléctrica encontrados corresponden a aguas de baja a mediana salinidad (0.49 a 1.89 mmhos/cm)

8.3.1.5 Distrito Pullo En este Distrito la conductividad fluctúa de 0.31 a 1.50 mmhos/cm, valores que corresponden a aguas de baja a mediana salinidad.

8.3.2 pH El potencial de hidrogeno (pH) es la medida de la concentración de iones de hidrógeno en el agua, que es utilizado como índice de alcalinidad o acidez del agua.

Fotografía N° 25 Toma de los parámetros de C.E, pH y STD de una muestra de pozo – acuífero chala

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El Cuadro N° 39, muestra la clasificación del agua según su pH.

Cuadro N° 39 Clasificación del agua según el pH

pH Clasificación

pH = 7 Neutra

pH < 7 Agua ácida pH > 7 Agua alcalina o básica

El monitoreo realizado en el área de estudio, ha determinado que el pH de las aguas subterráneas fluctúan entre 6.9 y 8.5, valores que representan aguas que varían de ácidas a alcalinas, respectivamente. A continuación se describe por distritos: 8.3.2.1 Distrito Atiquipa

En este Distrito el pH, fluctúa de 6.9 (IRHS 44) a 8.4 (IRHS 13), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a medianamente alcalinas.

8.3.2.2 Distrito Chala En este Distrito el pH, fluctúa de 6.7 (IRHS 19) a 8.5 (IRHS 38), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a medianamente alcalinas.

8.3.2.3 Distrito Cháparra En este Distrito el pH, fluctúa de 6.9 (IRHS 23) a 8.4 (IRHS 86), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a medianamente alcalinas.

8.3.2.4 Distrito Huanuhuanu En este Distrito el pH, fluctúa de 6.9 (IRHS 17) a 7.8 (IRHS 02), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a medianamente alcalinas.

8.3.2.5 Distrito Pullo En este Distrito el pH, fluctúa de 6.9 (IRHS 25) a 8.4 (IRHS 17), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a medianamente alcalinas.

En el Cuadro N° 40, se muestra el resumen de los valores de pH obtenidos en el área de estudio, por distritos.

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Cuadro N° 40 Clases de agua según el pH, acuífero Chala

Distrito pH Clasificación

Atiquipa 6.9 – 8.4 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

Chala 6.7 – 8.5 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

Cháparra 6.9 – 8.4 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

Huanuhuanu 6.9 – 7.8 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

Pullo 6.9 – 8.4 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

8.3.3 Sólidos Totales Disueltos (STD)

El total de sólidos disueltos representa la concentración total de sales disueltas en el agua. En el área de estudio los valores de STD fluctúan entre 249 ppt (IRHS 38 – Distrito Huanuhuanu) a 9999 ppt (IRHS 40 – Distrito Atiquipa), los mismos que se indican en el Cuadro N° 41.

Cuadro N° 41 STD de acuífero Chala

Distrito STD

Atiquipa 2115 – 9999

Chala 420 – 7868

Cháparra 453 – 1852

Huanuhuanu 249 – 946

Pullo 285 - 3900

Cuadro N° 42

Clasificación de agua salina según Estándares Nacionales de Calidad Ambiental

Acuífero Categoría Sub

Categoría C.E (mS/cm) Referencial

Incumple CE. Referencial Cumple CE. Referencial

N° Muestra % N°

Muestra %

Chala

1 - Poblacional y Recreacional

A1 1.5 46 29.49 110 70.51

A2 1.6 44 28.21 112 71.79

3 - Riego de Vegetales y Bebida de Animales

D1 2.5 24 15.38 132 84.62

D2 5 6 3.85 150 96.15

Se hizo una comparación con los estándares de calidad de agua (ECA). El resumen de los resultados se muestra en el Cuadro N° 42, en el cual se cuantifican que el 70.01% de pozos utilizados cumple la categoría A1; el 71.79% con la categoría A2; el 84.62 % de pozos cumple con la categoría D1, el 96.15% la categoría D2.

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8.4 Clasificación geoquímica del agua

La clasificación química del agua subterránea se realiza en base a la representación gráfica de los aniones y cationes, para lo cual se recurre a los diagramas logarítmicos triangulares, circulares, de barras, o indicadores rápidos como alcalinidad, dureza, etc., y Mapas hidrogeoquímicos, que son herramientas eficientes para visualizar las variaciones temporales y espaciales de la misma, en esta oportunidad se empleara para identificar las facies químicas los diagramas de Piper. 8.4.1 Familia hidrogeoquímica de las aguas subterráneas

El análisis de los diagramas tipo Piper y Schoeller han permitido determinar las familias hidrogeoquímicas que predominan en el área de estudio. Ver Cuadro N° 43.

Cuadro N° 43 Familias hidrogeoquímicas predominantes - acuífero Chala

Zona Familia Hidrogeoquímica

Acuífero Chala- Zona I Sódicas cálcicas y/o cloruradas.

Acuífero Chala- Zona II Cálcicas sódicas sulfatadas y/o bicarbonatadas

8.4.1.1 Zona I:

En esta zona, las muestras principalmente muestran ser sódicas cálcicas y sódicas cloruradas (02) facies, el pozo IRHS 04-03-17 (Na-Ca-Cl-SO4) y el pozo IRHS IRHS 04-03-54 (Na-Cl). Todas ubicadas en la quebrada Huanca. Ver Figuras N°s 20 y 21.

Fotografía N° 26 Equipos enviados por el laboratorio LAS, que fueron utilizados como indican el protocolo para el recojo y

posterior análisis de las muestras de agua de pozo.

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Figura N° 20 Gráfico Piper, zona I, quebrada Huanca

Hiper clorurada cálcica- Hiper sulfatada calcica

Bi/carbonatada cálcica

Hiper clorurada sódica

Bi/carbonatada sódica

Clorurada y sulfatada- cálcica y magesiana

Clorurada sódica y potásica o sulfatada sódica

Bi/carbonatada cálcica y magnésica

Bi/carbonatada sódica y potásica

Sulfatos

Sin aniones dominantes

Sin cationes dominantes

Magnesio

Cloruros

Sodio Potasioos

Cálcio

Bicarbonato

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Figura N° 21 Diagrama de Schoeller, zona I, quebrada Huanca

8.4.1.2 Zona II: En esta zona, las muestras principalmente muestran ser cálcicas sódicas sulfatadas y/o bicarbonatadas (6 facies), ubicadas en el distrito de Pullo, en el distrito de Huanuhuanu donde predominan las muestras cálcicas sódicas bicarbonatadas seguidas por las muestras cálcicas sódicas sulfatadas y en el distrito de Chala donde predominan las muestras cálcicas sódicas sulfatadas, seguidas de las muestras sódicas cálcicas (2 facies) y cálcicas cloruradas. Ver Figuras N°s 22, 23, 24, 25, 26 y 27.

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Figura N° 22

Gráfico Piper, zona IIA, quebrada Chala- Distrito de Pullo

Código Color

IRHS_05_07_05_20 IRHS_05_07_05_35 IRHS 05_07_05_12 IRHS_05_07_05_41 IRHS_05_07_05_33 IRHS_05_07_05_28 IRHS 05_07_05_39 IRHS_05_07_05_02 IRHS_05_07_05_032 IRHS_05_07_05_15 IRHS_05_07_05_34 IRHS 05_07_05_04 IRHS_05_07_05_30

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Figura N° 23

Diagrama de Schoeller, zona II, quebrada Chala- Distrito de Pullo

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Figura N° 24

Diagrama de Piper, zona IIB, quebrada Chala- Distrito de Huanuhuanu

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Figura N° 25

Diagrama de Schoeller, zona IIB, quebrada Chala- Distrito de Huanuhuanu

Zona II B- Huanuhuanu

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Figura N° 26 Diagrama de Piper, zona IIC, quebrada Chala- Distrito de Chala

Código Color

IRHS_04_03_07_26

IRHS_04_03_07_30

IRHS_04_03_07_43

IRHS_04_03_07_14

IRHS_04_03_07_21

IRHS_04_03_07_57

IRHS_04_03_07_22

IRHS 04_03_07_45

IRHS 04_03_07_40

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Figura N° 27

Diagrama de Scholeller, zona IIC, quebrada Chala- Distrito de Chala

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8.5 Aptitud de las aguas para el riego

8.5.1 Contenido de Boro

Este elemento químico puede también aparecer en el agua subterránea en muy pequeñas cantidades. La clasificación de las aguas subterráneas para riego según el contenido de boro, se efectuó teniendo como base los rangos presentados en el Cuadro Nº 44.

Cuadro N° 44 Clasificación de las aguas para riego

Clasificación

Boro (ppm)

Total Buena Condicionada No Recomendada

<0.5 ppm (*) 0.50 a 4 ppm (*) >4 ppm (*)

N° Muestra 35 10 1 46

Porcentaje (%) 76.09 21.74 2.17 100.00

(*) Clasificación del reporte de análisis físico químico del agua

8.5.2 Clases de agua para riego según la conductividad eléctrica

Cuadro N° 45 Clasificación del agua para riego según Wilcox

Calidad de Agua Conductividad Eléctrica (dS/m)

Excelente Buena

Permisible Dudosa

Inadecuada

< 0.25 0.25 - 0.85 0.85 - 2.00 2.00 - 3.00

> 3.00

La variación de la C.E (Ver Cuadro N° 45) en las distintas zonas del área en estudio, se detalla a continuación: La conductividad eléctrica en el acuífero en estudio varía de dS/m, y de acuerdo a la clasificación de Wilcox. 8.5.2.1 Zona I:

Se han muestreado 3 pozos en la zona, todos presentan calidad inadecuada (100%).

8.5.2.2 Zona II:

Se han muestreado 124 pozos en la zona, 29 pozos presentan calidad buena (23.39%), 78 pozos presentan calidad permisible.

Ver Cuadros Nº 46 y 47 que muestran las variaciones de la conductividad eléctrica en el acuífero Chala, de acuerdo a la clasificación de Wilcox.

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Cuadro N° 46 Clasificación del agua para riego según Wilcox - acuífero Chala

Acuífero

C.E. Excelente (dS/m)

C.E. Buena (dS/m)

C.E. Permisible (dS/m)

C.E. Dudosa (dS/m)

C.E Inadecuada (dS/m) N° Total

de Muestras

< 0.25 % 0.25 - 0.85

% 0.85 - 2.00

% 2.00 - 3.00

% > 3.00 %

Zona I 0 0 0 0 0 0 0 0 3 100 3

Zona II 0 0 29 23.39 78 62.90 3 2.42 14 11.29 124

Cuadro N° 47

Variación de la conductividad eléctrica y clasificación en el acuífero Chala

Acuífero Sectores Conductividad Eléctrica (dS/m)

Clasificación Wilcox

Valor Mínimo

Valor Máximo

Chala- Zona I Quebrada Huanca 13.60 49.60 Inadecuada

Chala- Zona II

Aguadita, Chala Viejo, Pampa Checo, Tocota, La Pampa, Las Cabañitas, Chajhuille, San Juan del Pozo, San Juan del Pozo, Relave, Huarango, Matarani,

Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquilla y Charpa

0.31 20.27

Buena Permisible

Dudosa Inadecuada

8.6 Potabilidad del agua – Análisis bacteriológico

La potabilidad de las aguas subterráneas del valle en estudio, se ha analizado bajo el aspecto: Análisis bacteriológico Según las normas bacteriológicas, las aguas se califican como buena, sospechosa y deficiente calidad; donde su interpretación puede ser variable dificultando la adopción inmediata de medidas correctivas. Se utiliza a los efectos de aplicación de las normas, a las bacterias coliformes como únicos organismos indicadores de contaminación. Si bien se puede con los métodos modernos identificar cualquier otro patógeno, su investigación no es práctica. El agua destinada a la bebida y uso doméstico no debe transmitir patógenos. Como el indicador bacteriano más numeroso y específico de la contaminación fecal, tanto de origen humano como animal es la Escherichia coli, en las muestras de 100 ml de cualquier agua de bebida no se debe detectar esa bacteria ni organismos coliformes termoresistentes que provienen de aguas residuales, aguas y suelos que han sufrido contaminación fecal, efluentes industriales, materias vegetales y suelos en descomposición. Para el abastecimiento de agua potable, utilizando aguas subterráneas protegidas de gran calidad, se lleva a cabo una serie de operaciones de tratamiento que reducen los agentes patógenos y demás contaminantes a niveles insignificantes, no perjudiciales para la salud.

