GOBIERNO AUTONOMO MUNICIPAL DE POROMA PROVINCIA OROPEZA COMUNIDAD DE KAYNACA- POROMA CHUQUISACA- BOLIVIA
ESTUDIO CONSTRUCCION REPRESA KAYNACA - TESA GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Ing. Tirson Mina Morales Consultor en Geología y Geotecnia Sucre – Bolivia
INDICE 1.- INTRODUCCION 2.-UBICACIÓN DEL PROYECTO 3.- METODOLOGIA DEL TRABAJO 3.1.- TRABAJO DE CAMPO 3.2.- TRABAJO DE LABORATORIO 3.3.- TRABAJO DE GABINETE 3.4.- INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS 4.- TOPOGRAFIA 5.- GEOLOGIA 6.- GEOMORFOLOGIA 6.1.- PRINCIPALES EXPRESIONES GEOMORFOLOGICAS 6.2.- DRENAJE 7.- ESTATRATIGRAFIA 8.- GEOLOGIA ESTRUCTURAL 8.1DIACLASAS 9.- PERFIL DEL SUELO EN EL ÁREA DEL VASO Y BOQUILLA 9.1 MATERIALES DE CONSTRUCCION 10.- OBSERVACIONES MAS IMPORTATES EN EL LUGAR DEL VASO Y BOQUILLA 11.- GEOTECNIA 11.1.- ENSAYOS DE GEO-MECANICA SOBRE ROCAS 12.- CONCLUSIONES 13.- RECOMENDACIONES 14.- BIBLIOGRAFIA
ANEXOS: 1.- PLANO GEO-MORFOLOGICO 2.- PLANO GEO-ESTRUCTURAL 3.- ENSAYOS DE GEOMECANICA EN ROCAS 4.- ENSAYO DE LOS ANGELES 5.- DOSIFICACIONES DE LOS ARIDOS 210, 250, Kg/cm 6.- REGISTRO FOTOGRAFICO
1.- INTRODUCCION A solicitud de la Consultora “ASOCIACION ACCIDENTAL MERCURIO.” en la persona de su Representante legal el Ing. Cristian Ramos Huarachi, en fecha 17 de noviembre del año 2013, se efectuó la primera campaña de campo para la recolección de información técnica para el “ESTUDIO CONSTRUCCION REPRESA KAYNACA – TESA” en la comunidad de KAYNACA, Poroma, Pcia. Oropeza 2º Sección en el Departamento de Chuquisaca, esta campaña estuvo integrada por el Ing. Ambiental Cristian Ramos H., Ing. Civil Marcelino Pacheco, el Ing. Geólogo Tirson Mina Morales, Topógrafo Juan Luis Miranda por la Consultora y el Ing. Agrónomo Henry Montaño por la Supervisión del Gobierno Autónoma Municipal de Poroma, este grupo multidisciplinario inicio las tareas de preparación e investigación para la elaboración del documento técnico a diseño final para el Estudio Construcción de la Represa Kaynaca. Esta primera campaña fue acompañada por los siguientes miembros de la comunidad: Sr. Antonio Heredia Flores Sr. Felipe Llanos Sr. Mauricio Colque Sr. Máximo Cruz H.
Dirigente comunidad Kaynaka Secretario de deportes Base Base
El presente documento técnico tiene por objeto el de revisar, describir y desarrollar la Geología de la zona de la represa, área de inundación o vaso y la correspondiente a los canales de riego. Por otra parte se efectuará los ensayos de laboratorio para determinar las características geo-mecánicas y físico-mecánicas en las muestras recolectadas en las diferentes campañas, destinadas al documento técnico del estudio en toda la zona del proyecto y su área de influencia. Estos ensayos de laboratorio corresponden a dos tipos de muestras, los tomados in situ para su interpretación a los fines de la geología y la geotecnia del proyecto y los segundos a los materiales de construcción tanto del lugar como a los trasladados desde otros puntos. Para dichos ensayos se utilizaran los laboratorios de Suelos y Hormigones pertenecientes a UNIVALLE, que cuenta con todos los recursos técnico y académicos para dicho fin, garantizando de esta forma la determinación correcta y
confiable de todos los parámetros requeridos por la ingeniería de cimentaciones y estructural.
