Proyecto Rio Chili - Geologia

PROYECTO HIDROELÉCTRICO DEL RÍO CHILÍ ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO BÁSICO

JUNIO DE 2013


TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 4 1

LOCALIZACIÓN LOCALIZACIÓN ...................................................................................................... 5

2

DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA GEOLÓGICA -ESTRATIGRÁFICA -ESTRATIGRÁFICA ................................................ 8

2.1 2.2

NÉISES Y ANFIBOLITAS ANFIBOLITAS DE TIERRADENTRO TIERRADENTRO (PCAn) ........................................ 8 BATOLITO DE IBAGUÉ (Jgdi) ................................................................................ 8

3

ESTUDIO GEOLÓGICO-ESTRUC GEOLÓGICO-ESTRUCTURAL TURAL ............................................................ 11

3.1 4

METODOLOGÍA METODOLOGÍA DE TRABAJO ............................................................................ 11 CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO A NIVEL DE LOS TÚNELES.......................... 26

5

EVALUACIÓN EVALUACIÓN DE LA PERMEABILIDAD .............................................................. 27

6

CAUDALES CAUDALES DE INFILTRACIÓN ........................................................................... 29

7

CONCLUSIONES CONCLUSIONES ................................................................................................. 30

8

REFERENCIAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 32

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Río Chilí.

Dimensiones Dimensiones de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. ............. 7 Permeabilidad de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. ......... 28 Caudal esperado de infiltración de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del 29

LISTADO DE FIGURAS

Figura 1. Figura 2. Figura 3.

Localización Localización del área del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí ..................... 6 Mapa geológico en el área del proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. .......... 10 Perfil geológico de la conducción del proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. 10

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Figura 4. Modelo de Moody & Hill, modificado por Badgley, Peter, 1959. Se aprecia el fallamiento de primer orden y las diversas direcciones de las de segundo y tercer orden.13 Figura 5. Geología regional del departamento del Tolima. Se aprecia una falla regional muy importante. De acuerdo con su dirección e importancia regional se considera una falla de primer orden. ....................................................................................................... 14 Figura 6. Relación entre la falla de primer orden del departamento del Tolima con una conjugada conjugada de primer orden del modelo de la Figura 4. .................................................... 15 Figura 7. Imagen del sector occidental del proyecto con el análisis geotécnicoestructural adelantado. .................................................................................................... 16 Figura 8. Imagen del sector central del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado. 16 Figura 9. Imagen del sector occidental del proyecto con el análisis geotécnicoestructural adelantado. .................................................................................................... 17 Figura 10. Imagen del sector oriental del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado. 17 Figura 11. Imagen del sector oriental del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado. 18 Figura 12. Imagen del sector oriental del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado. 18 Figura 13. Imagen 1 de un mosaico de gran parte del área del proyecto con el análisis geotécnico-estructura geotécnico-estructurall adelantado. adelantado. .................................................................................. 19 Figura 14. Imagen 2 de un mosaico de gran parte del área del proyecto con el análisis geotécnico-estructura geotécnico-estructurall adelantado. adelantado. .................................................................................. 19 Figura 15. Imagen 3 de un mosaico de la parte oriental del área del proyecto con el análisis geotécnico-estructural geotécnico-estructural adelantado. adelantado. ..................................................................... 20 Figura 16. Imagen 4 de un mosaico de la totalidad del área del proyecto con el análisis geotécnico-estructura geotécnico-estructurall adelantado. adelantado. .................................................................................. 20 Figura 17. Relación entre la topografía general del área del proyecto y el mapa topográfico utilizado en el estudio para adelantar el análisis global de tendencias estructurales. estructurales. ................................................................................................................... 21 Figura 18. Tendencias estructurales dominantes encontradas en el área del proyecto. 22 Figura 19. Facetas triangulares (señaladas) de falla tectónica de segundo orden que controla gran parte del cauce de la quebrada más importante del área de estudio cuyo cauce tiene una dirección aproximada N 60° E (imagen tomada de Google Earth). ........ 24 Figura 20. Parte del cauce del río Chilí, localización aproximada de los túneles de conducción y descarga y, parte del cauce de la quebrada N 60° E principal del área de estudio (imagen tomada de Google Earth). ...................................................................... 24 Figura 21. La morfología del área de estudio, como se aprecia en esta imagen, presenta un control estructural como el encontrado en el estudio adelantado (imagen tomada de Google Earth). ................................................................................................ 25