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Dentro de los microorganismos indicadores de contaminación del agua tenemos a la Escherichia coli, a las bacterias termoresistentes y otras bacterias coliformes, los estreptococos fecales y las esporas de clostridia; las cuales se describen a continuación. Escherichia coli Pertenece a la familia enterobacteriácea, se desarrolla a 44 °C – 45°C en medios complejos, fermenta la lactosa y el manitol liberando ácido y gas. Algunas cepas pueden desarrollarse a 37°C pero no a 44 – 45°C y algunos no liberan gas. La Escherichia coli abunda en las heces de origen humano y animal, se halla en las aguas residuales, en los efluentes tratados y en todas las aguas y suelos naturales que han sufrido una contaminación fecal. Este microorganismo puede existir e incluso proliferar en aguas tropicales que no han sido objeto de contaminación fecal de origen humano. Bacterias coliformes termoresistentes Comprende el género Escherichia y fermenta la lactosa. Estas bacterias pueden proceder también de aguas orgánicamente enriquecidas, como efluentes industriales o de materias vegetales y suelos en descomposición. Las concentraciones de coliformes termoresistentes están en relación directa con las Escherichia coli. Organismos coliformes (total de coliformes) Los organismos del grupo coliforme son buenos indicadores microbianos de la calidad del agua de bebida, debido a que su detección y recuento en el agua son fáciles. Se desarrollan en presencia de sales biliares u otros agentes tensoactivos y fermenta la lactosa a 35 – 37°C produciendo ácido, gas y aldehído en un plazo de 24 a 48 horas. Los organismos coliformes pueden hallarse tanto en las heces como en el medio ambiente (aguas ricas en nutrientes, suelos materias vegetales en descomposición) y también en el agua de bebida con concentraciones de nutrientes relativamente elevadas. Características biológicas del agua subterránea La importancia de los análisis microbiológicos radica en la rápida detección de la contaminación. Estos análisis son microscópicos, tanto cualitativa como cuantitativamente. Los resultados se pueden expresar en mg/l, así como en unidades de área o de volumen, donde la aparición de 300 unidades o más por ml, puede desarrollar malos olores y gustos. Para los parámetros estudiados, para el ECA- categoría 1, E. coli, supera los límites en 9 pruebas realizada, mientras para E. coli supera 12 pruebas realizadas (Ver Cuadro N° 48), para los demás parámetros analizados, se encuentran en ausencia o debajo de los límites detectables.

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Cuadro N° 48 Parámetros microbiológicos

PARAMETROS

Co

lifo

rmes

Ter

mo

tole

ran

tes

En

tero

coco

s F

ecal

es

Esc

her

ich

ia c

oli

Fo

rmas

Par

asit

aria

s*

Gia

rdia

Du

od

enal

is*

Hu

evo

s d

e H

elm

into

s

Sal

mo

nel

la

Vib

rio

ch

ole

rae

UNIDAD NMP/100

mL

NMP/100

mL

NMP/100

mL

Organismos/L

Organismos/L Huevos/L A/P/L A/P/L

IRHS 04-03-09-07 4,5 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS 04-03-09-41 22 4,5 13 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS 04-03-09-44 17 13 7,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-030 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-032 79 11 13 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-20 110 < 1,8 33 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-35 130 49 49 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-15 4,5 4,5 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-41 2,0 7,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-028 33 4,5 13 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-033 79 < 1,8 33 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-02 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-05-07-05-34 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-08-059 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-08-058 11 13 4,5 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-08-57 7,8 2,0 2,0 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-08-056 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-43 4,5 33 2,0 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-14 < 1,8 49 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-28 33 22 13 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-51 11 27 4,5 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-30 33 2,0 17 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-21 700 2,0 330 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-19 2200 70 1300 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

IRHS-04-03-07-32 < 1,8 < 1,8 < 1,8 Ausencia < 1 < 1 Ausencia Ausencia

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8.7 Índice de contaminación

El índice toma en cuenta la concentración del parámetro dividido por su estándar de calidad de agua para tener una referencia de aquellos parámetros que superan las concentraciones de los mismos. Para lo cual se procede a hacer un mapa general en la zona de estudio con aquellos puntos que superen el estándar para cada estándar estudiado.

𝑃 = 𝑃𝑎𝑟á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜

𝐸𝑠𝑡á𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎𝑔𝑢𝑎 (II)

Si P>1 supera el estándar. Si P>n supera hasta n veces su estándar.

En este caso el estándar se considerará Categoría 1 Poblacional A1 y A2 y Categoría 3: Riego de Vegetales y Bebida de Animales según Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM. 8.7.1 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría 3 bebida de animales

En el área de estudio se observa que cinco (05) parámetros incumplen el estándar, para Nitratos, Sulfatos, Cobalto, Mercurio, Magnesio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-17 la que incumple la mayoría de estándares y el Magnesio aquel que sobrepasa los estándares en mayor número de muestras. El elemento que supera más su estándar es el Magnesio, en la muestra IRHS 04-03-07-53, superando su ECA (ECA 3- Bebida de Animales) hasta 8 veces más de lo permitido.

Figura N° 28 Estándar de calidad de agua para bebida de animales

En el Cuadro N° 49, se observa la cantidad de pozos que superan al menos en un estándar la calidad de agua establecida para Bebida de Animales, siendo que en total 6 (19.6%) de los 46 pozos superan los estándares de calidad de agua para bebida de animales. La única muestra que supera el parámetro para el estándar de comparación de Mercurio es la IRHS 04-03-07-40, que supera su estándar 84% más del permitido, el uso actual del pozo es industrial, su fuente es probablemente antrópica ya que no se tienen yacimientos de Mercurio en la zona.

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Cuadro N° 49

Índice de contaminación con categoría 3- Bebida de animales, Pozos que superan el estándar

CODIGO ESTE NORTE

Nitr

atos

Sul

fato

s.

SO

4-2

Cob

alto

(C

o)

Mer

curio

(H

g)

Mag

nesi

o

(Mg)

IRHS 04-03-04-02 576235 8255356 1.18 0.22 0.00 0.01 0.77

IRHS 04-03-07-25 575865 8249159 0.00 2.27 0.00 0.04 6.99

IRHS 04-03-07-50 575522 8254484 0.76 0.34 0.00 0.01 1.11

IRHS 04-03-07-17 577241 8249388 0.03 2.21 1.09 0.01 1.39

IRHS 04-03-07-45 580647 8250081 0.06 0.48 0.02 0.40 0.34

IRHS 04-03-07-40 579018 8247881 0.42 0.96 0.33 1.84 1.09

IRHS 04-03-04-14 576436 8261587 0.67 0.23 0.00 0.01 1.05

IRHS 04-03-09-45 603507 8272176 0.07 2.38 0.00 0.07 7.51

IRHS 04-03-07-53 577091 8249115 0.06 3.11 0.00 0.01 8.13

8.7.2 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría 3 riego de vegetales

En el área de estudio se observa que seis (06) parámetros incumplen el estándar, para Cloruros, Nitratos, Sulfatos, Boro, Cobalto, Mercurio, y Selenio, siendo las muestras IRHS 04-03-07-40 y IRHS 04-03-07-17 los que incumplen la mayoría de estándares y los Cloruros aquellos que sobrepasan los estándares en mayor número de muestras. El elemento que supera más su estándar es el Cl-, en la muestra IRHS 04-03-07-53, siendo una muestra cercana al mar probablemente influenciado por capas de sedimentos salinos - marinos.

Figura N° 29 Índice de contaminación para riego de vegetales

En el Cuadro N° 50, se observa la cantidad de pozos que superan al menos en un estándar la calidad de agua establecida para Bebida de Animales, siendo que en total 13 (28.3%) de los 46 pozos superan los estándares de calidad de agua para riego de vegetales.

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Las muestras que superan el parámetro para el estándar de comparación de Mercurio son las IRHS 04-03-07-40 y la IRHS 04-03-07-45.

Cuadro N° 50 Índice de contaminación con categoría 3 - Bebida de animales, Pozos que superan el estándar

POZOS

PARAMETROS

Clo

ruro

s.

Cl_

Nit

rato

s.

(co

mo

N)

Su

lfat

os.

S

O4_

2

Bo

ro (

B)

Co

bal

to

(Co

)

Mer

curi

o

(Hg

)

Sel

enio

(S

e)

IRHS_04_03_07_22 1.94 0.08 0.89 0.81 0.01 0.05 0.36

IRHS 04_03_04_02 2.00 1.18 0.22 0.70 0.00 0.05 0.80

IRHS 04_03_07_25 32.36 0.00 2.27 3.20 0.02 0.35 0.10

IRHS 04_03_07_50 2.49 0.76 0.34 1.55 0.02 0.05 1.88

IRHS 04_03_07_17 8.76 0.03 2.21 2.26 21.74 0.05 0.19

IRHS 04_03_07_45 1.16 0.06 0.48 0.95 0.34 3.96 0.76

IRHS 04_03_07_40 6.02 0.42 0.96 1.54 6.52 18.40 0.39

IRHS 04_03_04_14 2.15 0.67 0.23 0.86 0.01 0.05 1.13

IRHS 04_03_08_95 1.27 0.17 0.11 0.73 0.00 0.05 0.48

IRHS_04_03_08_01 1.19 0.08 0.61 0.41 0.00 0.05 0.03

IRHS 04_03_09_22 0.38 0.01 0.32 0.15 1.82 0.05 0.07

IRHS 04_03_09_45 33.81 0.07 2.38 2.75 0.00 0.65 0.21

IRHS 04_03_07_53 43.48 0.06 3.11 4.75 0.00 0.05 0.13

8.7.3 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría A1

En el área de estudio se observa que once (11) parámetros incumplen el estándar, para CN total, Fósforo, Cloruros, Nitratos, Sulfatos, Arsénico, Boro, Hierro, Mercurio, Molibdeno y Uranio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-50 la que incumple la mayoría de estándares y Sulfatos aquellos que sobrepasan los estándares en mayor número de muestras. El elemento que supera más su estándar es el Magnesio, en la muestra IRHS 04-03-07-53. Ver Figura N° 30.

Figura N° 30 Índice de calidad para uso poblacional

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En el Cuadro N° 51, se observa la cantidad de pozos que superan al menos en un estándar la calidad de agua establecida para la Categoría A1, siendo que en total 13 (69.6%) de los 46 pozos superan los estándares de calidad de agua para riego de vegetales. Las muestras que superan el parámetro para el estándar de comparación de Mercurio son las IRHS 04-03-07-40 y la IRHS 04-03-07-45, que superan 3 y 18 veces más su estándar permitido, ambos de uso industrial.

Cuadro N° 51 Índice de calidad con categoría A1- Poblacional, Pozos que superan el estándar

POZOS

PARAMETROS

Cia

nu

ro T

ota

l

sfo

ro

Clo

ruro

s. C

l-

Nit

rato

s. N

O3-

Su

lfat

os.