2.-Ubicación del proyecto El área en estudio está ubicada en el Municipio de Poroma, Provincia Oropeza del Departamento de Chuquisaca, comunidad de KAYNACA, situada en las coordenadas, correspondientes al área de la boquilla o cierre de presa. Eje de las X = 7911064 Eje de las Y = 2457211 Altura de sitio de 2833 m.s.n.m, La comunidad de KAYNACA con más de 70 familias, unos 350 habitantes aproximadamente, no cuentan con una cantidad suficiente de agua para uso múltiple, donde también la tierra apta para cultivos escasea, sin embargo se practica una agricultura de subsistencia de cereales, papa y casi nada de hortalizas, en cementeras ubicadas sobre taludes, terrazas y o explanadas en las cimas de serranías chatas o tierras recuperadas a la orilla de quebradas, como también en planicies inter-montanas. La distancia entre la presa y el área de riego aproximadamente es de unos 5000 metros, es en esta distancia que deben construirse un sistema de conducción, canales distribuidores y de otro tipo de estructuras para el transporte del líquido elemento a ser distribuido desde el represamiento. 3.-
Metodología de trabajo:
La metodología del trabajo consta de las siguientes fases: -Trabajo de campo -Trabajo de laboratorio -Trabajo de gabinete -Interpretación de los resultados -Conclusiones y recomendaciones
3.1.- Trabajo de campo: Consiste en un levantamiento geológico de la zona de inundación, de la boquilla de represamiento y área de canales de conducción, mediante cortes longitudinales y transversales a la dirección del sistema de drenaje, toma de muestras en todas las áreas, medición de Rumbos y Buzamientos de fallas, pliegues, diaclasas y otras estructuras geológicas menores, ensayos in situ de STP, permeabilidad y otros. Por otra parte se trabajaron trincheras con el fin de efectuar una descripción de los perfiles litológicos, aprovechando las cárcavas y quebradas concurrentes al curso de la quebrada principal de Arco Tipa que es el elegido como el lugar más adecuado a la construcción de la represa, área de inundación y su área de influencia. Toma de muestras y descripción in situ de los afloramientos de rocas en el área de boquilla e inundación, medición de diaclasas y fracturas o fallas micro y macro. Se ubicaron, se dimensionaron en sus volúmenes y tomaron muestras en los bancos de préstamo, de piedra, grava y arena en la cuenca del río Kukuri, distante unos 5.00 kilómetros al sitio de la boquilla con acceso estable, hasta el cruce con el camino principal de la zona, del cruce al sitio de la boquilla no existe acceso para vehículos, las muestras recolectadas serán procesados en laboratorio de UNIVALLE. 3.2.-Trabajo de laboratorio: Se ensayaron todas las muestras recogidas en la campaña de geología y geotecnia, bajo normas establecidas para este tipo de trabajos en la determinación de parámetros de cálculo para la infraestructura a la que está destinada y ser interpretadas en gabinete. 3.3.-Trabajo de gabinete: Este trabajo consiste básicamente en el procesamiento e interpretación de toda la información generada tanto en el campo como en el laboratorio, resultados de laboratorio, comparación y verificación de la información obtenida y la existente en bibliografía, trabajos propios y /u otros en el área de nuestro estudio. 3.4.- Interpretación de los resultados: Es el análisis de la información generada por los trabajos de campo y laboratorio cuya síntesis se transcribe en los resultados y recomendaciones del presente trabajo.
4.- TOPOGRAFIA: La región de KAYNAKA se encuentra dentro del ámbito de la Cordillera Centro Oriental Andina de nuestro país, pertenece a una de las cuencas mayores a las que pertenece nuestro departamento, en el presente caso la cuenca del río Grande la cual va a desembocar al Rio Amazonas. La zona en estudio corresponde a cabecera de valles o nacientes, de la quebrada o río Safiri en las alturas de los cerros Pisculco y Coyuchi distante unos 15 kilómetros y corre encajonado de Sur a Norte entre los cerros Pucara Punta al Este y cerro Arihuaca al Oeste, hacia el norte el río Safiri se junta con el río Chanahuisa que va a formar el río Kaynaca el que luego se junta al río Álamos esta al Cucuri, para seguir con el río Soico que luego se junta con el río Chico para integrarse con el río Grande límite con Cochabamba, en todo este trayecto recibe el aporte de muchas quebradas y ríos menores, Regionalmente, corresponde a la parte Andina del Departamento, a la Provincia Geológica de la Cordillera Centro Oriental, el río KAYNACA se encuentra o forma parte de una cuenca hidrográfica encajonada y estrecha está en un estadio juvenil de su desarrollo topográfico, muestra el curso de su colector principal en forma de V, con pendientes fuertes y taludes empinadas hasta verticales, por tanto las velocidades del agua son también muy fuertes. Debido a las características de resistencia de las rocas a la erosión, existe un arrastre considerable de materiales por destrucción de las mismas, en las divisorias de aguas de la cuenca aparecen cerros que superan los 3000 a 3500 msnm, el río KAYNAKA es de aguas permanentes. En el curso principal de la quebrada, el agua ha cortado la roca de base o roca madre, dejando actualmente encima del fondo del valle un relleno con unos 4 a 5 metros de altura en todo el sector del sitio de presa elegido. 