HIDROLOG ÍA SUBTERR ÁNEA DE LA REP ÚBLICA DE URUGUAY · PROPÓSITO: PROTECCIÓN DE UN ÁREA DE...
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Instituto de Geofísica Grupo de Modelación Matemática y Computacional Universidad Nacional Aut Universidad Nacional Aut ó ó noma de M noma de M é é xico xico Ciclo de Seminarios Ciclo de Seminarios – – Primera parte Primera parte HIDROLOG HIDROLOG Í Í A SUBTERR A SUBTERR Á Á NEA NEA DE LA REP DE LA REP Ú Ú BLICA DE URUGUAY BLICA DE URUGUAY IMFIA/FING/UDELAR Ing. Jorge de los Santos, M. Sc. México, 23 de abril de 2010
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Instituto de Geofísica Grupo de Modelación Matemática y Computacional Universidad Nacional AutUniversidad Nacional Aut óónoma de Mnoma de M ééxicoxico
Ciclo de Seminarios Ciclo de Seminarios –– Primera partePrimera parte
HIDROLOGHIDROLOGÍÍA SUBTERRA SUBTERRÁÁNEA NEA
DE LA REPDE LA REPÚÚBLICA DE URUGUAYBLICA DE URUGUAY
IMFIA/FING/UDELAR
Ing. Jorge de los Santos, M. Sc.México, 23 de abril de 2010
UruguayUruguay tiene una superficie terrestre de 176215 kilómetros cuadrados (área territorial total: 318413 km2) y se divide políticamente en 19 departamentos
UruguayCon relieve suave, predominando llanuras onduladas y cuchillas,
su punto más elevado tiene 513 metros sobre el nivel medio del mar
Mapa Hidrogeológico 1: 500000 DINAMIGE
El agua subterránea en Uruguay
• Uruguay tiene tres acuíferos de gran importancia: Guaraní, Mercedes y Raigón; en parte aflorantes, en parte cubiertos por basaltos o sedimentos semipermeables, y uno de ellos transfronterizo
• Los acuíferos menores (Salto-Arapey, Costeros, Chuy, aluvial del Cebollatí), son también económicamente aprovechables y pueden destacarse como tales
El agua subterránea en Uruguay
• El 35% del territorio nacional presenta acuíferos sedimentarios
• El resto del territorio presenta afloramientos rocosos, donde sólo se da el agua en las grietas de las rocas, cuando existen, y la permanencia de sus caudales depende de la magnitud y el grado de interconexión entre sus fisuras, el origen de la roca y la existencia de fracturas o fallas
Acuífero Chuy
Acuífero Guaraní
Acuífero Mercedes
Acuífero Raigon
Acuífero Salto
Cebollatí
Acuíferos del Uruguay
El agua subterránea en Uruguay
Los acuíferos principales (el Guaraní en su parte aflorante) se utilizan mediante pozos que varían entre 30m y 200 metros de profundidad, con caudales que van desde 10 m3/h a 200 m3/h
El agua subterránea en Uruguay
Los acuíferos menores subvienen necesidades en zonas alejadas de los centros más desarrollados y sus caudales quedan comprendidos entre 5 m3/h a 50 m3/h o más
El agua subterránea en Uruguay
Los acuíferos en medios fisurados se explotan en todo el país con caudales inferiores a 2 m3/h y hasta 25 m3/h o más
El índice de fallos en alumbramiento de agua puede situarse en el 20% de los pozos construidos
ACUÍFERO GUARANÍ
Países:
Argentina, Brasil, Paraguay, Uruguay
• Área: 1.085.000 km2
• Profundidad máxima: 1800 m• Espesor medio: 250 m• Caudal medio máximo: 1000 m3/h• Temperatura máxima: 65°C
Se desarrolla en las areniscas jurásico – triásicas (de 65 a 130 millones de años de edad), en su mayor parte cubiertas por basaltos
GEOLOGÍA SIMPLIFICADA DE LA CUENCA NORTE DE URUGUAY
Geología superficial simplificada de la cuenca nort e.
