Estudio Hidrogeologico Ladrillera San Cristobal

LQ LUIS QUINTERO

Ing. Gelogo - Hidrlogo

Centro Ejecutivo Nutibara oficina 802 - Medelln tel.: 411 8389 www.tierrasysuelos.com cel.: 311 771 3736

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ESTUDIO GEOELECTRICO Y POSIBLES IMPACTOS HACIA LAS AGUAS

SUBTERRANEAS EN LA CONCESION MINERA IFR 15011

LADRILLERA SAN CRISTOBAL

VEREDA LA CUCHILLA CORREGIMIENTO DE OVEJAS

MUNICIPIO DE SAN PEDRO DE LOS MILAGROS

Elaborado por:

LUIS QUINTERO LOPEZ Ing. Gelogo Hidrlogo

Medelln, Abril de 2015

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Contenido

INTRODUCCION .................................................................................................... 4

1. DIAGNOSTICO DE LA ZONA DE ESTUDIO ...................................................... 5

1.1. MUNICIPIO DE SAN PEDRO .......................................................................... 5

1.2. AREA DE ESTUDIO ......................................................................................... 6

1.2.1. Ubicacin ....................................................................................................... 6

1.2.2. Geologa ........................................................................................................ 6

1.2.3. Geomorfologa ............................................................................................. 10

1.2.4. Caracterizacin de Acuferos a partir de las Provincias Hidrogeolgicas .... 13

1.2.5. Caracterizacin de Acuferos a partir de la SMA ......................................... 16

2. GEOELECTRICA .............................................................................................. 18

2.1 METODO DE PROSPECCIN ............................................................... 18

2.1.1 Configuracin Schlumberger de electrodos ........................................... 19

2.1.2 Localizacin de los Sondeos Elctricos Verticales (SEV). ..................... 19

2.2 INTERPRETACION GEOELECTRICA ................................................... 27

2.3 CORRELACION LITOLGICA ............................................................... 27

2.4. CORRELACION ESTRATIGRAFICA ............................................................ 29

2.5 CONCLUSIONES AL ESTUDIO GEOELECTRICO ............................... 30

3. IMPACTOS AMBIENTALES CAUSADOS ......................................................... 31

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3

3.1. MODIFICACIN DEL NIVEL PIEZOMETRICO ............................................. 31

3.2. MODIFICACION EN LA CALIDAD DE AGUAS SUBTERRANEAS ............... 33

4. CALCULO DE AGUAS QUE PUEDEN INGRESAR AL PIT .............................. 34

4.1. METODO DEL BALANCE HIDRICO .............................................................. 34

4.2. PARAMETROS DEL BALANCE HIDRICO ..................................................... 35

4.3. EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO DE REFERENCIA ....................... 36

4.4. ESTACIONES CLIMATOLGICAS ............................................................... 36

4.5. CALCULO DE ETo ......................................................................................... 38

4.5.1. Mtodo de Penman Modificado ................................................................... 39

4.6. PRECIPITACIN ........................................................................................... 42

4.7. DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION ...................................................... 44

4.8. PRECIPITACION EFECTIVA ......................................................................... 46

4.9 BALANCE HIDRICO ....................................................................................... 47

4.9.1. Agua Aportada Al Suelo .............................................................................. 48

4.10. CALCULO DE LA RECARGA DEL ACUIFERO .......................................... 50

4.10.1. Calculo de la Infiltracin ............................................................................ 50

4.10.2. Caractersticas de los Suelos .................................................................... 50

4.10.3 Infiltracin en rea de Influencia Del Proyecto Minero ............................... 53

5. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 55

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INTRODUCCION

Para el desarrollo del Proyecto Minero de explotacin de arcillas de la Concesin

Minera IFR 15011, en La Vereda La cuchilla del corregimiento de Ovejas del

municipio de San Pedro de los Milagros, la empresa Ladrillera San Cristbal,

solicito a travs del ingeniero de minas Duber Zapata, el presente estudio, el cual

identifica los materiales del subsuelo por medio de una geoelectrica y evala la

posible afectacin por el sistema de explotacin a llevar a cabo en un rea inicial

de 11 hectreas.

La metodologa empleada para el estudio incluyo una fase de revisin

bibliogrfica, que permite identificar a nivel local, las formaciones geolgicas que

se encuentran en el rea del proyecto minero y la estratigrafa del subsuelo. Para

esta fase, fueron consultadas las bases de datos de entidades como

CORANTIOQUIA, la Direccin Territorial Tahames de CORANTIOQUIA, el

IDEAM, la Secretaria de Medio Ambiente del Departamento de Antioquia, los

Municipios de Santa Rosa de Osos y de San Pedro de los Milagros, Las

Universidades Nacional y EAFIT y las exploraciones privadas realizadas por quien

elabora el estudio.

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1. DIAGNOSTICO DE LA ZONA DE ESTUDIO

1.1. MUNICIPIO DE SAN PEDRO

El municipio de San Pedro de los Milagros a nivel regional se encuentra en la

Cordillera Central, sobre la porcin suroccidental del Altiplano de Santa Rosa,

ocupando adems una amplia porcin del Llano de Ovejas, con sectores que

drenan al ro Chico y al ro Cauca.

Su relieve consta de elevaciones entre los 2500 msnm (Llano de Ovejas) y 2.750

msnm (alto de Medina). Predomina el relieve colinado sobre el cual sobresalen el

Alto de San Ignacio, el Alto de Patio Bonito y el Alto de Medina, entre otros.

Los sectores montaosos (partes altas de las cuencas La Pulgarina y El Hato), se

caracterizan por una morfologa abrupta, con cuchillas alargadas y aristadas con

fuerte control direccional, vallecitos rectos y curvos, pequeos y estrechos en

forma de U, superficies homogneas plano convexas y plano cncavas (por

movimientos en masa), localmente rugosas con formacin de escarpes cortos.

Su sistema hdrico se caracteriza por tres subcuencas: La del ro Aurr y las

quebradas El Hato y El Espinal. El rea urbana es atravesada por las quebradas

La Pulgarina y Miraflores, que al unirse forman la quebrada El Hato.

El municipio de San Pedro est ubicado a 6 27' 41" de latitud norte y a 75 33' 3"

de longitud oeste frente al meridiano de Greenwich. Con 2.475 m.s.n.m., tiene

una temperatura promedio de 16 grados centgrados. Su extensin geogrfica es

de 229 kilmetros cuadrados y est a una distancia de 40 kilmetros de Medelln;

pertenece a la regin norte del departamento de Antioquia en el centro regional de

Santa Rosa.

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1.2. AREA DE ESTUDIO

1.2.1. Ubicacin

El rea en estudio de la concesin Minera IFR 15011, se encuentra ubicada en la

Vereda la Cuchilla perteneciente al corregimiento de Ovejas, al este de la

cabecera municipal, con alturas medias de 2540 msnm, que drenan a la

subcuenca del rio Aurra. En el mapa 1, tomado del Google Earth, se puede

observar dicha rea.

Mapa 1. Ubicacin del ttulo minero en azul. En rojo se identifica el rea a explotar.

1.2.2. Geologa

La zona de estudio est conformada de acuerdo al mapa geolgico de Antioquia

del ao 1999 a escala 1:400.000, elaborado por el INGEOMINAS, sobre rocas

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gneas del Batolito de Ovejas tipo Tonalitas y depsitos aluviales del rio Aurra. Ver

mapa 2.

Este cuerpo granitoide es relacionado por sus caractersticas magmticas similares al Batolito antioqueo, conectndose incluso con este en la vertiente norte del ro Aburr al oriente de Bello. Su dominio, se extiende desde la zona urbana del municipio de Bello en la base del cerro Quitasol, hasta las estribaciones de la serrana Las Baldas. La roca predominante es una cuarzodiorita maciza, fanertica, equigranular de grano grueso a medio y composicin dominantemente tonaltica con variacin a cuarzodiorita, en la predominan el cuarzo, la plagioclasa sdica, la hornblenda y la biotita. Por la estrecha relacin con el Batolito Antioqueo se le ha asignado al Batolito de Ovejas la edad datada para el primero en biotita por el mtodo potasio argn de entre 68 y 80 m.a. situndolo en el Cretceo inferior.

Mapa 2. Geologa regional del titulo minero

La meteorizacin qumica de la zona ha formado sobre el Batolito de Ovejas un

saprolito de decenas de metros de espesor que indica unas condiciones

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especiales para su formacin las cuales se relacionan a su vez con la gnesis de

las dems formaciones superficiales de la zona de estudio. Los datos mas

recientes sobre el espesor del Saprolito del Batolito obtenidos por Rendn (2006),

calculados por medio de mtodos geoelctricos en la zona del Llano de Ovejas

indican un espesor promedio de 81 m con un mximo de 110 m.

