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EXPLORACIÓN Y PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA VEREDA DE PUERTO TRIUNFO DEL MUNICIPIO DE PUERTO GAITÁN META LUCILA MOJICA AMAYA SANDRA MILENA MOJICA VILLAMIZAR UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS BOGOTÁ D.C – 2018
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EXPLORACIÓN Y PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA VEREDA
DE PUERTO TRIUNFO DEL MUNICIPIO DE PUERTO GAITÁN META
LUCILA MOJICA AMAYA
SANDRA MILENA MOJICA VILLAMIZAR
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2018
EXPLORACIÓN Y PROSPECCIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS EN LA VEREDA
DE PUERTO TRIUNFO – PUERTO GAITÁN META
LUCILA MOJICA AMAYA
SANDRA MILENA MOJICA VILLAMIZAR
Trabajo de grado para obtener el título de especialista en Recursos Hídricos.
ASESOR: EDGAR OBANDO GARNICA
INGENIERO CIVIL
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS
BOGOTÁ D.C – 2018
Nota de aceptación
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
Presidente del Jurado
______________________________________
Jurado
______________________________________
Jurado
Bogotá D.C., junio de 2018.
Dedicatoria
El trabajo, el esfuerzo y la satisfacción de este trabajo está enteramente dedicado a nuestras
familias. Agradecemos de corazón a profesores, compañeros y amigos por el apoyo incondicional
en esta labor y su objetivo.
Agradecimientos
Se agradece a la empresa Consultoría Colombiana S.A. – CONCOL by W.S.P., por permitirnos
ser parte del proyecto y aportarnos los datos para cumplir con el objetivo de este estudio.
Tabla de contenido
1 Introducción .................................................................................................................... 13
2 Generalidades del trabajo de grado .............................................................................. 15
2.1 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN................................................................................................................. 15
2.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................................................... 15
2.2.1 Antecedentes del problema.......................................................................................................... 15
2.2.2 Pregunta de investigación ........................................................................................................... 17
2.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................. 17
2.4 OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 18
2.4.1 Objetivo general ......................................................................................................................... 18
2.4.2 Objetivos específicos ................................................................................................................... 18
3 Marcos de referencia ...................................................................................................... 19
3.1 MARCO CONCEPTUAL ....................................................................................................................... 19
3.1.1 Oferta ......................................................................................................................................... 19
3.1.2 Demanda .................................................................................................................................... 19
3.1.3 Evaluación geológica.................................................................................................................. 20
3.1.4 Agua subterránea ....................................................................................................................... 20
3.1.5 Hidrogeología............................................................................................................................. 20
3.1.6 Evaluación geofísica ................................................................................................................... 20
3.1.7 Inventario de puntos de agua subterránea................................................................................... 21
3.1.8 Hidráulica de pozos .................................................................................................................... 22
3.2 MARCO LEGAL ................................................................................................................................. 22
3.3 MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................. 24
3.4 MARCO GEOGRÁFICO ....................................................................................................................... 25
3.5 MARCO DEMOGRÁFICO .................................................................................................................... 27
3.5.1 Dinámica de poblamiento ........................................................................................................... 29
3.6 ESTADO DEL ARTE ............................................................................................................................ 29
4 Metodología ..................................................................................................................... 33
4.1 FASES DEL TRABAJO DE GRADO ........................................................................................................ 33
4.1.1 Etapa 1. Recopilación y revisión de la información secundaria .................................................. 33
4.1.2 Etapa 2. Recolección de datos en campo ..................................................................................... 34
4.1.3 Etapa 3. Procesamiento de los datos recopilados de la información secundaria y la obtenida en
campo (primaria) .......................................................................................................................................... 36
4.2 INSTRUMENTOS O HERRAMIENTAS UTILIZADAS ................................................................................. 39
5 Hidrología ........................................................................................................................ 40
5.1 INFORMACIÓN METEOROLÓGICA....................................................................................................... 40
5.2 PARÁMETROS CLIMÁTICOS ............................................................................................................... 40
5.2.1 Temperatura ............................................................................................................................... 41
5.2.2 Precipitación .............................................................................................................................. 42
5.2.3 Balance hídrico .......................................................................................................................... 43
6 Caracterización geológica .............................................................................................. 46
6.1 FORMACIÓN CAJA ............................................................................................................................ 46
6.2 DEPÓSITOS ALUVIALES (Q-AL) ......................................................................................................... 49
7 Inventario de puntos de agua subterránea ................................................................... 50
8 Exploración geofísica del subsuelo ................................................................................ 53
9 Hidrogeología .................................................................................................................. 60
9.1 ACUÍFEROS DE LA FORMACIÓN CAJA ................................................................................................. 60
9.2 ACUÍFERO DE DEPÓSITOS CUATERNARIOS ......................................................................................... 61
9.3 DIRECCIÓN DE FLUJO DEL ACUÍFERO DE ESTUDIO .............................................................................. 62
9.4 ÁREAS DE RECARGA Y DESCARGA DEL ÁREA DE ESTUDIO .................................................................. 64
9.5 ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS DEL NIVEL 2 ACUÍFERO....................................... 64
10 Hidrogeoquímica ......................................................................................................... 68
10.1 DIAGRAMA PIPER HILL LANGELIER .................................................................................................. 71
11 Conclusiones y recomendaciones ............................................................................... 73
Bibliografía ............................................................................................................................. 75
Anexos ..................................................................................................................................... 78
Lista de tablas
Tabla 3-1. Coordenadas planas Magna Colombia Este del polígono del área de estudio .......... 26
Tabla 3-2. Caracterización general del Municipio de Puerto Gaitán - departamento del Meta . 28
Tabla 4-1. Resumen de la recopilación de información existente ................................................ 33
Tabla 4-2. Localización de las pruebas de bombeo ...................................................................... 35
Tabla 4-3. Resumen de la recopilación de información existente ................................................ 36
Tabla 7-1. Inventario de pozos profundos .................................................................................... 51
Tabla 7-2. Inventario de manantiales ........................................................................................... 52
Tabla 8-1. Coordenadas del as tomografías eléctricas ejecutadas en el área de estudio ............ 53
Tabla 8-2. Coordenadas de los SEV existentes en el área de estudio .......................................... 53
Tabla 9-1. Parámetros hidrogeológicos del nivel 2 acuífero de la formación Caja .................... 65
Tabla 9-2. Parámetros hidrogeológicos del nivel 2 acuífero de la formación Caja .................... 65
Tabla 9-3. Descripción litológica del Pozo Mito-1 ...................................................................... 65
Tabla 9-4. Descripción litológica del Pozo EP-1 ......................................................................... 65
Lista de figuras
Figura 3-1. Empleo de métodos geofísicos para las evaluaciones hidrogeológicas ..................... 21
Figura 3-2. Ubicación geográfica del área de estudio del proyecto ............................................. 26
Figura 3-3. División política departamento del Meta .................................................................. 27
Figura 3-4. Distribucion de las reservas de agua subterranea por provincia hidrogeologica ....... 31
Figura 6-1. unidades geologicas aflorantes en el arae de estudio ................................................ 46
Figura 6-2. Fotografía. Afloramiento de niveles arcillosos y arenosos del Intervalo Arcilloso
(N2c-arc3) ............................................................................................................................. 48
Figura 6-3. Fotografía 5-2 Afloramiento de arenitas arcillosas del Intervalo Arenoso (N2c-are2)
............................................................................................................................................... 49
Figura 7-1. Principales parámetros de captura del formato FUNIAS .......................................... 51
Figura 8-1. Tomografía eléctrica de exploración N° 1 (Resistividad inversión) ......................... 55
Figura 8-2. Interpretación geológica – geofísica de la tomografía N° 1 ...................................... 55
Figura 8-3. Tomografía eléctrica de exploración N° 2 (Resistividad inversión) ......................... 56
Figura 8-4. Interpretación geológica – geofísica de la tomografía N° 2 ...................................... 56
Figura 8-5. Perfil geológico – geofísico de los SEV existentes ................................................... 58
Figura 9-1. Fotografía Pozo profundo hotel San Diego (P-02) .................................................... 61
Figura 9-2. Unidades hidrogeológicas identificadas en el área de estudio .................................. 62
Figura 9-3. Dirección de flujo del acuífero de estudio ................................................................. 63
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Resumen
Debido a la escaza información que se tiene de los niveles acuíferos de la Formación Caja, en
el área de estudio, el presente trabajo de grado permitió identificar y caracterizar los niveles
acuíferos disponibles y la productividad en l/s en las unidades acuíferos, en el sector de las
Malvinas, hacia el sur - este del municipio de Puerto Gaitán Meta, dicha información se obtuvo a
través de un estudio exploratorio de 2 tomografías y la reinterpretación de los SEV existentes en
el área, todo esto completado con un análisis geológico e hidrogeológico; considerando que en la
zona de estudio, la actividad económica principal es la petrolera, el estudio permite implementar
alternativas de uso sostenible del acuífero con miras a una protección de las posibles afecciones
que la actividad socioeconómica del área pueda generar.
Se realizó la recopilación y revisión de la información secundaria del área de estudio y durante
la campaña se campo, se obtuvo el mapa geológico con la descripción de las unidades lito-
estratigráficas, del mismo modo se realizó el inventario de puntos de agua subterránea,
identificando un total de 10 puntos: 7 manantiales y 3 pozos, los manantiales no tienen uso y los
pozos son de uso doméstico.
En el área de estudio afloran dos unidades geológicas las cuales corresponden a Depósitos
Cuaternarios de tipo Aluvial, se encuentran acuíferos libres de tipo local, de permeabilidad
moderada a baja, constituido por clastos de arena embebidos en una matriz arcillo limosa.
Hidrogeológicamente la unidad de mayor importancia y objeto de este estudio es la Formación
Caja, constituida por depósitos sedimentarios continentales del Neógeno, que presenta dos
intervalos: el intervalo Arcilloso (N2c-arc 3) y el intervalo Arenoso (N2c-are2), esta formación
conforma acuíferos confinado a semiconfinados con varios niveles de acuíferos. De la
interpretación geofísica se identificaron dos niveles de acuíferos en esta formación: Nivel 1
acuífero: es el más somero ya que se encuentra en algunas zonas en superficie y en otras a
profundidades desde los 30 metros, el cual es explotado a través de dos pozos profundos que se
emplean para uso doméstico P-02 y P-01, los resultados químicos muestran que estas aguas son
de tipo 2 es decir bicarbonatada cálcicas y/o magnésicas.
Nivel 2 acuífero: Es el más profundo del área y se comporta como un acuífero confinado a
semiconfinado, con permeabilidades moderadas. En el área de estudio este nivel no está siendo
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explotado. No obstante lo anterior presenta un coeficiente de almacenamiento (S) que oscila entre
de 10-7 y 10-3, indicando un acuífero confinado a semiconfinado, con transmisividades (T-
(m2/día)), medias a altas y posibilidades de productividad de 10 l/s hasta 50 l/s, y conductividades
hidráulicas (K- (m/día)), de medias a bajas con rangos que varían de 1.57 a 2.46 m/día. Por lo que
se recomienda que para actividades industriales o que se requieran de caudales mayores a los 10
l/s, dentro del área de estudio, los pozos que se vayan a construir no alteren el nivel 1 acuífero de
la Formación Caja, deberán ir sellados los primeros 100 metros.
La dirección de flujo del agua subterránea en el área de estudio es hacia el SE, siguiendo el
buzamiento regional de las unidades geológicas.
Las unidades litológicas presentan variaciones laterales, afectando las permeabilidades de los
niveles acuíferos, por ende, se recomienda que en cada pozo construido se evalúan nuevamente
los parámetros hidrogeológicos del nivel acuífero captado y se lleve una base de datos de las
descripciones litológicas, con el fin de realizar correlaciones entre los niveles acuíferos de la
formación Caja.
Palabras clave: Acuífero, SEV, tomografías, parámetros hidrogeológicos, permeabilidad y
transmisividad,
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1 Introducción
El uso del recurso hídrico de agua subterránea, se ha convertido en uno de los insumos
importante en el desarrollo de varios procesos industriales, forestales, agrícolas en el Municipio
de Puerto Gaitán – Meta, situación que ha obligado a las Autoridades Ambientales Competentes,
a implementar políticas y acciones, orientadas a preservar y garantizar la conservación y oferta
sostenible del recurso hídrico superficial y subterráneo en la región.
Es así como el presente trabajo corresponde a una investigación aplicada y de campo, que
evaluará la exploración de aguas subterráneas con base en prospección geológica y geofísica en la
vereda de Puerto Triunfo del Municipio de Puerto Gaitán Meta, para determinar los niveles de
acuíferos de la formación Caja y su productividad, y de esta forma establecer las medidas para el
manejo del acuífero, mediante acciones encaminadas a la protección y aprovechamiento sostenible
del recurso hídrico subterráneo.
Para dar cumplimiento al objetivo de este proyecto de grado, se desarrolló la exploración de las
aguas subterráneas en el sector analizado de la vereda de Puerto Triunfo, recopilando información
secundaria del área de estudio obtenida a través de la base de datos de la Autoridad Nacional de
Licencias Ambientales – ANLA, tales como: Estudio de Impacto Ambiental del Campo de
Producción Mago del Año 2012; Actualización del Estudio de Impacto Ambiental para el área de
perforación exploratoria Mago Norte del año 2013; la plancha geológica 289 y 270 del año 2010
del Servicio Geológico Colombiano – SGC, además de la memoria explicativa de la cartografía
geológica de la zona centro y sur del departamento del Meta, planchas 286, 287, 288, 289, 290,
307, 308 del año 2010 del Servicio Geológico Colombiano.