3


INTRODUCCIÓN

Por solicitud de Generadora Unión S.A.S, PI ÉPSILON, Proyectos de Ingeniería Especializada S.A.S, llevó a cabo un estudio geológico básico que permitiera conocer la geología estructural de la zona mediante un modelo tectónico-estructural, de tal forma que se pudieran identificar movimientos en masa y lineamientos morfológicos asociados a fallas tectónicas de segundo y tercer orden. Con base en el levantamiento topográfico realizado mediante el sistema láser aerotransportado, Lidar, ejecutado por la empresa Terra Remote Sensing Ltda, se obtuvo el modelo digital del terreno y de superficie del área en estudio, a escala 1:1000, y conociendo la geología de la zona, las estructuras presentes y aplicando una metodología semicuantitativa se obtuvieron los insumos básicos para el cálculo de las aguas de infiltración hacia los túneles de conducción, acceso a la casa de máquinas, ventana y descarga del Proyecto Hidroeléctrico del río Chilí, con el objetivo de tener en cuenta la magnitud de estas infiltraciones durante la etapa de construcción del proyecto. De la misma manera, se consideró la hidrografía del sector, la cual permitió obtener datos tales como las cabezas de presión. Para el conocimiento de las estructuras del sector, se hizo el inventario de todos los componentes del sistema de drenaje, para el cual se hizo su clasificación siguiendo el modelo de Moody y Hill 1956, modificado por Badgley 1959. Luego de establecer la clasificación para las estructuras del sector, se identificaron las estructuras que cruzan el túnel con los menores techos, y a partir de ellas se hicieron los estimativos de los caudales de infiltración.

4


1

LOCALIZACIÓN

El Proyecto Hidroeléctrico del río Chilí está localizado en la cuenca del río Chilí, en el municipio de Roncesvalles (Tolima), al norte de la cabecera municipal, en límites con el municipio de Rovira (Ver Figura 1). El proyecto se desarrollará sobre la margen derecha del río Chilí, con la captación localizada en la vereda Santa Elena. Las conducciones serán en túnel: un túnel de presión de 5.048 m de longitud y un túnel de descarga de 3.200 m. La descarga se realizará al mismo río, antes de la desembocadura de la quebrada La Marranera. El túnel de acceso a la caverna de la Casa de Máquinas será de unos 1.980 m de longitud.

5


Figura 1.

Localización del área del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí

6


En la Tabla 1 se presentan la geometría general para cada uno de los túneles que constituyen el proyecto, así como las formaciones geológicas que atraviesan, bien sea batolito de Ibagué o néis. Tabla 1.

Dimensiones de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí.

TÚNEL

DIÁMETRO (m)

Conducción

3,0

Acceso

6,8

DIÁMETRO

LONGITUD

EQUIVALENTE (m)

TOTAL (m)

3,11

5048,00

7,05

1980,00

Ventana

3,0

3,20

710,00

Descarga

3,0

3,20

3200,00

FORMACIÓN

LONGITUD POR FORMACIÓN (m)

Batol ito I bagué

2333, 95

Néis

2714,05

Néis

1056,85

Batol ito Ibagué

923,15

Néis

710,00

Néis

1167,6

Batol ito I bagué

2032, 40

7


2

DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA -ESTRATIGRÁFICA

Para la descripción geológica se consultaron los mapas del Instituto Colombiano de Geología y Minería – Ingeominas, 1985; en escala 1:100.000, correspondiente a la plancha 262_Génova, en la cual se identifican las dos unidades litológicas que se describen a continuación, en orden cronológico.

2.1 NÉISES Y ANFIBOLITAS DE TIERRADENTRO (PCAn) Esta denominación fue utilizada por Vesga, C. J. & Barrero, D. (1978), para describir néises y anfibolitas en el norte del departamento del Tolima. Núñez & Murillo (1982); extendieron el nombre a rocas similares que afloran en las planchas 244 y 263; particularmente en esta última afloran como xenolitos y “techos pendientes”, dentro del