A un nivel ms local de la geologa, se realiz el trabajo de tesis de grado

DATACIN POR FOTOLUMINISCENCIA DE ALGUNAS FORMACIONES

SUPERFICIALES DEL LLANO DE OVEJAS, CORDILLERA CENTRAL,

ANTIOQUIA, realizado por la Geloga Carolina Garca Londoo, en el que realiza

la caracterizacin de las unidades geolgicas y geomorfolgicas en la zona

cercana al ttulo minero, como puede verse en el mapa 3.

De acuerdo a esta Tesis, las formaciones superficiales del altiplano de Llano de Ovejas incluyen de arriba hacia abajo: secuencia de cenizas volcnicas, horizonte tipo gley, stoneline (lnea de piedras), depsitos aluviales o coluviales y saprolito de rocas cristalinas1. De la anterior secuencia, los materiales de inters en explotacin por Ladrillera San Cristobal, se encuentran en los depsitos aluviales y coluviales que contienen arcillas. Adems de las arcillas, en estos depsitos se encuentran limos, arenas y gravas gruesas mal seleccionadas usualmente sin estratificacin, constituidas por clastos subredondeados de cuarzo y en algunas ocasiones pequeos bloques meteorizados de rocas metamrficas y algunos bloques gneos procedentes de las localidades vecinas. Los depsitos de ceniza volcnica meteorizada constituyen la unidad estratigrfica superior, fueron formados por acumulaciones sucesivas de productos volcnicos provenientes del macizo Ruiz-Tolima, ubicado a 120 km de la zona de estudio. En algunas zonas, debajo de las cenizas volcnicas se encuentra un horizonte reductor u horizonte gley el cual es un horizonte pobremente drenado formado en zonas de empozamiento durante periodos de saturacin o inundacin que favorecen condiciones reductoras locales.

1 Boletin de Geologia, vol. 29, nm. 2, julio-diciembre, 2007, pp. 131-141 Universidad

Industrial de Santander

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Mapa 3. Geologa Local. Realizado por la Geloga Carolina Garca.

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La stoneline es consecuencia de un fenmeno erosivo regional y un elemento

comn en la estratigrafa de los altiplanos del Departamento de Antioquia. En la

zona de estudio se presenta como una capa continua de arena gruesa o clastos

de cuarzo, gibbsita o ndulos de hierro embebidos en una matriz arcillosa muchas

veces mezclada con minerales procedentes de ceniza volcnica (Garca,

sometido). Los clastos que la conforman estn compuestos usualmente por

materiales resistentes a la meteorizacin como cuarzo y ndulos de hierro, y en

algunas ocasiones puede presentar piedras preciosas y semipreciosas, oro,

turmalina, etc

Infrayaciendo a la stoneline se encuentran acumulaciones no consolidadas de

material coluvial y aluvial por lo general altamente descompuestos. Contienen

arcillas, limos, arenas y gravas gruesas mal seleccionadas usualmente sin

estratificacin, constituidas por clastos subredondeados de cuarzo y en algunas

ocasiones pequeos bloques meteorizados. Su textura vara ampliamente, desde

estratos de 20 a 30 cm de espesor de gravas gruesas con poca matriz arenosa

asociadas a canales, hasta acumulaciones de material arcillo arenoso a arcilloso

de espesor variable. Este tipo de depsito arcillo arenoso es el ms abundante en

la zona de estudio y presenta usualmente un color ocre caracterstico, aunque en

algunas estaciones se distinguen estratos con la misma textura pero que se

caracterizan por presentar un color rojo intenso y por la presencia de gibbsita in

situ.

En cuanto al espesor total de los depsitos aluviales, Rendn (2006) mediante

mtodos geoelctricos en sondeos realizados en la zona plana del rea de estudio

cerca de la Hacienda Flandes, les asigna un espesor que oscila entre 7.5 y 15.5

m.

1.2.3. Geomorfologa

Como se mencion anteriormente, el Llano de Ovejas forma parte de una

superficie de erosin con un relieve ondulado, limitado por un cinturn de rocas

metamrficas y fuertes pendientes. Adems presenta terrazas asociadas a

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pequeos drenajes, que por su tamao no son cartografiables en la escala del

presente trabajo.

Dentro de la zona de estudio se distinguen cuatro unidades (mapa 4) con caractersticas morfolgicas diferentes. Para el rea del ttulo minero, se presenta la unidad de colinas y la unidad de llanuras aluviales. Al interior de las 11 hectreas que sern explotadas, la unidad geomorfolgica es la de llanuras aluviales

Unidad de vertientes: est compuesta principalmente por las rocas metamrficas que limitan la zona de estudio con alturas entre 2600 y 2700 msnm y un drenaje dendrtico subparalelo. Presenta vertientes largas y abruptas en direccin noreste y valles profundos en forma de V. Se divide o

o Unidad de vertientes cubiertas por depsitos

o Unidad de vertientes rocosas

Unidad de colinas: es la unidad ms extensa dentro del rea de estudio. Presenta un relieve con predominancia de colinas suaves, altura entre 2475 y 2550 msnm y pendientes medias, constituida por las rocas gneas del Batolito de Ovejas. Presenta una red de drenaje subdendrtico rectangular usualmente corto y muy inmaduro.

Unidad de llanuras aluviales: es una zona plana constituida por depsitos aluviales, con alturas de 2550 msnm y pendientes muy suaves. Est poco disectada, con drenaje subparalelo de direccin noreste constituido principalmente por un segmento del ro Aurr.

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Mapa 4. Geomorfologa Local. Realizado por la Geloga Carolina Garca.

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Mapa 5. Ubicacin del Ttulo Minero en el mapa de Geomorfologia local

1.2.4. Caracterizacin de Acuferos a partir de las Provincias Hidrogeolgicas

En el Estudio Nacional del Agua ENA 2010 (IDEAM, 2010) se identificaron en total 16 provincias hidrogeolgicas2 que se muestran en el mapa 6, las cuales cubren el 74% de la extensin total del territorio nacional. El resto del pas, est conformado por ambientes gneo-metamrficos (Las zonas de color gris en donde se encuentra el rea del altiplano norte antioqueo y del ttulo minero que nos ocupa en este estudio), en los que la circulacin del agua subterrnea est limitada ms que todo a zonas de fracturamiento, y de ocurrencia

2 provincias hidrogeolgicas.

Las provincias hidrogeologicas corresponden a unidades mayores referidas a escalas menores (entre 1:10.000.000 y 1:500.000), definidas con base en unidades tectonoestratigraficas separadas entre si por rasgos estructurales regionales, que coinciden con limites de cuencas geologicas mayores y que, desde el punto de vista hidrogeologico, corresponden a barreras impermeables representadas por fallas regionales y altos estructurales. Adicionalmente, se caracterizan por su homogeneidad geomorfologica.

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de horizontes y de lentes calcreos y detrticos, dentro de secuencias impermeables de litologas arcillosas y turbidticas, cretcicas y terciarias, que no han sido objeto de prospeccin hidrogeolgica, y donde deben esperarse recursos limitados para su explotacin. Estos ambientes actan como barreras para el flujo intergranular (Vargas, N. O. 2001) en el IDEAM 2010. En el ENA 2010, la mayor parte de las reas integradas por rocas gneas y metamrficas se han clasificado como acuifugas. Sin embargo, se conocen sectores (en los departamentos de Caldas, Cauca y Nario, entre otros) en los cuales dichas rocas estn fracturadas y pueden constituir acuferos de naturaleza local, que podrn ser evaluados en el futuro, una vez se disponga de informacin y se hagan avaluaciones a nivel de subcuencas En la regin Andina se reconocen adicionalmente sistemas acuferos que no estn asociados a las provincias hidrogeolgicas por constituir coberteras que suprayacen ambientes gneos y metamrficos de las cordilleras Central y Occidental, tal es el caso de los sistemas acuferos Glacis del Quindo, Santgueda, Bajo Cauca Antioqueo, Santa Fe de Antioquia, Valle de Aburr y el altiplano nariense. Dentro de cada provincia, se reconocen unidades hidrogeolgicas que por sus caractersticas de porosidad y permeabilidad tienen diferentes condiciones para almacenar y permitir el flujo de agua. De esta manera, se definen acuferos (rocas permeables que almacenan y permiten el paso de agua, relativamente fcil, bajo condiciones naturales de campo), acuitardos (materiales que almacenan agua, pero solo permiten el flujo muy lento de ella por sus condiciones semipermeables o impermeables), acuicierres (rocas impermeables que pueden contener agua, pero no permiten su flujo en cantidades significativas. Algunos autores prefieren utilizar para esta unidad el trmino acuitardo, para aceptar que el agua si se mueve, aunque en cantidades muy pequeas, que en la mayoria de los casos son despreciables en trminos de caudal)3 y acuifugas (materiales que no contienen ni permiten el flujo de agua; son considerados materiales impermeables).