SO

4-

2

Ars

énic

o (

As)

Bo

ro (

B)

Hie

rro

(F

e)

Mer

curi

o (

Hg

)

Mo

libd

eno

(Mo

)

Ura

nio

(U

)

IRHS 04_03_09_30 0.01 0.48 0.07 0.01 0.12 1.70 0.02 0.55 0.05 0.02 1.29

IRHS 04_03_09_07 0.01 0.43 0.20 0.08 0.39 0.47 0.04 0.62 0.05 0.07 1.35

IRHS 04_03_09_41 0.01 0.84 0.20 0.15 0.34 2.18 0.04 0.28 0.05 0.08 2.07

IRHS 04_03_09_44 0.01 0.40 0.17 0.13 0.38 1.34 0.04 0.38 0.05 0.05 1.20

IRHS_04_03_07_22 0.01 0.10 3.88 0.15 3.57 0.58 0.34 0.39 0.05 0.12 1.20

IRHS_04_03_07_57 0.01 0.10 1.00 0.04 1.37 0.67 0.16 1.29 0.05 0.09 0.46

IRHS 04_03_04_02 0.01 0.10 3.99 2.35 0.88 0.48 0.29 0.11 0.05 0.06 0.27

IRHS 04_03_07_25 0.01 0.60 64.72 0.00 9.06 0.43 1.33 0.35 0.35 0.04 0.30

IRHS 04_03_07_50 0.01 1.41 4.99 1.52 1.37 0.30 0.65 1.94 0.05 0.04 0.82

IRHS 04_03_07_17 0.94 0.00 17.52 0.05 8.83 0.23 0.94 0.23 0.05 2.44 1.52

IRHS 04_03_07_45 0.67 0.10 2.33 0.11 1.92 0.72 0.40 1.00 3.96 0.24 1.38

IRHS 04_03_07_40 2.24 0.10 12.04 0.83 3.83 0.67 0.64 1.01 18.40 0.17 0.90

IRHS 04_03_04_14 0.01 1.18 4.30 1.34 0.91 0.50 0.36 0.49 0.05 0.04 0.23

IRHS 04_03_04_09 0.01 0.10 0.59 0.10 1.70 0.14 0.15 0.20 0.05 0.14 0.68

IRHS 04_03_08_95 0.01 0.10 2.54 0.34 0.45 1.57 0.31 0.54 0.05 0.04 0.27

IRHS 04_03_08_96 0.01 0.10 0.20 0.11 0.78 0.09 0.10 2.29 0.05 0.14 0.59

IRHS_04_03_08_14 0.01 0.93 0.59 0.17 1.24 0.15 0.15 2.40 0.05 0.22 0.82

IRHS_04_03_08_55 0.01 0.10 1.01 0.08 2.67 0.05 0.16 0.13 0.05 0.15 1.10

IRHS_04_03_08_07 0.01 0.10 0.90 0.00 2.45 0.13 0.18 0.64 0.05 0.20 0.48

IRHS_04_03_08_01 0.01 0.10 2.38 0.15 2.45 0.15 0.17 0.57 0.05 0.23 0.42

IRHS_04_03_08_84 0.01 0.10 1.17 0.17 2.30 0.14 0.14 0.05 0.05 0.22 0.39

IRHS_04_03_08_100 0.01 0.10 0.69 0.06 1.90 0.09 0.12 0.12 0.05 0.11 1.11

IRHS_04_03_07_43 0.01 0.10 0.32 0.11 0.60 0.21 0.06 1.79 0.05 0.09 0.49

IRHS_04_03_07_21 0.01 0.10 0.98 0.36 1.12 0.36 0.09 0.08 0.05 0.07 0.91

IRHS 05_07_05_39 0.01 0.10 0.22 0.05 0.76 0.13 0.05 0.21 0.05 0.12 0.33

IRHS 05_07_05_04 0.01 0.82 0.21 0.22 1.06 0.21 0.06 1.10 0.05 0.11 0.28

IRHS 04_03_09_22 0.33 0.10 0.76 0.02 1.28 0.36 0.06 0.18 0.05 0.10 0.43

IRHS 04_03_09_32 0.01 0.90 0.11 0.08 0.19 1.21 0.05 1.40 0.05 0.04 0.49

IRHS 04_03_09_19 0.01 0.10 0.35 0.14 0.78 0.29 0.05 0.05 0.05 0.08 0.98

IRHS 04_03_09_45 0.01 0.94 67.62 0.14 9.52 0.23 1.15 0.59 0.65 0.04 0.41

IRHS 04_03_07_53 0.01 0.84 86.96 0.12 12.42 0.39 1.98 0.47 0.05 0.19 0.19

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8.7.4 Índice de calidad de agua aplicado a ECA – Categoría A2

En el área de estudio se observa que cinco (05) parámetros incumplen el estándar, para Nitratos, Sulfatos, Cobalto, Mercurio, Magnesio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-17 la que incumple la mayoría de estándares y el Magnesio aquel que sobrepasa los estándares en mayor número de muestras. El elemento que supera más su estándar es el Magnesio, en la muestra IRHS 04-03-07-53, superando su ECA (ECA 3- Bebida de Animales) hasta 8 veces más de lo permitido. Ver Figura N° 31.

Figura N° 31 Índice de contaminación para uso poblacional

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Cuadro N° 52 Índice de contaminación con categoría 3- Bebida de animales, Pozos que superan el estándar

POZOS

PARAMETROS

Clo

ruro

s. C

l-

Nitr

atos

. NO

3-

Sul

fato

s. S

O4-

2

Ars

énic

o (A

s)

Bor

o (B

)

Mer

curio

(H

g)

Ura

nio

(U)

IRHS 04_03_09_30 0.07 0.01 0.06 1.70 0.02 0.03 1.29

IRHS 04_03_09_07 0.20 0.08 0.19 0.47 0.04 0.03 1.35

IRHS 04_03_09_41 0.20 0.15 0.17 2.18 0.04 0.03 2.07

IRHS 04_03_09_44 0.17 0.13 0.19 1.34 0.04 0.03 1.20

IRHS_04_03_07_22 3.88 0.15 1.78 0.58 0.34 0.03 1.20

IRHS_04_03_07_57 1.00 0.04 0.68 0.67 0.16 0.03 0.46

IRHS 04_03_04_02 3.99 2.35 0.44 0.48 0.29 0.03 0.27

IRHS 04_03_07_25 64.72 0.00 4.53 0.43 1.33 0.18 0.30

IRHS 04_03_07_50 4.99 1.52 0.69 0.30 0.65 0.03 0.82

IRHS 04_03_07_17 17.52 0.05 4.41 0.23 0.94 0.03 1.52

IRHS 04_03_07_45 2.33 0.11 0.96 0.72 0.40 1.98 1.38

IRHS 04_03_07_40 12.04 0.83 1.91 0.67 0.64 9.20 0.90

IRHS 04_03_04_14 4.30 1.34 0.46 0.50 0.36 0.03 0.23

IRHS 04_03_08_95 2.54 0.34 0.23 1.57 0.31 0.03 0.27

IRHS_04_03_08_55 1.01 0.08 1.34 0.05 0.16 0.03 1.10

IRHS_04_03_08_07 0.90 0.00 1.23 0.13 0.18 0.03 0.48

IRHS_04_03_08_01 2.38 0.15 1.22 0.15 0.17 0.03 0.42

IRHS_04_03_08_84 1.17 0.17 1.15 0.14 0.14 0.03 0.39

IRHS_04_03_08_100 0.69 0.06 0.95 0.09 0.12 0.03 1.11

IRHS 04_03_09_32 0.11 0.08 0.09 1.21 0.05 0.03 0.49

IRHS 04_03_09_19 0.35 0.14 0.39 0.29 0.05 0.03 0.98

IRHS 04_03_09_45 67.62 0.14 4.76 0.23 1.15 0.33 0.41

IRHS 04_03_07_53 86.96 0.12 6.21 0.39 1.98 0.03 0.19

8.8 Resultados hidrogeoquímicos en cochas

Para el siguiente trabajo se consideró también las cochas con características adecuadas dentro de la delimitación del acuífero, utilizando los mismos valores de pozos para determinar el grado de mineralización del agua. 8.8.1 Conductividad eléctrica (C.E) de Cochas

La conductividad eléctrica de las cochas inventariadas en el área de estudio varía entre 0.66 mmhos/cm (Distrito Pullo – Cocha 02) y 6.77 mmhos/cm (Distrito Cháparra – Cocha 77), valores que representan a aguas de baja a alta mineralización, encontrándose puntualmente valores de hasta 13.60 mmhos/cm, que representan aguas de excesiva mineralización (muy salobres), tal como se indica por distrito político a continuación:

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8.8.1.1 Distrito Atiquipa

En este Distrito, la conductividad eléctrica de las Cochas, fluctúa de 2.37 a 3.77 mmhos/cm, valores que corresponden a aguas mineralizadas (saladas). Asimismo, se encontró el valor puntual de 4.68 mmhos/cm (aguas muy salobres).

8.8.1.2 Distrito Chala La conductividad eléctrica de las Cochas en este distrito fluctúa entre 2.67 mmhos/cm a 2.97 mmhos/cm correspondiendo a aguas de alta salinidad.

8.8.1.3 Distrito Cháparra En este distrito los valores de conductividad eléctrica de las Cochas inventariadas corresponden a aguas de baja a excesiva salinidad (0.90 a 6.77 mmhos/cm).

8.8.1.4 Distrito Huanuhuanu En este Distrito la conductividad eléctrica de las Cochas censadas, fluctúan de 0.97 a 1.74 mmhos/cm, valores que corresponden a aguas de mediana a ligera mineralización.

8.8.1.5 Distrito Pullo La conductividad eléctrica de las Cochas inventariadas en este distrito fluctúa entre 0.66 mmhos/cm a 0.80 mmhos/cm correspondiendo a aguas de baja a media salinidad.

Fotografía N° 27 Modo de transportar las muestras hacia el laboratorio contratado quienes realizaron la toma de valores

químicos – bacteriológicos – acuífero chala

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8.8.2 pH de Cochas De los resultados obtenidos en campo, respecto al pH en las cochas inventariadas, indican que fluctúan entre 6.9 y 8.6, valores que representan aguas que varían de ácidas a alcalinas, respectivamente. A continuación, se describe por distritos: 8.8.2.1 Distrito Atiquipa

En este Distrito el pH, fluctúa de 7.5 (Cocha 03) a 8.6 (Cocha 02), valores que corresponden a aguas de mediana a alta alcalinas.

8.8.2.2 Distrito Chala En este Distrito el pH, fluctúa de 8.2 (Cocha 01) a 8.3 (Cocha 03), valores que corresponden a aguas medianamente alcalinas.

8.8.2.3 Distrito Cháparra En este Distrito el pH, fluctúa de 6.9 (Cocha 28) a 8.1 (Cocha 59), valores que corresponden a aguas medianamente acidas a alcalinas.

8.8.2.4 Distrito Huanuhuanu En este Distrito el pH, fluctúa de 7.1 (Cocha 01) a 7.5 (Cocha 02), valores que corresponden a aguas medianamente alcalinas.

8.8.2.5 Distrito Pullo En este Distrito el pH, fluctúa de 7.1 (Cocha 02) a 7.6 (Cocha 03), valores que corresponden a aguas medianamente alcalinas.

En el Cuadro N° 53, se muestra el resumen de los valores de pH de las cochas inventariadas en el área de estudio, por distritos.

Cuadro N° 53 Clases de agua según el pH de cochas, acuífero Chala

Distrito pH Clasificación

Atiquipa 7.5 – 8.6 Mediana a alta alcalinidad

Chala 8.2 – 8.3 Medianamente alcalinas

Cháparra 6.9 – 8.1 Medianamente ácidas a medianamente alcalinas

Huanuhuanu 7.1 – 7.5 Medianamente alcalinas

Pullo 7.1 – 7.6 Medianamente alcalinas

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8.8.3 Sólidos totales disueltos (STD)

El total de sólidos disueltos representa la concentración total de sales disueltas en el agua. En el área de estudio, respecto a las cochas inventariadas, los valores de STD fluctúan entre 335 ppt (Cocha 02 – Distrito Pullo) a 7904 ppt (Cocha 79 – Distrito Cháparra), los mismos que se indican en el Cuadro N° 54.