Batolito de Ibagué. Los cuerpos más extensos se presentan en la región NW del área. La unidad está constituida principalmente por néises anfibólicos, anfibolitas y néises cuarzo feldespáticos y biotíticos, así como cuarcitas y mármoles ocasionales. Son comunes las zonas migmatíticas, cerca del contacto con el Batolito de Ibagué. Las anfibolitas y néises máficos están conformados por plagioclasa y hornblenda, con un contenido que se acerca al 90%. Los néises félsicos tienen como minerales esenciales cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, en porcentajes variables, y biotita, que alcanza entre 15 y 20% en las variedades micáceas. Las cuarcitas y cuarcitas biotíticas son comunes en la carretera Los Guayabos – Roncesvalles, entre las quebradas San Francisco y San Pablo. El metamorfismo es de baja presión y facies anfibolita. Por comparaciones regionales, se considera esta unidad de edad precámbrica. Esta edad se apoya, además, en una datación radiométrica de una anfibolita, cerca de Armero (Tolima), que dio una cifra de 1.360 m. a. (Vesga y Barrero, 1978).

2.2 BATOLITO DE IBAGUÉ (Jgdi) En la Plancha 244, Mosquera, et al. (1982) cartografiaron un cuerpo ígneo intrusivo, que Nelson (1959) había denominado Batolito de Ibagué; este Plutón se extiende hacia el sur, aflorando en algo más del 50% de la Plancha. Del análisis modal de varias muestras del intrusivo en el área podemos obtener como composición promedio cuarzo 21%, plagioclasa 56%, feldespato potásico 11,2%, hornblenda 4,6% y biotita 6,7%, lo que da una composición de granodiorita biotítico 8


hornbléndica, de acuerdo con la clasificación de Streckeisen, 1974. Son comunes las variaciones a tonalita, cuarzodiorita y aplita. Frecuentemente se presentan autolitos o gabarros, sin orientación preferencial; diques porfiríticos y afaníticos de dacita – andesita y diques, venas y venillas cuarzo – feldespáticas son abundantes; estas últimas manifestaciones podrían considerarse, quizás, como fases tardías de la intrusión. En algunos sectores, especialmente hacia los contactos, se presenta orientación en los máficos. Por el oeste, el batolito continúa en la Plancha 262; en el este, tiene contactos intrusivos con rocas jura – triásicas de las formaciones Luisa, Payandé y Saldaña; algunas veces el contacto es tectónico con estas mismas unidades. Con sedimentitas del Cenozoico muestra contactos tectónicos y discordantes. Con rocas de la Formación Anabá tiene contactos intrusivos, igual que con metamorfitas y precámbricas. La edad del batolito, por relaciones estratigráficas, ha sido considerada post – triásica. Las dataciones radiométricas, aportadas por Vesga y Barrero (1978), indican edad jurásica superior. No se descarta que algunas variaciones, texturales y composicionales, cartografiadas como el Batolito de Ibagué, puedan representar eventos ígneos diferentes. En la Figura 2 se presenta el mapa en planta y en la Figura 3 el perfil, donde se observan las formaciones geológicas ya descritas (PCAn y Jgdi), con la implantación del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. De éste se destaca que el túnel de descarga, el 47% del túnel de conducción y el 45% del túnel de acceso a casa de máquinas están en la formación PCAn y el 53% del túnel de conducción y el 55% del túnel de acceso a la casa de máquinas están en la formación Jgdi.

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Figura 2.

Figura 3.

Mapa geológico en el área del proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí.

Perfil geológico de la conducción del proyecto Hidroeléctrico del Río Chil í.

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3

ESTUDIO GEOLÓGICO-ESTRUCTURAL

La empresa Terra Remote Sensing Ltda., contratada por Generadora Unión, adelantó la topografía mediante sistema láser aerotransportado, Lidar, el cual consistió en la colección de imágenes y puntos representativos de la superficie mediante un sistema de sensores adosados a una plataforma aérea (Helicóptero Bell 206). El levantamiento láser aerotranspotado Lidar entregó un modelo digital del terreno y de superficie sobre el área de la zona en estudio y la generación de datos se hizo a una escala de detalle 1:1000, considerando una altura adecuada para la obtención de una densidad de puntos láser por metro cuadrado, lo mismo que la toma durante el vuelo de imágenes digitales, color verdadero RGB de 15 cm (tamaño de píxel), distribuidas en bloques de 1 km x 1 km. El modelo digital de terreno resultante se encuentra con una precisión vertical inferior a los 25 cm y en horizontal inferior a los 15 cm (Anexo 1). De lo anterior se obtuvieron los siguientes productos: imágenes Lidar, modelo digital de superficie, modelo digital del terreno y la nube de puntos levantadas con la Lidar, planimetría, referidos a Magna Sirgas – Bogotá, los cuales fueron el punto de partida para el estudio geológico-estructural (Terra Remote Sensing Ltda, 2013). El objetivo de este estudio es presentar un modelo tectónico-estructural del área de 21.08 km2 del proyecto levantada y procesada finalmente, con base en un mapa topográfico de muy rigurosa precisión; además, adelantar una revisión geotécnica de movimientos en masa que se pueden observar en dicho mapa topográfico (Figura 2). La componente litológica no se estudió pues será parte de una investigación posterior; sin embargo, se conoce, con base en los estudios anteriores, que en el área se presentan dos tipos de rocas: secuencias metasedimentarias y una intrusión plutónica (roca ígnea). Para adelantar el estudio se utilizó un conjunto de convenciones necesarias para la representación gráfica de los elementos geotécnicos y estructurales encontrados; además, algunas de éstas sirvieron como control del estudio y como guía para estudios posteriores.

