Examen Hidrologia

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Nombre: Roberto Vargas M. Profesor: Arturo Beltrán. Fecha: 11-12-2014

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Nombre: Roberto Vargas M. Profesor: Arturo Beltrán. Fecha: 11-12-2014

INDICE Introducción ............................................................................................................. 2

Actividades .......................................................................................................... 3

1. Determinar para la subcuenca de la laguna Azufrera ubicada al este de Taltal, la recarga producto de la precipitación. .................................................... 3

1.1. Volumen Precipitado sobre la subcuenca. ................................................. 3

1.1.1 Determinar los deslindes de la subcuenca a partir de las imágenes extraídas desde google earth. .......................................................................... 3

1.1.2 Determinar en forma aproximada las curvas de nivel cada 1000 msnm ( cada 100 metros) ........................................................................................... 4

1.1.3 Determinar el área entre las curvas de nivel. ...................................... 4

1.1.4 Extraer información estadística de precipitación (precipitación media anual) desde estaciones cercanas ubicadas en las regiones de Antofagasta y Atacama. .......................................................................................................... 4

1.1.5 Construir gráfico Precipitación v/s Altura Geográfica Estación. ........... 5

1.1.6 Determinar desde el gráfico anterior la Precipitación Media Anual asociada a las curvas de nivel de subcuenca. ................................................. 5

1.1.7 Determinar desde el gráfico anterior la Precipitación Media Anual asociada a las curvas de nivel de subcuenca. ................................................. 5

1.2. Descargas desde la subcuenca ................................................................. 6

1.2.1 Determinar el área del espejo de la laguna para la imagen googlearth màs actual. .......................................................................................................... 6

1.2.2 Determinar el área del salar (alrededor de la laguna) sujeta a evaporación ......................................................................................................... 6

1.2.3 Utilizando la gràfica de la Figura 1, determinar la evaporación desde laguna y salar ...................................................................................................... 7

1.3 Recarga por Precipitación .......................................................................... 7

1.3.1 Determinar la relación Descarga/Recarga .............................................. 7

1.3.2 Discuta el resultado ................................................................................ 8

1.4 Otros .......................................................................................................... 8

1.4.1 Buscar información sobre la laguna La Azufrera .................................... 8

1.4.2 Discutir la importancia ambiental de la subcuenca. ................................ 9

1.4.3 Analizar la evolución històrica de la laguna utilizando las imágenes googlearth .......................................................................................................... 10

Introducción La Laguna Azufrera se emplaza al sur de la II Región de Antofagasta, en la Cordillera de los Andes, cerca de la Frontera con la República de Argentina, donde se desarrolla parte de su cuenca. Por el Oeste, es un salar con una sedimentos salinos cubiertos por la laguna misma de poca profundidad, al contrario de lo que pasa por el costado Este, donde esta adquiere una mayor profundidad. Se denomina propiamente tál por la proximidad que tiene con un gran yacimiento de azufre en el Volcán Lastarria, que recibe el mismo nombre “Volcán Azufre”, donde emite contantemente fumarolas. En este informe se caracterizara la laguna azufrera, en cuanto a precipitaciones, evaporación, recargas y descargas. Consideraciones: Para el planteamiento y desarrollo del trabajo sólo serán considerados en cuenta los aportes de precipitación y la salida por evaporación, considerando un sistema hidrólogico que cuenta con solo éstos dos parámetros. Esto se debe a la falta de información y los requerimientos solicitados en el presente trabajo.

Actividades

1. Determinar para la subcuenca de la laguna Azufrera ubicada al este de Taltal, la recarga producto de la precipitación.

1.1. Volumen Precipitado sobre la subcuenca.

1.1.1 Determinar los deslindes de la subcuenca a partir de las imágenes extraídas desde google earth.

Deslinde de la subcuenca de laguna azufrera

1.1.2 Determinar en forma aproximada las curvas de nivel cada 1000 msnm (cada 100 metros)

1.1.3 Determinar el área entre las curvas de nivel.

Ver en anexo 4

1.1.4 Extraer información estadística de precipitación (precipitación media anual) desde estaciones cercanas ubicadas en las regiones de Antofagasta y Atacama.

La información fue extraída de las estaciones pluviométricas más cercanas y con mayor información disponible. Estaciones Pluviométricas: Aguas verde – Cachinal de la sierra – Sierra Overa – Taltal – Vaquillas.