3 El termino acuitardo se utiliz en el estudio (ENA 2010) como sinonimo del termino acuicierre.

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Mapa 6. Provincias Hidrogeologicas de Colombia.

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1.2.5. Caracterizacin de Acuferos a partir de la Secretaria de Medio

Ambiente del Departamento de Antioquia

De acuerdo al Boletn temtico del Anuario Estadstico de Antioquia 2011 Medio Ambiente ANTIOQUIA: AGUAS SUSTENTANDO LA VIDA, en el departamento se tiene que 1524.989 hectreas hacen parte del sistema identificado y potencial de reposicin y almacenamiento de aguas subterrneas, de los cuales las zonas con potencial alto, representan el 61% del total. En acuferos se tienen 415.039 hectreas y en zonas de recarga 38.395 ha. El acufero ms extenso se encuentra en la regin de Urab, incluyendo casi toda la cuenca del ro Len y reas del ro Atrato. Los principales Acuferos existentes en Antioquia son: El del valle de Aburr, el del

Bajo Cauca - Nech, Urab, del Magdalena Medio, el del Altiplano del Oriente,

Valles de San Nicols y La Unin.

En el mapa 7, se observan los acuferos del departamento de Antioquia, mapa

elaborado por la Secretaria de Medio Ambiente del Departamento de Antioquia

teniendo como fuente de informacin a CORANTIOQUIA, CORNARE,

CORPOURAB, Area Metropolitana, consultados en el ao 2012.

El altiplano norte del Departamento de Antioquia, figura como zona potencial de

acufero alto.

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Mapa 7. Acuferos en el departamento de Antioquia.

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2. GEOELECTRICA

La geoelctrica es un mtodo geofsico indirecto que se utiliza para conocer la

litologa del subsuelo y el espesor de las capas que lo conforman. El presente

estudio geoelctrico se realiz por medio de Sondeos Elctricos Verticales (SEV).

2.1 METODO DE PROSPECCIN

La caracterstica fsica que utiliza el Sondeo Elctrico Vertical es la resistividad

resistencia especifica que presenta el terreno al paso de corriente elctrica.

En el campo, se utilizan cuatro electrodos igualmente espaciados y dispuestos en

lnea recta sobre la superficie. La corriente se aplica a los dos electrodos exteriores

o electrodos de corriente y se mide la cada del potencial elctrico entre los dos

electrodos interiores llamados electrodos de potencial.

La medida de la resistividad se lee por medio de un potencimetro debidamente

calibrado, correspondiendo las lecturas a una resistividad aparente. Los electrodos

de corriente se van abriendo luego de cada medida, lo que permite medir la

resistividad del terreno a profundidades cada vez mayores.

Los valores de resistividad aparente, calculadas en cada sondeo, se representan

por medio de unas curvas, llamadas curvas geoelctricas, en funcin de las

distancias entre los electrodos.

Las resistividades aparentes se llevan a la ordenadas y las distancias medias

entre los electrodos de corriente, AB/2, a las abscisas y se dibujan en papel

bilogartmico. Las curvas de los sondeos se interpretan con ayuda de modelos

matemticos o curvas patrones, en donde se deduce la resistividad (0hm/m) y la

profundidad o espesor (m) de las diferentes capas que conforman el subsuelo.

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2.1.1 Configuracin Schlumberger de electrodos

Los datos de campo fueron tomados de acuerdo a la configuracin de electrodos

de Schlumberger (Figura 1), iniciando con una separacin de electrodos de

corriente de 1.5 mts, e incrementado la distancia de separacin hasta 300 m. entre

A y B. Los sondeos elctricos verticales se realizaron con un equipo de

resistividad elctrica, marca EART RESISTIVITY INSTRUMENT, modelo ERI-96.

Figura 1. Configuracin Schlumberger de electrodos.

2.1.2 Localizacin de los Sondeos Elctricos Verticales (SEV).

Con el fin de cubrir la zona de inters y detectar los materiales que se encuentran

en profundidad, se realizaron tres (3) sondeos elctricos verticales denominados

SEV 1, SEV 2 y SEV 3. (Tabla 1, foto 1 y 2, figura 2).

En las tablas 2, 3 y 4, se presentan los datos de campo de cada SEV y en las

figuras 3, 4 y 5, las respectivas curvas geoelctricas.

TABLA 1. Localizacin de los Sondeos Elctricos Verticales

SEV SECTOR COORD X COORD Y Long total AB/2

SEV 1 Tanque 828.801 1.199.941 250 m 125 m

SEV 2 Oscar Arango 829.534 1.199.248 300 m 150 m

SEV 3 Charco Negro 829.012 1.199.423 250 m 125 m

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Foto 1. SEV 1, sector Tanque Foto 2. SEV 2, Oscar Arango

Figura 2. Localizacin de los Sondeos Electricos Verticales. En rojo se identifica el rea a explotar y en azul el titulo minero.

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SONDEO ELECTRICO VERTICAL

Municipio: San Pedro de los Milagros Vereda: Ovejas

Sector La China

Sondeo: 1

Rumbo: N 66 E

Fecha: Feb 19/15

Localizacin: Tanque

Coordenada X: 828.801

Realizado a: Ladrillera San Cristbal Coordenada Y: 1.199.941

AB/2 CONSTANTE LECTURA DIRECTA LECTURA INVERSA Resist.

Mts MN 0.5

MN 5

MN 10

MN 25

MN 50

V (mV) I (mA) R

(Ohm) V

(mV) I

(mA) R

(Ohm) Ohm

1.5 6,28 126 2 395,6 128 2 401,9 398,8

2.5 18,8 54 2 507,6 52 2 488,8 498,2

4 49,5 20 2 495,0 19 2 470,3 482,6

6 112,3 150 45 374,3 150 45 374,3 374,3

8 200,3 6 5 240,4 6 5 240,4 240,4

10 313 6 10 187,8 7 11 199,2 193,5

12 451 10 30 150,3 10 30 150,3 150,3

15 706 15 68 155,7 15 68 155,7 155,7

15 62,8 153 74 129,8 153 73 131,6 130,7

20 118 69 71 114,7 69 70 116,3 115,5

25 188 37 68 102,3 37 68 102,3 102,3

30 275 19 52 100,5 19 53 98,6 99,5

30 126 47 55 107,7 47 55 107,7 107,7

40 236 3 7 101,1 3 8 88,5 94,8

50 377 28 117 90,2 28 116 91,0 90,6

60 550 6 33 100,0 6 33 100,0 100,0

75 867 4 28 123,9 4 28 123,9 123,9

75 314 9 28 100,9 9 28 100,9 100,9

100 589 4 20 117,8 5 23 128,0 122,9

125 942 3 15 188,4 3 15 188,4 188,4

Tabla 2. Datos de campo SEV 1.

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Figura 3. Curva geoelctrica SEV 1.


