PELIGRO DE DEGRADACIÓN DE LA CALIDAD DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS POR INTRUSIÓN MARINA EN EL VALLE CAPLINA - TACNA - PERÚ Fredesbindo Vásquez F.
I.
RESUMEN
La revisión y verificación de de recientes recientes estudios hidrogeológico hidrogeológico en las Pampas Pampas de La Yarada y Hospicio (acuífero (acuífero Caplina), ha permitido permitido establecer que que la actual explotación explotación del acuífero, acuífero, determinada al mes de Enero de 1998, alcanzó un monto global de 53 089 millones de metros cúbicos por año (1 685 m3 /s) y no un monto de 102 438 MMC/Año (3 252 m3 /s) como lo señalan los referidos referidos estudios (5 y 6). Por otro lado, según según la evaluación anual anual de las diferentes diferentes formas de alimentación, se establece que el el monto global de dicha alimentación alcanzaría alcanzaría sólo a 44 521 MMC/Año (1 3 413 m /s), lo cual al compatibilizar compatibilizar con la descarga descarga establece una variación anual negativa negativa de 3 C/ A ñ o (0,272 reservas acuíferas de – 8 569 M M C/A (0,272 m /s). Una variación anual negativa de reservas está ocasionando un descenso paulatino del nivel piezométrico, lo cual llega a ser muy muy significativo en en las áreas de alta concentración concentración de pozos (pampas de La Yarada), donde el descenso anual promedio supera los 0,335 m/año. Si el descenso mencionado sería reciente no originaría preocupación; sin embargo debido a que viene ocurriendo desde hace unos 20 años y por corresponder a sectores muy cercanos al litoral, hace pensar que una lenta intrusión marina se estaría produciendo, como lo señala también la prospección geoeléctrica; geoeléctrica; a tal t al punto que al momento actual, alrededor de 10 000 ha (Toda el área agrícola litoral), se encontrarían en peligro de ser afectada por la intrusión marina. Las elevadas concentraciones concentraciones de cloro, cloro, encontradas en varios pozos pozos del litoral, constituyen constituyen sólo el aviso de que que el agua de mar ya habría comenzado comenzado a ser bombeada. bombeada. Por otro lado, la revisión revisión de los últimos últimos estudios y la verificación verificación de campo campo realizada como como parte del presente presente informe, no no confirman la existencia existencia de reservas reservas anuales anuales de 20,50 MMC/Año MMC/Año (650 l/s) susceptibles de explotarse, como lo señalan los últimos estudios (5 y 6), y más bien existen pruebas de que el acuífero Caplina presenta continuamente una variación negativa de reservas, lo que estaría favoreciendo un paulatino avance de la intrusión marina. mant ener l a veda veda sobr sobr e el el Por consiguiente consiguiente la principal recomendación recomendación que se hace, es la de mantener i ncr emen emen to de la expl ex plotaci otaci ón de d e aguas subt subt err án eas en el acu íf ero de las l as Pampas de L a Yar ada y H ospici o y más bien bi en deber deber ía ampl i ar se a ni vel de todo el acu íf ero del V all al l e Caplina. Cualquier Caplina. Cualquier explotación adicional, localizada en cualquier punto del acuífero, aceleraría a corto, mediano y largo plazo el fenómeno de intrusión marina. Una segunda recomendación, recomendación, sería la de definir un escenario de control en base a puntos de observación, lo cual permitirá a corto plazo disponer de información suficiente para establecer los límites y avance del fenómeno y programar su manejo.
II.
INTRODUCCIÓN
2.1 Antecedentes Los últimos estudios efectuados (5 y 6), resaltan la existencia de problemas de sobre explotación y de intrusión marina; sin embargo señalan, que existen reservas explotables de 20,50 MMC/Año (650 l/s) y por consiguiente recomiendan explotar adicionalmente dicha cantidad de agua, señalando los sectores de Magollo y Santa Rosa como los más apropiados para la nueva explotación de aguas subterráneas. La Junta de Usuarios ve con preocupación el impacto que ha comenzado a tener el anuncio de reservas explotables de agua subterráneas, lo cual implica tácitamente el levantamiento de la veda establecida por la Resolución Ministerial.
2.2 Ob je jetivo El presente trabajo tiene como objetivo, revisar y verificar en el terreno los informes relacionados con los cálculos de las reservas explotables y el avance del fenómeno de intrusión marina en el reservorio acuífero Caplina, con el fin de establecer las recomendaciones necesarias para definir un programa de manejo.