Los datos aquípresentados pertenecen a los informes finales del Proyecto GEF-OEA
Países Brasil Argentina Paraguay Uruguay
SAG (km 2) 737.000 (68 %)
225.000(21%)
88.000(8%)
35.000(3%)
ARGENTINA 8,1%
BRASIL 8,7%
PARAGUAY 21,5 %
URUGUAY 19,5 %
PORCENTAJE EN EL SUBSUELO DE CADA PAÍS
SUPERFICIE Y PORCENTAJE POR PAÍS
MAPA GENERALY CORTES LITOLÓGICOS
CORTE A-A
CORTE E-E
CORTE B-B
CORTE C-C
CORTE D-D
USOS DEL SUELOComparación 1980-2007
ProyectosProyectos PilotoPiloto
SCRS
CECE
RP
PROPÓSITO: PROTECCIÓN DE UN ÁREA DE RECARGA URBANIZADA
Proyecto Piloto Rivera / Santana do Livramento
Proyecto Piloto Concordia / Salto
PROPÓSITO: USO RECREATIVO SUSTENTABLE
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Los datos provenientes de dos tesis de maestría, realizadas en la UNAM – Juriquilla por A. Oleaga (2002) y F. Corbo (2006), permiten enriquecer la información en esta área piloto
a) Ajuste entre anomalías calculadas y observadas. b) Sección gravimétrica resultante de la interpretac ión. c) Modelo geológico interpretativo de la secci ón
gravimétrica obtenida, junto a rasgos estructurales, perforaciones existentes y sondeos realizados. d) Ubicación de la sección en el área de estudio.
Ubicación de la cuenca Chaco-Paranénse (modificado d e de Santa Ana et al., 1994), y de la cuenca norte e n Uruguay
Diagrama Isométrico que muestra la estructura de la cuenca, elaborado con base en las secciones
geológicas obtenidas con los datos de perforaciones profundas e información geofísica.
SONDEOS AMT-MT
Perfil 2
RSDJ
Perfil 4
RSDJ
Perfil 6
RSDJ
RESUMEN SAG
El proyecto SAG permitió reunir la información disponible y enriquecerla con nuevos estudios, disponerla en un sistema de información geográfica y generar documentos geológicos, geofísicos, hidroquímicos e isotópicos, que abren camino a un mejor conocimiento del sistema a través del análisis de los mismos en tesis de maestrías y doctorados
ACUÍFERO MERCEDES
El acuífero Mercedes se desarrolla en un medio sedimentario, precedido por las formaciones Asencio o Guichón, de grano fino y variable calidad hidrogeológica
Las areniscas que lo conforman se hallan consolidadas, presentando permeabilidad primaria y secundaria
Acuífero MercedesSuperficie piezométrica / Corte
Failache, L.; Oleaga, A.
Acuífero MercedesSección geológica
Failache, L.; Oleaga, A.
Que
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DEPOSITOS CUATERNARIOS-DOLORES
FRAY BENTOS
MERCEDES -ASENCIO
GUICHON
BASALTO
ROCAS SEDIMENTARIAS DEVONICAS A JURASICAS
BASAMENTO CRISTALINO
Car
mel
o
Esp
eran
za
PAYSANDURIO NEGROSORIANOCOLONIA
0 m
(NT)
100 m
200 m
300 m
400 m
500 m
600 m
700 m
800 m
1000 m
900 m
1100 m
1158 m
ACUÍFERO MERCEDESSONDEOS MT-AMT
(Oleaga A. y Corbo, F).
Esta perforación pertenece a la campaña de exploración petrolera hecha por ANCAP. El basamento, que no fue alcanzado por el pozo, se detecta en los sondeos. Si bien la perforación acusa 250 m de sedimentos y los sondeos 400 m, esta diferencia se debe a intercalaciones de areniscas en el basalto y/o alteraciones y/o fisuras desarrolladas. En el sondeo se aprecian claramente las rocas D-J y el basamento a 1000 m de profundidad.
Sondeo paramétrico PASO ULLESTIE
Esta perforación acusa presencia de sedimentos y areniscas hasta 270 m, fin de la misma. Los sondeos muestran este paquete de 300 m, con buen ajuste. Luego, se observan las rocas sedimentarias D-J, subyacentes al basalto, a 800, m y el basamento a 1100 m de profundidad.