5.- Geología: En el trabajo de campo ejecutado se ha efectuado un análisis detallado de la geología presente en el ámbito del emplazamiento de la presa, zona del vaso como de la boquilla, sobre el valle del río Safiri, revisando quebradas hacia el Sur del eje de presa. La zona de referencia, principalmente el área elegida para la boquilla, el de inundación y la zona de los canales de conducción de agua hacia las parcelas de riego, están constituidas por un mismo paquete sedimentario de rocas, donde se intercalan las lutitas predominantes, las areniscas y las cuarcitas subordinadas a
las primeras, en estratos más delgados, con un metamorfismo de incipiente a moderado, fracturada y diaclasadas en superficie. Las lutitas del paquete sedimentario son de un color pardo verde azulado con estratos delgados, desde unos 5 cm a no más de 20, 30, hasta 50 centímetros, de espesor, donde predominan los estratos más delgados, de lutitas fisilizadas, con fósiles, muestran un escombro astilloso al ser removidos o excavado, es la roca predominante en la región y dentro del paquete sedimentario presente. La arenisca de color pardo también con los tonos y colores de la lutita, intercalado de grano mediano a fino cuarzoso, sub-redondeado a redondeado en partes micácea en estratos de no más de 50 centímetros y en partes mucho más delgados muy separados uno de otro estrato dentro del mismo paquete sedimentario, su escombro al ser excavado es prismático y heterogéneo en tamaño. La cuarcita aparece con un color pardo amarillento hasta verdoso, en estratos no muy potentes hasta unos 30 centímetros, su presencia llama la atención en el conjunto sedimentario, es esta roca la que genera la mayor cantidad de piedra en forma de bolones y de diferentes tamaños, por su resistencia son los que más han permanecido y resistido a ser destruidos, posee un escombro astilloso, prismático y heterogéneo al ser excavado. En el fondo del valle encontramos bloques de gran tamaño de areniscas color borra vino hasta amarillentas, provenientes de las alturas de la región. Todo el paquete descrito se encuentra meteorizado en superficie hasta una profundidad de unos 1.50 a 2.00 metros, son muy visibles los efectos de la erosión sufrida, por esta razón en varios lugares del área en estudio, encontramos las rocas del paquete sedimentario, como roca desnuda sin suelo y adquiere una coloración más fuerte por acción de la meteorización y la oxidación. Dentro las cárcavas o quebradas observadas del área se ven muy claramente que existe un micro plegamiento y un micro fallamiento en superficie, además encontramos más de un sistema de diaclasamiento, pero no más de 1 a 4 por metro cuadrado, donde uno de ellos se encuentra rellenado de cuarzo lechoso y solo unos dos se encuentran rellenados por arcilla u otro material o solo están separadas, estas diaclasas han sido observadas dentro el área de nuestro estudio principalmente en el de la boquilla cuya interpretación lo presentamos en el anexo correspondiente.
El río Safiri sobre el cual se ha elegido el sitio de presa se encuentra sobre una estructura mayor es un anticlinal cuyas nacientes se encuentra en el Sur del cierre o boquilla, donde está ubicado el sitio de presa en estudio. Esta quebrada no tiene muy escasos afluentes naturales de importancia este nace en las alturas de del cerro Safiri y corre en dirección Sur a Norte, el rumbo general del anticlinal en cuestión es Noroeste – Sureste con una tendencia del W al S, la inclinación o buzamiento de sus estratos es de unos 25º a 30º, en el lugar del eje de presa los estratos se encuentran casi verticales con una dirección general E – W. La posición espacial de los estratos con relación al paramento a construir es inmejorable, se encuentran casi verticales y paralelas al paramento de la presa. En el fondo del valle se encuentra la roca más sana y fresca debido a que el agua ha cortado y la está mostrando de un color más vivo además libre de las capas meteorizadas, el relleno de los materiales sueltos en el fondo del valle es de 4.00 metros de profundidad, su calidad es poco aceptable para la construcción, los bancos de préstamo identificados se encuentran cerca de la comunidad unos 3 kilómetros del sitio de presa sobre el río KAYNACA Una característica que se debe tomar muy en cuenta es la referente a los estratos de las rocas presentes principalmente dentro las lutitas, aparecen algunos huecos trabajados o desgastados por el agua. El área de nuestro estudio corresponden a pliegues, anticlinales y sinclinales con rumbo general Noroeste – Sureste el mismo los mismos han sufrido una inversión de relieve por causa de la erosión producida por las corrientes de agua, actualmente el agua corta el lecho del valle que son rocas lutitas, areniscas y cuarcitas de edad Ordovícica. En el sector de la boquilla está quebrada tiene agua, en una cantidad de unos 20 a 30 litros/seg (noviembre 2013). En el área del estudio no se ha encontrado ninguna estructura geológica que pudiera decirnos que existe una falla regional ni local, las mismas se encuentran fuera de la zona. 6.- Geomorfología: El modelado superficial de una región o sea su paisaje, está íntimamente relacionado a los procesos geológicos ocurridos anteriormente, donde los procesos tectónicos han sido los más determinantes, donde los diversos paisajes que fueron modelados en la Cordillera Centro Oriental han sido tipificados y