3.1 METODOLOGÍA DE TRABAJO Para el análisis de la información se utilizó el modelo propuesto por Moody & Hill, modificado por Badgley Peter, 1959, con base en la topografía láser autotransportada.

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Las fallas tectónicas de primer orden (Figura 4) tienen mucha relevancia regional, como es el caso de las fallas Romeral, Santa Marta-Bucaramanga y la mostrada en la Figura 5 del departamento del Tolima, entre muchas otras. En la zona de estudio no se presentan fallas con relevancia regional. La única falla tectónica con importancia local es la que controla gran parte del cauce de la quebrada con dirección promedio N60°E (Figura 6, de color negro en la roseta de direcciones de lineamientos morfológicos), paralela a la falla Cucuana (Figura 5). Si se ajusta una de las conjugadas de primer orden del modelo de Moody & Hill con la falla regional del departamento del Tolima, se observa que la más importante de la zona de estudio se ajusta a una falla de segundo orden, como se aprecia en la Figura 6, tal como se puede clasificar perfectamente la falla Cucuana, paralela a la analizada. Todas las demás fallas que se pueden asociar a lineamientos morfológicos son fallas tectónicas menores o de tercer orden. Todo lo anterior considerando que el sistema de fallas observado es debido a un mismo río evento tectónico; en el caso que el sistema de fallas se deba a varios eventos tectónicos la situación de importancia del fallamiento es igual al considerado, aunque no se pueda aplicar estrictamente el modelo.

12


Figura 4.

Modelo de Moody & Hill, modificado por Badgley, Peter, 1959. Se aprecia el fallamiento de primer orden y las diversas direcciones de las de segundo y tercer orden.

13


Figura 5. Geología regional del departamento del Tolima. Se aprecia una falla regional muy importante. De acuerdo con su dirección e im portancia regional se considera una falla de primer orden.

14


Figura 6.

Relación entre la falla de primer orden del departamento del Tolima con una conjugada de primer orden del modelo de la Figura 4.

Las Figura 7 a 17 corresponden a imágenes del estudio geológico-estructural adelantado. El análisis permitió una cobertura total del área de estudio y se lograron identificar los elementos estructurales dominantes del área, como son lineamientos morfológicos, que pueden corresponder a fallas tectónicas de segundo y tercer orden, las cuales tienen como “zona de falla” corredores de poca anchura (conclusión que con estudios

posteriores se podrá precisar).

15


Figura 7.

Figura 8.

Imagen del sector occidental del pro yecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado.

Imagen del sector central del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado.

16


Figura 9.

Figura 10.

Imagen del sector occidental del pro yecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado.

Imagen del sector oriental del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado.

17


Figura 11.


Figura 12.


18


Figura 13.

Imagen 1 de un mosaico de gran parte del área del proyecto con el análisis geotécnicoestructural adelantado.

Figura 14.

Imagen 2 de un mosaico de gran parte del área del proyecto con el análisis geotécnicoestructural adelantado.

19


Figura 15.

Figura 16.

Imagen 3 de un mosaico de la parte oriental del área del proyecto con el análisis geotécnico-estructural adelantado.

Imagen 4 de un mosaico de la totalidad del área del proyecto con el análisis geotécnicoestructural adelantado.

20


Para adelantar el análisis de tendencias estructural se hizo uso del manejo de la información tanto estereográfica como de superposición de imágenes. Las Figura 17 y Figura 18 corresponden al procedimiento empleado. Figura 17.