Sondeo paramétrico YOUNG
La perforación arrojó presencia de sedimentos cuaternarios en los primeros 28 m y arenisca de la Fm Mercedes con 52 m. Los sondeos muestran este paquete con 60 m, y aumento de resistividad a continuación y hasta 300 m, lo que se asociaría a basaltos y/o basamento con alteraciones.
Sondeo paramétrico DOLORES
Los sondeos indican areniscas resistivas asociables al cuaternario y a la Fm Fray Bentos hasta 150 m de profundidad. Debajo de estas capas, se ubica un horizonte más conductivo, asociable a la Fm Mercedes, con potencia de 300 m, y a posteriori el basamento.
Sondeo paramétrico FRAY BENTOS
UBICACIÓN DE LOS PERFILES
INVERSIÓN DE LOS SONDEOSSECCIONES 2 D (Corbo, F).
PERFILES 9, 10 Y 11
RESUMEN AM
El conocimiento del Acuífero Mercedes superó ya su primera fase. En los próximos 5 años, aumentará su explotación para riego, con lo que toda esta información previamente adquirida cobrará una especial importancia. El modelo conceptual está al alcance y la modelación del flujo es la inminente etapa próxima.
ACUÍFERO RAIGÓN
El Sistema Acuífero Raigón es el más conocido y solicitado de los acuíferos del Uruguay. Con varios miles de perforaciones, su importancia radica en los buenos caudales de extracción y los pocos metros de perforación necesarios para alcanzar estas prestaciones. El GHS viene trabajando en él desde 1995, y se cuenta con un modelo de flujo para el mismo, desde 1999.
LímitesLímites
Los lLos líímites del SAR son el Arroyo Pavmites del SAR son el Arroyo Pavóón y el n y el afloramiento del basamento cristalino, Arroyos Luis afloramiento del basamento cristalino, Arroyos Luis Pereira y Llano, tramos de rutas Pereira y Llano, tramos de rutas NN°°1111 y y NN°°33, R, Ríío o San JosSan Joséé, Arroyo Carreta Quemada, Arroyo de la , Arroyo Carreta Quemada, Arroyo de la Virgen , RVirgen , Ríío Santa Luco Santa Lucíía y Ra y Ríío de la Platao de la Plata
Poblados
Libertad
San Joséde Mayo
Rincón de la Bolsa
Ruta 1
Ruta 3A° Pavón
Río Santa Lucía
A° de la Virgen
A° Carreta Quemada
Río San José
Río de la Plata
N
Principales cursos de agua
Rutas y caminos principales
Bañados
REFERENCIAS
4010 0 10 20 30 km50
Corte 1 - 1Corte 1 Corte 1 -- 11
Corte 3 - 3Corte 3 Corte 3 -- 33
Corte C Corte C -- CC’’N
N
Corte B Corte B -- BB’’
Form. ActualForm. Villa SorianoForm. DoloresForm. LibertadForm. ChuyForm. RaigónForm. Fray BentosBasamento Cristalino
Cursos de agua
Rutas y caminos principales
ReferenciasCentros Poblados
10 0 10 20 30 40 50 Kilometers
N
R 1R
3
Río de la Plata
Río Santa Lucía
A° Pavó
n
A° d
e l a Vi rg
en
A° Carre
ta Quemada
Río San José
Libertad
Rincón de la Bolsa
San José de Mayo
GEOLOGÍA DE SUPERFICIE
Curvas potenciométricas y divisorias de aguas
Límite norte aproximado del acuífero sedimentario
Curvas isopiezométricas cada 2 m
N
Divisorias principales de cuencas subterráneas
Divisorias principales de cuencas superficiales
Principales cursos de agua
Referencias
Calibración del modelo matemático en cuatro sectores
independientes (1999)
Niveles Piezométricos
observadoscalculados
Calibración del modelo matemático en la unidad completa (2009) en colaboración con el MMC-UNAM
piezometría, líneas de flujo
líneas de flujo, ríos
VulnerabilidadBajaMediaAlta
Cursos de agua
Rutas y caminos principales
ReferenciasCentros Poblados
10 0 10 20 30 40 50 Kilometers
N
R 1
R 3
Río de la P lata
Río Santa Lucía
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Río San José
Libertad
Rincón de la Bolsa
San José de Mayo
23 51 100 150 194 226