De igual forma, se procedió a levantar la siguiente información primaria: cartografía geológica
detallada a escala 1: 10.000 con base en las planchas del Servicio Geológico Colombiano (S.G.C),
el inventario de puntos de agua, exploración geofísica al subsuelo, y la caracterización
hidrogeológica de los niveles de acuíferos identificados, monitoreo fisicoquímico de los puntos de
agua existen en la zona. Una vez, obtenida la información se procedió a la integración, análisis y
procesamiento de la misma, aplicando los lineamientos definidos en la Guía Metodológica para la
formulación de Planes de Manejo Ambiental de Acuíferos del Ministerio de Ambiente del año
2014.
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Adicionalmente, para alcanzar el objetivo principal de este proyecto, se analizó el
comportamiento de los parámetros hidrogeológicos de los niveles acuíferos estudiados, a través de
información secundaria de (2) pozos profundos concesionados por la Autoridad Nacional de
Licencias Ambientales – ANLA en la vereda de Puerto Triunfo, los cuales son representativos de
las condiciones hidráulicas del sector, permitiendo realizar el análisis de sus resultados y establecer
las características generales que presenta el nivel 2 acuífero identificado en el área objeto de
estudio.
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2 Generalidades del trabajo de grado
2.1 Línea de investigación
Saneamiento de comunidades - Aguas subterráneas
2.2 Planteamiento del problema
Teniendo en cuenta que en jurisdicción del municipio de Puerto Gaitán se tiene varias áreas
licenciadas para la exploración y explotación de hidrocarburos, las cuales hacen uso del recurso
hídrico subterráneo, se ve la necesidad de realizar una investigación y determinar los niveles
acuíferos que se presentan el área de estudio, donde se cuenta con poca información hidrogeológica
del área ubicada al SE del municipio, con el fin de aportar la información suficiente para el uso
responsable y sostenible sin que se afecte los niveles acuíferos, por tanto se plantea la realización
de un estudio de prospección y exploración de aguas subterráneas en el área de interés, y así
establecer las medidas para el manejo del acuífero, mediante programas para la protección y
alternativas de aprovechamiento sostenible de este recurso.
2.2.1 Antecedentes del problema
El área de estudio está ubicada en jurisdicción del municipio de Puerto Gaitán, se localiza en la
provincia hidrogeológica definida por el IDEAM (2013) como de Llanos Orientales la cual está
conformada por acuíferos cuaternarios y terciarios, libres a confinados con parámetros hidráulicos
de transmisividad (T) de 102 a 215 m2/d y con un coeficiente de almacenamiento (S) de 9.9x10-4
a 1.5x10-3.
La Provincia Hidrogeológica de los Llanos Orientales se encuentra localizada en la margen
centro oriental del país, limita al Oeste con el Piedemonte Llanero, al Este y al Norte con
Venezuela y al Sur con el basamento de los llanos que se considera impermeable y altos
estructurales paleozoicos. Se diferencia de sus provincias adyacentes, tanto por su
secuencia estratigráfica como por su evolución tectónica, teniendo como limite al Oeste la
falla Guaicáramo y el sistema frontal de fallas, marcando un límite claro del levantamiento
de la Cordillera Oriental y el afloramiento de la espesa secuencia cretácica de ésta. Al Sur
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está delimitada por la Serranía de la Macarena, el Arco de Vaupés y las rocas metamórficas
precambrianas, consideradas como barreras impermeables y topográficamente corresponde
a una zona plana que contrasta con el abrupto de la Cordillera Oriental. (IDEAM, 2010
como se citó en Hernández, Morales, & Mosquera, 2014, p. 22)
La presencia y la distribución del agua subterránea en cualquier región está controlada en
esencia, por sus características geológicas, y por lo tanto, sus límites y características físicas
y geométricas se hallan determinados principalmente por la estructura geológica y la
estratigrafía. Las cuencas hidrogeológicas, en la mayoría de los casos, no coinciden
necesariamente con los límites fisiográficos ni con los hidrográficos. (Huertas, 2014, párr.
8)
Por esta razón se observa que parte de las provincias y Sistemas Acuíferos identificados, se
comparten entre dos áreas hidrográficas.
De acuerdo con el Estudio Nacional del Agua (ENA, 2014) realizado por el Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible; IDEAM (2014), los datos obtenidos para las provincias
hidrogeológicas en Colombia se han realizado principalmente por el Servicio Geológico
Colombiano (S.G.C)) así como estudios específicos para pozos particulares en diferentes zonas de
las regiones involucradas. Sin embargo, no se cuenta con información hidrogeológica detallada
para estos sistemas acuíferos que permita la consolidación de un modelo hidrogeológico
conceptual. La descripción existente es referida a las unidades hidrogeológicas que son potenciales
acuíferos para la explotación y algunas características hidráulicas de acuerdo a datos aislados sobre
cada sistema.
En el Estudio Nacional del Agua (ENA, 2014), reporta la distribución de usos del agua; el sector
agrícola e industrial concesiona alrededor del 73.2% del volumen total, mientras que el consumo
humano y doméstico representa el 17.8%. El uso más extensivo en el sector agrícola seda en el
Valle del Cauca, el cual representa el 83% del total agrícola nacional. Las mayores concesiones
para consumo humano y doméstico se presentan en la Corporación autónoma regional del Quindío
y Carsucre con un porcentaje cada una igual del 20%.
El mayor uso pecuario se da en la jurisdicción de la Corporación Autónoma del Atlántico
consumiendo el 58% del total pecuario nacional y el 72% del volumen para uso industrial se
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registra en la Corporación autónoma regional del Quindío. Los usos múltiples de agua se presentan
principalmente en jurisdicción de Cormacarena y Corpourabá con porcentajes del orden del 16%
y 35% del total del uso a nivel nacional respectivamente.
Adicionalmente, CORMACARENA realizó el proceso de levantamiento de información
primaria con el cual buscó consolidar lo referente a calidad y cantidad del recurso en el
casco urbano de los municipios de Villavicencio y Puerto López, mediante un trabajo
inicial de la Evaluación Hidrogeológica para la determinación del potencial hídrico
subterráneo, realizado por la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia -UPTC.
También y dándole continuidad a la estructuración del Modelo Hidrogeológico Conceptual
definido por esos estudios, se llevó a cabo a una escala regional la Evaluación
Hidrogeológica en los municipios de Acacías, Castilla La Nueva y Puerto Gaitán.
(Hernández, Morales, & Mosquera, 2014, p. 23)
2.2.2 Pregunta de investigación
¿Cuáles son los niveles acuíferos aprovechables de la formación Caja y cuál es la
productividad para el uso del recurso?
¿Cuál es la mejor alternativa de aprovechamiento del agua subterránea en el área de estudio
y las mediadas de manejo para la protección del acuífero?
¿A qué profundidad se deben perforar los pozos para el aprovechamiento de las aguas
subterráneas?
2.3 Justificación
Teniendo en cuenta que el uso del agua subterránea juega un papel importante en jurisdicción
del municipio de Puerto Gaitán, específicamente hacia las veredas de Santa Helena y Puerto
Triunfo, en el sector de las Malvinas, para el desarrollo de actividades en el sector agrícola,
doméstico e industrial. Es así que para su uso razonable y sostenible las Autoridades Ambientales
requieren acciones encaminadas a la conservación del recurso hídrico subterráneo tales como
control y seguimiento a los usuarios de pozos y aljibes particulares y las empresas públicas y
privadas que hacen uso del recurso mediante una concesión expedida por la misma.
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De acuerdo con lo anterior, este trabajo de grado en la Especialización en Recursos Hídricos de
la Universidad Católica de Colombia, presenta la prospección y exploración de aguas subterráneas
hacia el sur-este del municipio de Puerto Gaitán, en las veredas de Puerto Triunfo y Santa Helena,
sector de las Malvinas, con el fin de determinar los niveles acuíferos disponibles en el área y
desarrollar alternativas de aprovechamiento sin que se afecte este recurso a la comunidad que la
habita.
2.4 Objetivos
Para el desarrollo del presente proyecto se deben desarrollar los siguientes objetivos:
2.4.1 Objetivo general
Definir los niveles acuíferos de la formación Caja mediante el análisis de pruebas de bombeo,
calcular la capacidad producción del acuífero de interés, en la vereda Puerto Triunfo al SE del
municipio de Puerto Gaitán, Meta, en el sector de las Malvinas, mediante la exploración y
prospección de aguas subterráneas.
2.4.2 Objetivos específicos
Realizar y analizar el modelo geológico – geofísico para determinar las unidades litológicas
que conforman el acuífero productivo en el área de estudio
Analizar los parámetros hidráulicos del acuífero de la zona mediante la información de
pruebas de bombeo existentes y representativas en el área de estudio.
Establecer las medidas para el manejo del acuífero, mediante programas para la protección
y alternativas de aprovechamiento sostenible de este recurso.
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3 Marcos de referencia
3.1 Marco conceptual
Se entiende por exploración y prospección al conjunto de trabajos de investigación que permiten
la ubicación de acuíferos o embalses subterráneos con características de las que se pueda obtener
agua para una posterior explotación o aprovechamiento del recurso. Como el agua subterránea es
un recurso desconocido, que difícilmente se puede observar, es necesario para su detección realizar
proyectos de exploración dirigidos a la búsqueda, estimar la cantidad y calidad del mismo. El
grado de detalle de un programa de exploración de las aguas subterráneas dependerá del objeto del
estudio, tamaño del área e información existente. La información que se recoge durante la etapa
de perforación de un pozo es necesaria no solo para su diseño, sino también, para la
implementación de programas de manejo optimo del agua subterránea. En caso de que en el área
ya exista este tipo de información la fase de exploración consistirá en acoplar la información
derivada de pozos cercanos al sitio de interés.
Los métodos de exploración hidrogeológica se pueden clasificar en forma general como aquello
que emplean técnicas de aplicación directa o indirecta. El método directo comprende el
levantamiento de la información geológica e hidrogeológica; El método Indirecto comprende
Imágenes y fotografías aéreas, levantamientos de información geofísica, perforaciones.
Para iniciar este trámite ya sea personal natural o jurídica, se debe solicitar el formulario único
nacional de solicitud de Prospección y Exploración de Aguas Subterráneas, a la Autoridad
Ambiental Competente.
3.1.1 Oferta
Caudal en litros/segundos que un acuífero suministra.
3.1.2 Demanda
Corresponde a la cantidad o volumen de agua usada por los sectores económicos y la población.
Considera el volumen de agua extraído de un acuífero.
20
3.1.3 Evaluación geológica
“Es la base para los estudios hidrogeológicos ya que permite identificar las rocas, los
sedimentos y las estructuras geológicas que favorecen la circulación y almacenamiento de las
aguas subterráneas, así como la determinación de su continuidad y espesor” (Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 30).
3.1.4 Agua subterránea
El agua subterránea es aquella que se filtra a través del suelo, saturando las capas arenosas
o rocas porosas subyacentes. La tabla de agua o nivel freático, en el caso de acuíferos libres,
marca la posición bajo la cual todos los poros o grietas están saturados con agua.
(Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 15)
3.1.5 Hidrogeología
Aquella parte de la hidrología que estudia el almacenamiento, la circulación y la
distribución de las aguas terrestres en la zona saturada de las formaciones geológicas,
teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas, sus interacciones con el medio físico
y biológico y sus reacciones a la acción del hombre. (Ortiz, 1996, p. 81)1
3.1.6 Evaluación geofísica
La geofísica consiste en la aplicación de los principios de la física al estudio de la Tierra
(Overmeeren, R., 1987). Los métodos geofísicos están basados en el análisis y la variación
de propiedades físicas como la resistividad, la velocidad de propagación de las ondas
sísmicas, variaciones del campo magnético de la Tierra y la densidad de la roca.1
A través de la aplicación de métodos geofísicos puede obtenerse información del subsuelo,
la cual ayuda a identificar estructuras, fallas, estratificaciones, unidades hidrogeológicas,
profundidad del basamento, condiciones de salinidad del agua, etc. Esta información al ser
evaluada en conjunto con la cartografía geológica de superficie, la posición de los niveles
freáticos y columnas estratigráficas de pozos, permite establecer un modelo geológico –
geofísico (profundidad, espesor, continuidad lateral de unidades de interés hidrogeológico.
21
Los estudios de exploración o prospección geofísica para aguas subterráneas han
generalizado el empleo de métodos geoeléctricos como sondeos eléctricos verticales
(SEV), sin embargo, de acuerdo con las características propias del medio que se requiere
investigar podría ser más adecuado EL EMPLEO ADICIONAL DE OTROS métodos o la
integración de algunos de ellos. (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p.
31)
En la siguiente Figura 3-1 “se exponen otros métodos geofísicos, los principios en los que se
basan y la información que pueden obtenerse con su aplicación” (Ministerio de Ambiente y
Desarrollo Sostenible, 2014, p. 31).