Relación entre la topografía general del área del proyecto y el mapa topográfico utilizado en el estudio para adelantar el análisis global de tendencias estructurales.

21


Figura 18.

Tendencias estructurales dominantes encontradas en el área del proyecto.

Las tendencias estructurales encontradas son las siguientes:

1. N 45° W 2. N 05° E 3. N 38° E 4. N 72° W 5. N 12° W y N 28° W

22


Como la dirección general de los túneles principales es N60ºE, la mayoría de las tendencias estructurales son de “paso rápido” o sea transversales a los túneles, situación muy favorable para el proyecto. Existe una tendencia morfológica paralela al túnel de conducción pero no fue posible asociarla a alguna falla de tercer orden. De acuerdo con las tendencias encontradas y, con los estudios posteriores que se podrían adelantar, puede dársele una orientación geotécnicamente adecuada a la casa de máquinas del proyecto. En el Anexo 2 se presenta la geología estructural de la zona en estudio, el cual lo mostrado desde la Figura 7 hasta la Figura 17. De la Figura 19 hasta la Figura 21, las imágenes fueron tomadas de Google Earth y han sido de mucho interés ya que confirman gran parte de lo encontrado, a nivel estructural, en el presente estudio. La quebrada principal del área, cuyo cauce tiene una dirección general aproximada N60°E parece estar controlada por una falla tectónica de segundo orden pues se observan múltiples facetas triangulares de falla. El resto de los lineamientos pueden asociarse a fallas de tercer orden pero ello sólo se logrará determinar con estudios posteriores. Es de resaltar que en el área de estudio no se presentan fallas de primer orden que son las que pueden presentar “zonas de falla”

importantes por la anchura del corredor de roca fracturada asociada. Las fallas de tercer orden que podrían cruzar los túneles lo harían de manera casi perpendicular, situación muy favorable para el proyecto. Ni fallas de primer orden o de segundo afectan los corredores de las obras civiles proyectadas.

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Figura 19. Facetas triangulares (señaladas) de falla tectónica de segundo orden que controla gran parte del cauce de la quebrada más importante del área de estudio cu yo cauce tiene una dirección aproximada N 60° E (imagen tomada de Google Earth).

Figura 20. Parte del cauce del río Chilí, localización aproximada de los túneles de conducción y descarga y, parte del cauce de la quebrada N 60° E principal del área de estudio (imagen tomada de Google Earth).

24


Figura 21. La morfología del área de estudio, como se aprecia en esta imagen, presenta un control estructural como el encontrado en el estudio adelantado (imagen tomada de Google Earth).

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4

CALIDAD DEL MACIZO ROCOSO A NIVEL DE LOS TÚNELES

Con base en la información geológica, geológico-estructural e hidrográfica de la zona en estudio, se hizo una sectorización de los túneles de conducción, acceso a la casa de máquinas, ventana de construcción y túnel de descarga. A partir del estudio geológicoestructural presentado en el numeral 3 del presente informe, se identificaron las estructuras geológicas que cruzan el túnel. Se examinaron los techos en los sitios críticos, ya que en éstos la cobertura del túnel puede ser un factor determinante en el grado de meteorización de la roca y en consecuencia en la calidad del macizo, la cual se evaluó en forma muy preliminar, haciendo las suposiciones sobre la alteración de las estructuras geológicas del sector. Para la evaluación de la calidad del macizo rocoso se consideró pertinente utilizar las siguientes ecuaciones (Karzulovic, 2006): Ecuación 1.

Ecuación 2.

    

    

´

Ecuación 3.

Ecuación 4.

Ecuación 5.

´

 

 

 





 

 

Donde: GSI: Índice de resistencia geológica. RQD: Índice de calidad de la roca de Deere. Jn: Número de sistemas de fisuras. Jr: Número de la rugosidad de las fisuras. Ja: Número de la alteración de las fisuras.

26


5

EVALUACIÓN DE LA PERMEABILIDAD

Mediante la aplicación de la metodología de Nicholas Barton, en Barton, 2008, se obtuvo el QH2O teniendo en cuenta el valor de la compresión inconfinada, que tiene disponible en el programa RocLab (2002 Rocscience Inc). Como paso siguiente se obtuvo la permeabilidad mediante las Ecuación 6 y 7 que se muestran a continuación. Estos valores corresponden a zonas del túnel donde, por sus techos, se espera un grado de meteorización entre III y IV, según la clasificación de Dearman, 1974, y Dearman W. R., y otros, 1989.