2.3 Ubicación El área de estudio corresponde al valle Caplina, que viene a ser la superficie externa del reserv orio acuífero del mismo nombre, cuya ubicación geográfica ( Figura 1, Anexo 1 ) es: Latitud Sur Longitud Oeste
17° 44' a 18° 22' 69° 58' a 70° 36'
III. EL FENÓMENO DE INTRUSIÓN MARINA La intrusión marina viene a ser la contaminación salina de las aguas subterráneas de los acuíferos costeros, por efecto del avance de la interfase interfase marina; pudiendo presentarse dicho fenómeno de dos maneras: maneras: a)
El agua agua de mar entra en un pozo de bombeo, lo cual contamina el caudal caudal de explotación
(Fig. 2, Anexo
1). b)
Intrusión frontal del agua de mar por desequilibrio entre la recarga y la descarga del acuífero acuífero
(Fig. 3,
Anexo 1). c)
Según investigaciones recientes recientes (3), se ha podido observar observar que la relación entre altura altura del agua dulce sobre y bajo el nivel del mar, varía en relación de 1/5 a 1/75, lo cual es muy diferente a la relación de 1/40 de Ghiben-Herzog (Fig. 4, Anexo 1): hs = 40 hf hs = profundidad de la cuña marina hf = altura del nivel del agua dulce.
IV. ACTIVIDADES DESARROLLADAS 4.1 Revisión del informe geológico.
tiene la forma de abanico, cuya fuente principal de recarga la constituyen los cauces de los ríos Caplina y Uchusuma y como fuentes secundarias, las quebradas Viñani, la Garita y Escritos. En el sector comprendido entre Tacna y Calientes, mediante perforaciones exploratorias, se ha identificado un acuífero libre, emplazado tanto en depósitos aluviales como también en los estratos permeables de la Formación Moquegua; su profundidad aun no está determinada, sin embargo el piso de este acuífero debe estar constituido por los sedimentos finos de la For mación Moquegua. En el sector comprendido entre Tacna y la Garganta de Magollo se han identificado dos acuíferos, uno emplazado en los materiales aluvionales, teniendo como techo las tobas rosadas del cuaternario y como piso las tobas de la Formación Huaylillas; y otro emplazado en los sedimentos permeables de la Formación Moquegua, teniendo como techo las tobas de la Formación Huaylillas y como piso los sedi mentos finos de la Formación Moquegua; sin embargo no se conocen sus características hidráulicas. En el sector Pampas de la Yarada y Hospicio, donde se estaría presentando el fenómeno de intrusión marina, se tiene en primer lugar un acuífero de grandes dimensiones tanto en superficie como en profundidad, emplazado en materiales aluviales cuaternarios; en las pampas de la Yarada se localiza un acuífero libre, pero la parte baja de la pampa de Hospicio conforma dos acuíferos, un acuífero libre y otro confinado, este último originado por la presencia de las tobas cuaternarias de consistencia blanda. En segundo lugar se estima la presencia de la formación Moquegua por debajo de los depósitos cuaternarios. En investigaciones recientes (8), se menciona la presencia de un acuífero confinado, donde “conjuntamente con los depósitos aluviales y formando capas más o menos extensas s e encuentran depósitos de cenizas volcánicas, localizándose por debajo de éstas un acuífero confinado". En la Yarada baja y los Palos se presentan intercalaciones de arenas, gravas, limos y arcillas, hasta 20 m. de espesor; las arcillas ubicadas por encima de arenas y gravas limpias, altamente permeables, dan al a cuífero condiciones de semiconfinamiento.
4.2 Origen de las aguas subterráneas. a)
Las investigaciones de hidrología isotópica, realizadas por el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA); indican que la recarga o alimentación al acuífero del valle de T acna y Pampas de la Yarada y Hospicio, tienen su origen en las precipitaciones pluviales de la parte occidental de los Andes; señalan también que no existe interconexión hidráulica con acuíferos del Altiplano Andino, en razón de que concentraciones de oxígeno dieciocho (O 18) de las aguas superficiales y del acuífero de la Yarada son de -9,5 a -13,5 por mil; y las aguas superficiales y subterráneas del Altiplano Andino tienen valores de -15 a -17 por mil.
b)
La conclusión de la investigación isotópica resulta reforzada por la investigación geológica, la cual señala que existe un complejo rocoso de 30 Km. de amplitud y de gran potencia, enmarcado entre las fallas de Calientes (cabecera de valle) y Cerro Colorado (Faldas del Volcán Tacora), que separa el acuífero del Altiplano con el acuífero Caplina, impidiendo una interconexión hidráulica profunda.
c)
Se descarta también una posible alimentación del río Lluta, ubicado al Noreste de las pampas de La Yarada y Hospicio, debido a que la calidad del agua del mencionado río posee alta concentración de sulfato; pues nace de manantiales termales en las azufreras del volcán Tacora; la conductividad eléctrica de sus aguas varía entre 3 y 3,5 milimhos/cm; mientras que la calidad de aguas subterráneas, en dirección de las probables secciones de interconexión hidráulica (pampas de La Yarada y Hospicio y quebradas adyacentes) es la mejor de todo el acuífero del Caplina, con valores de conductividad de 0,4 milimhos/cm a 1 milimhos/cm a 25° C.