Cuadro N° 54 STD de Cochas - acuífero Chala

Distrito STD

Atiquipa 1376 – 2712

Chala 1541 – 6194

Cháparra 456 – 7904

Huanuhuanu 406 – 887

Pullo 335 - 408

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9.0 CONDICIONES HIDROGEOLÓGICAS

9.1 Condiciones hidrogeológicas del acuífero

El estudio hidrogeológico ha permitido definir que en el acuífero Chala, no toda el agua almacenada es de buena calidad, en ese sentido se ha ubicado áreas con buenas, regulares, malas y pésimas condiciones hidrogeológicas, en el primer caso (buenas) corresponde a depósitos conformado mayormente por clastos de tamaño medio con inclusiones de clastos gruesos, permeables y saturados con agua poca o nada mineralizada, las regulares; son depósitos de permeabilidad media a baja y/o las aguas presentan cierta mineralización, malas; son depósitos sueltos, muy baja permeabilidad (clastos muy finos y/o aguas almacenadas que se encuentran mineralizadas) y las pésimas son depósitos conformado por capas nada permeable y/o con capas saturadas con agua muy mineralizada. Las condiciones hidrogeológicas del acuífero Chala, basándose principalmente en la geología (litología de los componentes), sus condiciones geoeléctricas, hidrogeoquímica e hidráulicas, se describen a continuación: Regulares condiciones, sectores que presentan depósitos de permeabilidad de media a baja y/o las aguas presentan cierta mineralización, se ubican puntualmente en los sectores Huarango, Lucrani y Tarapampa. Asimismo, existen sectores en donde decrece la calidad con resistividades de 20 a 30 Ohm.m como en los sectores Carmona, Sulcacha, Tocsi, San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa. Malas condiciones, sectores que presentan depósitos sueltos, de muy baja permeabilidad (capas de clastos muy finos y/o aguas almacenadas que se encuentran mineralizadas). Estos sectores son Campamento, Pampa Blanca, Indio Muerto, Sulcacha Grande, Agcochiuche, Tocata, Las Cabañitas, Chacjulle, Totoral, Cuatro Cercos, El Pozo, Aranjuez, Mollehuaca, Aichune y Tarapampa Pésimas condiciones, sectores que presentan depósitos conformado por capas nada permeable y/o con capas saturadas con agua muy mineralizada. Abarca la parte baja del valle, desde la línea litoral hasta el SEV N°80, comprendiendo los sectores Indio Muerto, Parara, Chorrillos, Josefita, Pueblo Viejo, Herederos Zuñiga y Chala Viejo. Ver Cuadro N° 55.

Cuadro N° 55 Resumen de las condiciones hidrogeológicas, acuífero Chala

Distritos Sectores

Buena Regular Mala Pésima

Chala - - Pampa Blanca

Indio Muerto, Parara, Chorrillos, Josefita, Pueblo Viejo, Herederos Zuñiga y Chala Viejo.

Huanuhuanu - Carmona, Sulcacha y Tocsi

Campamento, Indio Muerto, Sulcacha Grande, Agochiuche, Tocata, Las Cabañitas, Chacjuille, Totoral y Cuatro Cerros

-

Pullo -

San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa

- -

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10.0 RESERVAS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

10.1 Reservas totales

Capítulo importante en todo estudio hidrogeológico es estimar o determinar el volumen de agua que almacena el reservorio acuífero, para lo cual los resultados de la investigación geofísica y los resultados de las características hidráulicas de los componentes del subsuelo permitirán estimar la disponibilidad hídrica subterránea y sus posibilidades de explotación. Con el propósito de precisar la determinación de las reservas totales de agua de los acuíferos, éstos fueron discretizados en mallas poligonales de 100 m de lado. El cálculo para estimar el volumen de agua almacenada se ha realizado para cada una de ellas. Cada malla cuadrada tiene los siguientes datos: - Espesor del acuífero (calculados en base a la prospección geofísica). - Profundidad promedio del nivel estático (mapa de isoprofundidad). - Superficie o área de la grilla. - Coeficiente de almacenamiento. Para el cálculo de las reservas se utilizó la siguiente expresión.

Rt = Ac x ec x s Donde:

Rt = Reservas totales del acuífero en m3.

Ac = Área de cada malla en m2. ec = Espesor promedio del acuífero saturado de cada malla en m. s = Coeficiente de almacenamiento

La Reserva Total de agua almacenada se estima en el presente estudio se muestra en el cuadro N° 56.

Cuadro N° 56 Reservas totales almacenadas

Acuífero N° Mallas Área (m2) Reserva Total (m3)

Chala 3486 100*100 41,945.75

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MODELAMIENTO NUMÉRICO

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11.0 MODELO NUMÉRICO DEL ACUÍFERO CHALA

11.1 Introducción

En el presente estudio se describe la naturaleza física del flujo de las aguas subterráneas dentro de la estructura conceptual hidrogeológica del área de estudio del acuífero Chala mediante un modelo numérico en régimen estacionario. La geología del valle del río Chala se define principalmente en dos grupos: basamento rocoso (pre cuaternario) y aluvial cuaternario encontrándose matrices arcillosas en las gravas y arenas antiguas, y bajas o ausentes en depósitos recientes y superiores. El aluvial cuaternario está formado por acumulaciones clásticas, que se encuentran constituidos por: arenas, arcillas, limos, gravas y conglomerados entremezclados en diferentes proporciones, y depositados bajo condiciones variables. Los depósitos geológicos de esta clase se ubican a lo largo del fondo y laderas del valle Chala; formando el relleno del cauce y terrazas de extensiones y espesores variables. Así mismo, los sedimentos que conforman la llanura están clasificados como cantos, gravas y arcillo-limosos; los cantos tienen formas sub redondeadas a redondeadas y son de composición variada. La principal fuente de la recarga natural de las aguas subterráneas está dada por la infiltración de los campos cultivados, las áreas urbanas (pérdidas en el sistema de agua y desagüe), la recarga natural del cauce del rio y cursos naturales existentes en el valle. Las fuentes de extracción del sistema en el área de estudio corresponden principalmente a los pozos de extracción de terceros. Los valores de la permeabilidad del acuífero varían espacialmente dentro del área de estudio, las mismas que se muestran en un mapa de permeabilidades.

11.2 Selección del código para el modelamiento numérico El código de modelamiento es el programa que contiene los algoritmos para resolver numéricamente el modelo, muchos de ellos disponen de interfaces gráficas de usuario (GUI) para el pre-procesamiento, traducción a MODFLOW-USGS y post procesamiento de la información del modelamiento. Existen dos grandes grupos de métodos numéricos, el método de las Diferencias Finitas (DF) y el método de los Elementos Finitos (EF). La selección del método numérico condiciona en gran medida la geometría de los elementos (triángulos y rectángulos) que forma la malla. Se podría decir que en general el esquema de las Diferencias Finitas conlleva mallas rígidas formadas por rectángulos, mientras que la discretización de los Elementos Finitos es totalmente arbitraria. De todas formas, la selección del método numérico es subjetiva y cada uno de los métodos tiene ventajas y desventajas. Los de DF tienen una interpretación física sencilla (balance de masa de los elementos), una entrada de datos cómoda y están tradicionalmente muy bien documentados. Sin embargo, la rigidez de la malla no permite un buen ajuste a contornos con geometrías complejas. Por el contrario, los de EF se pueden ajustar perfectamente al contorno, pero su interpretación física es difícil debido a una mayor complejidad del desarrollo matemático. Para el caso de este estudio se empleará el método de las diferencias finitas (DF).

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11.2.1 Selección del software para el modelamiento

El software a emplear para el modelamiento numérico es ModelMuse 4.1.0.0. ModelMuse, del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), es un software desarrollado para resolver desde simples hasta complicados problemas de aguas subterráneas, incluyendo la conducción del agua hacia múltiples sistemas de bombeo y sistemas de drenaje desde los más simples hasta combinaciones con pozos. El paquete computacional permite reconstruir los niveles piezométricos y las líneas de corriente, transformaciones químicas a lo largo de las líneas de corriente, etc. Este paquete contiene una interface gráfica muy avanzada de pre-proceso, ejecución MODFLOW y post-proceso. ModelMuse es un software avanzado y versátil en la modelación de aguas subterráneas en el mercado. Las aplicaciones de ModelMuse se dan en las aguas subterráneas con soluciones en diferencias finitas en un modelo tridimensional. Este modelo estudia la hidrogeología, la descripción y predicción de la conducta de los sistemas de los acuíferos que en los últimos años han aumentado significativamente. Cabe mencionar que existen interfaces gráficas de usuario (GUI) comerciales en diferencias finitas tales como GMS, Groundwater Vistas, Visual MODFLOW Classic, Visual MODFLOW Flex, Processing MODFLOW entre otros. Las interfaces gráficas tienen leves diferencias entre cada una, pero la diferencia más sustancial con la elegida es su libre acceso (sin costo). Las versiones actuales son MODFLOW-2000, MODFLOW-2005 y MODFLOW-6 pueden simular los efectos de pozos, ríos, drenajes, carga-dependiente, límites, recarga, evapotranspiración, entre otros. Desde la primera publicación de MODFLOW, los diferentes códigos y paquetes (Packages) se han desarrollado por numerosos investigadores. Estos Paquetes, hoy en día siguen en desarrollo continuo. El seguimiento de partículas de agua es una forma de modelamiento y evalúa la trayectoria del movimiento del agua subterránea.

11.3 Fundamentos teóricos El modelado matemático que realiza el programa se basa en la ecuación que describe el movimiento del agua subterránea de densidad constante en un medio poroso:

𝜕

𝜕𝑥(𝐾𝑥

𝜕ℎ

𝜕𝑥) +

𝜕

𝜕𝑦(𝐾𝑦

𝜕ℎ

𝜕𝑦) +

𝜕

𝜕𝑧(𝐾𝑧

𝜕ℎ

𝜕𝑧) ± 𝐹 = 𝑆𝑆

𝜕ℎ

𝜕𝑡

Donde: Kx, Ky y Kz : Es la conductividad hidráulica saturada a lo largo de los ejes coordenados

x, y, z, que son ortogonales entre sí. [L/T]. h : Nivel piezométrico [L]. F : Flujo específico que representa los fuentes y sumideros que interactúan en el sistema (ríos, pozos, evaporación, recarga, etc.) [T-1]. Ss : Almacenamiento específico del material poroso [L-1] en caso de un acuífero confinado, y rendimiento específico para un acuífero libre t : Tiempo [T]. Esta ecuación describe el flujo del agua subterránea bajo condiciones hidrodinámicas en un medio heterogéneo y anisotrópico, donde los ejes principales de conductividad hidráulica están alineados con la dirección de los ejes coordenados. Junto con las especificaciones de flujo o nivel piezométrico en los bordes del sistema y las especificaciones del nivel piezométrico inicial, constituye la representación matemática del sistema de flujo subterráneo.

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MODFLOW resuelve la ecuación anterior en derivadas parciales por medio del método de diferencias finitas, que es un método de aproximación, donde el sistema continuo es reemplazado por un sistema discreto de puntos en el espacio y en el tiempo, y las derivadas parciales son reemplazadas por términos calculados a partir de la diferencia del nivel piezométrico entre estos puntos. El proceso determina un sistema de n ecuaciones algebraicas lineales simultáneas con n incógnitas, la solución de cada una de estas ecuaciones determina el nivel piezométrico en cada punto en un tiempo específico. El conjunto de estos valores constituye una aproximación de la distribución del nivel piezométrico en el tiempo que podría constituir una solución analítica de la ecuación de flujo en derivadas parciales. La ecuación en diferencias finitas del flujo de agua subterránea surge de la aplicación de la ecuación de continuidad, la suma de todos los flujos entrantes o salientes de la celda debe ser igual a la variación del almacenamiento de la celda. El código MODFLOW utiliza métodos iterativos para obtener la solución del sistema de ecuaciones de diferencias finitas para el final de cada Δt considerado. Estos métodos calculan el valor del nivel piezométrico para el final del Δt, comenzando el proceso con un valor asignado arbitrariamente que luego es modificado por el proceso de cálculo, de tal manera que el nuevo valor se aproxima mejor al sistema de ecuaciones. Se repite nuevamente el proceso, pero en esta ocasión se considera como valor inicial al valor obtenido en el primer proceso. El procedimiento de cálculo se repite sucesivamente produciendo en cada ocasión un valor cada vez más cercano a satisfacer el sistema de ecuaciones. Las iteraciones se detienen cuando los cambios producidos en el nivel piezométrico calculado por el programa sean menores a una tolerancia dada por el usuario, o “criterio de convergencia”, sin embargo, existe otro parámetro de control que debe ser seleccionado, el número de iteraciones, de tal forma que si el proceso de cálculo sobrepasa este número de iteraciones y el cálculo no ha convergido, el programa se detiene dando un mensaje de error. La convergencia de las iteraciones depende de dos criterios, del cambio del nivel piezométrico y del balance del sistema.