 

Ecuación 6. K

Ecuación 7.

          



(m/s)

 ⁄

Donde: QH2O: Indicador derivado de la clasificación de macizos rocosos. Jw: Factor de reducción por la presencia de agua. SRF: Condiciones tensionales de la roca. JCS: Resistencia a la compresión simple de las paredes de la discontinuidad. K: Permeabilidad del macizo rocoso. D: Altura entre el perfil del terreno y el eje del túnel. Tal como se describe en la Tabla 2, los resultados de la permeabilidad para el túnel de conducción oscilan entre 1,1x10 -6 m/s y 5,1x10 -8 m/s para el batolito de Ibagué, y de 3,2x10-7 m/s para el néis. La permeabilidad para el túnel de acceso a la casa de máquinas varía entre 7,8x10 -7 m/s y 7,9x10-8 m/s, variable de acuerdo con el techo vertical. La ventana de construcción presenta un valor de permeabilidad de 2,2x10 -7 m/s, y, finalmente en el túnel de descarga se obtiene para el néis un valor de 7,8x10 -7 m/s y para el batolito de Ibagué la permeabilidad fluctúa entre 4,7x10 -7 m/s y 7,9x10-8 m/s.

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Tabla 2. TÚNEL

Conducción

Permeabilidad de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. FORMACIÓN GEOLÓGICA

QH2O

K (m/s)

0,144

1,1E-06

1,195

5,1E-08

0,311

3,2E-07

0,047

7,8E-07

0,686

7,9E-08

Néis

0,447

2,2E-07

Néis

0,047

7,8E-07

0,686

7,9E-08

0,658

4,7E-07

Batolito Ibagué Néis

Acceso Ventana

Descarga

Batolito de Ibagué

Batolito Ibagué

Teniendo en cuenta los resultados mostrados en la Tabla 2, se puede decir que, para todos los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí, el batolito de Ibagué presenta valores de permeabilidad levemente mayores a los del néis.

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6

CAUDALES DE INFILTRACIÓN

Mediante las relaciones propuestas por Fernández, (1994), se obtuvo el caudal de infiltración para los túneles del proyecto. De acuerdo con estos estimativos, este caudal asciende a 54,95 l/s ( ≈ 55 l/s), tal como se presenta en la Tabla 3. Se tienen datos de un proyecto cercano, en el cual se llegaron a registrar caudales hasta de 40 l/s, correspondiente a una permeabilidad de 1,6x10 -2 cm/s, en una zona con techos de 200 m, roca muy fracturada pero con muy poca meteorización. La Ecuación 8 permite conocer las infiltraciones por unidad de longitud de túnel.

 u

q

Ecuación 8.

 

  

Donde: qu: Infiltraciones por unidad de longitud de túnel. ho: Altura desde el nivel freático hasta el eje del túnel. a: Radio del túnel. Tabla 3.

Caudal esperado de infiltración de los túneles del Proyecto Hidroeléctrico del Río Chilí. TÚNEL Conducción

FORMACIÓN GEOLÓGICA

qu (l/s)