d)
Queda igualmente descartada una alimentación o recarga a partir de los ríos Locumba y Sama, las aguas de ambas fuentes tienen una alta concentración de sólidos disueltos, siendo el valor de la
conductividad eléctrica de 3,5 milimhos/cm; en tanto que la calidad del agua subterránea en la parte norte del acuífero de La Yarada, es decir en el Asentamiento No. 4, tiene en promedio una conductividad de 1,3 milimhos/cm. e)
Finalmente en cuanto a una pr obable alimentación o recarga proveniente de Quebrada Honda, esta queda minimizada en razón de que la cuenca húmeda de dicha quebrada es muy pequeña y apenas alcanza los 3 000 m. de altitud, donde el promedio anual de la precipitación no supera los 150 mm. valor que es consumido en su mayor proporción por la evapotranspiración, produciéndose una escorrentía esporádica sólo en años muy húmedos, que termina reteniéndose en las arenas superficiales.
f)
En resumen, la fuente principal de alimentación o recarga al acuífero está constituida por las débiles escorrentías que se originan en la cuenca del río Caplina, es decir los ríos Caplina y Uchusuma, así como el transvase desde la cuenca del río Maure, y en pequeña proporción las quebradas adyacentes; con lo cual quedan descartadas o minimizadas las hipótesis sobre importantes recargas provenientes tanto del Altiplano Andino como de los ríos Locumba y Sama.
4.3 Explotación de las aguas subterráneas. Según los últimos estudios (5 y 6), la explotación actual del acuífero Caplina sería de 102 MMC/año, lo cual ha servido para estimar el valor de la alimentación (recarga) en magnitud similar; sin embargo la verificación de campo del control de la explotación (motivo del presente informe), efectuado entre Diciembre de 1997 y Enero de 1998, señala una explotación anual de sólo 53 MMC. Esta gran diferencia, qu e es del orden del 100%, se debe a que en los cálculos anteriores (5 y 6), se ha adoptado el régimen de funcionamiento clásico de 18 a 24 horas/día en la mayoría de los pozos, lo cual difiere significativamente del régimen de funcionamiento real obtenido, a partir del registro de consumo de energía de cada pozo, de donde se determina el funcionamiento en horas/año por pozo. La verificación de campo ha consistido en medir directamente los caudales de cada pozo en funcionamiento mediante el uso de una cuba de 100 l y un correntómetro. En conjunto se ha aforado 90 pozos, de los 106 inventariados, cuya ubicación se presenta en la Figura 5 del Anexo 1; lo cual representa el total de pozos en actual funcionamiento; a los pozos restantes se les asignó caudales correspondientes a aforos anteriores. En el Cuadro No. 1 se presenta el resumen de los cálculos mencionados.
Cuadro No. 1 - Verificación de la explotación de aguas subterráneas en el valle Caplina - Cuadro resumen Diciembre 1997 - Enero 1998 SECTOR Asentamiento No. 2 Asentamiento No. 3 Asentamiento No. 4 Asentamiento No. 5 Y 6 La Esperanza Los Olivos las Palmeras Los Palos Santa Rosa Magollo Tacna Pocollay
TOTAL
MASA ANUAL m3 X 106 2 334 797 4 025 677 3 044 891 9 248 799 7 402 128 7 011 758 6 089 074 9 506 690 221 616 2 650 644 781 488 769 824 53 087 836 1 685m3/s
F.V.F. y PERALTA (1998). V. EL BALANCE HÍDRICO DEL RESERVORIO ACUÍFERO. El conocimiento de la explotación real del acuífero, ha favorecido mucho la realización de dicho balance. A continuación se presenta una síntesis metodológica para la ejecución del referido balance.
5.1 Elementos del balance Los elementos que participan en un balance de reservorio acuífero son:
Intercambio directo: El cual ocurre a través de limites fijos de alimentación (ríos, canales de conducción, etc.) y descarga de la napa freática (sistema de drenaje natural y manantiales).
Intercambio indirecto: Que ocurre a través de la zona no saturada (alimentación a partir, de la red de canales de distribución y áreas de cultivo; así como descarga por evaporación de la napa freática).
Intercambio por interconexión hidráulica con acuíferos li mítrofes: Que ocurre a través de secciones permeables, entre el acuífero en estudio y formaciones acuíferas vecinas.
Intercambio artificial: Se origina como consecuencia de las acciones modificatorias del flujo sobre las cuales se puede ejercer control (alimentación artificial y explotación a través de pozos).
5.2 Ecuación del balance El balance del reservorio acuífero se sintetiza como cualquier balance contable a través de la ecuación del Ingreso (I) y del Egreso (E); I - E = ± W Donde: I = Ingreso (Alimentación o recarga en todas sus formas) E = Egreso (Descarga en todas sus formas). ±W = Variación de reservas.
(1)
5.3 Condiciones para ejecutar el balance Las condiciones necesarias para ejecutar el balance son dos: el período de referencia y el dominio físico o dimensiones del reservorio acuífero. El período de referencia es el tiempo al cual están referidos los cálculos, para el presente estudio se tomará como referencia un año hidrológico medio. El dominio físico del balance, es el medio natural definido en el cual ocurren los intercambios hidrológicos; en el presente caso el dominio físico corresponde al reservorio acuífero de Caplina en sus tres dimensiones.