Métodos Principios Información que puede obtenerse
Geoeléctrico Conductividad o
resistividad
eléctrica
Geometría de acuífero (profundidad de formaciones
impermeables y estructura del subsuelo), extensión
lateral, propiedades de las formaciones (arena – arcilla),
salinidad del agua, plumas de contaminación.
Sísmica de
refracción
Velocidad de
propagación de
un esfuerzo mecánico
Depósitos secos – saturados, espesores de diferentes
estratos y detección de zonas de fracturamiento.
Sísmica de
reflexión
Velocidad de
propagación
de un esfuerzo
mecánico
Zonas de fallas, cartografía de estructuras de
recubrimiento.
Gravimetría Densidad Relleno basamento
Magnetometría Susceptibilidad
magnética
Geometría del acuífero (profundidad de formaciones
impermeables y estructura del subsuelo), extensión
lateral.
Figura 3-1. Empleo de métodos geofísicos para las evaluaciones hidrogeológicas
Fuente: (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 32)
3.1.7 Inventario de puntos de agua subterránea
Un punto de agua subterránea, es un lugar u obra civil que permite el acceso al agua
subterránea, incluyendo pozos, aljibes, surgencias naturales o manantiales que
22
corresponden a descargas del acuífero; y lagos o lagunas cuando son salidas o
afloramientos de acuíferos someros.
El inventario de puntos de agua subterránea es una de las actividades más importantes de
los estudios hidrogeológicos, ya que, a través del análisis de los datos recolectados en
campo, y de la información geológica y geofísica (en caso de estar disponible), se pueden
plantear de manera preliminar aspectos sobre el funcionamiento del sistema acuífero.
(Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 33)
3.1.8 Hidráulica de pozos
Para establecer el comportamiento actual y futuro de un acuífero es indispensable la
estimación de sus parámetros hidráulicos como: conductividad hidráulica (K [L/T]),
transmisividad (T [L2/T]) y coeficiente de almacenamiento (S), los cuales pueden
obtenerse por medio de pruebas de bombeo. Las pruebas de bombeo, se utilizan también
para estimación de recursos, para inferir el comportamiento de un acuífero ante regímenes
de extracción de agua y, para determinar los caudales de explotación, entre otros.
La transmisividad (T) se define como el volumen de agua por unidad de tiempo (o caudal)
que pasa a través de una sección vertical de ancho unitario y de altura b, siendo b la altura
de la zona saturada.
El coeficiente de almacenamiento (S) se define como el volumen de agua que es liberado
por un prisma del acuífero de sección unitaria y de altura igual a la parte saturada del mismo
cuando se produce un cambio unitario del nivel piezométrico.
Otro parámetro que puede ser obtenido en las pruebas de bombeo es la capacidad específica
de una captación (q), la cual se define como la relación entre el caudal bombeado (Q) y el
abatimiento o descenso del nivel en el pozo (s). (Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible, 2014, p. 41)
3.2 Marco legal
En Colombia la política para la gestión integral del recurso hídrico, específicamente para las
aguas subterráneas:
23
Plantea líneas de acción estratégicas que consideran: profundizar en el conocimiento de la
oferta (recursos y reservas); priorizar acuíferos para formular e implementar los planes de
manejo; realizar inventarios y registros de usuario del recurso hídrico a nivel de cuenca
priorizada en el plan hídrico nacional; implementar programas de ahorro y uso eficiente del
agua; reducir los aportes de contaminación puntual y difusa; formular e implementar el
programa nacional de monitoreo; incorporara la gestión de los riesgos asociados a la oferta
y a la disponibilidad del recurso hídrico en los instrumentos de planificación. (Ministerio
de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2013, p. 13)
Las competencias de las entidades del orden nacional y regional, encargadas de las acciones
necesarias para implementar la política nacional de gestión del recurso hídrico en cuanto a las
aguas subterráneas con base en el documento de Ardilla (2012) son:
1. Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible
2. Instituto de hidrología, meteorología y estudios ambientales – IDEAM
3. Servicio Geológico Colombiano –SGC
4. Corporaciones autónomas regionales; de grandes centros urbanos; establecimientos
públicos distritales
5. Entidades territoriales
6. Autoridades sanitarias y prestadores del servicio de acueducto
La Autoridad Nacional de Licencias Ambientales tiene competencia para la evaluación,
otorgamiento y seguimiento de permiso de concesión de Aguas Subterráneas, cuando el
solicitante corresponde a Corporaciones Autónomas Regionales o Autoridades
Ambientales para su beneficio o para los casos en los cuales son financiadores de los
proyectos o en el marco de convenios interadministrativos, igualmente en aquellos casos
en donde se asuma la competencia por facultad discrecional del Ministerio de Ambiente y
Desarrollo Sostenible. Para Macroproyectos de vivienda y Proyectos Integrales de
Desarrollo Urbano (PIDU), se fundamenta la competencia en la Ley 1537 de 2012 Artículo
48. (ANLA, s.f., párr. 8)
Permisos y licencias en el marco de los Macroproyectos de interés social nacional. “La
Autoridad Nacional de Licencias Ambientales otorgará de manera privativa las licencias,
24
permisos, concesiones y autorizaciones de tipo ambiental que, de acuerdo con la ley y los
reglamentos, se requieran en el proceso de factibilidad, formulación, y para el desarrollo
de obras y actividades contempladas en los Macroproyectos de interés social nacional y en
los proyectos integrales de desarrollo urbano de que tratan las Leyes 1151 de 2007 y 1469
de 2011 y el Decreto-ley 4821 de 2010. (Ley 1537, 2012, Art. 48)
3.3 Marco teórico
El estudio elaborado por el IDEAM (2013) “Aguas Subterráneas en Colombia: Una visión
General”, presenta una distribución de las provincias hidrogeológicas del territorio nacional,
basados en las cuencas sedimentarias y las unidades tectónicas, estableciendo que la zona
geográfica de estudio se ubica dentro de la provincias Hidrogeológicas Pericratónicas PP, ubicadas
en el margen suroriental del país, limitando con Venezuela y Brasil al oriente, Perú y Ecuador al
Sur, el piedemonte llanero al oeste y la Falla de Carurú al norte (Vargas, 2001 como se citó en
IDEAM, 2013). El rendimiento hídrico promedio es de 65 l/s/Km2 con un caudal medio de 22.185
m3/s que corresponde al 34% de la escorrentía superficial total del país (Vargas, 2001 como se citó
en IDEAM, 2013).
Dentro de esta gran provincia se reconocen cuatro provincias hidrogeológicas pericratónicas
transfronterizas. Caguán – Putumayo, Vaupés - Amazonas y Llanos Orientales. El área de estudio
se enmarca dentro de la Provincia Hidrogeológica Llanos Oriental PP3.
Esta provincia desde el punto de vista geológico se diferencia de las provincias adyacentes
tanto por su secuencia estratigráfica, como por su evolución tectónica. La falla de
Guaicaramo marca definitivamente un límite claro que evidencia el levantamiento de la
Cordillera Oriental y el consecuente afloramiento de la espesa cretácica de la Cordillera
Oriental.
Desde el punto de vista topográfico la Provincia de los Llanos Orientales corresponde a la
zona plana del oriente colombiano que contrasta con el relieve abrupto de la Cordillera
oriental adyacente. Comprende la altillanura con altitudes entre 90 y 120 m y una
inclinación muy suave hacia el oriente- Este sistema se caracteriza por la presencia de
formas heredadas como son los diques aluviales, cubiertas de inundación y ejes de drenaje
25
parcialmente colmatados y conocidos como esteros (IDEAM, 1998). (Como se citó en
IDEAM, 2013, p. 167)
Desde el punto de vista geológico, la cuenca está cubierta por depósitos cuaternarios
fluviolacustres que suprayacen rocas sedimentarias detríticas de texturas arenosas, lutiticas
y carbonatadas que se extienden desde el Paleozóico hasta el Neógeno. Esta secuencia
descansa sobre la paleotopografia del basamento igneocristalino del escudo de la Guayana
que se levanta hacia el oriente (Ecopetrol, 1998). (Como se citó en IDEAM, 2013, p. 168)
Los acuíferos constituidos por sedimentos del Paleógeno - Neógeno y depósitos recientes
al parecer tienen conexión hidráulica con los ríos principales en algunos puntos y en otros
reciben aporte por precipitación en los sitios donde afloran las unidades de aluviales
recientes en las vegas y playones de los ríos y en los paleocanales expuestos. En este
acuífero superior es de esperarse que la dirección de flujo de aguas subterráneas coincida
con la dirección de drenaje original. (Como se citó en IDEAM, 2013, p. 169)
“En la actualidad se explota agua subterránea para abastecimiento y fines industriales de los
niveles arenosos de la Formación Guayabo Superior, y aguas de producción de las Formaciones
Carboneras y Mirador en los campos petroleros” (Hernández, Morales, & Mosquera, 2014, p. 22).
El agua del piedemonte llanero se identifica acuíferos libres a confinados constituidos por
terrazas y conos de deyección del cuaternario, cuyo espesor varía de 40 a 120 metros. Los
niveles estáticos se encuentran entre 0.50 metros y 10 metros bajo la superficie y la
producción promedio de los pozos es de 15 litros por segundo. (Vargas, 2001 como se citó
en IDEAM, 2013, p. 172)
3.4 Marco geográfico
El área de interés del proyecto se ubica hacia el sur-este del municipio de Puerto Gaitán, en las
veredas de Puerto Triunfo y Santa Helena, en el departamento del Meta, en la parte central de
Colombia, en la región de la Orinoquia. Se extiende desde la divisoria de aguas de la cordillera
Oriental hasta las planicies de los Llanos Orientales. Limita por el norte con los departamentos de
Cundinamarca y Casanare, por el sur con Guaviare y Caquetá, por el Oriente con el Vichada y por
el Occidente con Huila y Cundinamarca.
26
Como se observa en la Figura 3-2, la zona de estudio cubre un área de 3329,789634 ha, y se
ubica en el predio Las Malvinas, El Rubí, parte del Toro y la Esperanza. Las coordenadas planas
Magna Colombia Este del polígono estudiado se muestran en la Tabla 3-1
Tabla 3-1. Coordenadas planas Magna Colombia Este del polígono del área de estudio
Vértice Coordenadas Magna Colombia Este
Este Norte
1 916004,85 910738,14
2 921737,12 910738,14
3 921737,12 904929,29
4 916004,85 904929,29
Fuente: elaboración propia
Figura 3-2. Ubicación geográfica del área de estudio del proyecto
Fuente: elaboración propia
27
3.5 Marco demográfico
En este capítulo se realiza una descripción y análisis de la estructura poblacional y de las
determinantes, que han definido la dinámica poblacional del municipio de Puerto Gaitán; aunado
a lo anterior, las condiciones económicas, sociales y culturales que han condicionado los
movimientos poblacionales en el territorio y las condiciones en las cuales estas personas
desarrollan su proyecto de vida, así como las oportunidades que brinda el entorno a los individuos
para lograrlo.
El área de estudio se sitúa en el departamento del Meta, el cual se encuentra en la zona central
del país, en la región de la Orinoquia. Puerto Gaitán es el cuarto municipio más grande de
Colombia, y segundo de la meta se encuentra ubicado en las siguientes coordenadas: 03º - 05 y
4° 08’ Latitud Norte y 71º 05 y 72°’30’ de latitud Oeste. (Ver Figura 3-3)
Figura 3-3. División política departamento del Meta
Fuente: (Ecopetrol S.A., 2015)
Área de Estudio
28
En la Tabla 3-2 se muestra un resumen de las principales características del municipio de Puerto
Gaitán, departamento del Meta como unidad territorial.
Tabla 3-2. Caracterización general del Municipio de Puerto Gaitán - departamento del Meta
GENERALIDAD DESCRIPCIÓN
Municipio Puerto Gaitán
Población (2015) 18.556 Habitantes
Extensión Total 17.499 km2
Extensión área urbana 11.6 km2
Extensión área rural 11.487,4 km2
Fecha de creación 11 de febrero de 1932
Distancia Respecto a la
Capital del Meta
196 km y a la ciudad de Bogotá de 281 km.
Descripción Física Topográficamente comprende una extensa zona de estructura plana
conocida como las Sabanas de la Altillanura, cuyo eje articular principal
es el Río Meta. El municipio es un rectángulo irregular circunscrito por
el Río Meta al norte, el Río Manacacias y el Río Yucao al occidente, el
Río Iteviare al sur y al Oriente una línea recta. Conforma el extremo nor
– oriente del Departamento del Meta siendo el Municipio más distante de
la ciudad capital departamental Villavicencio. (Colombia Turismo Web,
s.f., párr. 11)
Límites Departamentales Norte Municipios de Maní y Orocué del Departamentos de
Casanare
Sur Municipios de Mapiripan y San Martín
Oriente Departamento del Vichada
Occidente Municipios de Puerto López y San Martín.
Economía Las actividades económicas del Municipio corresponden básicamente a
la ganadería, en mediana escala la agricultura el comercio y la pesca es
incipiente y artesanal igualmente la industria.
La ganadería ocupa el primer renglón en el Municipio en el sector
económico, en Agricultura se destacan los cultivos de maíz, plátano, yuca
y palma africana.
También se presenta una muy buena fuente de ingreso la práctica de la
pesca y en turismo se realizan dos eventos de categoría Nacional e
Internacional, como son el Festival de Verano y el Festival de la
Cachama, actualmente el Petróleo es el mayor generador de recursos para
este municipio, siendo aproximadamente del 90% del presupuesto anual.