11.4 Descripción del dominio del acuífero 11.4.1 Discretización del sistema

La discretización del acuífero en celdas de diferencias finitas ha sido realizada empleando mallas cuadradas Δx = 30 m y Δy = 30 m, habiéndose discretizado el sistema acuífero mediante 1337 filas y 982 columnas, con un total de 23295 celdas que cubren aproximadamente 21 km2 de superficie correspondientes al acuífero Chala. El acuífero discretizado se muestra en la Figura N° 32. Cabe destacar que las celdas periféricas fueron desactivadas para mejorar la convergencia del modelo. Dentro del acuífero existen algunos afloramientos rocosos los mismos que fueron también conceptualizados como “impermeables” y en el modelo numérico son zonas de no flujo.

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Figura N° 32

Discretización del dominio del acuífero

11.5 Unidades

Las unidades empleadas para las variables del modelo se muestran en el cuadro N° 57.

Cuadro N° 57 Unidades utilizadas en el modelo

Variable Unidad

Longitud m

Conductividad hidráulica m/d

Recarga m/d

Pozos de extracción m3/d

Tiempo días

11.6 Número de capas y tipo de acuífero

El modelo de flujo del agua subterráneo ha sido discretizado verticalmente en un solo estrato de espesor variable. Dividirlo en más capas no sería conveniente debido a la alta variabilidad de la potencia del acuífero, lo que generaría celdas de espesor muy pequeño con ausencia de nivel de aguas subterráneas a profundidades cercanas a la superficie lo cual generaría problemas de convergencia en el modelo. En la Figura N° 33, se muestra algunas secciones donde se puede ver el espesor del acuífero, la línea horizontal en los cortes indica una elevación de 0 msnm.

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Figura N° 33 Vista en planta y perfiles (cortes) del modelo de una capa

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11.7 Parámetros de entrada del modelo

11.7.1 Conductividad Hidráulica

En la Figura N° 34, se presenta el mapa de permeabilidades utilizada en el modelo, la misma que fue calibrada a partir de las pruebas de campo realizadas.

Figura N° 34

Asignación de la conductividad hidráulica horizontal (m/d) para el modelo numérico En la figura se puede apreciar que existen zonas de elevada conductividad, ubicadas en la parte central del modelo. El área estudiada cuenta con una conductividad hidráulica media o moderada, con una media geométrica de 1.5 m/d, clasificándose como un acuífero regular (desde el punto de vista hidrodinámico). 11.7.2 Cargas iniciales

Las cargas iniciales se establecieron a partir de las condiciones de borde para las zonas de carga conocida y para el cálculo en las zonas donde no se conoce las cargas hidráulicas, se comienza tomando a la superficie del suelo como carga hidráulica inicial, que luego se ajustara a una carga hidráulica calculada terminado el proceso de modelamiento.

11.7.3 Basamento del acuífero El mapa del basamento indica que el fondo del basamento rocoso posee una forma muy irregular, observándose la mayor profundidad en la zona central y de desembocadura al mar, con un valor de 35 m. Ver Figuras N°s 35 y 36.

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Figura N° 35

Mapa de profundidad del basamento utilizado en el modelo numérico

Figura N° 36 Mapa de superficie del basamento utilizado en el modelo numérico

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En la zona media del acuífero, se observa que los valores de profundidad del basamento rocoso están en el orden de los 50 metros de profundidad en la parte central del valle, disminuyendo gradualmente hacia los márgenes correspondientes a los límites del acuífero.

11.8 Condiciones de borde Se ha identificado tres tipos de condiciones de borde, la condición de borde tipo I (cargas especificadas) constituido por el mar, la condición de borde tipo II (flujo) constituido por los pozos de extracción, la recarga neta producto de la infiltración por riego, y la condición de borde tipo III (flujo dependiente de la carga hidráulica y flujo), las cuales están definidas como el curso del río. Ver Figura N° 37. 11.8.1 Carga Constante

Una condición de frontera del tipo I o de carga constante simula una fuente de agua “infinita” que determina el nivel de agua subterránea en las celdas donde son simuladas. En nuestro caso la fuente de agua “infinita” es el mar. La carga constante ha sido simulada en la cota 0 msnm en toda la franja costera del acuífero.

11.8.2 Ríos y quebradas Una condición de borde tipo III del paquete General heads simula la interacción del río con el sistema acuífero permitiendo obtener los valores de los volúmenes de agua que ingresan o salen del acuífero. En nuestro caso el río analizado corresponde al tramo del río Chala y sus tributarios y bifurcaciones que recorre el acuífero en estudio. Las variables que requiere el programa para simular esta condición de frontera son la carga de agua sobre el río, la cota del lecho del río y la conductancia.

11.8.3 Pozos de extracción Una condición de borde tipo II o pozos permite simular la extracción del agua subterránea en el área de estudio.

11.8.4 Drenes Una condición de borde tipo III del paquete Drain simula la interacción del dren con el sistema acuífero permitiendo obtener los valores de los volúmenes de agua que salen del acuífero. En nuestro caso para el río analizado se identifican tributarios o bifurcaciones que recorre el acuífero en estudio. Las variables que requiere el programa para simular esta condición de frontera son la cota del lecho del dren y la conductancia.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Figura N° 37

Condición de borde empleado en el modelo numérico

11.8.5 Pozos de Observación Para poder comparar los resultados del modelo con la realidad se utilizan mediciones del nivel de agua en los piezómetros instalados en el área de estudio. Para la calibración del modelo en régimen transitorio se cuenta con información de 27 puntos de observación, los mismos que se muestran en la Figura N° 38.

Figura N° 38 Pozos de observación utilizados en el modelo en régimen estacionario

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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11.9 Calibración del modelo en régimen estacionario

El proceso de calibración del modelo en régimen estacionario se refiere al ajuste que demuestre que el modelo es capaz de reproducir niveles medidos en campo. Para ello la calibración se llevó a cabo encontrando parámetros, condiciones de frontera y caudales de extracción que produzcan cargas hidráulicas cuyos niveles concuerden con los medidos en campo dentro de un rango de error permisible. 11.9.1 Parámetros calibrados

El proceso de calibración se inicia con el ingreso de los variables de entrada tales como la estructura y unidades hidrogeológicas del acuífero, las diferentes fuentes y sumideros (cargas constantes, flujos puntuales, flujos distribuidos, recargas, pozos de extracción, ríos, quebradas y drenes) del sistema. Para la calibración por ensayo y error se aproximaron a los valores de los parámetros que inicialmente fueron asignados a la malla del modelo y posteriormente ajustados en corridas secuenciales del modelo para igualar los niveles simulados con los valores observados. Previo a la calibración los datos conocidos con alto grado de certidumbre son recopilados. Esto proviene de los niveles en pozos de observación y de los parámetros hidrogeológicos de las pruebas de bombeo.

11.10 Calibración en régimen estacionario

Se ha utilizado la base de datos de los registros piezométricos de los pozos de observación facilitados por la DCERH de la ANA. Para ello se contrasto los niveles piezométricos registrados versus los simulados por el programa MODFLOW hasta lograr un ajuste de calibración consistente en la piezometría y el balance de agua para un caudal de extracción constante. La consistencia de la calibración se ha validado mediante el ajuste entre los potenciales observados y los calculados por el software en régimen estacionario, para cada uno de los pozos de observación seleccionados. Se efectuaron corridas hasta obtener valores cuya diferencia es de un error permisible, menor al 0.5%. Los resultados obtenidos en la calibración del modelo entregaron una zonificación de los parámetros hidráulicos subterráneos consistente con la información estratigráfica, obteniéndose un adecuado nivel de ajuste entre los niveles de la napa observada y modelada para los errores estimados estándar en el sistema durante la calibración. Los efectos de la variación del error del nivel de la carga hidráulica fueron obtenidos y se muestran en las siguientes figuras, donde se presentan el Error Medio, Error Medio Absoluto, Residual Medio Cuadrático, obteniéndose hasta llegar a un RMS normalizado menor al 10%. El promedio de las diferencias entre los niveles calculados y los niveles observados es el usado para cuantificar el error promedio en la calibración. El objetivo de la calibración es minimizar este error, llamado criterio de calibración. Existen varias formas de expresar la diferencia entre los niveles observados y calculados, estas estadísticas las desarrollaremos a continuación. 11.10.1 Residual de la calibración

El residual de calibración (Ri) está definido como la diferencia entre el resultado calculado (Xcal) y el resultado observado (Xobs) de una selección de puntos in (como se muestra en la siguiente ecuación):

𝑅𝑖 = 𝑋𝑐𝑎𝑙 − 𝑋𝑜𝑏𝑠 El residual máximo y mínimo del conjunto de datos también debe ser reportado.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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11.10.2 Residual Medio

El residual medio (�̅�) es una medida del promedio del valor del residual.

�̅� =1

𝑛∑ 𝑅𝑖

𝑛

𝑖=1

Note que aquí puede haber casos donde los valores son sobre-calculados y sub-calculados empaten y produzcan un residual medio cercano a cero. Esto puede dar una falsa interpretación del modelo de calibración. El residual medio nunca debe ser usado para medir por el mismo un ajuste entre los resultados calculados y observados.

11.10.3 Residual medio absoluto Es similar al residual medio excepto que esto es una medida del promedio absoluto del residual.

|�̅�| =1

𝑛∑|𝑅𝑖|

𝑛

𝑖=1

El residual medio absoluto mide la magnitud promedio de los residuales, y por ello provee un mejor indicador de calibración que el residual medio.

11.10.4 Error estándar del estimado (SEE) Es una medida de la variabilidad del residual alrededor de valores expectados del residual, y es expresado por:

𝑆𝐸𝐸 = √1

𝑛−1∑ (𝑅𝑖 − �̅�)2𝑛

𝑖=1

𝑛

11.10.5 Raíz media cuadrática (RMS) Está definida por la siguiente ecuación.

𝑅𝑀𝑆 = √1

𝑛∑ 𝑅𝑖

2

𝑛

𝑖=1

11.10.6 Raíz media cuadrática normalizada (Normalized RMS)

Viene a ser la raíz media cuadrática dividida por la máxima diferencia en los valores de la carga observada, esta expresada por:

𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑒𝑑 𝑅𝑀𝑆 =𝑅𝑀𝑆

(𝑋𝑜𝑏𝑠)𝑚𝑎𝑥 − (𝑋𝑜𝑏𝑠)𝑚𝑖𝑛

La raíz media cuadrática normalizada es expresada como un porcentaje, y es una más representativa medida del ajuste que la RMS estándar, como esta cuenta la escala del potencial rango de los valores.

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Por ejemplo, un valor de RMS de 1.5 indicará una pobre calibración para un modelo con un rango de valores observados entre 10 y 20, pero esta indicará una excelente calibración para un modelo con un rango de valores observados entre 100 y 200. Sin embargo, el RMS Normalizado para el primer modelo sería 15%, mientras que el RMS Normalizado para el segundo modelo sería 1.5%. En esta situación, el RMS Normalizado claramente indica que el segundo modelo provee un buen ajuste entre los valores calculados y observados.