5.4 Cálculo de balance La identificación de los diferentes componentes del balance permite establecer su cálculo para un año hidrológico medio como período de referencia. Cálculo de los Ingresos o alimentación al acuífero .
5.4.1
Alimentación directa: La alimentación directa a través de canales de conducción, como ocurre en otros valles pertenecientes a ríos más caudalosos que el Caplina, no ocurre en el presente caso porque los canales de conducción de agua superficial están revestidos y captan la totalidad del agua del río Caplina en cabecera de valle, por consiguiente la alimentación directa al acuífero Caplina es considerada nula.
Alimentación indirecta: Esta forma de alimentación corresponde a las pérdidas por percolación profunda a partir de las áreas de cultivo. Los porcentajes de pérdida señalados en los últimos estudios (5 y 6), son los siguientes: Sector Uchusuma Sector Caplina Sector Yarada-Hospicio Sector COPARE
25% 25% 30% 29%
Aplicando estos porcentajes a los diferentes caudales medidos, correspondientes a cada sector, se tiene los siguientes valores de alimentación.
Sector Uchusuma 0,671 m3/s x 0,25 = 0,168 m3/s
= 5 296 MMC/año
Sector Caplina 0,785 m3/s x 0,25 = 0,196 m 3/s
= 6 174 MMC/año
Sector Yarada - Hospicio - Magollo 1,69 m3/s x 0,30 = 0,507 m 3/s
= 15 970 MMC/año
Sector COPARE 0,240 m3/s X 0,29 = 0,070 m3/s
=
2 205 MMC/año
TOTAL = 29 645 MMC/año
Alimentación por interconexión hidráulica: Se trata del aporte desde la zona húmeda de la cuenca del río Caplina. Según los cálculos efectuados en los estudios recientes (5 y 6), este aporte sería de 11,1 MMC/año; sin embargo habría que adicionársele el aporte ocasionado por las pérdidas en el río Uchusuma el cual asciende a 0,120 m 3/s, que viene a ser la diferencia entre el caudal de transvase en la estación Huaylillas Sur (0,780 m 3/s) y el caudal en la estación de Piedras Blancas (0,671 m 3/s). Existirían otros aportes correspondientes a quebradas laterales, pero se consideran de escasa magnitud para efectos del balance, en razón de que en estas quebradas las superficies colectoras son muy pequeñas, lo cual no permite organizar escorrentía, salvo en años excepcionalmente húmedos donde dicha escorrentía queda retenida mayormente en lo s estratos superficiales del suelo. El total del aporte proveniente de la zona húmeda sería de 14,88 MMC/año (0,472m 3/s), valor que concuerda con la realidad hidrológica de la zona.
Alimentación artificial En el valle Caplina no existen obras significativas destinadas exclusivamente a favorecer la alimentación artificial, salvo pequeñas pozas de oxidación; por lo que esta forma de alimentación aún queda excluida del balance.
5.4.2
Evaluación de la descarga o egresos del acuífero
Descarga directa En el ámbito del acuífero Caplina no existe este tipo de descarga que corresponde a manantiales bien localizados y con caudal establecido.
Descarga indirecta Este tipo de descarga se refiere a las pérdidas por evapotranspiración desde superficies hidromórficas (Pantanos) o superficies con napa freática elevada. En el Valle Caplina debido a la extensa explotación del acuífero no existen condiciones para este tipo de descarga.
Descarga por interconexión hidráulica. El acuífero de Caplina, por su extensiva explotación no ofrece condiciones para alimentar a otros acuíferos por interconexión hidráulica; en este caso al sector Chileno, así lo demuestran las cartas de hidrosohipsas ( Figura 6, Anexo 1 )
Descarga artificial Esta es la única y más importante descarga del acuífero de Caplina. La magnitud de esta descarga esta dada por los 53 090 MMC/Año (1 685m 3/s) de agua subterránea que se explota a través de la extensa red de pozos.
5.4.3
Cuadro general del balance
La sumatoria de los diferentes componentes del balance se presenta en el cuadro general del balance (Cuadro No. 2 ), el mismo que expresa una variación negativa de reservas de -8.569 MMC/Año (0.272 m3/s).