clasificados en diferentes unidades de paisajes; esto debido a la complejidad de los procesos geológicos y a la diversidad de agentes de erosión que actuaron como últimos modeladores del relieve imperante en esta área. Así, estos paisajes, están conformados por serranías de diferentes altitudes, valles, piedemontes y otras formas menores evolucionadas a través del tiempo geológico. El área de nuestro estudio corresponde a cabecera de valles y un desarrollo topográfico juvenil. 6.1.-Principales Expresiones Geomorfológicas: La zona presenta un relieve montañoso variable, serranías medias con dirección general NW - SE, pequeños y angostos valles inter-montanas. Unidades de Origen Denudacional: Esta es una de las expresiones presentes más importantes en la zona de la comunidad de KAYNACA paisaje degradado por la acción combinada de diferentes procesos con intervención de los cambios bruscos de temperatura, del agua, hielo, y viento que produce un desgaste y destrucción progresiva del relieve. La meteorización hídrica laminar, como principal agente de destrucción más la erosión eólica de moderada a intensa, hacen que esta zona este sufriendo una disminución importante en su capa arable y un rebajamiento en sus alturas originales de su paisaje. Típico ámbito Andino inter-montano, depositado en tiempos Ordovícicos, muestran pendientes largas e inclinadas a veces muy empinadas, formadas por los flancos de estructuras como los anticlinales y sinclinales que han sido desgastados por la erosión, en las superficies de estas estructuras existen muy escasos materiales sueltos producto de estos procesos de destrucción, que vienen a ser las actuales cementeras o campos de cultivo muy escasos en estas zonas, compuestos principalmente por arcillas y materiales granulares situadas en los taludes y terrazas de los ríos y quebradas. Sus cimas son visibles de formas sub-redondeadas, existe un desgaste muy visible de ahí sus valles son angostos, profundos y encajonadas, en general existe un control estructural por el plegamiento y la fracturación. El diseño de su drenaje es de sub-paralelo a dendrítico y muestra una erosión hídrica laminar y eólica, junto a una destrucción mecánica de las rocas presentes debido a los cambios bruscos de temperatura que se tiene en la región.
La acción de las glaciaciones es patente en el Cuaternario donde se ha producido periodos largos de denudación de los sedimentos, resultado de esto vemos que los suelos son pobres y de poca potencia y una escasa vegetación. Debemos anotar que los suelos en todos los casos son el resultado de la destrucción de las rocas preexistentes y que además heredan en un alto porcentaje sus compuestos químicos mineralógicos. Los procesos de destrucción más importantes en la zona son la solifluxión, reptación, deslizamientos, derrumbes, la gravedad juega un papel muy importante en la zona. 6.2.-Drenaje: Los diferentes tipos de drenaje existentes sobre la corteza de la tierra están controlados principalmente por la estructura geológica y el carácter litológico de las formaciones rocosas que la componen, esto da como resultado el diseño actual que encontramos, en el rio de Safiri hace parte de un sistema de drenaje sub paralelo, casi rectangular, en toda el área de estudio, esto es una consecuencia de un fuerte control estructural. En el área del estudio, en el vaso como en la boquilla y su zona de influencia corresponden a este tipo de diseño. Debido a las características físico-mecánicas del tipo de suelo reinante lutitas con fósiles, bien consolidado y compacto a veces masivo, no pensar en la existencia de Aguas Subterráneas, salvo en algún fracturado o diaclasado como meteorizado, donde existe una secundaria que permite la acumulación de agua.
en el área, es posible nivel muy porosidad
7.- Estratigrafía: El área en estudio, está dentro del ámbito descrito en la geología, está compuesto por un paquete sedimentario de lutitas, areniscas y cuarcitas, estas últimas subordinadas a la las lutitas, rocas sedimentarias de origen marino de un color pardo azulado, verdoso a multicolor en partes micáceo, de un incipiente a moderado metamorfismo de tipo regional, estratificación desde los 0.5 centímetros hasta los 10, 20, fisilizado, en algunos sectores aparecen fósiles, diaclasadas, plegada y fracturada en superficie, también en el paquete sedimentario, es muy frecuente encontrar algunos huecos entre las planos de estratificación, este es un problema de competencia e incompetencia de las rocas al momento de ser plegadas y erosionadas por el agua.