11.10.7 Coeficiente de correlación (Cor) Es calculada como la covarianza (Cov) entre los resultados calculados (Xcal) y resultados observados (Xobs) de datos puntuales seleccionados divididos por el producto de su desviación estándar. El coeficiente de correlación es calculado usando la siguiente ecuación:

𝐶𝑜𝑟(𝑋𝑐𝑎𝑙 , 𝑋𝑜𝑏𝑠) =𝐶𝑜𝑣(𝑋𝑐𝑎𝑙 , 𝑋𝑜𝑏𝑠)

𝜎𝑐𝑎𝑙 ∗ 𝜎𝑜𝑏𝑠

La covarianza es calculada utilizando las siguientes ecuaciones:

𝐶𝑜𝑣(𝑋𝑐𝑎𝑙 , 𝑋𝑜𝑏𝑠) =1

𝑛∑(𝑋𝑖 − 𝜇𝑐𝑎𝑙)(𝑋𝑖 − 𝜇𝑜𝑏𝑠)

𝑛

𝑖=1

Donde 𝜇𝑐𝑎𝑙 y 𝜇𝑜𝑏𝑠 son valores medios de los resultados calculados y observados respectivamente.

𝜇𝑐𝑎𝑙 =1

𝑛∑ 𝑋𝑐𝑎𝑙

𝑛

𝑖=1

𝜇𝑜𝑏𝑠 =1

𝑛∑ 𝑋𝑜𝑏𝑠

𝑛

𝑖=1

Las desviaciones estándar son calculadas por las ecuaciones:

𝜎𝑐𝑎𝑙 = √1

𝑛∑(𝑋𝑐𝑎𝑙 − 𝜇𝑐𝑎𝑙)2

𝑛

𝑖=1

𝜎𝑜𝑏𝑠 = √1

𝑛∑(𝑋𝑜𝑏𝑠 − 𝜇𝑜𝑏𝑠)2

𝑛

𝑖=1

El coeficiente de correlación varía entre -1 a 1, esta variable determina si 2 rangos de datos se mueven juntos, es decir si grandes valores de un grupo de datos están asociados con grandes valores del otro grupo de datos (correlación positiva), si pequeños valores de un grupo de datos están asociados con grandes valores de otro grupo de datos (correlación negativa), o si los valores en ambos conjuntos están no relacionados (correlación cercana a cero).

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Número de datos: 27

Residual máx: 25.587 m Error estándar del estimado (SEE): 1.480 m

Residual mín: -4.105 m Raíz media cuadrática (RMS): 9.591 m

Residual medio: 5.921 m RMS Normalizado: 0.556 %

Residual medio abs.: 6.445 m Coeficiente de correlación: 1.000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Ca

rga

hid

ráu

lica

ca

lcu

lad

a (

msn

m)

Carga hidráulica observada (msnm)

Gráfico de Calibración - Acuífero Chala

Las curvas de igual carga hidráulica (hidro-isohipsas), obtenidas por la calibración se muestran a continuación. En la Figura N° 39, se muestra la gráfica y estadísticos de la calibración.

Figura N° 39 Cargas calculadas y observadas y estadísticos de la calibración

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Cuadro N° 58

Cargas calculadas y observadas en el acuífero

Nº Punto IRHS Este Norte h obs h cal Residual

1 07-05-07-13 603546 8281304 1733.67 1739.318 5.65

2 07-05-07-21 601181 8274379 1271.88 1275.439 3.56

3 04-03-09-33 605485.5 8273029.56 1474.51 1476.457 1.95

4 04-03-09-47 604693 8272659 1420.12 1422.849 2.73

5 04-03-09-38 604983 8272780 1437.9 1444.655 6.76

6 04-03-09-34 604638 8272619 1418.46 1420.409 1.95

7 05-07-05-19 601154.6 8275402.29 1331.52 1330.71 -0.81

8 05-07-05-17 601034 8275306 1326.875 1326.559 -0.32

9 05-07-05-38 600644 8272604 1172.44 1174.075 1.64

10 07-05-07-45 600058 8271988 1137.89 1138.298 0.41

11 04-03-09-08 600220 8271752 1142.03 1149.797 7.77

12 04-03-09-36 604109 8272396 1385.95 1389.282 3.33

13 04-03-09-51 597595.8 8269201.53 964.6 960.4946 -4.11

14 04-03-09-06 602055 8271872 1256.58 1261.62 5.04

15 04-03-09-05 601776 8271892 1237.44 1242.2 4.76

16 04-03-09-25 595934 8267735 869.43 872.4878 3.06

17 04-03-09-20 591313 8266757 666.71 690.0261 23.32

18 04-03-09-03 593483.5 8266551.23 755.12 760.4399 5.32

19 04-03-09-59 589688 8265680 606.37 631.9572 25.59

20 04-03-07-18 587898 8261870 441.54 465.6537 24.11

21 04-03-07-44 586279 8259522 367.57 375.1222 7.55

22 04-03-07-38 587293 8260409 387.15 404.5422 17.39

23 04-03-07-08 583221 8253372 175.99 179.6114 3.62

24 04-03-07-09 583190 8253349 174.415 177.2578 2.84

25 04-03-07-11 581347 8250983 93.68 98.12006 4.44

26 04-03-07-47 581347.8 8250976.35 93.77 97.93827 4.17

27 04-03-07-49 579022 8247935 8.415 6.570971 -1.84

Las Figuras N°s 40 y 41 y Cuadro N° 58, se muestran vistas en planta de la superficie potenciométrica del modelo. Se puede apreciar que el movimiento de agua subterránea sigue principalmente la dirección de NorEste a SurOeste.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Figura N° 40

Vista en planta de la carga hidráulica (cada 10m)

Figura N° 41 Vista en planta de la carga hidráulica (cada 2.5m)

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Como se puede apreciar en las 2 figuras anteriores las líneas de flujo tienen un sentido preferente noreste a suroeste, debido a la presencia de pozos de extracción que re-direccionan el flujo.

11.11 Balance de agua en régimen estacionario Se presentan los balances de agua del modelo estacionario en 2 sistemas de unidades (salida del modelo (m3/día) y convertidos para mejor interpretación (m3/s)), en el siguiente cuadro podemos observar que el flujo subterráneo del acuífero tiene el principal aporte del río y las quebradas. Ver Cuadro N° 59 y Figura N° 42.

Cuadro N° 59 Balance hídrico en el área de modelamiento

Figura N° 42 Balance de aguas en régimen estacionario

Balance hídrico del modelo Flujo (m3/s)

Entrada:

Mar 0.00

Pozos 0.00

Drenes 0.00

Ríos 0.49

Total entrada 0.49

Salida:

Mar 0.01

Pozos 0.14

Drenes 0.01

Ríos 0.33

Total salida 0.49

Resúmen:

Entrada - Salida 0.00

Porcentaje de discrepancia 0.00

Balance hídrico del modelo Flujo (m3/d)

Entrada:

Mar 0

Pozos 0

Drenes 0

Ríos 42305

Total entrada 42305

Salida:

Mar 958

Pozos 12174

Drenes 571

Ríos 28602

Total salida 42305

Resúmen:

Entrada - Salida -0.13

Porcentaje de discrepancia 0.00

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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12.0 RESUMEN DE RESULTADOS Geología - En el área de estudio se ha identificado cinco (05) unidades geológicas: 1) Afloramientos rocosos,

2) Depósitos aluviales, 3) Depósitos eólicos, 4) Depósitos coluviales y 5) Depósitos marinos, siendo los depósitos aluviales los más transcendentes para la exploración de las aguas subterráneas.

- La caracterización hidrogeológica permite representar las características hídricas de las

formaciones o grupos geológicos y particularmente los que podrían tener propiedades o condiciones adecuadas para la prospección de aguas del subsuelo, habiéndose diferenciado tres (03) unidades hidrogeológicas: Acuífero poroso no consolidado, acuitardo y acuifugo.

Características hidrogeológicas de las formaciones geológicas y depósitos no consolidados del valle Chala

Formación y/o depósito no consolidado

Clasificación hidrogeológica

Litología Estructura

macro Permeabilidad

Dep. marino Acuifero Poroso no consolidado

Formado por conglomerados gruesos y finos, intercalado con niveles de areniscas sueltas.

Material no consolidado

Alta

Dep.eólico Acuifero Poroso no consolidado

Formado por arenas cuarzosas de grano medio a fino. Material no consolidado

Alta

Dep. aluvial Acuifero Poroso no consolidado

Conformados principalmente por conglomerados, alternados con capas de arcillas y arenas.

Material no consolidado

Alta

Afloramientos rocosos

Formación Millo

Acuitardo sedimentario

Areniscas tobáceas y capas delgadas de conglomerados. Semi

consolidado Baja

Formación Labra

Acuifugo Areniscas intercaladas con lutitas Consolidado Nulo

Formación Pisco

Acuitardo sedimentario

Conformado por arcillas cremas que se intercalan con areniscas de grano fino, capas delgadas de yeso y

abundantes microfósiles Consolidado Baja

Formación Moquegua

Acuifugo

Conformados por conglomerados con clastos de cuarciarenita, volcánicos y gneis. Hacia los niveles

superiores se encuentran areniscas conglomerádicas semiconsolidadas intercaladas con niveles de tobas.

Semi-consolidado

Baja

Formación Huaylillas

Acuifugo Conformado por tobas dacíticas y riolíticas de color grisáceo

a blanco amarillento. Consolidado Nula

Formación Chocolate

Acuifugo Rocas volcánicas /Andesita Consolidado Nula

Rocas ígneas-

Batolito de la Costa

Super-unidad Linga

Acuifugo

Rocas intrusivas: monzogabro, monzodiorita, granodiorita, granito

Consolidado Nula

Unidad Charpa

Tonalita, esquistos y milonitas Semi-

consolidado Nula

Unidad Chala

Diorita. Semi-

consolidado Nulo

Super Unidad Sacota

Tonalita, Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad

Punta Coles Gabros Consolidado Nulo

Super Unidad

Pampahuasi Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad Ilo

Tonalita - Granodiorita Consolidado Nulo

Super Unidad Jaqui

Monzonita Consolidado Nulo

Super Unidad Chala

Monzodiorita y Diorita Consolidado Nulo

Complejo Bella Unión

Dacita, Andesita Consolidado Nula

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Prospección geofísica - En el acuífero del río Chala, se han ejecutado 80 sondeos eléctricos verticales (SEV), con el

objetivo de estudiar las condiciones y características geoeléctricas de los componentes que conforman el subsuelo hasta una profundidad de 45.00 m (SEV N°43), para lo cual se han elaborado diez (10) secciones geoeléctricas y seis (04) mapas geofísicos.

- La sección generalizada del subsuelo en el área investigada está conformada hasta por tres horizontes geoeléctricos (ver sección adjunta). 1. Horizonte superior (A): Dentro del corte vertical, este horizonte se ubica en la parte

superficial. Está conformado por capas de resistividades mayormente medias a altas. En su conjunto presenta pésimas condiciones geoeléctricas debido a que se encuentra en estado no saturado.

2. Horizonte intermedio (B): Subyace al anterior horizonte y está conformado por dos subhorizontes: el superior (Bs), por sus valores de resistividad estaría conformado por capas de clastos medios a finos con inclusiones de clastos grandes o gruesos, buena permeabilidad y parcialmente en estado saturado. Inferior (Bi), subyace al anterior, con valores de resistividad que indicarían que mayormente sus componentes son clastos finos, permeable y en estado saturado. En su conjunto este horizonte es de aceptable condición geoeléctrica.

3. Horizonte inferior (C): Por los altos valores de resistividades que presentan corresponderían a materiales rocosos e impermeable. Su espesor es indefinido. Pésimas condiciones geoeléctricas.

Sección geoeléctrica generalizada, acuífero Chala

Page 142: ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DEL ACUÍFERO CHALA

Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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- El análisis de los sondeos SEV’s ha permitido conocer las condiciones geoeléctricas de los componentes que conforman el subsuelo en el área investigada que corresponde al acuífero Chala. De acuerdo a esto, se ha identificado sectores scon regulares condiciones geoeléctricas, que presentan resistividades de 30 a 40 Ohm.m, valores que indicarían aceptables condiciones geoelectricas, se ubican puntualmente en los sectores Huarango, Lucrani y Tarapampa. Asimismo, existen sectores en donde decrece la calidad con resistividades de 20 a 30 Ohm.m como en los sectores Carmona, Sulcacha, Tocsi, San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa.