(Rojas, 2013, p. 11)
Fuente: elaboración propia con base en (Alcaldía de Puerto Gaitán, s.f.)
29
3.5.1 Dinámica de poblamiento
“El municipio de Puerto Gaitán hace parte de la Subregión del Río Meta estipulada según la
Ordenanza 851 de 2014 y la cual es compartida con los municipios de Barranca de Upía, Cabuyaro
y Puerto López” (Gobernación del Meta, 2017, p. 2).
El municipio de Puerto Gaitán se convirtió en uno de los municipios con mayor proyección, lo
cual lo posiciona como un municipio receptor de población, si bien desde siglos pasados el
municipio ha tenido oleadas migratorias importantes, las transformaciones sociales, económicas y
culturales de la última década, han sido determinantes en el poblamiento actual.
En la cabecera municipal, la población se concentra alrededor de un núcleo urbano organizado
con acceso a bienes y servicios y una infraestructura urbana anclada a la margen izquierda del río
Manacacías. La población asentada en el municipio está integrada por la combinación de dos
elementos étnicos; por un lado, el indígena, el cual ha habitado estos territorios desde tiempos
ancestrales y en el municipio se encuentran asentados miembros de las etnias Sikuani, Piapoco,
Achagua y Sáliba que corresponde según el DANE al 37,7% de la población y afrodescendientes,
producto de la migración laboral y el desplazamiento forzado desde otras regiones del país,
especialmente de las costas Caribe y Pacífica; se calcula que cerca del 1% de la población del
municipio pertenece a este grupo étnico (Ecopetrol S.A., 2015).
Puerto Gaitán ha tenido diferentes factores que han propiciado la llegada de población foránea
a establecerse en su territorio, entre otros la ampliación de la frontera agrícola, la creación de fincas
productoras de palma de aceite, arroz, caucho y la producción de hidrocarburos, han atraído a
muchas personas de otras regiones del país con expectativas laborales, en ocasiones llegan
inicialmente la población masculina en edad laboral y un tiempo después sus familias.
3.6 Estado del arte
El agua subterránea en el territorio colombiano, es aprovechada para diferentes usos, entre los
que se encuentran a nivel regional : el riego para la agricultura en el Valle del Cauca y en las zonas
bananeras de Urabá y Fundación-Ciénaga; suministro de agua potable y riego en los departamentos
de Magdalena, Cesar, Córdoba, Bolívar, Sucre, Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa
Catalina, Cauca, Quindío, Risaralda y Meta y; en la sabana de Bogotá para el abastecimiento de
30
algunos municipios y en especial para el sector floricultor. (Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible, 2014, p. 17)
Los estudios hidrogeológicos regionales son pocos se cuenta con estudios de prospección y
exploración, en la Sabana de Bogotá, La Guajira, Catatumbo, algunos sectores de la Costa
Atlántica, Valle del Cesar y en áreas del Valle Superior y Medio del Magdalena. En estas zonas
sin embargo, no se cuenta con un seguimiento y monitoreo. La provincia hidrogeológica mejor
estudiada del territorio colombiano corresponde al Cauca-Patía (IDEAM, 2010). (Vargas, 2005,
pp. 7-8)
Con base en el informe del IDEAM. Aguas subterráneas en Colombia una visión general
(2013), el área de estudio se ubica en la provincia hidrogeológica de los Llanos Orientales,
conformada por formaciones geológicas con potencial hidrogeológico como son: Mirador,
Caja/Guayabo, Necesidad, Corneta, y depósitos recientes de tipo aluvial y terrazas. Con tipos de
acuíferos libres a semiconfinados en los sedimentos aluviales y de terraza y confinados para el
resto de las unidades. No obstante, lo anterior la formación Caja es la unidad objeto de la presente
investigación, presenta niveles acuíferos seminconfinado a confinados como se identificó en los
perfiles geológicos geofísicos interpretados para el presente estudio.
La unidad hidrogeologica de los Llanos Orientales, es una unidad que cubre el 41.5 % de las
reservas de agua subterranea por provicncias (IDEAM, 2010a) como se observa en la Figura 3-4.
Dentro de esta unidad se encuentra la formación Caja, objeto de interes en este estudio, constituida
en su base por arcillolitas y limolitas rojizas con algunas intercalaciones de areniscas arcillosas,
rojizas de grano fino a medio y conglomerado hasta de 1 m de espesor. Los análisis petrográficos
indican que las areniscas se pueden clasificar como subgrawacas (Servicio Geológico
Colombiano- SGC, 2010). Presenta una alternancia de arcillolitas, limolitas y conglomerados de
cantos de cuarzo, areniscas y chert hasta de 5 cm de diámetro, cementados en una matriz arenosa.
Hacia el techo de la unidad, los conglomerados se hacen más gruesos hasta llegar
aproximadamente a unos 30 cm de diámetro, aspectos litológicos que permiten conformar varios
niveles de acuíferos confinados a semiconfinados de productividades bajas a moderadas.
31
Figura 3-4. Distribucion de las reservas de agua subterranea por provincia hidrogeologica
Fuente: (IDEAM, 2010a)
Los estudios hidrogeológicos respecto a los niveles de acuífero y su productividad son escasos
en el área de estudio, se cuenta con estudios de impacto ambiental de las compañías petroleras que
realizan la exploración y explotación de hidrocarburos en cercanías a esta área. Los cuales deben
cumplir con los términos de referencia establecidos por el Ministerio de Ambiente Y Desarrollo
Sostenible (MADS). Gracias a estos estudios, los cuales han realizado exploración geofísica se
cuenta con información sobre el comportamiento hidrogeológico de la Formación Caja, los últimos
estudios como: Actualización del Estudio de Impacto Ambiental (EIA) para el Área de Perforación
Exploratoria Mago Norte (2013) y Estudio de impacto ambiental campo de producción Mago
(2012), donde identificaron a la formación Caja como un acuífero multicapa que se comporta como
un acuífero confinado a semiconfinado, determinando los parámetros hidrogeológicos del acuífero
más profundo y de mayor interés para para grades caudales de explotación.
Este acuífero corresponde a la unidad hidrogeológica II1, asociado a la formación Caja y del
cual es captado para el uso de algunas de las actividades por Ecopetrol S.A., en cercanías al área.
La información y resultados de estos estudios son un soporte para correlacionar los resultados de
los datos interpretados y analizados en este estudio.
32
Partiendo de la información antes mencionada el presente trabajo, presenta una investigación
de prospección y exploración de aguas subterráneas que permitan determinar los niveles acuíferos
de la Formación Caja en el área de estudio, el análisis de los parámetros hidrogeológicos junto con
las direcciones de flujo del agua subterránea, con el objeto de aportar la información para el uso
responsable y sostenible de los acuíferos.
33
4 Metodología
4.1 Fases del trabajo de grado
Para el desarrollo de la caracterización hidrogeológica de los materiales presentes en el área de
estudio, se realizó una revisión, actualización y complementación de parámetros hidrogeológicos
existentes, determinando la ocurrencia del agua subterránea, movimiento del agua subterránea,
reconocimiento de la posición de los niveles piezométricos en los acuíferos, caracterización y
alternativas de aprovechamiento sostenible del recurso hídrico subterráneo, de acuerdo con los
niveles acuíferos identificados en el área de estudio.
La caracterización se enfocó en la identificación de los acuíferos presentes en la zona y el
análisis de los parámetros hidrogeológicos, para lo cual se aplicó la siguiente metodología dividida
en tres (3) fases:
4.1.1 Etapa 1. Recopilación y revisión de la información secundaria
En esta fase se recopiló la información hidrogeológica del área a partir de los documentos;
Estudio de Impacto Ambiental (EIA) campo de producción Mago, la actualización del EIA para el
área de perforación exploratoria Mago Norte, Esquema de Ordenamiento Territorial (EOT), y los
relacionados en la Tabla 4-1
Tabla 4-1. Resumen de la recopilación de información existente
DOCUMENTO FECHA FUENTE / ENTIDAD FORMATO
Actualización del Estudio de Impacto
Ambiental (EIA) para el Área de
Perforación Exploratoria Mago Norte
2013 ECOPETROL S.A. Digital
Estudio de impacto ambiental campo
de producción Mago.
2012 Ecopetrol S.A. Digital
Plancha geológica 5-15. 2015 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Planchas geológicas a escala 1:100.000
No 272 y 290.
2010 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Cartografía geológica de la zona centro
y sur del departamento del meta
planchas 286, 287, 288, 289, 290, 307,
308.
2010 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
34
Cartografía Geológica de los Llanos
orientales, Norte del meta y
Suroccidente de Casanare.
2010 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Fuente: elaboración propia
De la información secundaria, se identificaron dentro del área puntos de agua subterráneos
como pozos y manantiales. Se elaboró un mapa preliminar del área con los puntos de agua
subterránea con el fin de ser corroborados en campo.
4.1.2 Etapa 2. Recolección de datos en campo
En esta etapa se realizó la caracterización de las unidades geológicas presentes en el área, el
inventario de puntos de agua subterránea (pozos, aljibes, piezómetros y manantiales), la
exploración geofísica del subsuelo, mediante tomografías eléctricas, sondeos eléctricos verticales
(SEV) existentes en el área, la identificación de los pozos profundos existentes a los cuales se les
realizó las pruebas de bombeo y la determinación de los puntos de agua para el monitoreo físico-
químico de las aguas subterráneas, como se muestra a continuación:
Caracterización de las unidades geológicas
Para la caracterización geológica se realizó una campaña de campo cubriendo la totalidad del
área de estudio. En la cual se identificaron puntos de control que permitieron caracterizar los tipos
de materiales que afloran en superficie. Lo anterior con el fin de determinar las capacidades de los
sedimentos para la circulación y almacenamiento de las aguas subterráneas, así como la
determinación de su continuidad areal y espesor.
Inventario de puntos de agua subterránea
Existen diferentes categorías de puntos de agua, así como diversas formas de denominación de
las mismas. No obstante, para este proyecto se utilizaron las categorías de puntos de agua
establecidas en el Formulario Único Nacional para el Inventario de Aguas Subterráneas- FUNIAS,
en el cual se establecen cuatro (4) categorías a saber: manantiales, aljibes, pozos y piezómetros.
La información necesaria para la recopilación del inventario de puntos de agua subterránea, se
realizó con la ayuda de la comunidad de la zona; cada punto fue georeferenciado, fotografiado, se
tomaron los datos más relevantes de los puntos, los cuales fueron consignados en el Formato Único
Nacional para Inventario de puntos de Agua Subterránea (FUNIAS).
35
Exploración geofísica del subsuelo
Todas las rocas son en mayor o menor medida, conductoras de la electricidad, pero sus
conductividades o resistencias varían según su naturaleza: rocas compactas, secas, fracturadas o
húmedas, y estructuras permeables o impermeables. La resistividad eléctrica de un material es la
capacidad que tiene para oponerse al paso de una corriente eléctrica.
Las tomografías se realizaron para la prospección, modelamiento del subsuelo, detección de
aguas subterráneas y modelamiento litológico. Con estos métodos se trata de estudiar las
propiedades físicas y especialmente eléctricas del suelo. Las aguas freáticas suelen estar inmersas
entre las unidades litológicas.
En el área de estudio se realizaron dos (2) tomografías eléctricas cada una de 600 metros de
distancia y se obtuvo información de 160 metros de profundidad, la cual fue interpretada para
determinar los espesores y las unidades litológicas del subsuelo. Esta información fue corroborada
con los pozos existentes de la zona permitiendo identificar las áreas de interés para la exploración
y explotación de las aguas subterráneas.
Identificación de los pozos existentes para las pruebas de bombeo
Una vez revisada la información existente, los parámetros hidráulicos del área de estudio fueron
obtenidos de dos pozos profundos propiedad de ECOPETROL S.A. su ubicación se muestra en la
Tabla 4-2.
Tabla 4-2. Localización de las pruebas de bombeo
ID PRUEBA DE
BOMBEO
COORDENADAS
MAGNA COLOMBIA
ESTE
Este Norte
P-1 Pozo Mito -1 926235 902291
P-4 Pozo EP-1 925793 904278
Fuente: elaboración propia
36
4.1.3 Etapa 3. Procesamiento de los datos recopilados de la información secundaria y la
obtenida en campo (primaria)
En esta etapa se realizó el análisis e interpretación de los datos tomados en la etapa campo y el
análisis de la información secundaria obtenida de los estudios referenciados:
a. Caracterización Geológica
Para realizar la caracterización geológica, se utilizó como base la información geológica de las
planchas del Servicio Geológico Colombiano (SGC)- Tabla 4-3, y con la información primaria
recolectada en campo, se obtuvo el mapa geológico de la zona, con la descripción de las unidades
litológicas aflorantes para el área de estudio.
Tabla 4-3. Resumen de la recopilación de información existente
Documento Fecha Fuente Formato
Cartografía geológica de la zona centro y sur del
departamento del meta planchas 286, 287, 288, 289, 290,
307, 308.