Las cuarcitas y areniscas por ser rocas más duras y competentes aparecen como bolones en los lechos de los ríos y quebradas, son materiales de construcción de muy buena calidad, re-trabajadas por la erosión. Su esquema básico estratigráfico es como sigue: Edad Ordovícico Formación Grupo Cochabamba? Ordovícico Superior ¿No diferenciado? La anterior descripción corresponde a la zona de inundación como a la boquilla y su área de influencia. Encima de las lutitas se encuentran sedimentos recientes que no son otra cosa que el producto de la destrucción de rocas preexistentes como la lutita y areniscas descritas anteriormente. El tipo de suelo que se genera es arcillo areno limosa lítica, con elementos provenientes de las lutitas, pizarras, cuarcitas y areniscas de colores, pardas, verde azuladas, de granulometría mediana a fina, su potencia no sobre pasa los 50 centímetros, en algunos lugares con mayor espesor, este suelo yace en los taludes de las elevaciones, en parte formando los pie de montes o a la orilla de la quebrada, como en las partes superiores del lugar en una especie de terrazas sobre elevadas. La lutita en sectores aparece en forma de planchadas, exponiendo en superficie uno de sus planos de estratificación, principalmente en el valle del río KAYNAKA como roca desnuda sin vegetación. Debemos anotar que la existencia de tierra en parcelas de cultivo es muy escasa en esta región (Noroeste de la provincia Oropeza). 8.- Geo-estructura: La Geo-estructura de la zona de KAYNAKA está relacionada con una sucesión de eventos geo-estructurales, ocurridos en el área durante el Ciclo Erosivo que modelaron su paisaje, coronada por sedimentos del Cuaternario reciente sin una importancia significativa. La zona del KAYNAKA es un área donde predominan las serranías y elevaciones altas con 3000 a 3500 msnm., con una dirección general Noroeste – Sureste, casi en forma diagonal para luego tomar un rumbo general Norte - Sur conforme se va hacia el Sur del Departamento, orientación correspondiente a toda la geología
regional en la provincia geológica de la Cordillera Oriental sus alturas máximas en la provincia geológica superan los 3500 msnm. Estructuralmente tanto los pliegues existentes como el sistema de fallamiento de la zona tiene una orientación general Noroeste - Sureste, sus fallas inversas presentes son de carácter regional, como local, pero también existen fallas más recientes y de una orientación casi sub paralela y otras normales al rumbo anotado líneas arriba, pero de menor magnitud. La región tiene un control estructural muy evidente mostrado por sus geo-formas presentes como los cerros Pisculco, Pucara Punta, Arihuaca y otros que conforman el paisaje andino del Noroeste del Departamento, que son partes de una serie de cadenas montañosas en el área de nuestro estudio y por tanto de KAYNAKA. En esta región pero lejos del punto de nuestro estudio a varios kilómetros de distancia, tenemos fallas inversas de cráter regional, con rumbo Noroeste – Sureste hacia el Este, otra falla en el lado Oeste y al Norte igualmente con rumbo Noroeste –Sureste, el área del KAYNACA se encuentra al medio de estas grandes geo-estructuras geológicas. En el área de la boquilla como en la de inundación no hemos encontrado fallamiento de magnitud, estas se encuentran fuera de esta área y en forma subparalela al curso del río Safiri, dentro del área en estudio solo encontramos micro fallamiento y micro plegamiento, observado en los cortes de cárcavas, quebradas y las laderas del curso principal. En el punto de implantación de la presa o boquilla nos encontramos en pleno anticlinal seccionado por la quebrada de aguas permanentes, antiguo pliegue de la roca que fue seccionad, la misma que actualmente sigue siendo erosionado por el agua. El área de la boquilla, de la zona de inundación y su área de influencia están compuestos de rocas lutiticas intercaladas de paquetes más delgadas o de menor potencia de cuarcitas y areniscas diaclasadas y fracturadas. La zona en estudio corresponde a cabecera de valles o nacientes, de la quebrada o río Safiri en las alturas de los cerros Pisculco y Coyuchi distante unos 15 kilómetros y corre encajonado de Sur a Norte entre los cerros Pucara Punta al Este y cerro Arihuaca al Oeste, hacia el norte el río Safiri se junta con el río Chanahuisa que va a formar el río Kaynaca el que luego se junta al río Álamos esta al Cucuri, para seguir con el río Soico que luego se junta con el río Chico para integrarse con el río Grande límite con Cochabamba, en todo este trayecto recibe el aporte de muchas quebradas y ríos menores.