Cuadro No. 2 - Balance hídrico Reservorio Acuífero Caplina Tacna FORMAS DE INTERCAMBIO HIDROLÓGICO Directo Indirecto Interconex Hidráulica Artificial TOTAL TOTAL
INGRESOS (I) MMC/año
EGRESOS (E) MMC/año
VARIACIÓN DE RESERVAS ( W) MMC/año
29.641 14.880 44.521 1.413 m3/s
53.090 53.090 1.685 m3/s
+ 29.641 + 14.880 - 53.090
-8.569 - 0.272 m3/s
F.V.F. (1998). VI. LA PIEZOMETRÍA Los últimos estudios realizados (5 y 6) señalan descensos generalizados de la piezometría que van desde 0,08 m/año (Sector Magollo) hasta 0,335 m/año (Sector Asentamientos). A través del p resente trabajo se realizó en Enero de 1998 el control piezométrico en la red de pozos de observación establecida, cuyos resultados se presentan en el Anexo 2. Por otro lado, se efectúo la verificación de los descensos del nivel dinámico en un 70% de los po zos de la Yarada-Hospicio ( Anexo 3), notándose que existen pozos cuyo nivel dinámico ha descendido entre 10 y 20 m. en un período de 20 años; sin embargo en la mayoría de los pozos los descensos son más lentos, ubicándose entre 2 y 8 m. en 15 años. La figura 6 , señalan la evolución general de la piezometría en los últimos 20 años. Las áreas de r ojo se encuentran a nivel del mar o por debajo del mar, lo cual está indicando la susceptibilidad a la intrusión marina, como se verá en el siguiente capítulo.
VII. VERIFICACIÓN DEL FENÓMENO DE INTRUSIÓN MARINA. 7.1
Verificación a través de las cartas piezométricas
En los últimos estudios realizados (5 y 6) se reconoce el peligro de intrusión marina en las áreas cercana al litoral (La Yarada y Los Palos). E n el presente informe, utilizando la información de dichos estudios, se presenta la evolución de este fenómeno a través del tiempo; en tal sentido se ha coloreado de rojo a las áreas que tienen nivel piezométrico, cero o menos de cero con respecto al nivel del mar y luego se ha obtenido la extensión involucrada en ha., alcanzándose lo siguientes resultados ( Cuadro No. 3)
Cuadro No. 3 - Superficies de acuíferos bajo la influencia del mar a corto plazo Año
Altura Piezométrica (m)
1976 1980 1985 1996
h 0 h 0 h 0 h 0
Superficie ha. 300 400 875 2 170
Asimismo, se ha coloreado de marrón las áreas comprendidas entre 0 y 1 m sobre el nivel del mar, obteniéndose los siguientes resultados ( Cuadro No. 4 )
Cuadro No. 4 - Superficies de acuífero bajo la influencia del mar a mediano plazo Año
Altura Piezométrica (m)
Superficie ha.
1976 1980 1985 1988 1996
1>h>0 1>h>0 1>h>0 1>h>0 1>h>0
1,300 1,300 1,850 1,750 1,350
Finalmente, se efectuó el cálculo de las superficies que tienen nivel piezométrico entre cero y bajo cero, cuando el acuífero está sometido a bombeo, obteniéndose una superficie aproximada de 10 000 ha. En términos generales, puede señalarse que, teniendo en cuenta que el acuífero de Caplina se encuentra sometido al bombeo en un 75% del tiempo, es la situación del nivel piezométrico bajo bombeo la que predomina, ya que en realidad nunca se presenta la situación de reposo hasta recuperar el nivel estático; en tal sentido, según los resultados obtenidos, alrededor de 10 000 Ha. de tierras agrícolas de las Pampas de la Yarada y los Palos se encontrarían en inminente peligro de ser afectadas por el fenómeno de intrusión marina.
7.2
Verificación a través de la calidad físico-química del agua
7.2.1 Verificación a través de la conductividad eléctrica (CE) Con el fin de verificar si el grado d e mineralización de las aguas subterráneas en las áreas cercanas al litoral está aumentando, se ha cartografiado la evolución de la conductividad eléctrica en dichas áreas, ( Figuras 13 a 16) encontrándose los siguientes resultados ( Cuadro No. 5 )
Cuadro No. 5 - Variación de la conductividad eléctrica del agua subterránea en las áreas cercanas al litoral Año
Conductividad Eléctrica (CE) mS/cm a 25° C
1982 1992 1996
CE > 3.2 3.2 > CE > 2.4 CE > 3.6 3.6 > CE > 2.4 CE > 3.6 3.6 > CE > 2.4
Superficie involucrada ha 480 820 750 1 800 1 325 2 025
En términos generales, puede afirmarse que la mineralización de las aguas viene aumentando lentamente, habiéndose producido en sólo 14 años un incremento aproximado de 1 500 ha en la superficie afectada por conductividades eléctricas entre 2,4 y 3,6 mS/cm a 25°C. 7.2.2 Verificación a través del contenido de cloro
Los sectores La Yarada Antigua y Los Palos presentan los mayores contenidos de cloro en el agua subterránea, habiéndose cartografiado 1 775 hectáreas con contenidos de cloro entre 14 y 26 ppm. y 1 275 hectáreas con contenidos de cloro mayores a 26 ppm. ( Figura 17). El análisis de la contaminación marina aplicando la relación de Revelle (9), señala que, en el sector La Yarada los pozos 23-01-01 (6, 36, 38, 39, 48 y 165) y en el sector Los Palos el pozo 137 presentan aguas altamente contaminadas por cloro. En efecto, Revelle en 1941 presentó algunos criterios para conocer el agua de mar infiltrada dentro de los acuíferos de agua dulce; señalando que la relación cloro/bicarbonato + carbonato (2) permite conocer las variaciones relativas al cloro en el agua subterránea ya que el ión -HCO 3 tiende a ser constante. - Cl (meq) R = ------------------------------ HCO3 + =CO3 (meq)
(2)
El cloro es el ion dominante en el agua de mar estando presente generalmente en pequeñas cantidades en el agua subterránea. Asimismo el bicarbonato (-HCO 3) y el carbonato ( =CO3 ) son los iones negativos más abundantes en las aguas subterráneas y están presentes en pequeñas cantidades en el agua de mar. Verificando este comportamiento en las muestras señaladas en los últimos estudios ( 5 y 6), se tiene los siguientes resultados ( Cuadro No. 6); donde los pozos IRHS 165 del sector La Yarada y el IRHS 137 del sector Los Palos, cuya ubicación se presenta en la Figura 17, muestran relaciones cloro/bicarbonato elevadas que indicarían contaminación de origen marino. En cambio en los otros pozos, la relación es menor pero muy superior al promedio señalado por Revelle que es de R = 2,8 (Como referencia se tiene que para el agua de mar la relación de Revelle señala un valor de 200). En todas estas muestras e xiste una contaminación con aguas cargadas de cloro, lo cual sería un indicio de la contaminación por intrusión marina.
