^ INGENIERIA /TTT?]

LABORATORIO DE GEOTECNIA

SUELO MAT

Gobierno Municipal Autónomo de Colomi

INFORME GEOLOGICO CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO

"KAYARANI"

OCTUBRE de 2014 COCHABAMBA - BOLIViA

PROYECTO:

CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO "KAYARANI"

MUNICIPIO:

C O L O M I

LABORATORIO DE GEOTECNIA: ^

Dirección: Av. 9 de Abril No 1331 entre Calle Nicaragua y Calle R. Dominicana, Telf./Fax: 4552516 - Cel. 74303281. Correo Electrónico: alexri vasf @hotma¡ I. com

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S U E L O M A T

RESPONSABLE DEL ESTUDIO:

OCTUBRE de 2014 COCHABAMBA - SOLIVIA

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI'

ÍNDICE DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIÓN 4

1.1 ANTECEDENTES 4

1.2 OBJETIVOS .....4

1.3 TRABAJO DE CAMPO 5

2 UBICACIÓN ...6

3 CLIMA 9

4 CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS 10

5 HIDROLOGÍA.... .14

6 EVALUACIÓN SÍSMICA DE LA ZONA 16

7 CONCLUSIONES ...23

8 BIBLIOGRAFÍA 25

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Regiones con relativa frecuencia y concentración de sismos superficiales 18

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1; Vista Panorámica del proyecto 4

Figura 2: Ubicación geográfica del proyecto 7 Figura 3; imagen Satelital del proyecto 8

Figura 4: Mapa de potencial erosivo utilizando los factores R(eroslvidad de lluvias), K ' (erodivllidad del suelo), y LS (topografía) 11

Figura 5: Provincias Fisiográficas en Bolivia (Unidades morfo estructurales) 13

Figura 6; Mapa de precipitación media anual en Cochabamba 15

Figura 7: Mapa de epicentros sísmicos en Bolivia 17

Figura 8: Mapa de profundidad de la placa de Nazca por debajo de Bolivia 18

Figura 9: Mapa de las Aceleraciones sísmicas en Bolivia 19

Figura 10: Mapas de aceleraciones sísmicas estimadas en el departamento de Cochabamba 21

Fuente: (Marshall y Sempere, 1997) 22

Figura 12: Medición de datos Estmcturales en Campo 24

Figura 13: Paisaje de serranías altas 24

Figura 14: Paisaje de la zona de proyecto 24

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

1 INTRODUCCIÓN 1.1 ANTECEDENTES

El laboratorio de geotecnia S U E L O MAT, ha sido contratado por la Empresa INGENIERÍA EN MARCHA CONSTRUCCIONES CONSULTORÍA Y SERVICIOS DE INGENIERÍA, para realizar el estudio geológico del sitio de emplazamiento del Proyecto denominado "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI". ubicado en el Municipio de Colomi.

1.2 OBJETIVOS

El objetivo de los estudios geológicos regionales y de detalle, es definir los aspectos geomorfológicos, litoiógicos, estratigráficos y estructurales del sitio donde se emplazara el Proyecto. Así también Determinar las características de textura y estructura de las rocas y suelos que conforman las diferentes formaciones geológicas presentes en el área.

Figura 1: Vista Panorámica del proyecto

Estudio Geológico 'tXJNSTRUCCfÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

1.3 TRABAJO DE CAMPO

El trabajo de geología de campo tuvo como objetivo principal adquirir un adecuado

conocimiento del aspecto geológico de la zona.

Durante el trabajo de campo se utilizó una brújula tipo Brunton, clinómetro, huincha, cámara fotográfica y un vehículo.

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANt"

2 UBICACION

El proyecto se halla situado en la Localidad de Kayarani del municipio de Colomi,

provincia Chapare del Departamento de Cochabamba.

Colomi es la segunda sección municipal de la provincia de Chapare, colindante con ei municipio de Sacaba al suroeste y Villa Tunan al noreste.

La capital Colomi se encuentra a 45 kilómetros de la ciudad de Cochabamba sobre la carretera nueva a Santa Cruz. La superficie del municipio se estima en 2.500 km2 de territorio, aproximadamente, según la cartografía del PDM Colomi 2002.

La región presenta más de 60 lagunas, siendo la más importante y de mayor extensión la laguna Corani que produce energía eléctrica en las plantas de Santa Isabel y Corani, por el cual se ha considerado al municipio como la capital hidroeléctrica de Bolivia.

