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1 Tenjo-Cundinamarca
1 Tenjo-Cundinamarca
1 Tenjo-Cundinamarca
Ciencia Unisalle
1-1-2016
Citación recomendada
Gamba Valenzuela, L. M., & Salazar Rodríguez, K. L. (2016). Valoración hidrogeológica de la unidad
acuífera que abastece el pozo Chitasugá 1 ubicado en el municipio de Tenjo Cundinamarca. Retrieved
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VALORACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LA UNIDAD
ACUÍFERA QUE ABASTECE EL POZO CHITASUGÁ 1
UBICADO EN EL MUNICIPIO DE TENJO CUNDINAMARCA.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ, D.C 2016
VALORACIÓN HIDROGEOLÓGICA DE LA UNIDAD
ACUÍFERA QUE ABASTECE EL POZO CHITASUGÁ 1
UBICADO EN EL MUNICIPIO DE TENJO CUNDINAMARCA.
Director
Camilo Andrés Vargas Terranova.MSc
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTÁ, D.C 2016
Nota de aceptación:
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
______________________________
Firma del director
______________________________
Firma del jurado
______________________________
Firma del jurado
Este trabajo de grado está dedicado a Dios, ya que gracias a él he logrado concluir mi carrera y a
mi familia que siempre estuvieron a mi lado brindándome su apoyo y sus consejos para hacer de
mí una mejor persona.
Lina M Gamba V
Katherin L Salazar R
AGRADECIMIENTOS
A nuestros compañeros David Ferrer, Miguel Novoa y Víctor Fandiño por su cooperación
en el desarrollo del sondeo eléctrico vertical.
Glosario
Acuífero: Es una formación geológica, formada por una o más capas de rocas de diferentes
materiales (gravas, arenas, calizas etc.), capaz de almacenar y transmitir agua en cantidades
importantes. Se caracteriza, por poseer una permeabilidad significativa y una extensión y espesor
considerables. (Sistema español de informaciòn sobre el agua , s.f)
Agua subterránea: Es el agua contenida en el subsuelo que puede o no tener conexión con la
superficie del suelo, su distribución en el suelo o subsuelo depende básicamente de las condiciones
climatológicas, las características físicas, uso y cobertura del suelo de la zona de influencia, estas
a su vez condicionan el balance hídrico que corresponde al movimiento del agua, que se estructura
por tres aspectos: la precipitación, la evapotranspiración y escorrentía. (Alfaro, 2006).
Aprovechamiento: Es el Proceso mediante la cual se enajena una parte del conjunto de recursos
naturales para beneficio de la sociedad (Aldama 2007).
Capacidad portante: Es la capacidad que tiene el acuífero en saturar o infiltrar agua en su interior
(Ordoñez, 2011).
Estratigrafía: Es la descripción de todos los cuerpos de roca que conforman la corteza terrestre y
su organización en unidades mapéables, distintivas y útiles, con base en sus atributos o propiedades
inherentes, para establecer su distribución y relaciones espaciales, y su sucesión temporal, y para
interpretar la historia geológica. (MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA, 2003).
Hidrogeología: Es la Rama que integra el estudio del agua subterránea, su distribución y evolución
en tiempo y espacio en el marco de la geología local. (MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA.
2003).
Orogenia: Es la ciencia que estudia el movimiento de las placas que subyacen a la superficie
terrestre. Este movimiento podría describirse como el causante de la formación de las cadenas
montañosas. (Definicion , s.f)
Pozo de abastecimiento de agua subterránea: Son sistemas de captación y filtración del agua
subterránea. (Ministerio de Minas y Energía, 2003).
Sostenibilidad: Son acciones que contribuyen a las necesidades actuales sin comprometer la
capacidad de las generaciones futuras de satisfacer las suyas, garantizando el equilibrio entre
crecimiento económico, cuidado del medio ambiente y bienestar social (Estévez, 2013).
Unidad Acuífera: Es una Formación geológica que contiene agua, la cual se delimita según lo
requiera el estudio a realizar. (Elaboración propia)