2010 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Plancha geológica 5-15 2015 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Planchas geológicas 289 y 270 2010 Servicio Geológico
Colombiano (SGC)
Digital
Fuente: elaboración propia
La caracterización geológica proporciona las bases técnico-científicas para conocer las
características litológicas, dinámica y evolución geológica del área de estudio, y se logra
determinar de acuerdo con las unidades litológicas identificadas la capacidad que estas tiene para
almacenar y trasmitir agua.
b. Caracterización de unidades hidrogeológicas
De acuerdo a la caracterización geológica se identificó el tipo de rocas y sedimentos que se
presentan en el área de estudio. Esta información se interpretó y correlaciono de acuerdo a su
comportamiento hidrogeológico y teniendo en cuenta lo siguiente.
Las aguas subterráneas ocurren generalmente en los siguientes ambientes geológicos:
37
Depósitos no consolidados de gravas y arenas intercalados frecuentemente con niveles
o paquetes de limos y arcillas, que son comúnmente el resultado de procesos aluviales
o de depósito en las vertientes.
Rocas sedimentarias: materiales de origen sedimentario, normalmente consolidadas y
semiconsolidadas de conglomerados y areniscas, que tienen permeabilidad y
porosidades primarias (intergranulares) y secundarias como consecuencia del
fracturamiento (fallas, y diaclasas principalmente). Dentro de este grupo se encuentran
las detríticas si se originan a partir de otras rocas, o las químicas y orgánicas, si se
forman a partir de precipitación de compuestos químicos o por acumulación de restos
de seres vivos.
Rocas ígneas y metamórficas: estas rocas cristalinas pueden ser bastante
impermeables, sin embargo, el fracturamiento originado por esfuerzos tectónicos a
través de su historia geológica, puede favorecer el desarrollo de permeabilidad
secundaria que permiten la circulación y almacenamiento del agua. (Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, pp. 30-31).
Adicionalmente, se clasificó el tipo de acuífero teniendo en cuenta las presiones hidrostáticas
como se relaciona a continuación:
Acuíferos libres: también llamados no confinados o freáticos. Entre ellos existe una
superficie libre y real del agua almacenada, que está en contacto con el aire y a la
presión atmosférica. Entre la superficie del terreno y el nivel freático se encuentra la
zona no saturada. La superficie hasta donde llega el agua, se denomina superficie
freática; cuando esta superficie es cortada por un pozo se habla de nivel freático en ese
punto.
Acuíferos confinados: También llamados cautivos, a presión en carga: en ellos el agua
está sometida a una presión superior a la atmosférica y ocupa totalmente los poros o
huecos de la formación geológica, saturándola totalmente. Si se extrae agua de él,
ningún poro se vacía, sólo disminuye la presión del agua. Al disminuir la presión,
pueden llegar a producirse asentamientos y subsidencias del terreno. En ellos no existe
zona no saturada. En el caso de que se perforase este tipo de acuíferos, el nivel de agua
ascendería hasta situarse en una determinada posición que coincide con el nivel de
38
saturación del acuífero en el área de recarga; a este nivel se le conoce con el nombre
de nivel piezométrico. Si unimos todos los niveles piezométricos, obtendremos la
superficie piezométrica (superficie virtual formada por los puntos que alcanzaría el
agua si se hicieran infinitas perforaciones en el acuífero).
Acuíferos semiconfinados: Son más frecuentes que los acuíferos confinados, pudiendo
afirmar que se trata de acuíferos a presión, pero en algunas de las capas confinantes
son semipermeables, acuitardos.
Acuíferos colgados: Se producen ocasionalmente cuando, por efecto de una fuerte
recarga, asciende el nivel freático quedando retenida una porción de agua por un nivel
inferior impermeable.
Acuíferos multicapas: son un caso particular (y frecuente) de acuíferos en los que se
suceden niveles de distinta permeabilidad. (Hispagua, 2016, párr. 9)
c. Dirección de flujo del agua subterránea
En el área de estudio se estableció el sistema de flujo de aguas subterráneas, a partir de los datos
de los pozos, así:
Determinó el acuífero captado (ubicación de filtros, profundidad total)
Se realizó la nivelación topográfica a cabeza de pozo, o a nivel del terreno que permitió
determinar la cota del agua subterránea (cota del terreno menos profundidad del nivel
freático).
Los piezómetros tienen una distribución espacial apropiada para poder correlacionar la
información y construir líneas piezométricas.
Se tomaron los niveles piezométricos en campo con una sonda de nivel sonora. (Ministerio
de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 35)
La construcción de los mapas piezométricos se realizó mediante los programas especializados
de ArcGis y SURFER, obteniendo las cotas piezométricas y determinado las direcciones de flujo
a partir de estas.
39
4.2 Instrumentos o herramientas utilizadas
Para la interpretación de los datos se contó con lo siguiente:
Imágenes satelitales disponibles como Google Earth, World View 2 de resolución espacial
de 40cm.
Modelo digital de elevación (DEM) de resolución de 30 metros
Software ArcGIS 10.3 y AutoCad Map 3D 2017
40
5 Hidrología
Teniendo en cuenta que el área de estudio, se encuentra ubicado en la región de la Orinoquia,
Departamento del Meta, está bajo la influencia, principalmente, del desplazamiento de la Zona de
Confluencia Intertropical o ZCIT.
Entre diciembre y marzo se presenta el período más seco, debido a que la ZCIT se encuentra en
una ubicación meridional máxima, generando lluvias en la parte norte de país, posteriormente para
los meses de Julio y Agosto la temporada de lluvias se desplaza hacia la región Caribe, periodo
para el cual los vientos alisios se mueven desde la cordillera hacia el llano con gran saturación de
humedad, por tanto generan lluvias en la zona de estudio; dicho período se extiende de marzo a
noviembre, este comportamiento permite observar un régimen de tipo monomodal para el área de
estudio.
5.1 Información meteorológica
Dentro del área de estudio no existen estaciones meteorológicas, por tanto fue necesario escoger
las que tuvieran mayor proximidad al área, que hasta la fecha estuvieran activas y que cubrieran
los cuatro puntos cardinales del mismo, hacia el norte se encuentra la estación meteorológica
Puerto Gaitán (pluviométrica), Carimagua (Climatológica ordinaria); en dirección oeste se
encuentra la estación San Ignacio (pluviométrica); en dirección sur la estación Mapiripan
(Pluviométrica); en dirección este la estación Las Gaviotas (Climatológica principal) y Mapiripana
(Climatológica ordinaria), teniendo en cuenta que son pocas las estaciones cercanas al área de
estudio se recopilo información de estaciones adicionales con el fin de cubrir un espectro amplio
espacialmente y tener un análisis representativo para el área.
5.2 Parámetros climáticos
El comportamiento del clima regional está definido principalmente por dos parámetros
fundamentales, el primero corresponde al comportamiento de las precipitaciones el cual se
representa por medio de las isoyetas y el segundo la temperatura representada mediante las
isotermas, mediante los cuales se deducen las zonas climáticas, bajo la metodología de caldas –
41
Lang, la cual utiliza la variación altitudinal de la temperatura, que indica los pisos térmicos y la
efectividad de la precipitación que muestra la humedad.
5.2.1 Temperatura
De acuerdo con el Atlas Climatológico Nacional (IDEAM) de la región, la temperatura media
se caracteriza por la presencia de los llamados pisos térmicos, causados por la disminución de la
temperatura con el aumento de la altura sobre el nivel del mar. La temperatura guarda una estrecha
correlación con la elevación y en forma aproximada se puede determinar la temperatura media, de
acuerdo con una relación lineal.
De acuerdo a la información suministrada por las estaciones, la temperatura media mensual
multianual corresponde a 26,2°C, en la Figura 5-1 puede observarse que la variación es mínima
tan solo de 2,5°C, en los periodos más intensos de la época seca y de lluvia, los valores máximos
promedio corresponden a 27,5°C entre los meses de diciembre a marzo, y con un descenso de
temperatura máximo promedio de 25.0C°C hacia la mitad del año.
Figura 5-2 Comportamiento mensual de la temperatura en el área de estudio
Fuente: (Consultoría Colombiana S.A. by WSP, 2018)
42
5.2.2 Precipitación
En análisis de la precipitación en el área de estudio se realizó teniendo en cuenta periodos
mensuales y anuales, con base en los datos pluviométricos de las diferentes estaciones
seleccionadas tanto pluviométricas como climatológicas hasta 2017.
El promedio de precipitación anual estimado a partir de las estaciones meteorológicas
corresponde a 2537,8 mm y en la Figura 5-3 se representa gráficamente el comportamiento de
esta variable en el área de influencia del proyecto. El histograma de precipitación evidencia que el
régimen pluviométrico de la zona es monomodal, representado por un aumento gradual en la
precipitación desde enero hasta junio y un posterior descenso desde julio hasta diciembre. Se
identifica una época bien definida de lluvias intensas entre los meses de mayo a julio; y otra de
muy baja pluviosidad entre diciembre y marzo. Los niveles máximos de precipitación alcanzan
valores aproximados en el mes de junio de 376,7 mm y disminuyen hasta un mínimo mensual de
28,5 mm en enero.
Figura 5-4 Comportamiento mensual de precipitación en el área de estudio
Fuente: (Consultoría Colombiana S.A. by WSP, 2018)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Pre
cipi
taci
ón (
mm
)
43
5.2.3 Balance hídrico
El análisis que se establece entre las cantidades de agua que entran y salen en un área
determinada teniendo como base fundamental al ciclo hidrológico, con el fin de estimar el caudal
de agua que potencialmente puede ingresar al acuífero. (M., 1992)
El balance hídrico climático se refiere al equilibrio del agua que se pierde por evaporación desde
el suelo y por transpiración de las plantas, así como la cantidad de agua almacenada en el suelo y
aquella que se escurre superficialmente y en profundidad.
Para el estudio se calculó el balance hídrico a partir de los datos suministrados por las estaciones
meteorológicas utilizadas, estimando la dinámica del régimen hidrológico en cuanto a su oferta y
demanda en el área de ubicación del proyecto y a lo largo de todas las épocas climáticas del año
en función de los aportes realizados por la precipitación y las demandas de la vegetación y en su
interrelación atmósfera–suelo–agua.
Se utilizó el método de Thornthwaite, metodología general que permite calcular la
evapotranspiración potencial, empleando la información de temperatura y precipitación de las
estaciones analizadas en el CP Mago. (Thornthwaite, 1948)
ETP = 1.6 (10 Tn/I) a
Donde:
ETP = Evapotranspiración potencial
Tn = Temperatura media anual mensual representada en grados centígrados.
i = Índice de calor mensual. i = (Tn/5)ˆ1.514
I = Índice de calor anual. I = ∑ i
a = Constante hallada con los datos de I. a = 675x10-9 * (I3-771 * 10-7) * (I2+1792 * 10-
5)+0,49239
En la Tabla 5-1, se resaltan en color rojo los meses que presentan déficit hídrico en mm
(siendo los datos pasivos en dichos periodos).
44
Tabla 5-1. Balance hídrico para el área de estudio
COMPONENTE ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ANUAL
PRECIPITACIÓN (mm)
28,5 47,4 150,9 303,
7 336,8
376,
7
320,
5 261,6
239,
4 239,5 177,1 66,1 2537,8
ETP (mm) 117,
95
127,2
5 153,94
146,
2 154,75
139,
27
137,
01 135,26 130 125,48 109,92
106,
77 1562,7
BALANCE (mm)
-
89,4
5
-
79,85 -3,04
157,
5 182,05
237,
43
183,
49 126,34
109,
4 114,02 67,18
-
40,6
7
975,1
Fuente: (Consultoría Colombiana S.A. by WSP, 2018)
En la Figura 5-5 se observa la distribución temporal de la evapotranspiración potencial junto
con la variación de la precipitación, determinando las temporadas donde se presentan excesos del
recurso hídrico y los periodos donde este presenta déficit, siendo abril, mayo y junio los meses con
mayor oferta hídrica y los meses de enero, febrero, marzo y diciembre aquellos en los que el nivel
del recurso es escaso.
Durante el periodo de lluvias se registran excedentes importantes. Los excesos son mayores que
los déficits, indicando que en el período de lluvias el suelo recupera su almacenamiento total hasta
llegar a la saturación. En el período de máximas precipitaciones correspondiente a los meses de
mayo a julio, el exceso de agua es almacenado en el suelo y una vez supera su capacidad de
almacenamiento, drena en forma de escorrentía hacia los cuerpos de agua superficial.
45
Figura 5-6 Balance hídrico mensual para el área de influencia del proyecto
Fuente: (Consultoría Colombiana S.A. by WSP, 2018)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
(mm
)
PRECIPITACIÓN ETP
46
6 Caracterización geológica
De acuerdo con los puntos de control geológico obtenidos en campo en el área de estudio y con
base en la información obtenida de la plancha geológica 289 río Tillava (2010), afloran dos
unidades geológicas de la formación Caja y la unidad de depósitos cuaternario asociado a los caños
principales del área, en la Figura 6-1 se observa la cartografía geológica obtenida.
Figura 6-1. unidades geologicas aflorantes en el arae de estudio
Fuente: (Servicio Geologico Colombiano - SGC, 2010) Modificado
6.1 Formación caja
Esta unidad geológica, denominada también Guayabo en el área de estudio por las compañías
petroleras, está conformada por depósitos sedimentarios continentales del Neógeno, la descripción
47
de los datos obtenidos en campo y con base en la descripción registrada en diferentes pozos
(Servicio Geológico Colombiano- SGC, 2010), se establece que la unidad aflorante en el área de
estudio corresponde a niveles de la parte superior de la Formación Caja.