Las estructuras predominantes en la zona son los anticlinales y sinclinales con una orientación general Noroeste – Sureste, junto a estas encontramos un sistema de fallamiento con la misma orientación, sin embargo existen también otro tipo de fallas transversales pero de una orientación Este – Oeste de menor magnitud, son estas estructuras geológicas, las que controlan todo el sistema fluvial del área en estudio. Las rocas que forman estas estructuras son lutitas, cuarcitas y areniscas intercaladas en espesores de diferente potencia, las mismas que en función de los agentes meteóricos predominantes en la zona producen el tipo de suelo existente, muy pobre y de poco espesor. Se ha hecho una observación detallada del comportamiento de las diaclasas, para el cual se han efectuado lecturas acimutales de estas, con esta información se interpreta el comportamiento de las mismas tanto en superficie como en profundidad. 8.1.- Diaclasas El detalle de este trabajo de campo se lo presenta en el Anexo correspondiente mediante los Diagramas de Polos, de Frecuencia y Roseta Para el análisis estructural de la zona de emplazamiento de la presa se ha hecho uso de la metodología recomendada por el “DIPS” (Plotting, Analysis and Presentation of Estrucctural - Data Using Sfherical Proyection Techniques) versión 2005, generando este los diagramas anteriormente nombrados. Información de Campo de Diaclasas Sector emplazamiento de presa Nº
Buzamiento
Rumbo
Frecuencia x metro cuadrado
1
85 EW
280
1
2
87 EW
260
1
3
85 EW
290
1
4
88 EW
270
1
5
75 EW
282
1
6
85 EW
270
1
7
90 EW
287
1
8
85 EW
275
1
9
86 EW
265
1
10
80 EW
278
1
11
85 EW
284
1
12
80 EW
269
1
13
88 EW
289
1
14
79 EW
285
1
15
75 EW
272
1
16
85 EW
278
2
17
80 EW
285
1
18
84 EW
275
1
19
82 WE
280
1
20
85 EW
275
1
21
87 EW
280
1
22
85 EW
278
1
23
89 EW
275
1
24
75 EW
275
1
25
85 EW
275
1
26
80 SE
275
1
27
84 SE
270
1
28
88 SE
287
1
29
87 SE
280
1
30
82 SE
280
1
31
87 NE
282
1
32
88 NE
285
2
33
88 NE
280
1
34
86 NE
270
1
35
80 NE
283
1
36
84 SE
280
1
37
81 SE
270
1
38
84 SE
287
1
39
83 NE
275
1
40
85 NE
275
1
41
78 SE
285
1
42
82 SE
275
1
43
83 SE
280
1
44
85 SE
275
1
45
88 SE
275
5
46
86 SE
275
1
47
85 SE
280
1
48
85 SE
275
1
49
85 SE
282
1
50
84 SE
284
1
51
88 SE
287
1
52
83 SE
285
1
53
85 SE
283
1
54
87 SE
282
1
55
88 NE
277
1
56
87 SE
270
3
57
85 NE
280
1
58
78 NE
285
1
59
85 SE
280
1
60
90 SE
285
1
Comportamiento e interpretación de las Diaclasas: Debemos mencionar que el área de emplazamiento de la presa y el de inundación está compuesta por rocas de origen sedimentario con un moderado proceso de metamorfismo, lutitas, cuarcitas y areniscas intercaladas y de diferente espesor, junto a los fenómenos diastróficos ocurridos y que plegaron y fallaron las rocas se han producido también un fallamiento y un plegamiento, resultado de estos procesos aparecen varios sistemas de diaclasas entre ellos uno de compresión otro de distensión y entre estos algunos de mayor edad que los observados, este fenómeno es el que junto a una fracturación superficial crea la llamada porosidad secundaria, razón por la cual se ha tomado la decisión de cuantificar y efectuar una evaluación de las diaclasas visibles y su comportamiento en profundidad.