Ecuaciones
A. Área
NTU. Unidad nefelometríca de turbidez
AC. Acidez
OD. Oxígeno disuelto
Alc. Alcalinidad
Q. Caudal.
DCa. Dureza de Calcio
SDT. Solidos Disueltos totales
DMg. Dureza de Magnesio
SST. Solidos suspendidos totales
DT. Dureza total
t. Tiempo
EDTA.Ácido etilendiaminotetraacetico
Geología
Medición resistividad
Tabla de Ecuaciones
Ecuación 1. Interpolación para hallar OD. ................................................................................... 60
Ecuación 2. Determinación Solidos suspendidos ......................................................................... 81
Ecuación 3. Determinación Solidos disueltos .............................................................................. 81
Ecuación 4. Determinación Dureza Total ..................................................................................... 82
Ecuación 5. Determinación Dureza de Calcio .............................................................................. 82
Ecuación 6. Determinación Dureza de Magnesio......................................................................... 82
Ecuación 7. Determinación de Alcalinidad .................................................................................. 82
Ecuación 8. Determinación Acidez .............................................................................................. 82
Tabla de Fichas
Ficha 1. Programa de uso eficiente y ahorro del agua .................................................................. 64
Ficha 2. Implementación de sistema de monitoreo ....................................................................... 65
Ficha 3. Captación de agua lluvia ................................................................................................. 66
Ficha 4. Identificación y delimitación de zonas estratégicas (recarga y descarga) 67
Tabla de Figuras
Figura 1. Metodología SEV. Elaboración propia.......................................................................... 22
Figura 2. Medición de los niveles piezométricos. Elaboración propia ......................................... 23
Figura 3. Modelo hidrogeológico conceptual. Vargas et al. 2013 ................................................ 26
Figura 4. Limites orogénicos de la unidad hidrogeológica . Google Maps 2016. ........................ 28
Figura 5. Mapa hidrogeológico de la subcuenca Chicú. (Emiro Robles & Juan Saenz, 1990). ... 30
Figura 6. Coeficiente pluviómetro 2010-2015. Elaboración propia (IDEAM 2016) ................... 32
Figura 7. Precipitación anual del municipio de Tenjo. (IDEAM, 2016). ..................................... 33
Figura 8. Coeficiente Pluviométrico 2015. Elaboración propia (IDEAM 2016) .......................... 33
Figura 9. Temperatura media anual del municipio de Tenjo. (IDEAM, 2016) ............................ 34
Figura 10. Humedad relativa anual del municipio de Tenjo. (IDEAM, 2016) ............................. 35
Figura 11.Límites de la provincia hidrogeológica de la Cordillera oriental. (Vargas et al, 2013) 36
Figura 12. Estratigrafía cerro Juaica. Adaptado de (Emiro Robles & Juan Saenz, 1990). ........... 38
Figura 13. Perfil estratigráfico esperado en base a los datos ........................................................ 43
13
Figura 14. Delimitación de la unidad acuífera. Adaptado de Google Maps, 2016. ...................... 44
Figura 15. Relación demanda y tiempo. Elaboración propia, 2016. ............................................. 49
Figura 16. Relación índice de escasez y tiempo. Elaboración propia, 2016. ................................ 49
Figura 17. Clasificación de acuíferos. Elaboración propia ........................................................... 51
Figura 18. Tipos de acuíferos. Adaptado de (Alfaro, 2006). ........................................................ 51
Figura 19. Desarrollo hidroquímico del agua subterránea. (Sánchez , 2012) ............................... 62
Figura 20. Sistemas de flujo. (József & Toth, 2009 ) ................................................................... 63
Figura 21. Zonificación hidrogeológica de Colombia. Nivel de provincias. (IDEAM, 2013) ..... 76
Figura 22. Zonificación de sistemas acuíferos. (IDEAM, 2013). ................................................. 77
Figura 23. Características de infraestructura. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012).................. 84
Figura 24. Resultados pruebas de bombeo. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)..................... 85
Figura 25. Resultados hidráulicos. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012) ................................. 86
Figura 26. Resultados hidráulicos y recomendaciones de extracción. (Emsertenjo, 2012) .......... 87
Figura 27. Datos prueba de bombeo. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012) .............................. 88
Figura 28. Modelo de Theis. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012) ........................................... 89
Figura 29. Método de descarga vs tiempo. (Emsertenjo, 2012) ................................................... 90
Tabla de Tablas
Tabla 1. Valores de porosidad en diferentes compuestos rocosos. ............................................... 39
Tabla 2. Datos de resistividad del área de estudio. Medición vertical .......................................... 41
Tabla 3. Datos de resistividad del área de estudio. Medición horizontal ..................................... 42
Tabla 4. Valores teóricos de resistividad en diferentes materiales rocosos. ................................. 42
Tabla 5. Proyección de población para la cuantificación de oferta y demanda. ........................... 46
Tabla 6. Criterios de evaluación del índice de escasez. ................................................................ 47
Tabla 7. Determinación del índice de escasez en función de la oferta y demanda. ...................... 48