La zona está atravesada por la Cordillera del Tunari de Oeste a Este constituyéndose en su mayoría terrenos accidentados y de climas característicos. Ei territorio forma una zona de transición de la cordillera hacia los Yungas del Chapare, con alturas variando desde 4.500 hasta 2.000 m.s.n.m. Se distingue claramente dos pisos ecológicos, divididos por la ceja de monte a una altura de aproximadamente 3.000 metros: hacía el suroeste se encuentra la zona de puna, con una vegetación natural pobre como la paja brava; hacía el noreste se extiende la zona subtropical con abundante vegetación que se constituye en la cabecera de la Amazonia Boliviana, con alta humedad y caracterizada por los bosques de niebla permanente. (PROGEO 2003).

Coordenadas WGS 84 Zona 20.

LAT; 17°15' 58" S, LONG; 65° 52' 05" O

6

Estudio Geológico XONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

Municipio de Colomi Rje-fo Pitiño

Ncía: los límites son repre5en:a:;iones aproximaEivas; y 10 son oícatTGita.-econPciclQS.

Leyenda Loraldades

0 Capital Huicfilo • C^it^ Canloi u Otia Localidad

Caninos ilafe.ati Ptiiicba

/ " \• Otros Camnos

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Figura 2: Ubicación geográfica del proyecto

Estudio Geológico XONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

Figura 3: Imagen Satélite) del proyecto

I i

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANt"

3 CLIMA

El clima es frígido y húmedo con precipitación anual promedio de 1.200 mm.

Se puede distinguir en los trópicos fríos gradientes de la temperatura que dependen, entre otros, de la humedad (Ibish et al 2003).

La temperatura promedio anual puede llegar hasta 26° C y existe poca variación en el cambio de temperatura estacional y diurna.

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Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

4 CARACTERÍSTICAS FISIOGRÁFICAS

El proyecto se ubica dentro de la provincia Geológica Subandina.

El modelo tectónico de Sempere et al. {1989} sobre la evolución geomorfológica de los Andes bolivianos indica que el Oligoseno-Mioceno temprano, se caracterizaron por un paisaje que nos recordaría a lo que es el chaco en la actualidad. El Míoceno-Pleistoceno en cambio fue el periodo de la crisis tectónica Andina que se tradujo en la elevación del Altiplano y una posterior expansión con efectos secundarios en la llanura Subandina que condiciono el origen de una serie de irregularidades interandinas que es lo que conocemos hoy como Faja Subandina (Marshall y sempere, 1991). La formación de estas cadenas montañosas y serranías, en los últimos 20 MA ha tenido que incidir sobre la fauna al menos en dos aspectos: 1) la fonmación de una barrera geográfica y el consiguiente aislamiento y especiación de poblaciones {diversificación biológica); y 2) cambios ecológicos producto de la elevación de porciones considerables de la corteza, dando origen así a ambientes diversos que significaron nuevas oportunidades evolutivas para varios grupos biológicos (Hoffstetter, 1986).

Suarez soruco (2000) define al Subandino como una compleja faja plegada y corrida, separada de la Cordillera Oriental por el denominado Cabalgamiento Frontal Principal, que constituye una importante falla longitudinal meridiana de corrimiento que limita ambas provincias geológicas.

Geológicamente el presente proyecto podemos identificar dentro de una gran macrounídad que por un simple sentido didáctico y de definición espacial denominamos como: Complejo Paleozoico .

El Complejo Paleozoico está constituido por sedimentos Cámbricos, Ordovícicos Silúricos y Devónicos.

En la Figura N° 5 se puede observar el esquema de las unidades morfo estructurales.

El área del proyecto se ubica sobre montañas y serranías; relieve muy alto, aspecto masivo y formas alargadas, pendientes escarpadas a muy alargadas, fuertemente disectado, modelado en rocas paleozoicas sedimentarias y localmente intrusivas.

Llanura de pie de monte fluvioglaciar; llanura de acumulación de relieve bajo, plano a ligeramente inclinado, disección baja a media con detritus heterogéneos con bofedales y terrazas aluviales y fluvio - glaciales.

La formación geológica corresponde a la época cuaternaria, lo cual se conforma con la existencia de! esquisto (roca de textura pizarrosa). En general, los sedimentos cuaternarios están compuestos por material de origen aluvial, fluvio - lacustre y residual. Su espesor es variable y está constituido por gravas fluviales.

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Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI'

Existe mucha superposición de sedimentos de diferente granulometría, con un patrón

que denota mayor acumulación de sedimentos gruesos al pie de la serranía,

disminuyendo gradualmente de tamaño, a medida que se aleja del mismo. La

coloración de estos sedimentos cuaternarios varia de marrón rojo a rojo amarillento.

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Figura 4: Mapa de potencial erosivo utilizando los factores Rferosividad de lluvias), K (erodivllidad del suelo), y LS (topografía)

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Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

Figura 5; Provincias Fisiográficas en Bolivia (Unidades morfo estructurales).

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARAN!"

5 HIDROLOGÍA

El proyecto se encuentra en las hidroecoregiones de la Cordillera Oriental. Dentro el

área se encuentran nacientes importantes, dos sub-subcuencas Chapare e Ichilo.