Una Diaclasa:- es una fractura sin desplazamiento de sus partes, se entiende que solo ha sufrido una separación, está en muchos casos puede ser rellenada por algún tipo de material y pueden ser continuas o discontinuas. En el presente caso y en todas las zonas donde se ha efectuado este estudio son discontinuas, en partes están rellenadas o han sido invadidas por una solución cuarzosa la misma que dejo cuarzo lechoso entre algunas de estas diaclasas. Las diaclasas observadas y cuantificadas tienen una distribución irregular en algunos sectores se puede ver algún tipo de concentración pero esta no se puede aplicar a toda el área, tienen un rumbo general Norte- Sur y un buzamiento entre los 70º hasta los 90º no existiendo un predominio de alguno de los sistemas, más pareciera que la distribución no es uniforme sino más bien muy distribuido o muy disperso, corresponderían a un tipo de distención los de mayor valor y los de valores bajos a los de compresión. El diagrama de frecuencia muestra una concentración máxima del 66.02 %, con una orientación Noreste – Suroeste. El diagrama de la roseta nos muestra una tendencia entre los 45º a 90º con un rumbo general Noroeste Suroeste Como estamos en pleno pliegue la misma ha sido invertida por la acción del agua del río, hace que se encuentre este tipo de información y hasta se tenga un tanto distorsionada la posición espacial de las diaclasas, sin embargo consideramos que estas estructuras en superficie presentan una separación entre 1.00 milímetro hasta menos de 2.00 centímetros por lo que consideramos su porosidad secundaria de poca importancia. En profundidad estas diaclasas consideramos que se encuentran más cerradas debido al confinamiento al que están sometidos, razón por la cual su porosidad secundaria en profundidad debe ser menor que en superficie. En el momento de la construcción se debe tener cuidado en las excavaciones si se encuentran huecos o algún tipo de espacios vacíos, las mismas deberán tener un tratamiento especial en su momento. Junto a este panorama la inversión de relieve existente es la que domina las geoformas, fenómeno producido principalmente por la erosión hídrica en la zona. Así mismo debemos anotar que todas las rocas en este ámbito lutitas, cuarcitas y areniscas presentan un micro fallamiento y un micro plegamiento evidenciado en los cortes y cárcavas concurrentes al río Safiri.
9.- Perfil del subsuelo en el área del vaso y boquilla
Se ha observado los perfiles naturales formados por las cárcavas en diferentes lugares a lo largo del valle del río Safiri y en el mismo lecho, esta observación nos da como resultado que la roca en profundidad es la misma que aparece en superficie, formada por lutita color pardo verde azulada, moderadamente metamorfizada con una estratificación desde 0.5 hasta unos 10, 20, centímetros, en partes con aspecto masivo consolidada, junto a esta intercaladas se encuentran rocas cuarciticas y areniscas en paquetes de variada potencia, este conjunto sedimentario está diaclasado con presencia de micro fallas y micro plegamiento. 9.- Materiales de construcción: El banco de préstamo de piedra, arena y grava se ha ubicado en la cuenca del río KAYNACA por su calidad a unos 3.00 Km del área del proyecto, en la zona estos áridos son escasos y de inferior calidad, los resultados de los ensayos de laboratorio se los presenta en el anexo correspondiente. La piedra, existe en poca cantidad en la zona del proyecto es de buena calidad pero escasa la distancia hacia el proyecto para su traslado es variable, sin embargo en el río KAYNAKA existe en buena cantidad, desde la comunidad o escuela hasta el sitio de presa es necesario construir el acceso para el traslado y acopio de materiales. 10.- Observaciones más importantes en el lugar de la boquilla y el vaso: En el valle del río Safiri, aguas arriba del punto elegido para la presa a unos 15 km en sus nacientes, la parte alta como baja de está quebrada existe un arrastre de materiales (arena grava) que no es de buena calidad, el río corre sobre la misma roca, está labrando el bed rock o sea la lutita y la cuarcita que la descubre en su estado más fresca, sana e inalterada (ver registro fotográfico). Este río es de aguas permanentes tiene un caudal de agua de 20 a 30 lts/seg en la 11 quincena de noviembre del 2013. 11.- Geotecnia (Ver anexo de probetas de roca correspondiente) 12.- CONCLUSIONES: Después de los estudios efectuados para el diseño final de la Presa sobre el valle del río Safiri se han encontrado las siguientes conclusiones: 1.-La comunidad de KAYNAKA se encuentra en la provincia geológica de la Cordillera Centro Oriental, a una hora de viaje desde el cruce de la Punilla camino a Ravelo, es una cuenca estrecha y alargada en un estadio juvenil de su desarrollo, es un valle largo y angosto.