Tabla 8. Características del pozo Chitasugá 1. ............................................................................. 53
Tabla 9. Parámetros hidráulicos del acuífero Arenisca Dura. ...................................................... 54
Tabla 10.Valores de conductividad hidráulica.............................................................................. 54
Tabla 11. Clasificación de acuíferos según su transmisividad. .................................................... 54
Tabla 12. Características del acuífero en función del S ................................................................ 55
Tabla 13. Parámetros fisicoquímicos ex situ. ............................................................................... 56
Tabla 14. Parámetros fisicoquímicos in Situ ................................................................................ 56
Tabla 15. Clasificación por Dureza .............................................................................................. 59
Tabla 16. Datos para interpolación OD ........................................................................................ 60
Tabla 17. Niveles Piezométricos. Periodo de descarga. ............................................................... 78
Tabla 18. Niveles piezométricos. Periodo de recarga. .................................................................. 79
14
Tabla 19. Caudal de la prueba....................................................................................................... 80
Tabla 20. Reacciones del Hierro ................................................................................................... 81
Tabla de Fotografías
Fotografía 1. Toma de muestra ..................................................................................................... 24
Fotografía 2. Tanque de almacenamiento ..................................................................................... 24
Fotografía 3. Medición de resistividad mediante el telurométro. ................................................. 41
Fotografía 4. Cabezal y cuarto de seguridad del pozo Chitasugá 1 .............................................. 59
Fotografía 5. Titulación de dureza total ........................................................................................ 91
Fotografía 6. Titulación de Dureza de Calcio ............................................................................... 91
Fotografía 7. Titulación de alcalinidad ......................................................................................... 92
Fotografía 8. Medición In Situ de Conductividad ........................................................................ 92
Fotografía 9. Estructura externa pozo Chitasugá 1. ...................................................................... 93
Fotografía 10. Prueba de bombeo ................................................................................................. 93
Fotografía 11. Sonda de niveles con circuito de lectura. .............................................................. 94
Fotografía 12. Medición de niveles piezométricos. ...................................................................... 94
15
Resumen
Una valoración hidrogeológica es la síntesis del estudio de diferentes factores ambientales que
interactúan entre sí, tales como la geología, la hidroquímica y la hidráulica; las cuales sirven como
herramientas para identificar la dinámica del recurso hídrico subterráneo, en este caso, se analizó
tal dinámica en la formación Guadalupe, en la cual se encuentra el acuífero Arenisca Dura (Kgd),
el cual es aprovechado por el pozo Chitasugá 1, que abastece al casco urbano del municipio de
Tenjo-Cundinamarca.
En cuanto a la geología se evaluó la estratigrafía del cerro Juica, que se caracteriza de techo a base
por su alta densidad de fracturamiento y las formaciones que lo conforman son depósitos
cuaternarios Terraza alta (Qta), Depósitos Aluviales (Qal), Coluviales (Qc), formación Guadalupe
[Labor y Tierna (Kglt), Plaeners (Kglp), Arenisca Dura)] y Chipaque (Ksc), las cuales se
constituyen en su mayoría por arenas y arcillas.
Hidrogeoquímicamente, la composición del agua evaluada presenta concentraciones de acidez
(0,017 mg/L), dureza total (62,06 mg/L), sulfatos (5 mg/L), cloruros (0,5 mg/L), hierro (> 3.49
mg/L Fe), entre otros, siendo este último característico de las aguas subterráneas; esta
caracterización contribuyo en el análisis para valorar ambientalmente el tipo flujo.
Hidráulicamente, el pozo Chitasugá 1 muestra una variación de niveles piezoméricos, con datos
registrados en periodos de recarga y descarga, que posteriormente se procesaron en el software
AquiferTest para obtener propiedades, tales como, transmisividad (3.19 x103 m2/d), conductividad
hidráulica (9.12 m/d), coeficiente de almacenamiento (1.40 x10-15). Las cuales, permitieron definir
el rendimiento del acuífero que condicionan el aprovechamiento del mismo.
Las anteriores tipologías hidrogeológicas sirvieron para inferir que el tipo de flujo relacionado con
el acuífero Arenisca Dura es intermedio regional, tanto por el movimiento horizontal como vertical
del agua, para posteriormente definir estrategias ambientales y sanitarias, tales como,
identificación y delimitación de zonas estratégicas (recarga y descarga), la evaluación de la
vulnerabilidad del recurso hídrico subterráneo e implementación de sistema de monitoreo.
16
Introducción
El agua subterránea es la fuente primaria de abastecimiento del municipio de Tenjo, debido a que
el recurso hídrico superficial disponible (subsubsubcuenca Chicú), presenta condiciones de
contaminación por ser efluente de aguas residuales, lo cual genera altos costos de tratamiento en
contraste con el requerido por el agua subterránea. A pesar de ser un recurso de buena calidad, su
evaluación hidrogeológica es limitada, la cual, genera incertidumbre de su comportamiento en el
contexto espacio temporal y con ello, su estimación de capacidad de abastecimiento a futuro.