Existen amplios recursos hídricos, como la laguna Corani. La temporada de lluvias se

inicia a partir de noviembre y se extiende hasta principios de abril.

Por otro lado, la producción agrícola también se destaca pues la papa, haba, oca, papalisa, locoto, tomate y yacón, entre otros que abastece al mercado del departamento de Cochabamba.

Colomi destaca con dos productos de la región: la trucha que abunda en sus lagunas y por otro lado, el Guindol que es una bebida extraída de la fermentación de la guinda que se incluye entre ios productos agrícolas que se producen juntamente con la papa, haba, oca y papaliza, en Colomi. Desde hace 18 años los pobladores promocionan la bebida.

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Figura 6: Mapa de precipitación media anual en Cochabamba

Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

6 EVALUACIÓN SÍSMICA DE LA ZONA

Los sismos en Bolivia son generados por la subducción de la placa de Nazca por

debajo de la placa Sudamericana, el movimiento de la placa de Nazca es de

aproximadamente 8 cm por año, generándose de esta manera un esfuerzo de

tensiones tan crítico que la ocurrencia de sismos es constante y continua.

Las magnitudes máximas e intensidades sentidas no son muy fuertes pero en

contraparte la vulnerabilidad es muy alta, por lo que el riesgo sísmico es elevado ya

que la mayoría de las construcciones no están preparadas para soportar acciones

sísmicas, sin embargo, es posible considerar la sismicidad en Bolivia como moderada.

La historia sísmica de Bolivia registra una gran cantidad de eventos sísmicos, varios

terremotos han ocasionado daños en diferentes regiones det país e incluso en

ciudades capitales.

Debido a las fallas geológicas que presenta, Cochabamba es el departamento que

tiene más riesgos sísmicos que el resto de! país. Catorce de los 15 más fuertes

terremotos registrados en la historia del país durante los siglos XIX y XX ocurrieron en

Cochabamba, afectando a Sipe Sipe, Mizque, Alquile, Tiquipaya, Chapare, Tunari y

Cercado, en la Figura 3 observamos la actividad sísmica en Bolivia.

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E P I C E N T R O S S I S M I C O S

Figura 7: Mapa de epicentros sísmicos en Bolivia

Fuente: Tomado de la propuesta de la Norma Boliviana de diseño sísmico, versión v.1.4 nov. 2006 I (Ministerio de obras públicas, servicios y vivienda)

De acuerdo a la publicación del Observatorio San Calixto, "Mapa sismo tectónico de

Bolivia 2004, Memoria explicativa diciembre de 2004", la sismicidad en Bolivia se

puede dividir en tres zonas de acuerdo a su profundidad, la actividad que ocurre en la

corteza superficial se presenta en la mayor parte del territorio. Las otras dos zonas,

aproximadamente paralelas según su dirección, corresponden a la sismicidad de

profundidad intermedia y profunda, generada en el plano de Benioff de la placa

oceánica de Nazca. (Ver Figura 4).

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66 64 62 60 58

Figura 8: IVIapa de profundidad de la placa de Nazca por debajo de Solivia

Fuente: Tomado de la publicación del Observatorio San Calixto, "Mapa sismo tectónico de Bolivia 2004, Memoria explicativa diciembre de 2004"

Asimismo en la publicación del observatorio de San Calixto, nos entregan las zonas

donde la sismicidad superficial se manifiesta con mayor frecuencia y con mayor

concentración, lo cual se puede ver en la Tablal.

Tabla 1: Regiones con relativa frecuencia y concentración de sismos superficiales

Deparia mentó Provincias

Cochabamba Todas al sur de IT^S de latitud

Ctiuquisaca Oropeza, Yamparaez, Zudáñez

Santa Cruz Ichilo. Caballero, Florida Valle Grande, A. Ibáñez y Wames

Tarija Gran Cliaco

La Paz Murillo norte, Larecaja oeste. Aroma sur, G. Villarroe) este, JM Pando

Oruro Cercado norte, Saucari norte, Sajama y Atahuallpa

Potosí Daniel Campos

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Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

3.5.1 Zonificación sísmica

En razón a la falta de un documento oficial o norma sismo resistente aprobada en

nuestro pais, se lia considerado la propuesta de Nonma Boliviana de diseño sísmico,

versión v.1.4 nov. 2006 del Ministerio de obras públicas, servicios y vivienda, que

emplea el enfoque determinista para la zonificación sísmica del país cuyo plano se

puede observar en la Figura 5. Este enfoque tiene las siguientes consideraciones:

A C E L E R A C I O N E S S I S M I C A S E N D E P A R T A M E N T O S

5^ V

j n r 4 - 0 Q 5

"lÜ.Ce 0.Q7

5occ-o,D9

pULfe U.lü

•0.12 +

Figura 9: Mapa de las Aceleraciones sísmicas en Bolivia Fuente: Tomado de la propuesta de la Norma Boliviana de diseño sísmico, versión v.1.4 nov. 2006

(Ministerio de obras públicas, servicios y vivienda).