Ubicación de los rangos obtenidos dentrode los índices de DRASTIC posibles
Carta de Vulnerabilidad General del Acuífero Raigón (1986)
Comprobación prácticaImportancia de los estudios de vulnerabilidadImportancia de los estudios de vulnerabilidad
Caso de comunicación de mantos acuíferos por dentro de un pozo
Poblados
Libertad
San Joséde Mayo
Rincón de la Bolsa
Ruta 1
Ruta 3A° Pavón
Río Santa Lucía
A° de la Virgen
A° Carreta Quemada
Río San José
Río de la Plata
N
Principales cursos de agua
Rutas y caminos principales
Bañados
REFERENCIAS
4010 0 10 20 30 km50
CCáámara de inspeccimara de inspeccióón n y videoy video
Medidor de conductividad elMedidor de conductividad elééctrica ctrica y proceso de y proceso de
salinizacisalinizacióónn de pozode pozo
INVESTIGACIINVESTIGACIÓÓNN
Primera comprobación
• El perfil constructivo dado por el perforista no era el
correcto
� Se reconstruyó el diseño físico de la
perforación mediante observación con
cámara de video
17,20 m / Vista NE
0123456789
101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960
Profund
idad
(m)
Inspección con Cámara
Perfil Constructivo
19,00 m / Caño ciego
19,60 m / Unión
19,90 m / 1ª etapa filtrante
25,00 m / Fin etapa
49,20 m / 649,20 m / 6ªª etapaetapa
50,50 m /50,50 m /¿¿ Fin etapa?Fin etapa?
50,70 m / Fin del pozo 50,70 m / Fin del pozo ColmataciColmatacióónn
Segunda comprobación
• Existe un importante flujo vertical desde el manto superior del acuífero hacia un manto más profundo
• El flujo natural del acuífero en 3,5 horas transportó la sal introducida y reprodujo el perfil de conductividad original
� La carga hidráulica del primer estrato es superior a la de los restantes y la conductividad hidráulica de todo el perfil es grande
Ensayo de Trazadores
0123456789
101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Conductividad (us/cm)
Pro
fund
idad
(m
)
natural
1er bajada t= 0 hs
1er subida t= 1 h
2da bajada t= 3.5 hs
Comentarios finales y ordenamiento de uso del SAR
• El SAR es un sistema acuífero compuesto por varias capas delgadas (acuífero estratificado), ocasionalmente con cargas hidráulicas distintas
• Su conductividad hidráulica es alta, variando su transmisividad y arcillosidad• Su variación litológica es notable, por lo que constituye un sistema acuífero
heterógeneo y anisótropo• Generalmente se capta agua de todo o gran parte del espesor saturado, lo
que establece un vínculo por dentro del pozo entre estratos con distinta carga hidráulica
• Cuando el primer estrato es somero y de carga superior a los restantes, se produce mezcla de agua a través del pozo, corriéndose mayor riesgo de contaminación si la primera capa fuera vulnerable y estuviera sometida a actividades peligrosas
• La red de monitoreo del SAR deberá atender todas estas características para ser adecuada y eficiente
• La norma de construcción de pozos de monitoreo deberá considerar todas estas particularidades y los estudios requeridos deberán ser de escala local
RESUMEN SAR
El Sistema Acuífero Raigón es el más utilizado en el país
Su importancia radica en los volúmenes de agua que aporta con bajo costo constructivo de las obras de captación
La información disponible y los trabajos concluidos permiten un ordenamiento inmediato para su uso sustentable
Esta presentación fue realizada con material propio del GHS, material del Proyecto GEF-OEA-SAG y material disponible en internet.
Compaginación de la presentación
Kandinsky: “Upwards”
(1929)
Muchas gracias
Facultad de IngenieríaUdelaR