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Sector La China

Sondeo: 2

Rumbo: N 66 E

Fecha: Feb 19/15

Localizacin: Oscar Arango




Mts MN 0.5

MN 5

MN 10

MN 25

MN 50

V (mV) I (mA) R

(Ohm) V

(mV) I

(mA) R

(Ohm) Ohm

1.5 6,28 39 3 81,6 39 3 81,6 81,6

2.5 18,8 1.650 110 282,0 1.648 110 281,7 281,8

4 49,5 100 16 309,4 102 16 315,6 312,5

6 112,3 43 15 321,9 43 15 321,9 321,9

8 200,3 26 17 306,3 26 17 306,3 306,3

10 313 7 8 273,9 7 8 273,9 273,9

12 451 3 5 270,6 3 5 270,6 270,6

15 706 33 96 242,7 33 96 242,7 242,7

15 62,8 26 6 272,1 26 6 272,1 272,1

20 118 7 4 206,5 8 4 236,0 221,3

25 188 132 112 221,6 132 111 223,6 222,6

30 275 6 7 235,7 6 7 235,7 235,7

30 126 18 11 206,2 18 11 206,2 206,2

40 236 72 96 177,0 72 96 177,0 177,0

50 377 13 30 163,4 12 29 156,0 159,7

60 550 8 28 157,1 8 28 157,1 157,1

75 867 5 27 160,6 5 27 160,6 160,6

75 314 12 27 139,6 12 27 139,6 139,6

100 589 7 26 158,6 7 26 158,6 158,6

125 942 5 26 181,2 5 26 181,2 181,2

150 1370 4 28 195,7 4 28 195,7 195,7


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Sector La China

Sondeo: 3

Rumbo: N 30 E

Fecha: Feb 19/15

Localizacin: Charco Negro




Mts MN 0.5

MN 5

MN 10

MN 25

MN 50

V (mV) I (mA) R

(Ohm) V

(mV) I

(mA) R

(Ohm) Ohm

1.5 6,28 160 3 334,9 128 2 401,9 368,4

2.5 18,8 74 3 463,7 74 3 463,7 463,7

4 49,5 55 6 453,8 54 6 445,5 449,6

6 112,3 150 50 336,9 150 49 343,8 340,3

8 200,3 8 8 200,3 11 10 220,3 210,3

10 313 6 12 156,5 6 11 170,7 163,6

12 451 8 30 120,3 8 30 120,3 120,3

15 706 14 73 135,4 14 72 137,3 136,3

15 62,8 153 96 100,1 153 96 100,1 100,1

20 118 69 96 84,8 69 96 84,8 84,8

25 188 37 96 72,5 37 96 72,5 72,5

30 275 19 76 68,8 19 76 68,8 68,8

30 126 44 63 88,0 44 64 86,6 87,3

40 236 3 11 64,4 3 11 64,4 64,4

50 377 28 175 60,3 28 175 60,3 60,3

60 550 6 46 71,7 6 48 68,8 70,2

75 867 6 46 113,1 6 47 110,7 111,9

75 314 9 36 78,5 9 36 78,5 78,5

100 589 4 23 102,4 4 23 102,4 102,4

125 942 3 18 157,0 3 18 157,0 157,0


LQ LUIS QUINTERO



26


LQ LUIS QUINTERO



27

2.2 INTERPRETACION GEOELECTRICA

La interpretacin matemtica de los datos de campo, de cada sondeo, se hizo con

el software IPI2Win. Posteriormente se realiz la interpretacin y la correlacin

litolgica con la informacin geolgica recopilada en campo.

2.3 CORRELACION LITOLGICA

En las tablas 5, 6 y 7 se presenta la interpretacin geoelctrica y la correlacin litolgica de los SEV ejecutados.

Tabla 5. Correlacin Litolgica Sev 1

CAP

A No.

RESISTIVI

Ohm/m

ESPESO

R mts

PROFUN

D mts CORRELACION LITOLOGICA

1 283 0.75 0.75 Suelo

2 1429 1.06 1.81 Fragmentos de roca

3 32.5 1.67 3.48 Arcillas

4 199 5.68 9.16 Arenas

5 64.5 45 54.1 Arcillas con arenas

6 4824 ? > 54.1 Roca dura o basamento

LQ LUIS QUINTERO



28


CAP

A No.

RESISTIVI

Ohm/m

ESPESO

R mts

PROFUN


1 76.2 0.75 0.75 Suelo


3 38.8 1.86 3.4 Arcillas

4 382 11.3 14.7 Arenas gruesas

5 31.4 16.2 30.9 Arcillas



CAP

A No.

RESISTIVI

Ohm/m

ESPESO

R mts

PROFUN


1 263 0.75 0.75 Suelo


3 23.5 1.67 3.48 Arcillas

4 161 6.62 10.1 Arenas

5 18.4 15.3 25.4 Arcillas


LQ LUIS QUINTERO



29

2.4. CORRELACION ESTRATIGRAFICA

En la figura 6, se observa la correlacin estratigrfica a partir de los 3 sondeos

SEV, en la que se observa la continuidad de las unidades estratigrficas y en

donde se puede concluir que en los primeros 10 metros de perfil, se encuentran

los aluviones recientes, que se conforman sobre suelos residuales del batolito de

ovejas (en naranja), constituidos por arcillas, limos arcillosos a arenosos que

varan en profundidad. La interfaz entre el residual de los cuerpos graniticos

gneos y el basamento, se ubica un gruss4, el cual permite el alojar acuferos de

carcter regional, como el constituido por el Batolito Antioqueo en los Valles de

San Niculas y la Unin en el Oriente Antioqueo. Sin embargo, en este estudio no

fue detectado durante la exploracin geoelectrica.

Figura 6. Perfil del subsuelo para la concesin minera

4 compuesta por arena y agregados poliminerlicos fcilmente disgregables, con la estructura

original y textura de la roca fresca bien conservadas y ncleos de roca fresca mas grandes y mas abundantes que en la zona saproltica; esta es la zona donde usualmente se encuentra al nivel fretico. La roca fresca se encuentra inmediatamente debajo de la zona de gruss

LQ LUIS QUINTERO



30

2.5 CONCLUSIONES AL ESTUDIO GEOELECTRICO

En la zona de estudio se detectaron materiales permeables, tipo arenas y

arcillas con arenas, entre 3.4 y 54.1 metros de profundidad.

En el Sev 1, se identific una capa de arenas entre 3.48 y 9.16 m de

profundidad, seguida de una capa de arcillas y arenas entre 9.16 y 54,1 m de

profundidad, que correspondera a un acufero saturado con agua dulce.

En el Sev 2, el acufero est conformado por una capa de arenas gruesas entre

3.4 y 14.7 m de profundidad, seguida de una capa de arcillas hasta los 30.9 m

de profundidad.

En el Sev 3, el acufero est conformado por una capa de arenas entre 3.48 y

10.17 m de profundidad, seguida de una capa de arcillas hasta los 25.4 m de

profundidad.

El basamento o roca dura se encontr en el Sev 1, a 54.1 m, en el Sev 2 a 30.9

m y en el sev 3 a 25.4 m de profundidad.

El mtodo geoelctrico es un mtodo indirecto y los espesores y profundidades

son aproximadas, por lo tanto se debe considerar el margen de error.

Para una mayor certeza, se recomienda utilizar un mtodo directo como son

las perforaciones, con el fin de identificar los materiales y sus espesores reales.

LQ LUIS QUINTERO



31

3. IMPACTOS AMBIENTALES CAUSADOS POR LA EXPLOTACION MINERA CON RESPECTO A LAS AGUAS SUBTERRANEAS

Cuando se realizan aperturas de celdas (huecos), para explotaciones de minerales

a cielo abierto en lugares donde los niveles freticos son poco profundos se puede

provocar una modificacin de los niveles piezometricos y adems una alteracin

de la calidad de las aguas.

3.1. MODIFICACIN DEL NIVEL PIEZOMETRICO

Debido a que toda explotacin minera subterrnea necesita drenaje contiguo de

las aguas que se acumulan en estas, ocurre una alteracin interna del balance de

los acuferos por conos de depresin.

Para el caso de la explotacin minera proyectada, no se van a tener cambios de

niveles piezometricos, debido a que solo se tiene una superficie freatica colgada

de agua que tiene el espesor definido en los SEV por el estrato de fragmentos de

roca que tiene un espesor de 1 metro; esta superficie fretica no continua en

profundidad ya que el siguiente estrato que subyace al estrato de fragmentos de

roca es el de arcillas5 y arcillas arenosas, que impiden el flujo de agua por su

estructura, debido a que sus poros no se encuentran conectados hidrulicamente,

por lo que las arcillas presentan una permeabilidad baja.

En la figura 7, se observa lo que se considera como una superficie fretica

colgada, y en la figura 8, se observa el ingreso de aguas al pit a explotar por el

estrato de fragmentos de roca.

5 PERMEABILIDAD (k): Es la capacidad que tiene una roca de transmitir el agua. En el caso de las

arcillas podramos decir que son unos materiales muy porosos pero poco permeables, porque sus espacios vacos no estn conectados entre s.

LQ LUIS QUINTERO



32

Figura 7. Superficie fretica Colgada

Figura 8. Ingreso de aguas al pit minero a explotar, por apertura de celdas.

LQ LUIS QUINTERO



33

3.2. MODIFICACION EN LA CALIDAD DE AGUAS SUBTERRANEAS

Se puede presentar contaminacin de aguas subterrneas, cuando estas entran

en contacto con otras sustancias minerales distintas a las de donde provienen o

por contacto con la circulacin o vertido de lquidos industriales como grasas y

aceites, jabones u otras sustancias qumicas. Tambin puede ocasionarse su

contaminacin por arrastre o aporte de sedimentos que generan solidos

suspendidos, enturbiando dichas aguas.

Como las labores al interior del pit minero solo contemplan la extraccin de las

arcillas, con el corte de terreno las aguas freaticas ingresaran al pit explotado, por

lo que ser necesario realizar en su interior una zona de acumulacin (pozo) de

aguas, para luego ser evacuadas mediante bombeo por fuera del pit minero. En

esta accin, no se espera que sean contaminadas dichas aguas, ya que no se

preveen ingresos de sustancias liquidas distintas, y los minerales que constituyen

las arcillas son minerales inocuos, que en nada alteran su calidad qumica. Para el

control de slidos en suspensin, se debe evitar que durante la explotacin de las

arcillas se generen escorrentas que lleguen hasta los frentes de explotacin.

Figura 9. Extraccin de aguas del pit minero.

LQ LUIS QUINTERO



34

4. CALCULO DE AGUAS QUE PUEDEN INGRESAR AL PIT DE EXPLOTACION.

4.1. METODO DEL BALANCE HIDRICO

El Balance hdrico de la mina Ovejas, Contrato de Concesin Minera IFR 15011

se realiza a partir de la identificacin de los estratos acuferos en el mapa 2 de

Geologa, y en los registros geoelectricos tomados (SEV 1,2 y 3). En el mapa 3,

se observa la ubicacin del aluvin (Qal), que puede contener unidades acuferas

a escala local, asociados al trayecto del rio Aurra.