Cuadro N° 6 - Relación cloro/bicarbonato + carbonato según relación de Revelle Sector La Yarada - Los Palos
*
POZOS IRHS
-Cl meq/l
-HCO3 meq/l
=CO3 meq/l
Relación de Revelle (R)
23-0 - 0-6 36 39 47 48 165 137* 52* 53*
34.30 26.16 23.25 47.96 38.75 58.13 55.10 30.58 33.42
1.82 1.14 1.25 4.54 1.82 0.00 1.36 3.41 2.95
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.64 0.00 0.00 0.00
18.84 22.94 18.60 10.56 21.29 35.44 40.51 8.96 11.31
Los Palos.
7.2.3 Verificación a través de la prospección geoeléctrica Los cortes geoeléctricos A-A' a 1 Km de la línea de p laya, C-C' a 7,5 Km. de la línea de playa y D - D' a 10 Km de la línea de playa (5 y 6) indican que los ho rizontes H 2 y H3 corresponderían a la zona de interfase marina. El horizonte H 2, presenta resistividades desde 10,4 a 27,3 ohm-m, lo cual indica baja resistividad eléctrica, es decir alta conductividad y como consecuencia alta probabilidad de que se trate de la zona de interfase marina; con potencia variable entre 10 y 100 metros, aumentando en la medida que avanza tierra adentro. El horizonte H3, con resistividad de 1,7 a 8,6 ohm-m, al igual que en el horizonte anterior, se cree que estos valores de resistividad corresponden al sector de interfase marina; potencia de 10 a 200 metros,
presenta un ángulo de aproximadamente de 45° hacia tierra adentro. En síntesis, la investigación geoeléctrica, establece con cierta aproximación la ubicación y avance tierra adentro de la interfase marina. Lo cual significa que no se trataría de lentes contaminados sino de grandes estratos contaminados con agua de mar, ubicados más allá de 50 metros de profundidad y de distribución irregular.
7.3 Verificación del cálculo de reservas La verificación del cálculo de reservas ha estado orientado a observar la distribución de los coeficientes de almacenamiento (S), porque éste parámetro tiene influencia directa sobre la magnitud de las reservas habiéndose preparado una carta ( Figura 18) donde se muestran los coeficientes de almacenamientos del orden de 10-3 (ASCOSESA 1980) que dominan gran parte del área del litoral; por otro lado en la parte central se presenta coeficientes de almacenamiento del orden de 10 -2. En consecuencia no se puede generalizar el valor de S igual a 5 x 10 -2 para todo el acuífero y menos aún para efectuar su cálculo global de reservas, porque resultaría sobre estimado. Por otro lado, no se ha observado una recuperación definitiva de pozos como lo seña lan los estudios mencionados, lo real es que el nivel piezométrico se encuentra en un descenso paulatino, así lo demuestra la piezometría y las cartas de hidroisoipsas, así como también el resultado del balance hídrico con variación de reservas negativas (Cuadro No. 2) , que confirma esta tendencia.
VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 Conclusiones En el presente informe, se ha puesto en evidencia que los cálculos y resultados expuestos en los últimos estudios no confirman la existencia de reservas explotables de 20,50 M MC/Año (650 l/s), como lo señala los estudios recientes 5 y 6; y que más bien, como lo demuestra el balance hídrico, el acuífero de Caplina está presentando continuamente una variación de reservas negativa, lo que mantiene un paulatino descenso de su nivel piezométrico. En cuanto al avance del fenómeno de intrusión marina, puede concluirse que existen todas las condiciones para que este fenómeno se presente ocupando grandes áreas de la franja litoral del acuífero Caplina; sin embargo su avance es lento; en consecuencia la contaminación del agua subterránea por intrusión marina parece ser aún limitada.