Se empleó principalmente la información publicada por el Observatorio San Calixto y

del servicio geológico de los Estados Unidos (USGS) consistente en datos históricos

de sismos ocurridos entre los años de 1975 a 1985, a partir del cual se hizo una

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Estudio Geológico "CONSTRUCCIÓN SISTEMA DE RIEGO KAYARANI"

depuración trabajando con sismos de magnitud mayor a 4 y foco superficial, es decir

aquellos ocurridos a una profundidad máxima de 70 Km.

A partir del tratamiento de la información anterior, se han obtenido las aceleraciones

generadas por cada sismo en la superficie, empleando la fórmula de McGuire (Ver

propuesta de la norma). Cada sismo genera una aceleración máxima en superficie,

esa aceleración depende de la magnitud y de la profundidad del sismo. Según

McGuire, los sismos de mayor magnitud y de menor profundidad son los que generan

mayores aceleraciones.

Una vez determinadas las aceleraciones máximas para cada evento sísmico se ha

procedido a la generación de las curvas de iso aceleración definiendo 8 zonas

sísmicas. La figura 10 muestra estás tres zonas (ocho colores), para el departamento

de Cochabamba (La propuesta de nonna no específica la probabilidad de excedencia

para un periodo de retorno determinado. Los datos del observatorio San Calixto

corresponden a información registrada durante 10 años).

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Figura 10: IVIapas de aceleraciones sísmicas estimadas en el departamento de Cochabamba

Fuente: Tomado de la propuesta de la Nomia Boliviana de diseño sísmico, versión v.1.4 nov. 2006 (Ministerio de obras públicas, sen/icios y vivienda).

El comportamiento sísmico en Cochabamba se debe a cuatro fallas geológicas en la región. La primera es la del Tunari, al borde de la cordillera, que rodea la ciudad por el sector norte. También se identifica la falla de Sipe Sipe, que probablemente empieza en la costa, atravesando Chile, Oruro, Cochabamba y termina en Santa Rosa de! Beni. Otra grieta se ubica en la laguna de Colomi y hay una falla en Aíquiíe, donde la cordillera Oriental gira hacia el sur, que se activa cada cierto tiempo.

Sismos ocurridos en el Departamento de Cochabamba:

AÑO LUGAR INTENSIDAD EN LA ESCALA DERICHTER

1902 Sipe Sipe 5,2

1942 CdeCbba. 5.1

1943 C de Oiba- S.2

1938 Aiquile 5-8

1975 Alquile 5.8

1994 CoranivCdeCbba. 4.0

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Figura 11: Mapa de Fallas tectónicas principales de Bolivia I Fuente: (Manhall y Sempere, 1997)

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7 CONCLUSIONES

Una vez analizados todos los aspectos geológicos del área de proyecto, concordando

con los requerimientos del proyecto, se ha llegado a las siguientes conclusiones:

Geomorfológicamente el área de estudio no representa dificultad alguna para la

realización de obras civiles.

Geológicamente los sustratos ordovícicos de la fonnación Anzaldo poseen

niveles altos de vulnerabilidad erosiva e inestabilidad tectónica.

Deslizamientos de tierra ha sido ubicado en la zona del vaso de presa

proveniente del talud de la ladera derecha.

Existe erosión fluvial de mediana consideración.

Las rocas sedimentarias de las serranías se caracterizan por ser resistentes a

la meteorización y erosión.

La textura morfológicamente es uniforme, tanto en el tamaño y forma de la

granulometría.

El nivel freático dentro del vaso de presa se encuentra entre 2,0 y 3.0 m de

profundidad. ^

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Figura 14: Paisaje de la zona de proyecto

8 BIBLIOGRAFÍA

Busch, D.A., 1950, Subsurface technics, Applied sedimentation; New York,

John Wiley and Sons.

Le Roy L.W.,1977 Subsurface Geology. Colorado School of Mines. Golden

Colorado. |

Billings M.P.,1965, Structural Geology, Prentice Hall, Inc. Enlewoods Cliffs, N.J.

Thombury W.D., 1960, Principios de Geomorfoiogía. Kapelusz.

Holmes A.,1962, Geología Física. Omega.

Mogrovejo G.,Estudio geológico minero. Proyecto Cordillera. Cordecruz.

Y.P.F.B-GEOBOL.,1978, Mapa Geológico de Bolivia.

PRINCIPIOS DE GEOLOGÍA ESTRUCTURAL, Alvaro Fernández Castro. 2007

Servicio Nacional de Defensa Civil- Min. de Defensa Nacional, Bolivia.

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