Se determinaron curvas de nivel cada 100 metros desde 4300 hasta 4600 msnm. Simbología: Curva de nivel 4300 msnm Curva de nivel 4400 msnm Curva de nivel 4500 msnm Curva de nivel 4600 msnm Nota: solo se consideran correctas las curvas de nivel dibujadas dentro del área de la subcuenca, se consideraron curvas de nivel por cada 100 metros ya que las dimensiones de la subcuenca son menores e isolineas de 1000 fueron consideradas muy grandes.

Anexo 1: Cuenta con la información desde el año 1987 hasta el año 1995 de las estaciones nombradas, pero a partir de 1995 las estaciones Cachinal de la sierra, Sierra Overa, Vaquilla sufrieron desperfectos que no permitieron seguir monitoreando la cuenca. Anexo 2: Cuenta con información desde el año 1996 hasta el año 2005 de las estaciones pluviométricas Taltal y Aguas Verde. Anexo 3: Cuenta con información desde el año 2006 hasta el año 2014 de las estación pluviométrica Taltal y Aguas Verde. Conclusión: mediante los datos se puede apreciar que la subcuenca no es afectada por las precipitaciones del invierno altiplánico.

1.1.5 Construir gráfico Precipitación v/s Altura Geográfica Estación.

Ver en anexo 4

1.1.6 Determinar desde el gráfico anterior la Precipitación Media Anual asociada a las curvas de nivel de subcuenca.

Ver en anexo 4

1.1.7 Determinar con la información anterior, el volumen medio de precipitado sobre la subcuenca

Ver en anexo 4

1.2. Descargas desde la subcuenca

1.2.1 Determinar el área del espejo de la laguna para la imagen google earth màs actual.

1.2.2 Determinar el área del salar (alrededor de la laguna) sujeta a evaporación

1.2.3 Utilizando la gráfica de la Figura 1, determinar la evaporación desde laguna y salar

Evaporación laguna Azufrera Área laguna : 3,24 km² =3.240.000 m ² Evaporación potencial : 1630 mm/año = 4.47 mm/día = 0,00447 m/día (Dato obtenido desde estudio de cuencas de la segunda región realizado en conjunto por la DGA, UCN y IRD) Evaporación desde la laguna: 3.240.000 m² × 0,00447 m/día Evaporación desde la laguna: 14482,8 m³/día Evaporación Salar Área salar: 8,33 km²: 8.330.000 m ² Evaporación potencial: 1630 mm/año: 4,47 mm/día= 0,00447 m/día (Dato obtenido desde estudio de cuencas de la segunda región realizado en conjunto por la DGA,UCN y IRD) Evaporación salar: 8.330.000 m² × 0,00447 m/día = 37235,1 m³ /día. Evaporación total: 51735,9 m³ /día.

1.3 Recarga por Precipitación 1.3.1 Determinar la relación Descarga/Recarga

Asumiendo que la alimentación de la cuenca proviene de las precipitaciones y que su descarga es a través de la evaporación e infiltración, los parámetros a considerar son:

H evaporación: 1,38 m / año

H precipitación: 0.18 m/año

Volumen evaporación: 51735,9 m³ /día.

Volumen precipitación: 23135,19 m³ /día.

Superficie espejo de agua: 3,24 km²

1.3.2 Discuta el resultado

Según se puede observar de los volúmenes de evaporación y precipitación, se puede concluir que la precipitación es menor que la evaporación, es decir, la laguna azufrera tiene más descargas que recargas, por lo tanto, para que la laguna azufrera no se seque, debe existir algún tipo de aporte hídrico, proveniente de la cordillera.

1.4 Otros

1.4.1 Buscar información sobre la laguna La Azufrera.

La laguna de la Azufrera se encuentra en el sur de la Cordillera de los Andes en la Segunda Región, pegada a la frontera con Argentina donde se desarrolla una pequeña parte de su cuenca. Al oeste, es un salar de tipo "playa" con sedimentos salinos recubiertos por la laguna de poca profundidad en este sector. Al este, la laguna es más profunda: es casi un lago. El nombre de la laguna se debe a un importante yacimiento de azufre en el volcán Azufre o Lastarria al sur de la laguna, del cual emanan constantes fumarolas. Las principales características morfométricas y climatológicas de la laguna son:

Caracteristicas Morfológicas y Climatológicas

Altura: Superficie de la cuenca: Superficie de la playa y la laguna: Superficie de la laguna: Precipitaciones: Evaporación potencial: Temperatura media:

4250 msnm 393 km2

7.7 km2

3 – 4 km2 180 mm/año 1630 mm/año 1°C

Se ha podido observar un gran bofedal a la orilla oriental de la laguna, indicando la existencia de una vertiente difusa.