- La revisión e interpretación de los sondeos SEV que se ejecutaron en el acuífero Chala, ha permitido determinar los espesores del relleno cuaternario que se deposita sobre los afloramientos rocosos que conforman la geometría del basamento. Los espesores varían entre 21.00 m (SEV N°65) y 45.00 m (SEV N°43).

- Las resistividades eléctricas en todo el acuífero varían de 12.00 a 29.00 Ohm.m, puntualmente llega a 37.00 Ohm.m (distrito de Pullo).

Inventario de fuentes de agua subterránea - El inventario de pozos efectuado en el acuífero Chala ha registrado un total de 199 pozos, de los

cuales 04 pozos son tipo tubular (2.01 %), 12 pozos mixtos (6.03%) y 183 pozos a tajo abierto (91.96%).

Inventario de Pozos según su Tipo – Acuífero Chala

Acuífero Distrito

N° de Pozos según su tipo Total

Tubular % Mixto % Tajo

Abierto %

N° Pozos

%

Chala

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 17 8.54 17 8.54

Chala 2 1.01 9 4.52 47 23.62 58 29.15

Cháparra 0 0.00 3 1.51 31 15.58 34 17.09

Huanuhuanu 2 1.01 0 0.00 48 24.12 50 25.13

Pullo 0 0.00 0 0.00 40 20.10 40 20.10

Total 4 2.01 12 6.03 183 91.96 199 100.00

- Dentro del inventario realizado en el acuífero Chala, se han registrado 102 pozos (51.26%) en

estado utilizado, 82 (41.21 %) en estado utilizable, 10 (5.03 %) en estado no utilizable y 5 pozos (3.51 %) en perforación. En el cuadro adjunto, se muestra la distribución de los pozos según su estado.

Inventario de Pozos según su Estado – Acuífero Chala

Distrito N° de Pozos según su estado

Total Utilizado % Utilizable % No Utilizable % En Perforación %

Atiquipa 11 5.53 5 2.51 1 0.50 0 0.00 17

Chala 31 15.58 19 9.55 5 2.51 3 1.51 58

Cháparra 18 9.05 15 7.54 1 0.50 0 0.00 34

Huanuhuanu 19 9.55 27 13.57 2 1.01 2 1.01 50

Pullo 23 11.56 16 8.04 1 0.50 0 0.00 40

Total 102 51.26 82 41.21 10 5.03 5 2.51 199

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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- En el área de estudio se ha inventariado 102 pozos en estado utilizado, de los cuales cada uno de ellos es destinado a un determinado uso, resultando 13 pozos con fines poblacionales, 45 pozos para la actividad agrícola, 41 pozos con fines industriales y 03 pozos para fines recreacional.

Inventario de pozos según su uso – Acuífero Chala

Distrito Uso de los Pozos Total

Poblacional % Agrícola % Industrial % Recreacional % N° %

Atiquipa 0 0.00 0 0.00 10 9.80 1 0.98 11 10.78

Chala 7 6.86 11 10.78 13 12.75 0 0.00 31 30.39

Cháparra 0 0.00 12 11.76 5 4.90 1 0.98 18 17.65

Huanuhuanu 3 2.94 12 11.76 3 2.94 1 0.98 19 18.63

Pullo 3 2.94 10 9.80 10 9.80 0 0.00 23 22.55

TOTAL 13 12.75 45 44.12 41 40.20 3 2.94 102 100.00

- Los aforos realizados durante la etapa del inventario de las fuentes de aguas subterráneas, ha

permitido cuantificar volumen del agua que se extrae del acuífero Chala, que asciende a 1’284,072.68 m3/año (1.82 hm3/año), que equivale a un caudal continuo de explotación de 0.06 m3/s.

- La profundidad de los pozos es variable dependiendo su tipo constructivo, así en los pozos tubulares tienen profundidades de 19.38 a 39.16 m, en los pozos mixtos varían de 17.20 a 50.00 m, y en los tajos abiertos entre 1.48 y 41.50 m.

- El diámetro de los pozos es variable, así en los tubulares fluctúa entre 10 y 12 “, en los pozos mixtos 1.20 – 2.80 y 15” – 19” y en los pozos a tajo abierto, varían de 0.65 m a 6.00 m.

- Las potencias de los motores oscilan entre 2 y 16 HP y las marcas predominantes para los motores eléctricos son; Gendrex, Pedrollo e Hidrostal; para los motores Diesel, predominan los Hidrostal, Meba y Jopco; y en relación a los gasolineros, destacan la marca Honda y Meba.

Inventario de Cochas - Dentro del inventario realizado en el acuífero Chala, se han registrado 94 cochas (46.81 %) en

estado utilizado, 47 (50.00 %) en estado utilizable y 03 (3.19 %) en estado no utilizable.

Inventario de cochas – Acuífero Chala

Acuífero Distrito N° de Cochas %

Chala

Atiquipa 5 5.32

Chala 3 3.19

Cháparra 80 85.11

Huanuhuanu 2 2.13

Pullo 4 4.26

Total 94 100.00

- En este acuífero los resultados del inventario indican que la explotación de agua subterránea

mediante cochas fue estimada en 543 657.32 m3/año.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Explotación de las Aguas Subterráneas - La extracción de las aguas subterráneas proveniente del acuífero es mediante los pozos y cochas

de aguas subterráneas, los mismos que ascienden a 2 367 730.00 m3/año (2.37 hm3/año), donde el 77.04 % es aporte de los pozos y el 23.96 % corresponde a las cochas.

- Explotación mediante pozos, Los aforos realizados han permitido cuantificar volumen del agua que se extrae del acuífero Chala, que asciende a 1’824,072.68 m3/año (1.82 hm3/año), que equivale a un caudal continuo de explotación de 0.06 m3/s.

- Explotación mediante cochas, En este acuífero los resultados del inventario indican que la

explotación de agua subterránea mediante cochas fue estimada en 543 657.32 m3/año, (0.54 mh3/año), equivalente a un caudal continuo de 0.02 m3/s.

Hidráulica subterránea - En el presente estudio se han realizado cuatro (04) pruebas de bombeo en el acuífero de Chala.

- La interpretación y análisis de las pruebas (parámetros hidráulicos) indican que el acuífero es

poroso no consolidado, tipo libre y en ciertos sectores presentan confinamiento, confirmando que grandes sectores presentan aceptables condiciones hidráulicas.

Resultados de las pruebas de bombeo ejecutadas en el acuífero Chala

N° Código Distrito Este Norte

Descenso Recuperación

Kx10-2 T K x 10-

2 T

1 IRHS-05-07-05- 41 PULLO 601083 8274728 0.013 0.24 x 10-2 m2/s. 0.35 0.064 x 10-2

m2/s

2 IRHS-04-03-07 -42 CHALA 587744 8261111 0.016 0.13 x 10-2 m2/s 0.004 0.035 x 10-2

m2/s

3 IRHS-04-03-07 -53 CHALA 577091 8249115 - - 0.04 0.61 x 10-2

m2/s

Reservorio acuífero - Como resultado de los componentes geología, prospección geofísica, así como observaciones de

campo, han permitido determinar que los depósitos sueltos de edad cuaternaria constituyen el acuífero poroso no consolidado que está conformado principalmente por depósitos aluviales, y secundariamente por depósitos coluviales, fluvio-aluviales, eólicos y marinos. El acuífero de estudio Chala está delimitado lateralmente por los afloramientos rocosos y los que se proyectan a profundidad constituyendo el basamento rocoso, sobre los cuales sobreyacen los depósitos cuaternarios, cuyo espesor según la geofísica no sobrepasa los 45.00 m.

- El acuífero Chala tiene forma alargada, donde los depósitos cuaternarios se encuentran poco desarrollados que se observan lateralmente al cauce del río, motivo por el cual su espesor es mínimo tanto en su margen derecha como izquierda.

- Litológicamente, el acuífero Chala está conformado por cantos, guijarros, gravas, arenas, arcillas y limos entremezclados en diferentes proporciones formando horizontes y lentes de espesores variables a lo largo de su recorrido.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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- La napa freática de los acuíferos es predominantemente libre; siendo su fuente de alimentación

principalmente fluvial por las zonas altas de la cuenca del río Chala; así como también, las que se infiltran a través del lecho del río, de los canales de riego no revestidos, y en las áreas de cultivo bajo riego.

- La dirección predominando de las aguas subterráneas del acuífero Chala es de noreste a suroeste, presentando una gradiente hidráulica que varía de 2.89% a 6.28%.

- Los niveles estáticos del acuífero Chala varían de 0.30 m a 37.53 m de profundidad. Hidrogeoquímica - Para la evaluación de la red hidrogeoquímica del acuífero Chala, se recogió muestras de agua en

38 pozos. Ver cuadro adjunto

Red Hidrogeoquímica del acuífero Chala

Acuífero Distrito N° de pozos

Chala – Zona I Chala 38

Chala – Zona II Chala, Huanuhuanu, Pullo

- La conductividad eléctrica de las aguas subterráneas obtenidas en el área de estudio varía entre

0.31 mmhos/cm (Distrito Pullo – IRHS 41) y 4.66 mmhos/cm (Distrito Chala – IHS 08), valores que representan a aguas de baja a alta mineralización, encontrándose puntualmente valores de hasta 49.60 mmhos/cm, que representan aguas de excesiva mineralización (muy salobres).

- El monitoreo realizado en el área de estudio, ha determinado que el pH de las aguas subterráneas fluctúa entre 6.9 y 8.5, valores que representan aguas que varían de ácidas a alcalinas, respectivamente.

- En el área de estudio los valores de STD fluctúan entre 249 ppt (IRHS 38 – Distrito Huanuhuanu) a 9999 ppt (IRHS 40 – Distrito Atiquipa).

- El análisis de los diagramas tipo Piper y Schoeller han permitido determinar las familias hidrogeoquímicas

Familias hidrogeoquímicas predominantes - acuífero Chala

Zona Familia Hidrogeoquímica

Acuífero Chala- Zona I Sódicas cálcicas y/o cloruradas.

Acuífero Chala- Zona II Cálcicas sódicas sulfatadas y/o bicarbonatadas

- Las calidades de las aguas con fines de riego según la conductividad eléctrica varían de buena

calidad, permisible, dudosa o inadecuada según la zona. Ver cuadro adjunto

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Variación de la conductividad eléctrica por sectores - acuífero Chala

Acuífero Sectores

Conductividad Eléctrica (dS/m) Clasificación

Wilcox Valor mínimo Mínimo

Valor Máximo

Chala Zona I

Quebrada Huanca 13.60 49.60 Inadecuada

Chala Zona II

Aguadita, Chala Viejo, Pampa Checo, Tocota, La Pampa, Las Cabañitas, Chajhuille, San Juan del Pozo, San Juan del Pozo, Relave, Huarango, Matarani, Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquilla y Charpa

0.31 20.27

Buena Permisible

Dudosa Inadecuada

- Las aguas subterráneas de acuerdo al contenido de Boro, mayormente corresponden a aguas de

buena calidad a no recomendada. Ver cuadro adjunto

Contenido de Boro (ppm), acuífero Chala

Clasificación

Boro (ppm)

Total Buena Condicionada No Recomendada

<0.5 ppm (*) 0.50 a 4 ppm (*) >4 ppm (*)

N° Muestra 35 10 1 46

Porcentaje (%) 76.09 21.74 2.17 100.00

- En el área de estudio se observa que cinco (05) parámetros incumplen el estándar ECA Categoría

3- Bebida de animales, para Nitratos, Sulfatos, Cobalto, Mercurio, Magnesio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-17 la que no cumple la mayoría de estándares y el Magnesio aquel que sobrepasa los estándares en mayor número de muestras.

- Para el ECA 3- Riego de vegetales, en el área de estudio se observa que seis (06) parámetros incumplen el estándar, para Cloruros, Nitratos, Sulfatos, Boro, Cobalto, Mercurio, y Selenio, siendo las muestras IRHS 04-03-07-40 y IRHS 04-03-07-17 los que incumplen la mayoría de estándares y los Cloruros aquellos que sobrepasan los estándares en mayor número de muestras.