Descripción: Constituida en su base por arcillolitas y limolitas rojizas con algunas
intercalaciones de areniscas arcillosas, rojizas de grano fino a medio y conglomerado hasta de 1 m
de espesor. Los análisis petrográficos indican que las areniscas se pueden clasificar como
subgrawacas (Servicio Geológico Colombiano- SGC, 2010). Presenta una alternancia de
arcillolitas, limolitas y conglomerados de cantos de cuarzo, areniscas y chert hasta de 5 cm de
diámetro, cementados en una matriz arenosa. Hacia el techo de la unidad, los conglomerados se
hacen se hacen más gruesos hasta llegar aproximadamente a unos 30 cm de diámetro. Los estratos
de los conglomerados presentan frecuentes pinchamientos y los planos de estratificación son muy
irregulares. El espesor total de la formación es de 2500 m (Servicio Geológico Colombiano- SGC,
2010).
Con base en los distintos análisis realizados a la información recolectada y en cada una de
las estaciones levantadas en campo, se halla que las capas se encuentran dispuestas
subhorizontalmente con una inclinación leve hacia el oriente de 5 a 10 grados
aproximadamente. (Instituto Colombiano de Geología y Minería - INGEOMINAS, 2010,
p. 20)
Periodo: Neógeno
Litología: Según Notestein, Hubman y Bowler (1944) “la sucesión sedimentaria consta de la
base hacia la parte superior de: arcillas arenosas y grises con areniscas (186 m), arcillas y arcillas
arenosas con algunas areniscas (181 m), areniscas y localmente arcillas moteadas (436 m)” (p.
1165). Se identificaron dos facies verticales, que según el estudio “Cartografía Geológica de la
Zona Centro y Sur del Departamento del Meta” (Servicio Geológico Colombiano- SGC, 2010),
pertenecen a los siguientes intervalos:
Intervalo Arcilloso (N2c-arc 3)
Intervalo de arcillolita abigarrada masiva de colores 5R 3/4, 10R8/2, 10R6/6 y N7, con
contenido aproximado del 2% de fracción limo, moderadamente plástica. Ocasionalmente está
48
compuesta por limolitas arcillosas de color 5R6/2. Aflora al norte del área de estudio (ver Figura
6-2).
Figura 6-2. Afloramiento de niveles arcillosos y arenosos del Intervalo Arcilloso (N2c-arc3)
Fuente: toma propia Coordenadas MAGNAS Colombia Este
Este: 918489 Norte: 908845
Intervalo Arenoso (N2c-are2)
Intervalo de cuarzo arenita limosa de grano medio, subangular y subesférico, con proporción
armazón matriz 75/25%, pobremente seleccionada, permeabilidad cualitativa alta, color 5YR6/4,
aflora en la zona sur del área de estudio. (Ver Figura 6-3)
49
Figura 6-3. Afloramiento de arenitas arcillosas del Intervalo Arenoso (N2c-are2)
Fuente: toma propia Coordenadas MAGNAS Colombia Este
Este: 920204 Norte: 907046
6.2 Depósitos aluviales (Q-AL)
Los sedimentos del Cuaternario están depositados en los cauces de la mayoría de los ríos y
caños representados en el área por depósitos de la parte distal de abanicos, terrazas y aluviales
recientes retrabajados y depositados en las llanuras aluviales o planicies como respuesta a los
cambios hidrodinámicos de las corrientes principales.
Los depósitos cuaternarios en el área de estudio, se encuentran asociados a las corrientes
principales, los cuales tienen variaciones de velocidad de la corriente incrementando la capacidad
de sedimentación, especialmente en el sector interior de las curvas de los cursos principales y en
los sectores medios y bajos de los escarpes de erosión menor. Estos depósitos están conformados
básicamente por arenas silíceas, bien redondeadas y con alta esfericidad de tamaño de grano medio
a fino, de color blanco por cuarzo, en menor porcentaje se presenta el material de limos, suprayacen
en erosivos discordantes a los depósitos de la Formación Caja.
50
7 Inventario de puntos de agua subterránea
El Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible (2014):
Define un punto de agua subterránea como un lugar u obra civil que permite la descarga de
un acuífero. Dentro de estos se encuentran pozos, aljibes, surgencias naturales o
manantiales.
El inventario de puntos de agua subterránea es una de las actividades más importantes de
los estudios hidrogeológicos, ya que, a través del análisis de los datos recolectados en
campo y de la información geológica, se pueden plantear de manera preliminar aspectos
sobre el funcionamiento del sistema acuífero. (p. 33)
Para el levantamiento de la información en campo fue utilizado el Formulario Único
Nacional de Inventario de Puntos de Agua Subterránea (FUNIAS), diseñado por
INGEOMINAS (actualmente Servicio Geológico Colombiano), IDEAM y MADS, con
aportes de las Autoridades Ambientales competentes. En el FUNIAS se integra
información de la ubicación geográfica de los puntos (coordenadas y cota), profundidad
del nivel estático, caudal de producción, tiempo de bombeo, características constructivas
de pozos o aljibes (profundidad, diámetro, diseño de construcción en el caso de pozos,
columna litológica), datos del predio y propietario, uso del agua, capacidad instalada
(potencia de la bomba), entre otros (Figura 7-1). (Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible, 2014, p. 34)
51
Figura 7-1. Principales parámetros de captura del formato FUNIAS
Fuente: (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014, p. 34)
Con base en la clasificación del formato FUNIAS, en el área de estudio se identificaron dos
tipos de puntos: Manantiales y pozos, para un total de 10 puntos, de los cuales corresponden a 3
pozos de uso doméstico para la comunidad y 7 manantiales perennes que no se idéntico ningún
uso dentro del área. En el anexo 1, se presentan los formatos FUNIAS (ver Anexo 1. Inventario de
puntos de agua subterránea) y en la Tabla 7-1 y en la Tabla 7-2, se muestra una breve descripción
general de estos puntos de agua subterránea identificados:
Tabla 7-1. Inventario de pozos profundos
ID Coordenadas
MAGNA
Colombia Este
Condición
del punto
Acuífero
aprovechado
Predio Profundidad
(m)
Unidad
geológica
Uso
Este Norte
P-01 91924
0
90875
1
Productivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Finca Las
Malvinas-
Hotel San
Diego
30 m Formación
Caja
Domestico
PP-02 92026
2
90857
6
Productivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Sector La
Virgen
58 m Formación
Caja
Domestico
PP-03 91980
4
91017
3
Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Sin
información
No se tiene
información
Formación
Caja
Sin uso
Fuente: elaboración propia
52
Tabla 7-2. Inventario de manantiales
ID Coordenadas
MAGNA
Colombia Este
Condició
n del
punto
Acuífero
aprovechado
Predio Unidad
geológica
Uso
Este Norte
M-04 916293 909326 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
M-05 917184 908768 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
M-06 916596 907645 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
M-07 917900 910195 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
M-11 917628 908189 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
M-12 918247 908554 Inactivo Acuífero
semiconfinado
multicapa
Filtración Formación
Guayabo
Sin uso
Fuente: elaboración propia
53
8 Exploración geofísica del subsuelo
Con el fin de obtener información del subsuelo y de inferir la potencialidad del mismo como
unidad acuífera, se realizó un estudio geofísico – geoeléctrico en el área de estudio, se ejecutaron
dos (2) tomografías eléctricas y se contó con información secundaria de 4 sondeos eléctricos
verticales (SEV), los cuales de acuerdo con la litología del área y los resultados de las tomografías
fueron reinterpretados para este estudio.
De acuerdo con lo anterior en la Tabla 8-1, se muestra la ubicación en coordenadas planas
Magna Colombia Este de las tomografías realizadas a una longitud de 600 m y profundidad de
exploración de 160 m y en la Tabla 8-2 se muestran las coordenadas de los SEV existentes.
Tabla 8-1. Coordenadas del as tomografías eléctricas ejecutadas en el área de estudio
TOMOGRAFÍA ORIENTACIÓN
- RUMBO
COORDENADAS MAGNA COLOMBIA ESTE
Punto inicio de la
línea
Punto final de la línea Centro de la
tomografía
ESTE NORTE ESTE NORTE ESTE NORTE
Tomografía 1 N40°E 919628 910606 919247 910096 919438 910347
Tomografía 2 N60°E 917569 907161 917043 906871 917325 907013
Fuente: elaboración propia
Tabla 8-2. Coordenadas de los SEV existentes en el área de estudio
SEV COORDENADAS MAGNA
COLOMBIA ESTE
LOCALIZACIÓN FECHA
ESTE NORTE
SEV_26 920.638,38 908.923,78 Vereda Santa Helena 02/01/13
SEV_36 916.271,20 905.119,75 Finca El Toro 29/11/2011
SEV_37 918.382,88 906.270,43 Hacienda Rubiales 03/12/2011
SEV_41 921.495,21 907.699,50 Hacienda Rubiales 05/12/2011
Fuente: (Ecopetrol S.A., 2015)
Los métodos geofísicos se basan en la medición de algunas propiedades físicas de los
materiales de la corteza terrestre: la densidad, el campo magnético, la conductividad
eléctrica, velocidad de transmisión de ondas elásticas, etc. La interpretación de dichas
mediciones con base en los contrastes entre ellas y las anomalías observadas, permite
preparar modelos de las características del subsuelo y de su distribución espacial. La
interpretación de los datos geofísicos tiene dos niveles: uno, el modelamiento matemático
en el que se definen las combinaciones de valores de la propiedad que se mide y de la
geometría de las masas de suelo o de roca, coherentes con las mediciones hechas en el
54
terreno, y dos, la interpretación de los modelos en términos geológicos, hidrogeológicos.
(Arias, Echeverri, & Hoyos, 2012, párr. 9)
El método para la ejecución de las tomografías geo eléctricas se basó en la configuración
Wenner, la cual consiste en hacer circular en el terreno una corriente (que en este caso es continua)
para medir los valores de voltaje (V) y corriente (I) respectivos; los contrastes que se presentan
están de acuerdo con las características geoeléctricas de los materiales encontrados en el subsuelo.
Se utilizan para ello sesenta (60) electrodos alineados, equidistanciados uno del otro para este caso
de diez (10) metros, en los cuales se forman arreglos Wenner simples con dos electrodos de
corriente A - B y dos de voltaje M – N.
El principio matemático de la tomografía geoeléctrica es igual a la realización de los Sondeos
Eléctricos Verticales (S.E.V.) que consiste en determinar la distribución vertical de resistividades
bajo el punto sondeado; con ese resultado se pueden interpretar cada una de las capas geoeléctricas
de subsuelo y la presencia de niveles acuíferos. Si la tomografía geoeletrica fue realizada con 60
canales se entiende que fueron tomados 60 SEV’S sobre una línea o perfil.
Los datos obtenidos en campo de las dos (2) tomografías realizadas, fueron procesadas
mediante el software y los resultados se muestran en la Figura 8-1 y la Figura 8-3 y la interpretación
se muestra en la Figura 8-2 y en la Figura 8-4 para cada una.
55
Figura 8-1. Tomografía eléctrica de exploración N° 1 (Resistividad inversión)
Fuente: elaboración propia
Figura 8-2. Interpretación geológica – geofísica de la tomografía N° 1
Fuente: elaboración propia
Nivel 1 acuífero
Nivel 2 acuífero
56
Figura 8-3. Tomografía eléctrica de exploración N° 2 (Resistividad inversión)
Fuente: elaboración propia
Figura 8-4. Interpretación geológica – geofísica de la tomografía N° 2
Fuente: elaboración propia
Nivel 1 acuífero
Nivel 2 acuífero
57
De acuerdo con la interpretación de las tomografías eléctricas realizadas, las cuales sugieren la
presencia de niveles acuíferos superficiales, asociados a los niveles arenosos y limosos de la
Formación Caja, estos presentan resistividades que representan materiales con un porcentaje
arenoso y presencia de agua subterránea.
Se observan contrastes en las tomografías, las cuales fueron correlacionadas con las
descripciones litológicas de los pozos de agua operados por Ecopetrol S.A. (EP-1 y Mito-1), se
infiere, por los datos de las resistividades, que el primer contraste de superficie a profundidad
corresponde a clastos de arena de grano medio con matriz arcillo limosa, este se comporta como
un acuífero libre de extensión local; otro nivel acuífero corresponde a capas de arena saturada con
matriz limosa, sugiere la presencia de agua dulce y una permeabilidad moderada, este nivel
acuífero semiconfinado de extensión local a regional puede contener importantes cantidades de
agua subterránea y se encuentra a profundidades de 30 metros y en algunas zonas aflora en
superficie, y por último se presenta un nivel acuífero con capas arenosos de la Formación Caja,
este último un acuífero semiconfinado de extensión local a regional y se encuentra a profundidades
de 90 a 100 metros aproximadamente, puede contener importantes cantidades del recurso hídrico.