Batolito Ibagué

-9,90 -0,76

Néis

-3,71

Subtotal

Acceso

-14,36

Batolito de Ibagué Subtotal

Ventana

-18,54

Néis Subtotal

Batolito Ibagué Subtotal

TOTAL

-2,59 -2,59

Néis Descarga

-17,11 -1,42

-15,11 -1,25 -3,11 -19,47

-54,95

29


7

CONCLUSIONES

De acuerdo con la evaluación de geología estructural en la zona de estudio, no se presentan fallas tectónicas de primer orden, es decir de importancia regional; la falla con alguna importancia local es la que controla gran parte del cauce de la quebrada con dirección promedio N60ºE paralela a la falla Cucuana, situada al sur de la investigada, la cual es de segundo orden. El resto de las fallas que se asocian a lineamientos morfológicos son de tercer orden, siempre y cuando todo el fallamiento esté asociado a un mismo evento tectónico; si corresponden a varios eventos tectónicos la importancia de las fallas es igual al explicado aunque no se pueda aplicar el modelo de Moody & Hill. Los caudales de infiltración que se presentarían durante la construcción de los túneles que conforman el proyecto hidroeléctrico del río Chilí, fueron estimados con la metodología propuesta por Fernández (1984), la cual considera la calidad del macizo rocoso, la compresión simple del material y la geometría de los túneles. La metodología empleada se basa en la descripción de las estructuras geológicas, de la cual no se tiene un buen nivel de detalle en el momento, aunque lo que se conoce de estas estructuras permite determinar el valor de la permeabilidad y, por consiguiente, los caudales de infiltración en los diferentes túneles del proyecto. Los resultados de la aplicación de esta metodología, indican que durante la construcción de los túneles del proyecto hidroeléctrico del río Chilí se espera un caudal total de infiltración de 55 l/s. Como parámetro de referencia se tiene la información de la Central Hidroeléctrica del Río Amoyá, la cual está localizada sobre el Batolito de Ibagué. En esta central, que se encuentra en operación, se midieron caudales de infiltración hasta de 49 l/s, en forma puntual en el túnel de conducción, coincidente con techos bajos. Debe tenerse en cuenta que la determinación del nivel de infiltraciones que se puede presentar durante la construcción de los túneles es un problema bastante complejo, que involucra gran cantidad de variables difíciles de evaluar y precisar con cierto nivel de certeza, como es el caso de las condiciones del macizo rocoso, de cuyo grado de fracturación y meteorización depende en gran medida el flujo de agua en su interior.

30


La metodología aplicada en el presente informe es aproximada y permite obtener un orden de magnitud de las infiltraciones que se pueden esperar durante la construcción de los túneles, pero es conveniente aclarar que las infiltraciones reales pueden fluctuar entre un 20 % y un 30 % alrededor del valor reportado.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Badgley P. C., “Structural methods and a series of problems for the exploration geologist, for structural geology students”, Harper brothers, Publishers, New York, 1959. Cediel, F., Mojica, J. & Macia, C., 1980. Definición estratégica del Triásico en Colombia. Formaciones Luisa, Payandé y Saldaña. s.l.:Newsl. Stratigraphy (Hannover), 9 (12): 73104. Cediel, F., Ujueta, G. & Caceres, C., n.d. Memoria mapa geológico de Colombia. Bogotá: 22 p: GEOTEC Ltda. Dearman W. R., S. V. & Shibakova, 1989. The tropical environment, in Engineering Geology of the earth. Moscow..s.l.:s.n.: Nauka Publishers. Dearman, W. R. & S., V., n.d. s.l.:s.n. Fernández, G., 1994. Behavior of pressure tunnels and guidelines for liner design. Journal of Geotechnical Engineering..

Geyer, 1973. s.l.:s.n. Ingeominas, 1985. Geología de la plancha 262 (Génova), escala:1:100.000. s.l.:s.n. Karzulovic, A., 2006. Métodos de calificación geotécnica de macizos rocosos. s.l.:s.n. Muñoz, J. & Vargas, H., n.d. Petrología de las anfibolitas y neises precámbricas, presentes entre los ríos Ambeima y Mendarco, Tolima.. 1981: Tesis de grado. Univ. Nal. (Bogotá): 128p.. Murillo, A. e. a., 1982. Mapa geológico preliminar de la Plancha 282-Rioblanco. INGEOMINAS (Bogotá). Esc. 1:100.000. s.l.:s.n. Nelson, H., 1959. Contribution to the geology of the Central and Western Cordilleras in the sector between Ibagué and Cali. Leidse Geol. Mededeleing (Leiden), 22: 1-75. s.l.:s.n.

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Núñez, A. & Murillo, A., 1982. Geología y prospección geoquímica de las planchas 244 Ibagué y 263 - Ortega (Tolima) , Regional Ibagué: Ingeominas. Streckeisen, A., 1974. Classification an nomenclature of plutonic rocks. Geologie Rudschau (Stuttgart),. s.l.:s.n. Streckeisen, A., 1979. Classification and nomenclature of plutonic rocks. Geol. Rundschau (Stuttgart), 63 (2): 773-786. s.l.:s.n. Terra Remote Sensing Ltda, 2013. Topografía láser aerotransportada, Valparaíso: s.n. Vélez Otálvaro, M. V., 2004. Hidráulica de aguas subterráneas. Facultad de Minas. s.l.:Tercera edición, pág.84. Vesga, C. J. & Barrero, D.,, 1978. Edades K/Ar en rocas ígneas y metamórficas de la Cordillera Central de Colombia y su implicación geológica. Resúmenes II Congreso Colombiano de Geología.. Bogotá: s.n.

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ANEXO 1

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Proyecto Rio Chili - Geologia

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