La explotacin de 11 hectreas en la mina Ovejas se ubica en la parte central del

ttulo minero al sur de la cabecera municipal de San Pedro.

El balance hdrico se realiza para determinar el agua disponible en el suelo, con el

fin de planificar una explotacin minera en UN PIT a cielo abierto hasta una

profundidad de 9m.

El mtodo de establecer el balance hdrico en el suelo basado en la

evapotranspiracin de los cultivos, se realiza a partir de aproximaciones empricas,

bien con ecuaciones que usan datos meteorolgicos o con medidas directas de

agua evaporada.

La ausencia de las medidas directas para el rea del municipio de San Pedro

obliga su clculo a partir de datos metereologicos de estaciones ubicadas en dicha

rea.

LQ LUIS QUINTERO



35

Mapa 8. Ubicacin de los depsitos aluviales asociados al rio Aurra (en azul), en el rea de

explotacin del pit minero.

4.2. PARAMETROS DEL BALANCE HIDRICO

Las necesidades de agua en el suelo, expresan la cantidad de agua que es

necesario aplicar para compensar el dficit de humedad en el suelo, parmetro

necesario para determinar las necesidades de riego en los cultivos. Se hace por

tanto necesario un balance entre las cantidades de agua requeridas para la

evapotranspiracin del cultivo y otros usos especiales todo lo cual se contabiliza

como perdidas, y las aportaciones naturales efectivas tales como las

precipitaciones, y la humedad aportada por el suelo procedente de las

precipitaciones anteriores.

As pues, los parmetros que intervienen en el balance hdrico efectuado son la

evapotranspiracin del cultivo (ETc), la precipitacin efectiva, y el agua aportada

por el suelo.

LQ LUIS QUINTERO



36

La diferencia entre el primer parmetro y los dos ltimos, determinan las necesidades de agua en el suelo.

4.3. EVAPOTRANSPIRACION DEL CULTIVO DE REFERENCIA

La evapotranspiracin de la superficie de referencia, denominada

evapotranspiracin del cultivo de referencia o evapotranspiracion de referencia se

simbolizada como ETo. La superficie de referencia es un cultivo hipottico de

pasto, con una altura asumida de 0,12 m, con una resistencia superficial fija de 70

s m-1 y un albedo de 0,23. La superficie de referencia es muy similar a una

superficie extensa de pasto verde, bien regada, de altura uniforme, creciendo

activamente y dando sombra totalmente al suelo. La resistencia superficial fija de

70 s m-1 implica un suelo moderadamente seco que recibe riego con una

frecuencia semanal aproximadamente.

La ETo se puede calcular utilizando datos meteorolgicos. Como resultado de una

consulta de expertos realizada en mayo de 1990, el mtodo de FAO Penman-

Monteith y luego el Penman modificado ahora se recomienda como el nico

mtodo estndar para la definicin y el clculo de la evapotranspiracin de

referencia. El mtodo de FAO Penman modificado requiere datos de radiacin,

temperatura del aire, humedad atmosfrica y velocidad del viento.

4.4. ESTACIONES CLIMATOLGICAS

Para realizar el balance hdrico de la mina Ovejas, se utilizaron las estaciones

climatolgicas administradas por el Instituto de hidrologa, meteorologa y estudios

ambientales IDEAM, ubicadas cerca al rea territorial de la concesin minera en el

municipio de San Pedro y que poseen la misma situacin altitudinal y

meteorolgica tal como se relaciona en la tabla 8 y mapa 9.

Para las estaciones San Pedro y Cucurucho, se solicitaron las variables de

temperatura media, humedad relativa, precipitacin, brillo solar, evaporacin y

vientos. Igualmente, se utilizaron estaciones pluviomtricas locales, que reflejan

las distintas intensidades de precipitacin en la subregin. Se descart la estacin

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37

Cucurucho por estar ms cercana a la zona de estudio la estacin San Pedro. En

la tabla 9, se observan los parmetros climticos de la estacin San Pedro.

La fecha de instalacin de la estacin Climatolgica San Pedro, es de enero de

1950, datos que son analizados en el presente informe hasta diciembre de 2013.

Tabla 8. Estaciones con parmetros climticos, consultadas para el clculo del balance hdrico en el Municipio de San pedro.

CDIGO ESTACIN TIPO ESTACIN

COORDENADAS ELEVACIN msnm

DEPTO. MUNICIPIO

[2701522]

SAN PEDRO

Climatologica Principal

Lat: 6O

29.9' N Long: 75.0 34.5'W

2430.0 ANTIOQUIA San Pedro de los Milagros

2701523 CUCURUCHO

Climatologica Principal

Lat: 6.0 39.0' N Long: 75.0 30.0' W

2580.0 ANTIOQUIA Santa Rosa de Osos

Mapa 9. Ubicacin de la Estacin climatolgica San pedro administradas por el IDEAM.

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38

Tabla 9. PARAMETROS CLIMATICOS ESTACION SAN PEDRO

Mes n

Hr media

Hr mnima

Hr mxima

Viento Km/da

Precipitacin mm

T mxima

T media

T mnima

ENERO 4.5 81.6 76 84 194.4 140 13.7 13.4 13

FEBRERO 6.1 80.8 75.5 84.6 190.08 144.5 14 13.7 13.5

MARZO 5.8 81 77 85 146.88 161 14.5 14 13.5

ABRIL 5.0 83 78 87 151.2 191.7 14.8 14.25 13.7

MAYO 4.9 81.8 76 84 129.6 202 14.8 14.4 14

JUNIO 5.5 79.7 77 83 146.88 182.4 14.7 14.35 14.2

JULIO 6.1 78 72.4 82.8 155.52 181 14.3 14.05 13.8

AGOSTO 6.1 78.4 74 82.8 146.88 184 14.2 14 13.9

SEPTIEMBRE 6.6 78.8 73 83 155.52 191 14 13.6 13.2

OCTUBRE 4.9 82.3 77 88 108 205.7 13.9 13.57 13.3

NOVIEMBRE 4.6 83 78 87.8 138.24 180 13.6 13.35 13

DICIEMBRE 4.5 82.5 78 86.9 155.52 158 13.8 13.5 13.2

Dnde: n: Horas de sol por da. Hr: Humedad relativa %. T: Temperatura en grados centgrados

4.5. CALCULO DE ETo

La Evapotranspiracin del cultivo de referencia ETo, representa las necesidades

hdricas de un cultivo de referencia, que vara de acuerdo a la especie. Para el

caso del balance hdrico, se utiliza la superficie de referencia de un cultivo

hipottico de pasto, con una altura asumida de 0,12 m, para el que se calcula su

evapotranspiracin. El cultivo de pasto, es el actual uso del suelo de la zona de

estudio.

A partir de los datos obtenidos en el captulo anterior, se calcula la

evapotranspiracin del cultivo de referencia (ETo), por medio del mtodo de

Penman modificado. El mtodo de Penman Modificado, es un mtodo de clculo

LQ LUIS QUINTERO



39

estndar, recomendado por la FAO. En las tablas 10 y 11, se encuentran los

resultados de clculo de la ETo de la estacin San Pedro, que nos servirn para el

clculo del balance hdrico en el rea del ttulo minero IFR 15011.

4.5.1. Mtodo de Penman Modificado

Se presenta como una modificacin al mtodo Penman Monteith. La nica variacin original implica una funcin del viento revisada y una correccin adicional para las condiciones metereolgicas diurnas y nocturnas. La formula de la ecuacin empleada es la siguiente: ETo = { W x Rn + (1 W) x f (u) x (ea ed) } x C El termino W x Rn es el trmino de la energa, dependiendo de la radiacin. El segundo trmino es el aerodinmico y depende de la humedad y el viento. Ambos trminos dependen a su vez de la temperatura. El factor C, factor de correccin, basado en la radiacin, humedad relativa mxima, velocidad del viento y cociente entre la velocidad del viento diurna y nocturna, permite ajustar mas los valores obtenidos a los medidos. W es un factor de ponderacin para los efectos de la radiacin sobre la evapotranspiracin a diferentes temperaturas y altitudes. (1 W ) es un factor de ponderacin para los efectos del viento y humedad sobre la evapotranspiracin a diferentes temperaturas y altitudes. Rn es la radiacin neta en equivalentes de evaporacin en mm/da. F(u) es una funcin de la velocidad del viento en km/da y a una altura de 2 metros. ea es la presin saturante del vapor en funcin de la temperatura media del aire. ed es la presin de vapor.