8.2 Recomendaciones
Se recomienda mantener la veda sobre el incremento de la explotación de aguas subterráneas en el acuífero de las pampas La Yarada - Hospicio y más bien gestionar su ampliación a todo el acuífero Caplina.
Se recomienda no ampliar la explotación del acuífero del valle Caplina; cualquier explotación adicional localizada en cualquier punto del acuífero, aceleraría a corto, mediano o largo plazo el fenómeno de intrusión marina.
Definir un escenario de control en base a puntos de observación, lo cual permitirá a corto plazo disponer de mayor información para establecer los límites y avances del fenómeno y programar su manejo.
Implementar el sistema de riego a presión, con el fin de evitar pérd idas de agua, y limitar las salinización de las aguas subterráneas por efecto del lavado de los suelos ocasionado
IX. BIBLIOGRAFÍA 1. ASCOSESA, 1980. Estudio hidrogeológico de La Yarada, CORDETACNA, Tacna,. 2.
Bear, J. 1972. Dinamics of fluids in porous media, American Elsevier Publishing Company, inc New York, London, Amsterdam.
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Fried, J. 1975. Ground water pollution, Edit. Elsevier, Amsterdam, Oxford, New York.
4.
Grande, J. 1957. Documentación Técnica sin publicar sobre hidrogeología de las Pampas de Hospicio y La Yarada, Tacna - Perú.
5.
INRENA, 1996. Estudio hidrogeológico de las Pampas de La Yarada y Hospicio (Primer Informe), Lima – Perú.
6.
INRENA, 1997. Estudio hidrogeológico de las Pampas de La Yarada y Hospicio (Segundo Informe), Lima - Perú.
7.
Keith Todd, D. 1973 Hidrología subterránea, Editorial Paraninfo Magallanes 21, Madrid 15.
8.
Manrique, Corpus, 1996. Revisión y Verificación del Estudio Geológico de las Pampas La Yarada Hospicio (Tomo II), Tacna - Perú,.
9.
Revelle, R. 1941. Criteria for recognition of sea water in ground waters trans. Amer. Geophisical Union, Vol. 22, pp. 593-597,
10. Tricart J., Grisbach J.C. y Hirch A.R. 1967. Etude des resources en eau de la Region de Tacna Corporación de Fomento y Desarrollo de Tacna, Tacna - Perú,.
Abreviaciones Conductividad Eléctrica = CE
Milisiemens/centímetro Milimhos/centímetro Miliequivalente gramo por litro Metros cúbicos/segundo Litros/segundo Millones de metros cúbicos por año Nivel estático Inventario de recursos hídricos subterráneos = Kilowat/año Kilowat/hora metros/segundo metros/día
=
mS/cm = mmhos/cm = meq-g/l = m3/s = l/s = MMC/año = NE IRHS = Kw/año = Kw/hora = m/s = m/día
Lista de figuras del nexo 1 Fig. 1. Plano de ubicación del área de estudio. Fig. 2 y 3. Fenómeno de intrusión marina. Fig. 4. Relación de Ghyben-Herzberg entre agua dulce y agua salina. Fig. 5. Mapa de ubicación de pozos. Fig. 6. Hidroisohipsas, año 1976.
Sesión sobre drenajes subterráneos
15
Sesión sobre drenajes subterráneos 16
Sesión sobre drenajes subterráneos
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Sesión sobre drenajes subterráneos 18
Sesión sobre drenajes subterráneos
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ANEXO 2 RED DE CONTROL PIEZOMETRICO ENERO – 1998 IRHS 23-01-01-151 150 177 93 157 71 44 135 194 136 190 94 29 210 79 206 152 225 224 137 169 147 105 133 108 104 226 158 154 155 38 17 166 7 5 58
SECTOR Magollo Magollo Magollo Magollo AS. Nº 5y6 Yarada M. Yarada B. Yarada B. Yarada B. Yarada B. Yarada B. Yarada B. Yarada B. Sta. Rosa Sta. Rosa Sta. Rosa Sta. Rosa Sta. Rosa Sta. Rosa Los Palos Los Palos AS. Nº 2 AS. Nº 3 AS. Nº 4 AS. Nº 4 AS. Nº 4 TACNA VIÑANI MAGOLLO MAGOLLO LOS OLIVOS LOS OLIVOS LOS OLIVOS LOS OLIVOS LOS OLIVOS LOS OLIVOS