Ahora bien, se trazó un perfil con los SEV existes en la zona los cuales fueron de gran ayuda
para confirmar las capas acuíferas de la zona. El perfil geológico geofísico que atraviesa el SEV
36, SEV 37 y SEV 42, se muestra en la Figura 7-15, donde se observa que
58
Figura 8-5. Perfil geológico – geofísico de los SEV existentes
Fuente: elaboración propia
Nivel 2 acuífero
Nivel 1 acuífero
59
De los datos de las resistividades de los SEV existentes realizados en el área de estudio (Ver
Anexo 2. Datos de resistividades de campo de los SEV existentes en el área de estudio), se
interpretó y correlacionó las resistividades a través de un perfil geológico geofísico, como se
muestra en la Figura 8-5, se concluye que, finalmente, en el área de estudio se tiene dos niveles de
acuíferos de importancia hidrogeológica media a alta, los cuales corresponden a el primer nivel
acuífero (nivel 1 acuífero) que aflora en algunas de las zonas más bajas y en otras zonas se
encuentra a profundidades desde los 30 metros; corresponde a capas de arena saturada con matriz
limosa, sugiere la presencia de agua dulce y una permeabilidad moderada; este nivel acuífero se
comporta como libre a semiconfinado de extensión local, puede contener importantes cantidades
de agua subterránea. En el área de estudio es captado por medio de pozos profundos en este caso
el pozo ubicado en el hotel San Diego y el pozo ubicado en el sector de la virgen. Es un nivel que
puede variar a lo largo de toda la formación Caja, como se evidencia en los perfiles geológicos –
geofísicos.
El segundo nivel acuífero (nivel 2 acuífero) con capas arenosas saturadas de grano medio de la
Formación Caja, es semiconfinado a confinado de extensión local a regional y se encuentra a
profundidades a los 100 metros aproximadamente, puede contener importantes cantidades del
recurso hídrico. En el área de estudio no es captado este acuífero, ya que se requiere de pozos con
mayor profundidad. No obstante lo anterior, los pozos más cercanos pertenecientes a la compañía
Ecopetrol S.A. están captando de este nivel de acuífero con pozos a profundidades de 150 metros
aproximadamente, con filtros ubicados desde los 100 metros de profundidad, presenta
permeabilidades moderadas con espesores que varían entre 15 a mayores a 20 metros.
60
9 Hidrogeología
En el área de estudio afloran dos unidades geológicas, las cuales corresponden a depósitos
cuaternarios y depósitos sedimentarios continentales del Neógeno, que por sus características
litológicas se clasifican en dos tipos de acuíferos regionales:
9.1 Acuíferos de la formación caja
Los sistemas acuíferos que conforman está unidad son de tipo confinado y semiconfinados
multicapas, con moderados a altos potenciales de explotación. Está conformada por depósitos poco
consolidados del Mioceno, compuestos por intercalaciones de areniscas de diferentes
granulometrías y conglomerados con niveles arcillosos, de la formación Caja.
Los acuíferos de la formación Caja se nombran como la unidad hidrogeológica II1, forma un
sistema acuífero de tipo regional, semiconfinado a confinado, multicapas, el cual es aprovechado
en la región con pozos entre 30 m (P-02) y 58 m (P-01) de profundidad, con caudales de extracción
entre 0,308 y 1,11 l/s respectivamente, (Figura 9-1). Está unidad presenta niveles arenosos en la
parte superior que dan origen a capas con poco potencial acuífero, que es aprovechado por medio
de los dos (2) pozos identificados en el área. Estos niveles se comportan como un acuífero libre,
ya que el nivel piezométrico regional de la unidad se encuentra en promedio a los 14 m. En la
Figura 6-1 se muestra la ubicación espacial de las dos unidades hidrogeológicas determinadas en
el área de estudio.
Dentro de esta formación se identificaron dos niveles de acuífero productivos en el área de
estudio, los cuales hacen referencia a los niveles arenosos con buena permeabilidad en el área de
estudio:
Nivel 1 acuífero: En el más somero ya que se encuentra en superficie y en algunas zonas a
profundidades desde los 30 metros, es explotado por dos pozos profundos como se mencionaron
en el inventario de puntos de agua: P-02 y P-01.
61
Figura 9-1. Pozo profundo hotel San Diego (P-02)
Fuente: toma propia
Nivel 2 acuífero: es el más profundo del área y se comporta como un acuífero confinado a
semiconfinado, con permeabilidades moderadas. En el área de estudio este nivel no está siendo
explotado.
9.2 Acuífero de depósitos cuaternarios
Esta unidad hidrogeológica conforma acuíferos de tipo local, de limita extensión lateral y poco
espesor, formados por depósitos cuaternarios aluviales de granulometría arena arcillosa, con
frecuencia de lentes discontinuos y permeabilidad moderada a baja. Los depósitos Cuaternarios
identificados en el área y que han sido clasificados como depósitos aluviales y actuales (Qal),
corresponden a las corrientes superficiales relacionadas a los caños principales en el área de
estudio, los cuales están compuestos por sedimentos areno arcillosos, esporádicos bloques de
areniscas y cantos rodados de 3 cm hasta 15 cm de diámetro.
De acuerdo con lo anterior, y con base en las características litológicas de las unidades
aflorantes en el área de estudio, se tiene dos unidades hidrogeológicas que corresponden a la unidad
hidrogeológica II-1 asociada a la formación Caja y la unidad hidrogeológica I1 constituida por
depósitos cuaternarios identificados en el área de estudio, como se observa en la Figura 9-2.
62
Figura 9-2. Unidades hidrogeológicas identificadas en el área de estudio
Fuente: elaboración propia
9.3 Dirección de flujo del acuífero de estudio
En el área de estudio se identificaron flujos de tipo local, que tienen su área de recarga en los
altos topográfico asociados a las áreas de colinas y lomeríos más altos y el área de descarga en los
bajos topográficos adyacentes, es decir, localizados uno al lado del otro (en su mayoría <5 km de
distancia).
El flujo del agua subterránea en el acuífero profundo es de tipo regional formado por los
sedimentos del Mioceno, se presenta en sentido noroeste al Sureste siguiendo el buzamiento
regional de las unidades geológicas, donde estás se unen el borde de la cordillera Oriental, y se
presentan las principales entradas de agua que generan. El flujo del agua se limita a las capas
63
permeables formadas por areniscas, que forman las capas con potencial acuífero dentro de esta
unidad.
Para el área de estudio, se aplicó el método grafico para determinar la dirección de flujo del
agua subterránea en la formación Caja, se contó con la información de los niveles piezométricos
de los pozos existentes y se realizó el mapa de isopiezas. En la Figura 9-3 se observa que el agua
subterránea fluye hacia el SE en dirección al río Tillava, evidenciando el flujo regional de los
sedimentos en los niveles de las arenas y limolitas identificadas en la exploración geofísica. Lo
anterior indica que en el área de estudio no se presenta un flujo local, ya que el flujo obedece a la
permeabilidad de los sedimentos de arena y limolitas de la formación Caja.
Figura 9-3. Dirección de flujo del acuífero de estudio
Fuente: elaboración propia
64
9.4 Áreas de recarga y descarga del área de estudio
La recarga de los sistemas acuíferos del área de estudio se presenta a nivel regional y local. En
el primer caso, la recarga de los acuíferos agrupados en la unidad hidrogeológica II-1 que
corresponde a niveles acuíferos confinados a semiconfinados de la formación Caja, se presenta en
el piedemonte y borde de la cordillera Oriental, en donde a través de los niveles que se extienden
hasta esas áreas, reciben el flujo de agua subterránea generado por infiltración directa de agua
lluvia y de corrientes que provienen de las estribaciones de la cordillera.
Adicionalmente se recibe recarga en forma indirecta, por precipitación, en los niveles
permeables expuestos en superficie, en este caso los niveles arenosos de la Formación Caja (N2c-
are2) que corresponde a areniscas de grano fino a medio.
Las zonas de recarga local, están asociadas a los cursos de agua (caños y arroyos), como el caño
Rubiales, Caño Coquinote y Caño Chigüiro, los cuales se caracterizan por situarse en zonas con
relieves bajos, cuya forma del relieve concentra aguas de escorrentía superficial y subsuperficial.
La escorrentía subsuperficial genera un tipo de manantiales, cuyo flujo proviene de los horizontes
superiores del suelo saturado.
9.5 Análisis de los parámetros hidrogeológicos del nivel 2 acuífero
Los parámetros hidrogeológicos del acuífero de la formación Caja para el área de estudio,
fueron obtenidos de la información secundaria del Estudio de Impacto Ambiental del Campo de
producción Mago, obtenido en la base de datos de la Autoridad Nacional de Licencias Ambientales
(ANLA).
Los parámetros hidrogeológicos del acuífero identificado a profundidades mayores a los 90
metros se obtuvieron de las pruebas de bombeo de dos pozos de agua de propiedad de Ecopetrol
S.A., ubicados a 5 km aproximadamente del área de estudio. Los parámetros se muestran en la
Tabla 9-1 y en la Tabla 9-2.
65
Tabla 9-1. Parámetros hidrogeológicos del nivel 2 acuífero de la formación Caja
Localización Bloque caño sur Fecha 06/12/2017
4.2 l/s Pozo Mito -1 (P-1) Caudal
Espesor del acuífero 60 metros
TIPO DE ANÁLISIS MÉTODO DE
ANÁLISIS
T (m2/d) K (m/d) S
Análisis de bombeo Hantush 5.16X101 8.60X10-1 1.22X10-4
Análisis de recuperación Theis Recovery 1.37X102 2.29X100
Promedio 9.44X101 1.57X100 1.22X10-4
Fuente: (Ecopetrol S.A., 2018)
Tabla 9-2. Parámetros hidrogeológicos del nivel 2 acuífero de la formación Caja
Localización Bloque caño sur Fecha 10/12/2017
4 l/s Pozo EP-1 (P-4) Caudal
Espesor del acuífero 60 metros
TIPO DE ANÁLISIS MÉTODO DE
ANÁLISIS
T (m2/d) K (m/d) S
Análisis de bombeo Cooper & Jacob I 3.19X101 5.31X10-1 1.65X10-4
Análisis de recuperación Theis Recovery 2.64X102 4.40X100
Promedio 1.48X102 2.46X100 1.65X10-4
Fuente: (Ecopetrol S.A., 2018)
De acuerdo a los datos existentes y con base en la descripción litológica de cada pozo como se
observa en la Tabla 9-3 y en la Tabla 9-4 , se evidencia el nivel 2 acuífero de la formación Caja a
profundidades como las que se identificaron en los perfiles geológicos – geofísicos, por lo tanto
los datos hidrogeológicos se correlacionan con el nivel 2 acuífero identificado en el área de estudio.
Tabla 9-3. Descripción litológica del Pozo
Mito-1
Tabla 9-4. Descripción litológica del Pozo
EP-1
PROFUNDIDAD
(m)
DESCRIPCIÓN
LITOLÓGICA
0 – 12 Arcilla limosa rojiza con
intercalaciones de arena fina
12 – 21 Arena fina limosa, color rojizo
21 - 50 Arcilla limo arenosa color rojizo
moteadas de gris
50 - 63 Limolitas color rojizo moteadas
de gris
63 - 69 Arenas finas a media color café
oscuro con granos de chert negro
69 - 96 Arcillas rojas moteadas de gris
verdoso, limosas
96 - 102 Arenas finas a medias color ocre
102 - 106 Limos y arenas finas color ocre
con vetas rojas
PROFUNDIDAD
(m)
DESCRIPCIÓN
LITOLÓGICA
0 - 2 Arcilla limosa color rojizo
2 - 17 Arenas finas. Medias y gruesas
limpias color rojo
17 - 30 Arcillas limosas color rojo
moteados de gris
30 - 54
Arcillas rojo claro con presencia
de arenas finas a medias.
Algunos gránulos de grava
color negro.
54 - 57 Arcillas blancas con vetas color
rojo
57 - 60 Arcillas rojo claro.
60 - 65 Arenas de grano fino a medio de
color amarillo. limpias
66
106 - 142 Arenas finas a medias color café
moteadas de rojo
142 - 151 Arcillas café verdosas con motas
rojas, limosas
65 - 80 Arcillas gris verdosas
80 - 84 Arcilla gris verdosa con motas
rojas.
84 - 94 Arcillas verdes.
94 - 141 Arenas finas a medias limosas
gris verdoso
141 - 150 Arcillas grises verdosa
Fuente: (Ecopetrol S.A., 2018)
De acuerdo con lo anterior, los datos hidrogeológicos del nivel 2 acuífero de la formación Caja,
identificado en el área de estudio, confirman lo evidenciado en los perfiles geológico – geofísico,
el acuífero identificado es de tipo semiconfinado por el valor del coeficiente de almacenamiento
(S) que oscila entre los rangos establecidos por Custodio y Llamas (1976) de 10 -7 y 10 -3 para
acuíferos cautivos a semiconfinados, con transmisividades (T- (m2/día)) , medias a altas, con
posibilidades de productividad del acuífero de 10 l/s hasta 50 l/s, y finalmente de acuerdo con las
estimaciones de Villanueva e Iglesias (1984) de Conductividad (K- (m/día)), el nivel 2 acuífero
presenta conductividades de medias a bajas rangos que varían de 1.57 a 2.46 m/día como se
observa en la Tabla 9-3 y en la Tabla 9-4
Con base en las pruebas de bombeo realizadas a este nivel 2 de acuífero de la formación Caja,
las alternativas y medidas de protección para la extracción de aguas subterráneas con caudales
mayores a los 4 l/s, se deben realizar mediante pozos a profundidades mayores a los 100 metros,
y se debe identificar el cono de abatimiento de cada uno de los pozos con el fin no generar
interferencias con pozos o captaciones cercanas de la comunidad.