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Tabla 10. DATOS CLIMATICOS

Datos climticos

Estacin: SAN PEDRO Ao: 1950 - 2013

Meses Das DIA Latitud Altitud Horas sol Horas sol Tmin. Tmax. Tmed. U z (m) D/N U2 U2 HRmin. HRmax. HRmed. Lluvia

mes (m) por da (n) por mes (C) (C) (C) (km/da) (km/da) (m/s) (%) (%) (%) (mm)

Enero 31 15 6.500 2430 4.5 361 13 13.7 13.4 194.4 10 1.2 140.897 1.682 76 84 81.6 140.0

Febrero 28 45 6.500 2430 6.1 330 13.5 14 13.7 190.08 10 1.2 137.766 1.645 75.5 84.6 80.8 144.5

Marzo 31 76 6.500 2430 5.8 371 13.5 14.5 14.0 146.88 10 1.2 106.456 1.271 77 85 81 161.0

Abril 30 106 6.500 2430 5.0 365 13.7 14.8 14.3 151.2 10 1.2 109.587 1.309 78 87 83 191.7

Mayo 31 136 6.500 2430 4.9 381 14 14.8 14.4 129.6 10 1.2 93.931 1.122 76 84 81.8 202.0

Junio 30 167 6.500 2430 5.5 371 14.2 14.7 14.4 146.88 10 1.2 106.456 1.271 77 83 79.7 182.4

Julio 31 197 6.500 2430 6.1 383 13.8 14.3 14.1 155.52 10 1.2 112.718 1.346 72.4 82.8 78 181.0

Agosto 31 228 6.500 2430 6.1 378 13.9 14.2 14.0 146.88 10 1.2 106.456 1.271 74 82.8 78.4 184.0

Septiembre 30 258 6.500 2430 6.6 361 13.2 14 13.6 155.52 10 1.2 112.718 1.346 73 83 78.8 191.0

Octubre 31 288 6.500 2430 4.9 367 13.3 13.9 13.6 108 10 1.2 78.276 0.935 77 88 82.3 205.7

Noviembre 30 319 6.500 2430 4.6 351 13 13.6 13.4 138.24 10 1.2 100.194 1.196 78 87.8 83 180.0

Diciembre 31 349 6.500 2430 4.5 360 13.2 13.8 13.5 155.52 10 1.2 112.718 1.346 78 86.9 82.5 158.0

Horas sol ao

4380

LQ LUIS QUINTERO



41

Tabla 11. Calculo de ETo. Mtodo de PENMAN modificado.

Estacin San Pedro.

Mtodo PENMAN modificado

Meses ea Delta Gamma W f(t) DEC. N n/N f(n/N) ed f(es) Rnl Ra Rns f(U2) Ud c ETo ETo Eto Eto

da mes da(c=1) mes(c=1)

Enero 15.404 0.995 0.479 0.675 13.456 -21.269 11.661 0.385 0.446 12.570 0.184 1.104 13.521 4.485 0.650 0.890 1.008 2.905 90.07 2.881 89.31

Febrero 15.709 1.013 0.479 0.679 13.513 -13.620 11.789 0.518 0.566 12.693 0.183 1.402 14.373 5.487 0.642 0.870 1.039 3.529 98.81 3.395 95.06

Marzo 16.019 1.031 0.479 0.683 13.569 -2.016 11.969 0.485 0.537 12.976 0.182 1.322 15.121 5.586 0.557 0.672 1.049 3.620 112.21 3.449 106.93

Abril 16.282 1.046 0.479 0.686 13.617 9.783 12.150 0.409 0.468 13.514 0.178 1.136 15.213 5.184 0.566 0.692 1.044 3.411 102.33 3.268 98.05

Mayo 16.441 1.055 0.480 0.687 13.645 19.031 12.300 0.401 0.461 13.449 0.179 1.124 14.816 5.007 0.524 0.593 1.033 3.264 101.17 3.159 97.94

Junio 16.388 1.052 0.480 0.687 13.636 23.354 12.376 0.444 0.500 13.061 0.181 1.234 14.472 5.125 0.557 0.672 1.031 3.354 100.61 3.254 97.61

Julio 16.072 1.034 0.479 0.683 13.579 21.354 12.340 0.497 0.547 12.536 0.184 1.368 14.577 5.448 0.574 0.712 1.038 3.560 110.36 3.431 106.35

Agosto 16.019 1.031 0.479 0.683 13.569 13.455 12.208 0.499 0.549 12.559 0.184 1.372 14.959 5.606 0.557 0.672 1.043 3.654 113.26 3.502 108.57

Septiembre 15.607 1.007 0.479 0.678 13.494 2.217 12.034 0.548 0.594 12.298 0.186 1.487 15.056 5.920 0.574 0.712 1.051 3.802 114.05 3.616 108.48

Octubre 15.576 1.005 0.479 0.677 13.488 -9.599 11.853 0.414 0.472 12.819 0.182 1.162 14.554 4.987 0.481 0.494 1.047 3.161 97.99 3.018 93.56

Noviembre 15.354 0.992 0.479 0.674 13.447 -19.148 11.698 0.393 0.454 12.744 0.183 1.117 13.697 4.588 0.541 0.633 1.031 2.889 86.67 2.801 84.02

Diciembre 15.505 1.001 0.479 0.676 13.475 -23.335 11.624 0.388 0.449 12.792 0.183 1.105 13.216 4.401 0.574 0.712 1.021 2.790 86.50 2.733 84.73

TOTAL 1214.04 1170.61

LQ LUIS QUINTERO Ing. Gelogo - Hidrlogo


42

4.6. PRECIPITACIN

Para el anlisis de la precipitacin, se utilizaron las estaciones pluviomtricas que

se relacionan en la tabla 12. Estas estaciones son administradas por IDEAM, y la

gran mayora tienen registros de precipitacin de un periodo superior a los 21

aos. En la tabla 13, se relaciona la precipitacin media multianual, de dichas

estaciones.

Tabla 12. Estaciones utilizadas para el anlisis de la precipitacin

ESTACION Coordenadas Precipitacin Altura

msnm Municipio

ESTE NORTE Media Anual

AURRA 1163300 1201490 1386 2525 San Pedro

FABRICATO 1163464 1195455 1730 2420 Bello

SAN PEDRO 1166619 1210394 1815 2390 San Pedro

NIQUIA 1170916 1196808 1620 2175 Bello

MEDINA 1170995 1202259 1641 2620 San Pedro

CUCURUCHO 1172309 1228988 1780 2580 Santa Rosa

de Osos

PORCE 1178296 1209071 1680 2280 Don Matias

HDA COTOVE

1139143 1214242 1000 530 Santa Fe de Antioquia

BELMIRA 1157140 1222350 1788 2550 Belmira

ENTRERRIOS 1173300 1218020 1686 2285 Entrerrios

BOQUERON 1159270 1191950 2089 2720 Medellin

EL GOMEZ 1157650 1237260 1938 2680 Belmira

El comportamiento temporal de la precipitacin en la regin de San Pedro, es bimodal,

con dos periodos seco y dos de lluvias. La temporada de lluvias comienza en el mes

de Marzo y culmina en el mes de Mayo, con un veranillo intermedio en los meses de

Junio, Julio y Agosto; entre Septiembre y noviembre se presenta la segunda

temporada de invierno con precipitacin mensual alrededor de los 150 a 250mm, el

promedio mensual esta alrededor de los 200mm. El periodo seco est relacionado con

la poca de verano y se presenta desde los meses de Diciembre hasta inicios de

Marzo, los valores promedio de precipitacin oscilan alrededor de los 50 a 100mm

mensuales. En la Figura 10 se presenta la variacin temporal de la precipitacin

mensual multianual.



43

Tabla 13. Precipitacin media multianual de las estaciones pluviomtricas.

MES Aurra San Pedro Cucurucho Hda Cotove Belmira Entrerrios

ENERO 42.4 46.9 58.2 21.5 74.7 47.5

FEBRERO 62.2 65.9 67.2 33.6 108.8 74.4

MARZO 84.1 99.7 106.6 28.5 176.8 104.9

ABRIL 147.3 175.6 166.1 97.2 216.2 166.4

MAYO 176.6 207.4 198.96 142.5 248.8 199.5

JUNIO 132.1 162.9 150.7 103.5 166.1 184.2

JULIO 110 155.1 188.8 103.2 146.6 188.7

AGOSTO 134.8 163.3 178.7 111.6 159.7 189.5

SEPTIEMBRE 154.9 183.4 176.4 138.3 210 183.3

OCTUBRE 190.1 215.2 220.5 158.2 238.2 204.2

NOVIEMBRE 147.7 159.2 151.9 68.6 198.9 155.3

DICIEMBRE 77.4 92.9 100.1 49.9 138.3 80.1

TOTAL 1386 1.727.5 1.764.1 1.056.6 2.083.1 1.778

Figura 10. Variacin Temporal de la Precipitacin mensual multianual.