PROF. (m) NE 111.825 25.175 37.950 42.070 52.530 39.575 40.675 4.165 7.245 5.460 18.850 41.13 44.28 61.42 2.64 2.32 40.55 19.93 22.66 4.07 9.60 50.515 67.935 78.795 64.045 68.505 47.225 65.980 43.230 19.250 22.225 25.245 36.800 19.110 29.000 31.995
MANRIQUE, PERALTA & VASQUEZ
COTA TERRENO m.s.n.m. 197.25 279.52 279.18
COTA NIVEL FREATICO
78.54 57.39 46.66 6.23 8.35 6.56 23.92 43.97 39.89 68.78 2.75
26.01 17.815 5.985 2.065 1.105 1.10 5.07 2.84 4.39 7.36 0.11
46.59
6.04
6.02 13.53 68.24 89.98 110.24 108.71 95.51
1.95 3.93 17.725 22.045 31.445 44.665 27.005
408.86 382.723 328.512 18.154 23.878 42.966 19.947 34.940 42.421
324.88 339.493 309.262 -4.071 -1.367 6.166 0.837 5.94 10.426
m. 85.425 254.345 241.23
Sesión sobre drenajes subterráneos 20
ANEXO 33 VAR IACION D DE L LOS N NIVELES D DINAMICOS ACUIFERO YARADA – HOSPICIO I R H S
23-01-01 2 3 5 7 8 9 10 11 14 16 18 20 21 22 23 24 25 26 27 30 31 34 35 36 38 41 43 45 46 48 51 54 56 59 62 68 69
PRIMERA MEDICION A O PROFUND(m)
ULTIMA MEDICION A O PROFUND(m)
1981 1983 1979 1979 1979 1980 1981 1981 1981 1979 1981 1979 1979 1981 1979 1979 1979 1980 1979 1979 1980 1980 1980 1981 1979 1979 1981 1979 1980 1979 1979 1979 1981 1981 1980 1974 1974
1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1998 1995 1995 1995 1988 1998 1988 1995 1995 1998 1998 1995 1995 1998 1995 1995 1998 1998 1995 1995 1995 1994 1985 1995 1995 1988 1998
2.75 5.98 32.94 18.50 5.50 7.76 3.00 23.80 27.60 40.23 34.10 38.46 37.73 46.30 40.78 45.50 54.76 43.06 49.96 37.95 30.66 32.46 22.23 19.52 19.70 5.80 10.05 23.83 28.35 13.77 27.70 17.86 48.35 40.80 45.55 54.00* 57.50*
6.20 7.91 35.61 27.63 8.55 8.00 9.78 29.70 33.80 60.385 38.32 47.09 43.89 50.68 44.59 48.24 58.48 57.92 64.55 54.095 41.760 33.50 30.50 27.580 22.80 7.92 11.70 30.47 35.70 14.71 29.27 18.40 56.61 45.50 48.30 68.89 71.00
DESCENSO m.
3.45 1.93 2.67 9.13 3.05 0.24 6.78 5.9 6.2 20.155 4.22 8.63 6.16 4.38 3.81 2.74 3.72 14.86 14.59 16.145 11.100 1.04 8.27 8.06 3.10 2.12 1.65 6.64 7.35 0.94 1.57 0.54 8.26 4.70 2.75 14.89 13.50
Sesión sobre drenajes subterráneos
I R H S
81 88 89 91 92 94 96 100 101 102 103 105 106 107 108 112 115 117 120 121 122 126 127 128 129 130 132 133 140 143 145 162 165 166 172 215 216
21
PRIMERA MEDICION A O PROFUND(m)
ULTIMA MEDICION A O PROFUND(m)
1982 1974 1974 1979 1979 1979 1979 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1974 1980 1982 1974 1982 1980 1980 1980 1974 1984 1980 1982 1981 1988 1981 1986 1983 1983 1983
1995 1995 1998 1988 1998 1995 1995 1998 1995 1998 1998 1995 1998 1998 1998 1995 1986 1985 1987 1988 1987 1988 1988 1985 1987 1987 1998 1995 1986 1986 1998 1995 1995 1998 1995 1998 1995
24.74 69.00* 66.00* 15.31 6.11 42.33 45.58 59.00 96.00* 76.00* 62.00* 61.00* 86.00* 81.00* 102.00* 86.00* 71.00* 80.00* 72.00* 80.22 80.10 80.00* 69.92 74.88 63.38 59.93 60.00* 87.62 55.63 4.80 3.86 26.080 3.950 46.690 18.780 3.180 13.170
* Pruebas hidrodinámicas correspondientes año 1974.
27.89 83.82 86.00 16.00 9.80 46.78 53.70 71.99 97.10 85.26 71.985 68.97 93.295 102.355 87.55 90.32 75.07 87.84 81.15 92.94 90.55 84.35 79.06 82.90 73.00 71.20 64.95 90.500 67.350 5.050 8.400 31.830 13.80 54.095 22.360 8.180 14.97
DESCENSO m.
3.15 14.82 20.00 0.69 3.69 4.48 8.12 12.99 1.100 9.260 9.985 7.970 7.295 21.355 14.450 4.32 4.07 7.84 9.15 12.72 10.45 4.35 9.14 8.02 9.62 11.27 4.095 2.88 11.72 0.25 4.54 5.75 9.85 7.405 3.580 5.000 1.800
Sesión sobre drenajes subterráneos 22
Sesión sobre drenajes subterráneos
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