2.- El presente trabajo está destinado a la construcción de un sistema de riego con una presa de agua para uso múltiple. 3.- La geomorfología de la zona es el resultado de un proceso de destrucción, combinada con otros procesos, de un control estructural por pliegues y fallas. 4.- En el valle el agua está labrando el bed rock o roca madre, existe un arrastre de materiales sueltos de cierta importancia lo que debe llamar la atención para el cálculo de sedimentación en el vaso. 5.- El punto del cierre es un angosto labrado sobre roca por el río con un ancho de unos 60.00 metros en el coronamiento y una altura que llega a los 30 metros, con un relleno de material suelto en el fondo de la quebrada de unos 4.00 metros. 6.- El análisis estructural del lugar de presa y vaso no muestra grandes problemas de fallas ni diaclasa-miento abierto, si existen varios sistemas, micro fallamiento y micro plegamiento. Las fallas mayores se encuentran a una distancia de varios kilómetros de distancia del lugar de estudio, tanto al Este como al Oeste, estas son fallas inversas de carácter regional. 7.- En las partes altas de la cuenca existe un tipo de meteorización hídrico, eólico moderado y físico-mecánico debido a los cambios bruscos de temperatura y a una acción del agua en forma laminar, su topografía muestra dentro la micro cuenca, altas pendientes, dando como resultado un tipo de suelo de granulometría gruesa, mediana a fina, lítica. 8.- Estructuralmente se presenta con varios juegos de diaclasas que tienen diferentes direcciones y buzamientos, pero las rocas se presentan muy consolidadas y de baja permeabilidad primaria. 9.- Tanto el área de la boquilla como del vaso se encuentran sobre un mismo tipo de rocas y pertenecen a una misma estructura geológica, por lo tanto las características físico – mecánicas de estas partes del sistema son iguales o similares. 10.- La posición espacial de los estratos referidos a la posición del paramento de la presa, muestra una condición favorable para obtener una buena estanqueidad del agua represada, poseen una inclinación o buzamiento de 25º a 35º. 13.- RECOMENDACIONES: 1.- Es recomendable verificar las características físicas mecánicas de la roca in situ del lugar de la boquilla con perforaciones a diamantina, en el periodo de la construcción. 2.- Se deberá tomar la mejor decisión referente al tipo de presa a ser construida por las características del valle del río Safiri, por ser de desarrollo juvenil, de pendientes altas, por tanto de aguas con velocidades muy fuertes y un valle angosto, puede ser de gravedad o arco.
3.- No se debe olvidar que la zona tiene una estructura invertida y la presa esta ubicada en el flanco de un pliegue de grandes dimensiones. 4.- Es importante tomar en cuenta la porosidad secundaria que las rocas que esta zona presenta, evidenciada por la presencia de huecos entre planos de estratificación por la diferencia de competencia entre las rocas que forman el paquete sedimentario, las mismas pueden afectar, tanto en la etapa de construcción como en el represamiento del agua. 5.- Bajo ningún motivo, se debe utilizar explosivos en las excavaciones ni en otra etapa de la construcción. 6.- Es importante la verificación de la calidad de las rocas en el transcurso de las excavaciones y antes de comenzar con las fundaciones, para que estas, como los anclajes de la presa estén sobre un basamento de buena calidad y obtener un buen confinamiento para evitar de esa forma los asentamientos no deseados. 7.- Debido a que el área (vaso y boquilla) del presente estudio se encuentra en una zona considerada de alto riesgo sísmico, es necesario tomar todos los recaudos necesarios y considerar sus coeficientes sísmicos para el efecto. 8.- En la revisión del área de boquilla y vaso no se ha encontrado ningún tipo de fuente de agua (vertiente, manantial o filtración) que pudiera afectar la presa, ni alertarnos sobre la presencia de algún tipo de discontinuidad litológica ni estructural, sin embargo es necesario seguir efectuando este tipo de observaciones durante el periodo de lluvias y posteriores a fin de tomar las previsiones que el caso amerite. 9.- Se recomienda la excavación para la fundación de la presa (gravedad o de arco) una profundidad mínima de 3.50 metros a partir del superficie actual, para luego ser evaluada la calidad de las rocas removidas, después de la misma se tomara una decisión que puede ser la profundización de la excavación o definir esa altura como la de fundación definitiva, esto porque en superficie la meteorización llega hasta unos 1.50 a 2.00 metros de profundidad. 10.-Los parámetros de seguridad a ser aplicados en la región, por ser considerada de alto riesgo sísmico son los siguientes: - 1.0 Valor como inseguro - 1.0 a 1.20 Valor de dudosa seguridad -Coeficiente sísmico para la zona (g) 0.050
Sucre noviembre 2013
Ing. Tirson Mina Morales Consultor - Geólogo 14.- Documentos existentes utilizados.Los documentos técnicos utilizados en el presente trabajo son los siguientes en orden de importancia: -
Mapa geológico de Bolivia escala 1;100.000 Cartas IGM escala 1:50.000 Mapa geológico de Chuquisaca escala 1:500.000 (CORDECH) Mapa geomorfológico de Chuquisaca escala 1:500.000 (CORDECH) Mapa hidrogeológico de Chuquisaca escala 1:500.000 (CORDECH) Mapa geológico de Bolivia (foto mosaicos ERST escala grafica 1-500.000YPFB-GEOBOL) Geología de Bolivia (Instituto Boliviano del Petróleo) Sinopsis estratigráfica de Bolivia (A. Castaños) Imágenes satelitales LANSAT, SPOT, otros. Documentos ZONISIG, memoria y mapas. Plan pequeña irrigación, México Mapas elaboradas por la constructora adecuadas al trabajo con una escala también adecuada. Trabajos propios y otros profesionales, inéditos de la zona.
ANEXOS
ANEXO Nº 1 PLANOS
ANEXO Nº 2 ENSAYOS DE LABORATORIO
