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planeta tierra Ciencias de la Tierra para la Sociedad X Encuentro Científico Internacional de Verano (ECI 2011) GEOFISICA DE PROSPECCION APLICADA A LA INVESTIGACION DE AGUAS SUBTERRANEAS CASOS: CUENCA BAJA DEL RIO ICA-SECTOR LA CAPILLA – ULLUJALLA y CUENCA DEL RIO HUAURA. Ing. Walter Pari Pinto

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Expositor: Pari, Walter / Encuentro Científico Internacional - ECI 201106/01/2011

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GEOFISICA DE PROSPECCION APLICADA A LA INVESTIGACION DE AGUAS SUBTERRANEAS

CASOS: CUENCA BAJA DEL RIO ICA-SECTOR LA CAPILLA – ULLUJALLA y CUENCA DEL RIO

HUAURA.

Ing. Walter Pari Pinto

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CONTENIDO

1.- Introducción2.- Geofísica de Prospección3.- Métodos Geofísicos aplicados en Aguas

Subterráneas4.- Método de Resistividad Geoelectrica

- Sondeo Eléctrico Vertical: SEV5.- Resistividad y Conductividad de los materiales

Terrestres 6.- Equipos Geofísicos 7.- Algunos casos Prácticos de Aplicación

Conclusiones

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Los métodos geofísicos de Prospección sirven para investigar zonas sin acceso para el ser humano, como el interior de la tierra.

Permiten la búsqueda y descubrimiento de yacimientos metalíferos , AGUAS SUBTERRÁNEAS, plumas contaminantes, Aguas termales, etc.

Para la presente describiré brevemente sus principios del Método de Resistividad mediante la aplicación de SEV y mostrare dos casos prácticos aplicando esta técnica a Proyectos Hidrogeológicos del INGEMMET.

1.- INTRODUCCION

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2.- GEOFÍSICA DE PROSPECCIÓN

• En general, la geofísica aplicada o exploración geofísica se refiere al uso de métodos físicos y matemáticos para determinar las propiedades físicas de las rocas y sus contrastes lo cual nos ayudara a identificar recursos naturales y/o estructuras que buscamos, para este caso AGUAS SUBTERRANEAS.

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3.- METODOS APLICADOS A LAS AGUAS SUBTERRANEAS

• Resistividades –SEV (Muy aplicado)• TDEM • Tomografías Eléctricas• Georadar-GPR• Sísmica de Refracción (muy poco)

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4.-M. DE RESISTIVIDAD GEOELÉCTRICA

Todos los materiales de la Tierra oponen resistencia al flujo de la corriente eléctrica. Esta propiedad se llama resistividad geoeléctrica, la cual nos permite diferenciar entre distintos materiales.Objetivo: “Conocer la repartición de las Resistividades en el suelo, con medidas de superficie”.

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Sondeos Eléctricos Verticales (SEV)

Principio:Se introduce una corriente electrica (I) en el suelo con dos electrodos A, B, y se mide la diferencia de Potencial DU entre otros dos electrodos M,N.El Dispositivo mas utilizado es el Sclumberger, donde MN tiene que ser muy pequeño respecto de AB. Asimismo se puede usar el D.Wenner u otra configuracion dependiendo de las condiciones geologicas y topograficas.

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Configuraciones estándar de electrodos

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Circulación de la corriente alrededor de un electrodo en terreno homogeneo

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Distribución de la corriente en un terreno homogéneo

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5.- RESISTIVIDAD Y CONDUCTIVIDAD DE LOS MATERIALES TERRESTRES

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Resistividad y Conductividad de los materiales terrestres (continuación)

Ley de Ohm

V = IR

V = voltaje (Voltios o V)I = corriente (Amperes o A)R = resistencia (Ohmios o Ω)

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Resistividad y Conductividad de los materiales terrestres (continuación)

R = ρ (L / A)

R = resistencia (Ohmios)ρ = resistividad Aparente (Ohmio-m)L = longitud en metros

A = área en metros cuadrados

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Resistividad y Conductividad de los materiales terrestres(continuación)

La resistividad ρ es una propiedad única de un material.Se mide en unidades ohmios-m

La conductividad σ es la inversa de la resistividad (σ = 1/ρ)Se mide en unidades 1/ohmio-m o Sieman/m (S/m)

Una resistividad de 1 ohmio-m corresponde a una conductividad de 1 S/m

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• Para efectuar la interpretacion preliminar de un SEV hay que comparar los puntos experimentales con diferentes curvas teoricas que se llaman curvas patron.

• Uso de Software de Interpetacion de Resistividades para “n”capas (modelomiento geoelectrico).

• No hay que olvidar que cuando se tiene una solucion no es generalmente la unica y que se puede encontrar otras soluciones. La eleccion no puede hacer sin que hayan datos geologicos.

Interpretación de los Registros

• H P1>P2<P3• K P1<P2>P3• A P1<P2<P3• Q P1>P2>P3

K

H

A

Q

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Rangos Típicos de Resistividad en Rocas y Sedimentos

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Productos del M.R.G.

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TOMOGRAFIA ELECTRICA

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Perfiles de resistividad 2D, ejecutado en los lazos de la carretera de acceso a Macchu Picchu

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GPR Obtiene Imagenes del Subsuelo

• Por las siglas en Ingles Ground Penetrating Radar

• “ground” puede ser suelo, roca, concreto, maderacualquier material no-metálico

• emite un pulso EM dentro del subsuelo

• Registra el “eco” (reflexión)

• Construye imágenes con los ecos

• Explora de 0.01 a 100 metros

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TRABAJOS DE GEOFISICA

N.F.

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M.Georadar en Sacta - Ica

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Equipo de Sondeo Electrico Vertical-SEV –Psyscal Iris y Scintrex-LOPO-M4

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6.-EQUIPOS GEOFISICOS : PSYSCAL IRIS 2D

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7.- Algunos casos prácticos de Aplicación

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CASO 1.

CUENCA BAJA DEL RIO ICATramo. La Capilla - Ullujaya

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Perfil B-B` sector de La Capilla- Ocucaje

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Perfil Geoelectrico C-C’

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Perfil Geoelectrico G-G’-Hda.Callango

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Pozo Artesanal se observa el N.F.

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• Se ejecutaron 32 sondeos eléctricos verticales

• Los resultados se correlacionan con SEV paramétricos de ajuste.

CASO 2.

CUENCA DEL RÍO HUARUATramo. CAP- Andahuasi –Desembocadura del río (Huacho)

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SECCIÓN HIDROGEOLÓGICA DEL ACUÍFERO DE HUAURA, INTERPRETADA CON SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES

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Mapa de Isobatas a la Mapa de Isobatas a la napanapa frefreááticatica

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Mapa de Isobatas a la Roca ImpermeableMapa de Isobatas a la Roca Impermeable

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Pozos actualmente en explotacion

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CONCLUSIONES

• El Método de Resistividad Geoelectrica (1D, 2D), es el más recomendable para la aplicación de los Estudios Hidrogeológicos.

• La interpretación de las secciones mostradas en cada caso, brindan una información más completa de las características del subsuelo de la zona y reducen considerablemente el número de sondeos mecánicos para pozos con fines de explotación de agua y por consiguiente se reducen los costos económicos.

• El 30.1%* de agua dulce se encuentra en el subsuelo, para identificar la localización y entender mejor el comportamiento de los acuíferos se requiere de estas técnicas de prospección geofísica, por tanto la importancia de su aplicación.

* Martínez, P. etal Fundamentos de Hidrogeología 2006

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Gracias