- En el área de estudio se observa que once (11) parámetros incumplen el estándar ECA- Categoría A1, para CN total, Fósforo, Cloruros, Nitratos, Sulfatos, Arsénico, Boro, Hierro, Mercurio, Molibdeno y Uranio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-50 la que no cumple con la mayoría de estándares y Sulfatos aquellos que sobrepasan los estándares en mayor número de muestras.

- En el área de estudio se observa que cinco (05) parámetros incumplen el estándar ECA- Categoría A2, para Nitratos, Sulfatos, Cobalto, Mercurio, Magnesio, siendo la muestra IRHS 04-03-07-17 la que no cumple la mayoría de estándares y el Magnesio aquel que sobrepasa los estándares en mayor número de muestras.

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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Resultados hidrogeoquímicos en cochas - La conductividad eléctrica de las cochas inventariadas en el área de estudio varía entre 0.66

mmhos/cm (Distrito Pullo – Cocha 02) y 6.77 mmhos/cm (Distrito Cháparra – Cocha 77), valores que representan a aguas de baja a alta mineralización, encontrándose puntualmente valores de hasta 13.60 mmhos/cm, que representan aguas de excesiva mineralización (muy salobres).

- De los resultados obtenidos en campo, respecto al pH en las cochas inventariadas, indican que

fluctúan entre 6.9 y 8.6, valores que representan aguas que varían de ácidas a alcalinas, respectivamente.

- En el área de estudio, respecto a las cochas inventariadas, los valores de STD fluctúan entre 335

ppt (Cocha 02 – Distrito Pullo) a 7904 ppt (Cocha 79 – Distrito Cháparra), Condiciones hidrogeológicas - Con los resultados del presente estudio del acuífero Chala se ha identificado áreas que presentan

regulares, malas y pésimas condiciones hidrogeológicas. La primera de las áreas nombradas corresponde a depósitos de permeabilidad medio y/o las aguas presenta cierta mineralización mientras que, las áreas con malas y pésimas condiciones corresponden a depósitos que almacenan aguas mineralizadas y/o poco o nula permeabilidad. Ver cuadro adjunto, donde se muestran la calidad de los diferentes sectores de acuerdo a sus condiciones hidrogeológicas.

Resumen de las condiciones hidrogeológicas, acuífero Chala

Distritos Sectores

Buena Regular Mala Pésima

Chala - - Pampa Blanca

Indio Muerto, Parara, Chorrillos, Josefita, Pueblo Viejo, Herederos Zuñiga y Chala Viejo.

Huanuhuanu - Carmona, Sulcacha y Tocsi

Campamento, Indio Muerto, Sulcacha Grande, Agochiuche, Tocata, Las Cabañitas, Chacjuille, Totoral y Cuatro Cerros

-

Pullo -

San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa

- -

Reservas totales - La reserva total de agua almacenada en el acuífero Chala ha estimado en 41, 945.75 m3 (0.042

hm3).

Modelamiento numérico

- La discretización del acuífero en celdas de diferencias finitas ha sido realizada empleando mallas cuadradas Δx = 30 m y Δy = 30 m, habiéndose discretizado el sistema acuífero mediante 1337 filas y 982 columnas, con un total de 23295 celdas que cubren aproximadamente 21 km2 de superficie correspondientes al acuífero Chala, según figura adjunta:

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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- El mapa del basamento indica que el fondo del basamento rocoso posee una forma muy irregular, observándose la mayor profundidad en la zona central y de desembocadura al mar, con un valor de 35 m.

- Se ha identificado tres tipos de condiciones de borde, la condición de borde tipo I (cargas especificadas) constituido por el mar, la condición de borde tipo II (flujo) constituido por los pozos de extracción, la recarga neta producto de la infiltración por riego, y la condición de borde tipo III (flujo dependiente de la carga hidráulica y flujo), las cuales están definidas como el curso del río.

- Se presentan los balances de agua del modelo estacionario en 2 sistemas de unidades (salida del modelo (m3/día) y convertidos para mejor interpretación (m3/s)), en el siguiente cuadro podemos observar que el flujo subterráneo del acuífero tiene el principal aporte del río y las quebradas.

Balance hídrico en el área de modelamiento

Balance hídrico del modelo Flujo (m3/s)

Entrada:

Mar 0.00

Pozos 0.00

Drenes 0.00

Ríos 0.49

Total entrada 0.49

Salida:

Mar 0.01

Pozos 0.14

Drenes 0.01

Ríos 0.33

Total salida 0.49

Resúmen:

Entrada - Salida 0.00

Porcentaje de discrepancia 0.00

Balance hídrico del modelo Flujo (m3/d)

Entrada:

Mar 0

Pozos 0

Drenes 0

Ríos 42305

Total entrada 42305

Salida:

Mar 958

Pozos 12174

Drenes 571

Ríos 28602

Total salida 42305

Resúmen:

Entrada - Salida -0.13

Porcentaje de discrepancia 0.00

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Estudio Hidrogeológico del Acuífero Chala – Informe Final

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CAPITULO XIII

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13.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

13.1 Conclusiones

1. El estudio ha determinado que la superficie límite entre las aguas salobres y aguas dulces

(interfase) se ubica a partir del sondeo SEV N°80 a la altura de los sectores El Puente, Huertos de Lurín y Buena Vista. Desde los sectores antes nombrados hasta la orilla del mar, el acuífero está conformado por horizontes saturados con agua de mala calidad (media a alta mineralización).

2. En el valle del río Chala se identificó y delimitó cinco unidades geológicas y tres unidades hidrogeológicas, en esta última los depósitos aluviales constituyen el componente principal del acuífero actualmente en explotación.

3. La extracción de las aguas subterráneas proveniente del acuífero es mediante los pozos y cochas de aguas subterráneas, los mismos que ascienden a 2 367 730.00 m3/año (2.37 hm3/año), donde el 77.04 % es aporte de los pozos y el 23.96 % corresponde a las cochas.

4. El estudio realizado ha estimado que la reserva total de agua almacenada en el acuífero Chala es de 41,945.75 m3/año (0.042 hm3/año).

5. Basado en la geofísica y geología se ha inferido que el subsuelo del valle Chala, está conformado hasta por cuatro capas u horizontes geoeléctricos, cuya secuencia es la siguiente: superficial (A) y el más profundo (D) en estado no saturado; mientras el segundo (Bs) y el tercer horizonte (Bi) en estado saturado, siendo el segundo de permeabilidad media a baja y/o agua de baja calidad.

6. Con relación a la morfología del techo de la napa freática el flujo subterráneo se orienta principalmente de noreste a suroeste y su gradiente varía de 2.89 % (Aguadita, Chala Viejo y Pampa Cruz de Bejarano), Distrito de Chala a 6.28 % en los sectores de Relave, Huarango, Matarani, Malpaso, Mansanayoc, Lucmani, Orquillay Charpa (Distrito de Huanuhuanu).

7. La profundidad a la que se ubica el nivel de agua en el acuífero varía de 0.80 m (Quebrada Charpera) a 45.06 m (Quebrada Totoral).

8. El acuífero se presenta estrecho en toda su dimensión con pequeños ensanchamientos a lo largo de su recorrido, variando entre 40.00 y 1440.00 m desde el sector Tarampa al sector Relave; 220.00 m y 1350.00 m desde el sector Tocota hasta el sector Chajuille, ampliandose en el sector Chacjuille entre 160.00 m y 1250.00 m en el sector Chala viejo a la Pampa Mochical; 50.00 y 70.00 m del sector Mollehuaca al sector Palcca, siendo los sectores lo más entrecho en su recorrido el sector Palcca.

9. El acuífero Chala es poroso no consolidado, constituido mayormente por depósitos aluviales de edad Cuaternaria, con un espesor reducido que puede llegar alcanzar 45.00 m. La napa freática contenida en el acuífero es libre y superficial, siendo su fuente de alimentación las aguas que se infiltran en la parte alta de la cuenca (zona húmeda), así como también las que se infiltran a través del lecho del río, de los canales de riego no revestidos, así como en las áreas de cultivo.

10. En el acuífero Chala, se ha delimitado zonas que de regular calidad, que corresponden a depósitos mayormente de clastos de tamaño medio a fino con inclusiones de clastos gruesos, permeables y saturados con medianamente mineralizada, como en los sectores Carmona, Sulcacha, Tcosi, San Juan del Pozo, Pueblo Viejo, Relave, Bravucaso, Matarani y La Charpa.

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11. La conductividad eléctrica de las aguas subterráneas obtenidas en el área de estudio varía

entre 0.31 mmhos/cm (Distrito Pullo – IRHS 41) y 4.66 mmhos/cm (Distrito Chala – IHS 08), valores que representan a aguas de baja a alta mineralización, encontrándose puntualmente valores de hasta 49.60 mmhos/cm, que representan aguas de excesiva mineralización (muy salobres).

13.2 Recomendaciones

1. Analizar nuevamente el parámetro de Uranio y tener un control sobre esta especialmente donde existe toma de agua potable.

2. Monitorear el acuífero mediante las redes de control (piezométrico e hidrogeoquímico) como mínimo en dos periodos, épocas de avenida y de estiaje.

3. Efectuar aforos diferenciales en el río Chala, principalmente en el periodo de lluvias, con la finalidad de conocer la variación de la tasa de recarga a nivel mensual.

4. Debe tomarse medidas para que los pozos en estado utilizado, instalen sistemas de control de medición (caudalímetros) que permitirá tener caudales y volúmenes reales que se extraen en el acuífero.

5. Actualizar permanentemente los inventarios de fuentes de agua subterránea para un mejor control y gestión del acuífero.

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BIBLIOGRAFÍA

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14.0 BIBLIOGRAFÍA

14.1 Bibliografía

• Davis Stanley N., Wiest Roger J. M. 1971, “Hidrogeología” impreso en España Talleres gráficos Ariel S.A. Lobregat Barcelona España. 563 páginas.

• Johnson E., E INC 1975 1º edición “El Agua Subterránea y los pozos”, publicado por Johnson División UOP Inc. Saint Paul Minnesota 55165 publicado en 1966. Impreso en EEUU.513 paginas.

• Castany G. 1975 “Prospección y Explotación de las Aguas Subterráneas”, traducido del francés por Juan Ramón Julia Ediciones Omega S.A Barcelona – 11 Casanova 220 738 páginas.

• Dirección General de Aguas, Suelos e Irrigaciones, 1979. Ampliación de la frontera agrícola con utilización de aguas subterráneas.

• Custodio E., Lima M.R: 1983, “Hidrología Subterránea” varios autores temas diversos y amplio Segunda Edición Ediciones Omega S.A. Platón 26, Barcelona 6 TOMO I y II (entregado en el 24 curso internacional 1990 por ser alumno del cuso de Post Grado. Becado por OIEA) Tomo I páginas de 1 a 1157 págs. Y Tomo II de 1 165 a 2 308 páginas.

• Custodio, E. 1996. “Explotación racional de las aguas subterráneas”. Acta Geológica Hispánica, v.30. España 22p.

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• Garduño, H., Foster S, y Kemper K., 2009 “Gestión Sustentable de Aguas Subterráneas serie de notas Informativas & Colección de Casos Esquemáticos” DFID The World Bank febrero 2009.

• FCIHS.2009. “Hidrogeología”. Fundación Centro Internacional de Hidrología Subterránea Comisión Docente Curso Internacional de Hidrología Subterránea Hidrogeología conceptos básicos de hidrología subterránea Barcelona 2009 España. 1º edición marzo 2009, impreso Artes gráficas Torres S. L. morales 17, 08029 Barcelona. 768 páginas.

• ANA (Autoridad Nacional del Agua, PE). 2015. “Estado situacional de las Aguas Subterráneas”.

• Emilio Custodio/Manuel Llamas: “Hidrogeología Subterránea”.

• Jean Louis Astier: “Geofísica aplicada a la Hidrogeología”.