44

Curvas de Isoyetas Para la realizacin del mapa de isoyetas de la mina Ovejas, se tomaron las

estaciones relacionadas en la tabla 12 y que cubren arealmente la subregin, tal

como puede observarse en el mapa 10, con base en la informacin disponible

entregada por el IDEAM, donde se cuenta con registros de precipitacin mensual

multianual. La precipitacin media multianual de estas estaciones sirvi de base

para la generacin de las curvas isoyetas promedio multianual, o curvas de

precipitacin promedio multianual de igual valor (Mapa 11).

La distribucin espacial de la precipitacin permite concluir que las zonas de

mayor pluviosidad se presentan hacia el norte en los municipios de Belmira y

Santa rosa de Osos y localmente hacia el sur en la estacin Boquern, con

valores de precipitacin que oscilan entre los 1800 y los 2100 mm; los menores

valores hacia el oeste en los municipios de Sopetean, San Jernimo, como puede

observarse en el mapa 11 de isoyetas.

4.7. DISTRIBUCION DE LA PRECIPITACION

La distribucin de la precipitacin areal para la mina Ovejas, se determina a partir

de las estaciones pluviometricas ubicadas en el norte y centro de Antioquia, a las

que se les asigna una zona de influencia, por medio de los polgonos de Thiessen.

Las subregiones se determinan de manera tal que todos los puntos incluidos en

esa subregin estn ms cercanos al pluvimetro correspondiente que a cualquier

otra estacin.

En el mapa 12, se observa la distribucin areal de las estaciones pluviometricas

por polgonos de Thiessen.



45

Mapa 10. Estaciones pluviomtricas tenidas en cuenta para el clculo de las isoyetas.

Mapa 11. Isoyetas de Precipitacin media multianual.



46

Mapa 12. Polgonos de Thiessen, a partir de las estaciones pluviomtricas.

4.8. PRECIPITACION EFECTIVA

En su sentido ms obvio, la precipitacin efectiva significa la precipitacin til o

utilizable. Es decir, la precipitacin que llega al suelo, descontando la

interceptacin efectiva (parte mnima que se evapora y regresa a la atmosfera).

En el presente clculo se utiliza el mtodo de Penman para cada una de las

estaciones pluviomtricas ubicadas en el rea de influencia de La Mina Ovejas,

que se relacionan en la tabla 13. De acuerdo a lo anterior, y por su ubicacin y

extensin, la concesin minera se encuentra en su totalidad en el rea de

influencia de la estacin Aurra, estacin a la cual se calcula su precipitacin

efectiva.



47

Tabla 13. Precipitacin efectiva (mm/mes) ESTACION AURRA

Precipitacin efectiva (mm/mes)

Meses Penman Penman- Blaney- Papadakis Radiacin

Monteith Criddle

Enero 29.88 28.92 27.05 25.32 29.73

Febrero 43.12 41.37 38.54 35.79 43.25

Marzo 57.99 55.47 50.83 47.04 58.05

Abril 92.23 88.72 81.97 76.58 91.61

Mayo 107.42 103.88 96.59 89.12 107.10

Junio 83.68 80.69 75.37 69.26 83.79

Julio 72.99 69.98 65.32 59.09 73.40

Agosto 87.54 83.80 77.40 70.26 88.02

Septiembre 98.79 94.45 86.91 79.56 99.57

Octubre 113.58 109.79 101.40 94.52 113.30

Noviembre 89.33 86.63 80.96 76.16 89.01

Diciembre 50.96 49.37 46.33 43.48 50.78

TOTAL 927.50 893.05 828.67 766.18 927.60

4.9 BALANCE HIDRICO

El balance hdrico del agua que puede ser aportada al suelo, expresa la

equivalencia entre los ingresos de agua (a partir de la precipitacin efectiva), que

entran por un lado en una unidad hidrogrfica determinada y la cantidad de agua

que se pierde a causa de la evopatranspiracion del cultivo de referencia ETo,

considerando adems las variaciones internas en el almacenamiento de humedad

ocurridas durante un periodo de tiempo determinado.

Los balances hdricos, tanto globales como regionales permiten determinar la

disponibilidad hdrica natural de las reas en consideracin y conocer el

comportamiento de la oferta de agua, bien sea superficial o subterrnea, a travs

del estudio de las diferentes fases del ciclo hidrolgico.

La oferta hdrica se determina fundamentalmente cuantificando los trminos de la

ecuacin del balance hdrico, aplicacin del principio de conservacin de masa,

tambin conocida como ecuacin de continuidad. Se establece que, para cualquier



48

volumen y durante un determinado tiempo, la diferencia entre las entradas y las

salidas de agua est condicionada por la variacin del volumen almacenado.

4.9.1. Agua Aportada Al Suelo

La consideracin del agua aportada al suelo en el balance hdrico tiene por objeto

evaluar los excedentes de las precipitaciones sobre la evapotranspiracin durante

las pocas de lluvia, excedentes que, quedando almacenados en el suelo, pueden

ser posteriormente aprovechados por los cultivos.

A estos efectos, la valoracin de la evapotranspiracin del terreno sin cultivo se

estima a partir de los valores correspondientes de la ETo y utilizando como valor

del coeficiente el correspondiente al Kc de la fase inicial de los cultivos extensivos,

criterio indicado por la FAO para el clculo de este parmetro.

Teniendo en cuenta el valor de los parmetros determinados en los puntos

anteriores, el valor del balance hdrico mensual se obtendr mediante la

expresin:

Bh = ETo x Kc (Pe)

En el caso en que el valor de Bh sea negativo, se considerara este valor como

agua aportada.

Es decir, los valores negativos son la cantidad de agua disponible en el suelo en

mm, mientras que los positivos son los dficits de humedad, necesarios para el

desarrollo del cultivo de referencia.

Las entradas en la ecuacin del balance hdrico tienen que ver principalmente la

precipitacin (Pt), en forma de lluvia, recibida en la superficie del suelo (Pe),

mientras que las salidas en la ecuacin incluyen: la evapotranspiracin de las

plantas (ETo x Kc = ETc). La diferencia entre las necesidades de las plantas y la

precipitacin efectiva (ETc Pe), da como resultado un valor positivo o negativo.

Los valores positivos indican necesidades de agua en mm, mientras los valores

negativos indican sobrantes de agua en mm que ocasionan infiltracin y que



49

dependiendo del tipo de suelo podr ser alta, media o baja, ocurriendo luego la

escorrenta.

Acorde con lo anterior, y teniendo la evapotranspiracion (ETo), calculada a partir

de los datos climticos de la estacin San Pedro, se procedi a calcular el balance

hdrico para la estacin pluviomtricas Aurra que se ubica en el rea de Influencia

de la concesin minera y que se observan en la tabla 14.

Tabla 14. Balance Hdrico

ESTACION AURRA

Meses En. Fb. Mr. Ab. My. Jn. Jl. Ag. Sp. Oc. Nv. Dc.

ETo (mm) 90.1 98.8 112.2 102.3 101.2 100.6 110.4 113.3 114.0 98.0 86.7 86.5

Pt (mm) 42.4 62.2 84.1 147.3 176.6 132.1 110 134.8 154.9 190.1 147.7 77.4

Kc 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

ETc (mm) 90.1 98.8 112.2 102.3 101.2 100.6 110.4 113.3 114.0 98.0 86.7 86.5

Pe (mm) 29.9 43.1 58.0 92.2 107.4 83.7 73.0 87.5 98.8 113.6 89.3 51.0

Etc-Pe (mm) 60.19 55.69 54.21 10.10 -6.25 16.93 37.38 25.73 15.26 -15.59 -2.66 35.54

Agua aportada 0 0 0 0 -6.25 0 0 0 0 -15.59 -2.66 0



50

4.10. CALCULO DE LA RECARGA DEL ACUIFERO EN EL REA DEL

PROYECTO MINERO DE LA CONCESION IFR-15011

Para determinar la recarga del acufero es necesario que la precipitacin cubra las

demandas de ETP, escorrenta superficial, y la capacidad de infiltracin del suelo.

La capacidad de infiltracin depende de la humedad del suelo, el material que lo

conforma y la mayor o menor compactacin del mismo.

En tal sentido, las caractersticas de los suelos se calculan a partir de la geologa

del rea de estudio, la textura del suelo y de mtodos directos de infiltracin en

campo.

4.10.1. Calculo de la Infiltracin

La percolacin o infiltracin neta es calculada para todos los balances hdricos en

cada una de las unidades geolgicas cartogrficas del suelo y que tienen

injerencia en el proyecto minero.

4.10.2. Caractersticas de los Suelos

Para determinar el almacenamiento en el suelo, se identificaron las diferentes

unidades geolgicas a escala local cercanas al ttulo minero en el municipio de

San Pedro. Para cada unidad se identificaron las litologas que la conformaban y

el rea que aflora en la zona de influencia de las estaciones pluviomtricas.