1.4.2 Discutir la importancia ambiental de la subcuenca.

Inicialmente debemos mencionar que el nombre de la laguna se debe a un Importante yacimiento de azufre en el volcán Azufre o Lastarria al sur de la laguna, del cual emanan constantes fumarolas. Esta concentración importante en sus aguas impide ser aprovechado de manera viable, además mencionar que se encuentra en el sur de la Cordillera de los Andes en la Segunda Región, este lago salar es actualmente activo, reciben aportes de agua de su cuenca de drenaje que se concentran por evaporación la laguna superficial donde precipitan sales evaporiticas. Al oeste, es un salar de tipo "playa" con sedimentos salinos recubiertos por la laguna de poca profundidad en este sector, en cambio al este encontramos que la laguna es más profunda, cabe decir que las concentraciones se harán menores debido a que el volumen de esta será mayor y por ende existirían cambios en su coloración debido a la variación de concentración. El presente informe nos muestra que la evaporación triplica el valor de la precipitación de la laguna, entonces en próximos años disminuiría considerablemente el nivel del agua. Produciendo así una mayor concentración es esta. El hecho de la existencia del salar es instancia para la producción de ecosistema, además a pesar de que esta laguna posea grandes concentraciones de azufre podría eventualmente ser aprovechada, para procesos relacionados o bien con diversos pre-tratamientos. Ahora bien, la existencia del bofedal en la orilla oriental de la laguna, nos advierte de la existencia de una cuña salina, la cual nos permite mantener el equilibrio entre la laguna salada y el bofedal abastecido de agua dulce proveniente de cuenca arriba. Cabe mencionar que si alguno de estos tipos de agua aumentara su volumen de forma significativa se contaminaría la laguna o bien el bofedal perdiendo así su equilibrio. Por otro lado, podría aprovecharse como actividad turística debido a su potencial ambiental, es decir, existencia de cuenca, laguna, salar y bofedales entre otros. Esta diversidad ambiental da paso a la existencia de flora y fauna en la zona. Y un equilibrio entre ellos. Se podría pensar que, esta laguna pudiese filtrar agua y poder abastecer zonas aledañas, donde su concentración debido al proceso pudiese variar.

1.4.3 Analizar la evolución històrica de la laguna utilizando las imágenes googlearth

Según el registro de años 2004 hasta 2013 se observa lo siguiente: La laguna de la Azufrera recibe aguas salobres muy sulfatadas cuya composición proviene de la alteración de rocas volcánicas por soluciones ácidas. Estas soluciones resultan de la formación de ácido sulfúrico a partir de la oxidación del azufre de un importante yacimiento al sur de la laguna, es por este motivo que, notamos un importante cambio de coloración en la laguna, los años 2004,2005 y 2006 el color de la laguna corresponde a un color turquesa. Debido a la acumulación de este elemento proveniente de fuente natural. Sin embargo, desde el año 2007 en adelante, se observa este ya mencionado cambio de coloración en la laguna a un color azul debido a la oxidación del azufre. Para poder explicar una parte del origen de cloruro de sodio, mencionamos la redisolución de antiguas evaporitas existentes en la sub-cuenca. Debido a este suceso, y la evaporación existente en el sector, podemos deducir que la evaporación es mayor que los valores de la precipitación por lo tanto, a medida que trascurre el tiempo el área del salar aumento mientras que el área de la laguna tiende a disminuir como lo muestran las imágenes.

Imagen laguna azufrera 2004

Imagen laguna azufrera 2005

Laguna azufrera 2006

Laguna azufrera 2007

Laguna azufrera 2008

Laguna azufrera 2009

Laguna azufrera 2010

Laguna azufrera 2011

Laguna azufrera 2012

Laguna azufrera 2013