Si en el área de estudio se llegase a presentar captaciones de este nivel 2, es recomendable
establecer un seguimiento a los niveles freáticos y piezométricos de los pozos existentes, además
de construir por cada pozo de bombeo un pozo de observación para el monitoreo de la calidad de
las aguas y las variaciones en los niveles acuíferos de la formación Caja por la influencia del
bombeo. Y tener en cuenta que el radio el radio de influencia no depende del caudal de bombeo,
depende de los parámetros del acuífero T y S y del tiempo t que se lleve bombeando. R es mayor,
cuanto mayor es T y t, y cuanto más pequeño es el abatimiento (S).
Con base en los parámetros hidrogeológicos determinados para el pozo Mito – 1, es importante
tener en cuenta para la captación mediante pozos del nivel 2 acuífero de la formación Caja en el
área de estudio, con una electro-bomba sumergible de 4.0 pulgadas de diámetro y 7,5 H.P., con un
67
filtro superior ubicado a los 110 m de profundidad, la eficiencia tiende a disminuir en la medida
que aumenta el caudal, su explotación se podría efectuar con un caudal máximo de 4 l/s (346.0
m3/día) durante un tiempo de bombeo máximo de 12.0 horas/día, alcanzado el nivel dinámico una
profundidad de aproximadamente 62.8 m.
68
10 Hidrogeoquímica
Para el análisis hidrogeoquímico del área de estudio se monitorearon los puntos de agua
subterránea identificados en campo. Los resultados de los monitoreos de agua subterránea se
observan en la Tabla 10-1, donde se evidencia que algunos de los valores reportados por el
laboratorio están por debajo del límite mínimo de detección, principalmente en parámetros
importantes para el balance iónico y análisis hidroquímico tales como alcalinidad, sólidos
disueltos, sulfatos, cloruros, nitratos, sodio, potasio, calcio y magnesio; se procede a normalizar la
base de datos empleando para esos casos las cifras definidas como máximo detectable, es decir,
que si un compuesto marca <5 ppm se incluirá con 5 ppm. Este hecho generará probable aumento
en la determinación de los errores analíticos, pero teniendo en cuenta los límites mínimos tan bajos
que se reportan, el procesamiento se puede considerar como aceptable.
Comparando los resultados analíticos con los límites establecidos en la normatividad para cada
parámetro analizado (Tabla 10-1), se concluye que:
La turbiedad para los puntos monitoreados se presenta con valores muy variables desde
1,55 hasta 25,00 NTU. Por encima de los límites permisibles establecidos en la Resolución
2115/2007 se encuentran nueve puntos, de los cuales el valor más alto se encuentra en la
muestra del manantial (M-07).
La presencia de hierro en la zona de interés para los puntos muestreados varía entre 0,149
y 43,6 mg/l Fe+3, donde la mayoría de las muestras no cumplen con el límite permisible
de 0,3 de la Resolución 2115/2007, los únicos puntos que cumplen son el M-07 y M-06.
La presencia puede deberse al ambiente de formación en condiciones oxidantes de las
unidades que conforman los acuíferos. La presencia de este catión menor en el agua puede
incrementar los valores de turbidez.
69
Tabla 10-1 Resumen de resultados de los monitoreos a los puntos de agua subterránea
PARÁMETRO UNID
ADES
RESULTADOS DEL ANALISIS DE LABORATORIO
M-11 M-12 M-06 M-04 M-05 P-01 M-01R P-02 M-07 Resolución 2115/07
Acidez mg/L 5.6 < 5.0 5.6 < 5.1 < 5.1 <
5.0 < 5.0 9.7 7.3 300 - - - - -
Alcalinidad
Total mg/L <5.1 < 5.1 < 5.1 19.1 14.7
<
5.1 < 5.1 < 5.1 <5.1 200 - - - - -
Bicarbonatos mg/L 2.95 3.85 3.40 2.97 2.28 3.53 3.09 < 1.89 <1.89 - - - - -
Demanda
Bioquimica
de Oxigeno
mg/L < 2.05 < 2.05 < 2.05 --- --- <
2.05 < 2.05 < 2.05 <2.05
Demanda
química de
oxigeno
mg/L <
14.70
<
14.70
<
14.70
<
14.70
<
14.70
< 14.7
0
<
14.70
<
14.70
<14.7
0
Fenoles
totales mg/L
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<
0.100
<0.10
0 0.002 0.002 N.A N.A 0.002
Grasas y
aceites mg/L < 1.96 < 1.96 < 1.96 < 1.96 < 1.96 2.34 < 1.96 3.21 <1.96
Hidrocarbur
o Total mg/L < 2.1 < 2.1 < 2.1 < 2.1 < 2.1
<
2.1 < 2.1 2.3 < 2.1
Nitrógeno
total mg/L < 5.31 < 5.31 < 5.31 < 5.31 < 5.31
<
5.31 < 5.31 12.98 < 5.31
Solidos
suspendidos
totales
mg/L 3.0 12.8 41.4 5.0 2.8 7.9 2.8 1.9 28.0 500
Turbiedad NTU 3.330 2.290 23.20
0 2.67 1.69
3.04
0 2.060 1.550 25.00 2 UNT -
10
UJT
Cloruros mg/L < 0.20 0.37 1.31 < 0.20 < 0.20 0.83 < 0.20 0.57 <0.20 250.0 250.0 N.A N.A N.A
Nitratos mg/L < 0.05 < 0.05 6.89 < 0.05 < 0.05 4.52 < 0.05 1.20 0.07 10.0 10.0 N.A N.A N.A
Nitritos mg/L < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 < 0.05 <
0.05 < 0.05 < 0.05 <0.05 1.0 1.0 N.A N.A N.A
70
Fuente: (Consultoría Colombiana S.A. by WSP, 2018), modificado
Ortofosfatos mg/L <
0.200
<
0.200
<
0.200
<
0.200
<
0.200
< 0.20
0
<
0.200
<
0.200
<
0.200
Sulfatos mg/L < 0.20 < 0.20 < 0.20 < 0.20 < 0.20 0.23 < 0.20 < 0.20 < 0.20 250 400 400
Arsénico
Total
mg
metal
/L
<
0.004
5
<
0.004
5
<
0.004
5
<
0.004
5
<
0.004
5
<
0.00
45
<
0.004
5
<
0.004
5
<
0.004
5
400 0,05 0,05 0,1 0,2 400
Calcio total
mg
metal /L
2.710 0.891 6.510 0.828 1.280 2.58
0 2.600 1.100 0.970 60
Hierro total
mg metal
/L
3.230 2.960 43.60
0 <
0.149 <
0.149 1.66
0 1.660 1.910
10.800
N.A N.A 0.3 N.A N.A
Magnesio
total
mg
metal
/L
0.717
0
0.779
0
0.782
0
<
0.278
9
<
0.278
9
<
0.27
89
<
0.278
9
<
0.278
9
<
0.278
9
36
Mercurio
total
mg
metal
/L
<
0.000
6
<
0.000
6
<
0.000
6
<
0.000
6
<
0.000
6
<
0.00
06
<
0.000
6
<
0.000
6
<
0.000
6
0.002 0.002 N.A 0.01 N.A
Potasio total
mg
metal /L
3.41 4.76 2.10
<
0.2503
<
0.2503
2.31 2.29 0.853
0
<0.25
03
Sodio total
mg metal
/L
5.40 16.50 9.190 0.828
0 1.060 1.42 0.80 1.200
1.1800
71
10.1 Diagrama piper Hill Langelier
Los diagramas triangulares están formados por dos triángulos con un rombo que recoge la
información de ambos, se utilizan para representar la proporción de tres componentes en la
composición de un conjunto o de una sustancia. La suma de los tres componentes debe representar
el 100% de la composición total. Se utiliza un triángulo para los cationes y otro para los aniones,
donde se muestra gráficamente el carácter químico del agua. Los valores de los iones mayores se
agrupan y se clasifican según su ubicación, en donde se permite relacionar aguas de un mismo
acuífero y deducir posibles cambios en la composición química. (Sánchez San Román J. F, 2000).
En la Figura 10.1, se muestra la composición química promedio del agua subterránea para los
puntos de agua subterránea del área de estudio, los cuales corresponden al acuífero superior el
nivel 1 acuífero de la formación Caja, con base en miliequivalentes/litro de sus iones principales,
en el diagrama triangular se muestra la aguas son de tipo 2 es decir bicarbonatada cálcicas y/o
magnésicas, lo cual es posible que se dé por su grado de mineralización global, porque pertenecen
al grupo de agua con más de un gramo/litro y, por el mineral que resulta mayoritario en su
composición, en proporción superior al 20%, son ricas en ion bicarbonato. Estos dos, la
mineralización global y el componente mayoritario, son los criterios que se deben seguir para la
clasificación de este tipo de aguas, y para llegar a un mejor conocimiento de sus propiedades físicas
y químicas.
Se observa por el contenido de aniones que el agua ha debido ganar algo de HCO3 y ha perdido
SO4, lo cual apunta a un proceso de reducción de sulfatos acompañado de generación de
bicarbonatos.
72
Figura 10-1 Composición química en meq/l del agua subterránea en los puntos inventariados
Fuente: (Consultoria Colombiana S.A. by WSP, 2018), modificado
73
11 Conclusiones y recomendaciones
En el área de estudio se identificaron dos niveles de acuíferos, con posibilidades de producción;
los cuales corresponden a dos niveles el nivel 1 acuífero que conforma arenas saturadas con matriz
limosa y el nivel 2 acuífero compuesto por arenas saturadas, ambos niveles pertenecientes a la
formación Caja. El nivel 1 acuífero es el que está siendo captado por la comunidad mediante dos
pozos profundos, el nivel 2 acuífero presenta parámetros hidrogeológicos con posibilidades de
productividad de hasta 10 l/s. Esto indica que el recurso hídrico subterráneo en el área de estudio
tiene buenas posibilidades de explotación mediante pozos mayores a los 100 metros de
profundidad.
Para actividades industriales o que se requieran de caudales mayores a los 10 l/s, dentro del área
de estudio, se recomienda que los pozos nuevos que se vayan a construir no alteren el nivel 1
acuífero de la formación Caja, mediante la no instalación de filtros antes de los 100 metros de
profundidad. Adicionalmente se deben realizar las pruebas de bombeo en los pozos nuevos
construidos con el fin de evaluar directamente los parámetros hidrogeológicos del acuífero, e
instalar pozos de observación cercanos a los pozos productivos, con el fin de realizar el monitoreo
de los conos de abatimiento y así llevar un control sostenible de los niveles de los acuíferos.
La interpretación geológica-geofísica, demostró que la formación Caja en los primeros 100
metros, presentan unidades litológicas que varían lateralmente, situación que afecta el espesor del
nivel 1 acuífero y así mismo varían los parámetros hidrogeológicos y la productividad del mismo,
por ende, se recomienda que se evalúan los parámetros hidrogeológicos del nivel acuífero captado,
con el fin de realizar correlaciones entre los niveles acuíferos de la formación Caja. No obstante
lo anterior, después de los 100 metros se identificó el nivel 2 acuífero que de acuerdo con las
correlaciones de las pruebas de bombeo presenta buena productividad con rangos de
Transmisividad (T) que varían de 94.4 a 148 m2/día.
El agua subterránea fluye hacia el SE en dirección al río Tillava, evidenciando el flujo regional
de los sedimentos en los niveles de las arenas y limolitas identificadas en la exploración geofísica.
Lo anterior indica que en el área de estudio no se presenta un flujo local, ya que el flujo obedece a
la permeabilidad de los sedimentos de arena y limolitas de la formación Caja. La recarga en el área
de estudio es dada en forma indirecta, por precipitación, en los niveles permeables expuestos en
74
superficie, en este caso los niveles arenosos de la Formación Caja (N2c-are2) que corresponde a
areniscas de grano fino a medio. Adicionalmente es importante resaltar que el balance hídrico en
el área de estudio, muestra que los excesos del recurso son mayores que los déficits, indicando que
en el período de lluvias el suelo recupera su almacenamiento total hasta llegar a la saturación. En
el período de máximas precipitaciones correspondiente a los meses de mayo a julio, el exceso de
agua es almacenado en el suelo y una vez supera su capacidad de almacenamiento, drena en forma
de escorrentía hacia los cuerpos de agua superficial.
Las aguas analizadas en el nivel 1 acuífero de la formación Caja son de tipo 2 bicarbonatada
cálcicas y/o magnésicas con valores anómalos en hierro y que pueden ser utilizadas para consumo
humano previo a tratamiento.
Por último, en el área de estudio se debe llevar un control de los niveles estáticos de los pozos
existentes y los caudales de explotación, esto con el fin de llevar un control de las variaciones en
el nivel 1 acuífero. Y verificar la no afectación de estos niveles.
75
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MOGeNEASDECOLOMBIA-dic9-2005.pdf/dd9add89-9cfe-4551-a9ae-0ad9789b661f
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Anexos
Anexo 1. FUNIAS - Inventario de puntos de agua subterránea
Anexo 2. Datos de campo de los SEV existentes en el área de estudio