El clculo de recarga del acufero se determina a partir de la superficie expuesta

dentro de la estacin pluviomtrica (estacin Aurra), para la cual previamente se

ha calculado el balance hdrico (disponibilidad de agua en el suelo), multiplicado

por el % de infiltracin, que se asigna de acuerdo a la unidad litolgica y su perfil

estratigrfico.

De acuerdo a lo anterior, y a la tabla 16 y mapa 13, en la que se relacionan las

unidades estratigrficas encontradas tenemos:



51

La unidad aluviones recientes (Qal), de acuerdo al perfil estratigrfico

encontrado en los sondeos elctricos verticales, los 2 primeros metros

estn constituidos por un nivel de sustrato orgnico (suelo), sobre el que se

desarrollan las plantas y los microorganismos, facilitando la infiltracin de

aguas que llegan al suelo. De estas aguas las plantas dispondrn de ellas

de acuerdo a sus requerimientos tal como se observ en la tabla 15.

Balance Hidrico. Las aguas excedentes, sern las que ingresaran como

aporte a recarga de acuferos. Para el caso que nos ocupa, estos

excedentes se presentan en los meses de Mayo, Octubre y Noviembre.

Subyaciendo el sustrato de suelos, con un espesor de 1 a 1,25 metros y

hasta los 2 metros se encuentra una lnea de piedras o fragmentos de roca

que coincide con la Stoneline definida en la tesis de grado DATACIN

POR FOTOLUMINISCENCIA DE ALGUNAS FORMACIONES

SUPERFICIALES DEL LLANO DE OVEJAS, CORDILLERA CENTRAL,

ANTIOQUIA, realizado por la Geloga Carolina Garcia Londoo en donde

es posible la circulacin y acumulacin de aguas. Subyaciendo la Stoneline

(o fragmentos de roca de los SEV), se localiza un estrato de arcillas de 1.7

a 1.8 m de espesor, que impiden el avance de agua en el suelo, lo cual

limita la recarga del acufero a mayor profundidad, en donde se encuentran

estratos de arenas ms potentes.

Batolito de Ovejas. En la tesis de grado DATACIN POR FOTOLUMINISCENCIA DE ALGUNAS FORMACIONES SUPERFICIALES DEL LLANO DE OVEJAS, CORDILLERA CENTRAL, ANTIOQUIA, realizado por la Geloga Carolina Garcia Londoo, se realizan un total de 20 afloramientos (FIGURA 2) de hasta 6 m de altura en los cuales se realiz una descripcin estratigrfica completa de cada perfil y un muestreo preliminar de cada estrato. Posteriormente se eligieron los 6 afloramientos ms completos y se efectu un muestreo sistemtico de cada estrato para analizar su mineraloga y tamao de grano y proceder finalmente a la toma de muestras para datacin. De todos estos afloramientos, se reporta a nivel superficial luego del horizonte orgnico, cenizas volcnicas (con espesores de 20 a 90 cms) y subyaciendo estas un horizonte tipo gley de color gris. Las cenizas volcnicas presentan las mayores variaciones de saturacin y una alta porosidad la cual disminuye con la profundidad lo que facilita la generacin ocasional de zonas de saturacin. En estas zonas de saturacin se podra formar el horizonte tipo gley que se encuentra a



52

menudo en el rea de estudio. Lo anterior indica que son horizontes pobremente drenados formados en zonas de empozamiento durante periodos de saturacin o inundacin que favorecen condiciones anaerbicas durante las cuales los xidos de hierro insolubles son reducidos, transformando iones frricos en iones ferrosos, por lo cual el horizonte adquiere una coloracin gris a gris azulosa frecuentemente moteada.

Ambas unidades estratigrficas son consideradas acuitardos, y la mayor recarga

que pueden recibir es por zonas de fracturas o conexin hidrulica entre unidades

estratigrficas profundas que puedan almacenar agua entre los suelos residuales

del batolito de ovejas (gruss6) y las capas de arenas de los aluviones recientes.

En el mapa 13 se observa el mapa de unidades geolgicas para el proyecto

minero; en la tabla 15 el porcentaje de infiltracin por unidad litolgica.

Tabla 15. Unidades Litolgicas y % de infiltracin.

* Acuitardo7: Contiene agua y la transmite muy lentamente ** Solo hasta la lnea de Piedras o Stoneline. Para el rea del PIT a explotar, se observan Litologas de la Unidad aluviones reciente Qal, tal como se observan en el mapa 14, para el rea del proyecto minero.

6 Zona de gruss, compuesta por arena y agregados poliminerlicos fcilmente disgregables, con la estructura original y

textura de la roca fresca bien conservadas y ncleos de roca fresca mas grandes y mas abundantes que en la zona saproltica; esta es la zona donde usualmente se encuentra al nivel fretico. La roca fresca se encuentra inmediatamente debajo de la zona de gruss.

7 El muro y/o techo no son totalmente impermeables sino que son acuitardos y permiten la filtracin vertical del agua y, por

tanto, puede recibir recarga o perder agua a travs del techo o de la base.

Unidad Smbolo % Infiltracin Tipo

Aluviones Recientes Qal 80** Acuitardo*

Batolito de Ovejas Ksto 20 Acuitardo*

Esquistos Cuarzocericiticos Pzes 0 No Acuifera



53

Mapa 13. Unidades Geolgicas al interior de la concesin minera.

4.10.3 Infiltracin en rea de Influencia Del Proyecto Minero

El rea aferente al pit minero es el rea propia del pit, ms el rea externa,

correspondiente a la Unidad Qal que llegan hasta el en profundidad (9 metros del

pit minero), y que pueden conducir las aguas infiltradas.

De acuerdo a lo anterior, el rea aferente al pit, se conforma por la unidad Qal, Limitada al oeste por los esquistos (Pzes) y al sur, este y norte por las rocas del batolito de Ovejas (Ksto).

En el mapa 14, se puede observar el rea de aferencia directa.

En la Tabla 16, se observa el rea expuesta y el aporte por mes.



54

Mapa 14. En polgono rojo, se observa el rea aferente de Qal al PIT a explotar

Tabla 16. Aportacin al acufero por Superficie expuesta de unidad Geolgica en el rea de influencia al PIT minero.

Agua Aportada Mes (mm)

Unidad %

Infiltracin rea (Ha) 5 6 7 8 9 10 11 12

6.25 0 0 0 0 15.59 2.66 0

Aluviones Recientes (Qal) 80 820 1.03E+04 2.56E+04 4.36E+03

Total (m3/mes) 1.03E+04 2.56E+04 4.36E+03

m3/da 341.7 0 0 0 0 852.3 145.4 0

lts/seg 3.95 0 0 0 0 9.9 1.7 0



55

5. BIBLIOGRAFIA

Garca, C. sometido. Datacin por Fotoluminiscencia de algunas Formaciones Superficiales del Llano de Ovejas, Cordillera Central, Antioquia. Tesis de Maestra, Universidad EAFIT. 121 p. IDEAM. (2013). Zonificacin y codificacin De unidades hidrogrficas E hidrogeolgicas De Colombia. Bogot, D. C.: Instituto de Hidrologa Meteorologa y Estudios Ambientales. IDEAM. (2010). Estudio Nacional del Agua 2010. Bogot, D. C.: Instituto de Hidrologa Meteorologa y Estudios Ambientales. MEJIA, Oscar Augusto. El recurso hdrico en la jurisdiccin de CORANTIOQUIA. CORANTIOQUIA, Medelln, 2008 MEJIA, Oscar Augusto. Tcnicas geoestadsticas en Hidrogeologa. Caso de Estudio el Bajo Cauca antioqueo. Trabajo de postgrado, especializacin en sistemas de informacin geogrfica. Medelln, Colombia. Universidad de San Buenaventura; 2006. 108 p. MEJIA, Oscar Augusto; BETANCUR, Teresita y LONDOO, Libardo. Aplicacin de tcnicas geoestadsticas en la hidrologa del Bajo Cauca antioqueo. En: DYNA, universidad Nacional de Colombia, Medelln. 2007. Edicin 152. Vol 74. p. 137-150. ISSN 0012-7353 Montoya, Diana M. Las Aguas subterrneas un recurso vital para la sostenibilidad. CORANTIOQUIA, 2011 CAMARGO, J. y ATEHORTA, E. (2010). Evaluacin de las condiciones de oferta, uso y susceptibilidad a la contaminacin de las aguas subterrneas en la regin Andina de Colombia. Tesis para optar el ttulo de Ingeniera Ambiental. Bogot. P. 168. INVESTIGACIN DE AGUAS SUBTERRNEAS REGIN VALLES DE SAN NICOLAS, FASE II, CONVENIO DE COOPERACION EN CIENCIA Y TECNOLOGA 44599 del ao 2000, CORNARE y la UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

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