Por tanto, el propósito de este estudio consistió en valorar la unidad acuífera que abastece el pozo
Chitasugá 1, en donde, se recopiló, sintetizo y se analizó información geológica, ambiental e
hidráulica, la cual, se comparó con los datos obtenidos en las pruebas de niveles piezométricos y
sondeos eléctricos verticales de área de estudio. Para estimar el rendimiento del acuífero y así,
formular estrategias ambientales y sanitarias como herramientas que garantizan la sostenibilidad
del recurso.
El documento se presenta de tal forma, que la información teórica se integre con las fases
experimentales, por esto, cada marco contiene una fase teórica base para el análisis de los
resultados obtenidos al aplicar cada metodología. Por lo tanto, este estudio contribuyó al
reconocimiento de las características hidrogeológicas, y su vulnerabilidad referente a la carencia
de estudios que establezcan medidas optimas de aprovechamiento, generando herramientas de
gestión del recurso, las cuales adopte la entidad prestadora del servicio (EmserTenjo); para así
aportar en la implementación de los planes de manejo ambiental de los acuíferos y el uso eficiente
del agua asociada a la oferta y demanda del recurso.
17
1.Problemática
18
2. Justificación
19
3.Objetivos
20
4. Metodología
Para realizar el sondeo eléctrico vertical se tuvo en cuenta una zona cercana al pozo, lo más
homogénea posible en la superficie y las condiciones ambientales del lugar durante la medición,
ver Anexo P. Cadena de custodia. El proceso que se llevó a cabo durante el SEV se muestra a
continuación:
21
Figura 1. Metodología SEV. Elaboración propia
22
Inicio
Verificar el funcionamiento No
Si Funciona
de la bomba del pozo
Funciona
Introducción de la sonda
piezométrica al niple del pozo No se ejecuta la
prueba
Registros de niveles
piezométricos descendentes en
tiempos determinados hasta
llegar a un nivel estático
Suspensión de la bomba en
funcionamiento
Fin
23
Fotografía 1. Toma de muestra
24
5.Marco de Referencia
25
Modelo Hidrogeológico Conceptual
Balance Conductividad
Hidrológico Hidráulica Características
Métodos Métodos (Recarga) isotópicas
Intramontanas
Directos Indirectos
Coeficiente de
almacenamiento
Mapa de Flujo
Geofísica SEV, Costeros e Delimitación
Observación insulares ZR, ZT, ZD
tomografía, Caudales
directa
sísmica
Recurso y Capacidad
Pericratónicos reservas especifica
Sensores (oferta)
Perforaciones remotos
(Satélite, Radar)
Transmisividad
26
La figura 3. Describe la estructura del MHC establecida por marcos, el geológico,
hidrológico, hidráulico e hidrogeoquímico. Cabe resaltar que los aspectos enmarcados,
corresponden a las herramientas empleadas para el desarrollo de este estudio.
El modelo geológico, corresponde a los estudios directos en campo, observación y
correlación de columnas estratigráficas y litológicas, métodos de exploración geofísica,
análisis de los registros eléctricos verticales (SEV), exploraciones sísmicas, tomográficas,
magnetométricas y procesamiento de imágenes satelitales en sistemas de información
geográfica.
El modelo hidrológico genera conocimiento acerca de la dinámica y las características
del agua subterránea (áreas de recarga, tránsito y descarga) en un contexto espacio temporal.
Este estudio se constituye del levantamiento de información hidroclimática, inventarios de
puntos de aprovechamiento, registro de diseño de las estructuras de captación (pozos),
características hidráulicas (pruebas de bombeo), caracterización fisicoquímica, uso de
trazadores ambientales que permiten evaluar la calidad del recurso.
El modelo hidrogeoquímico es el estudio que permite caracterizar la variabilidad
fisicoquímica de los flujos de agua subterránea en el contexto espacio temporal. En esta
técnica emplea el uso de trazadores ambientales para determinar la edad, origen, afectaciones
por actividades antrópicas y la dinámica en términos de recarga, circulación almacenamiento
y descarga.
Modelo hidráulico e hidrodinámico permite categorizar el tipo de acuífero
(confinado, semiconfinado y libre) y características hidráulicas (permeabilidad, capacidad
específica, caudales de aprovechamiento y rendimientos) por medio de pruebas de bombeo.
27
6.Marco Fisiográfico.
6.1 Orogenia
Limites orogénicos de la
unidad hidrogeológica de
la subcuenca Chicú
Cerro
Juaica
Límites físicos de la
Cerro unidad hidrogeológica
Majuy
Localización pozo
Chitasuga 1
Escala 1:20000
Figura 4. Limites orogénicos de la unidad hidrogeológica de la subsubcuenca Chicú. Google Maps 2016.
28
Con base a la figura 4, la unidad hidrogeológica se constituye estratigráficamente por
el cerro Majuy localizado en el este y el cerro Juaica ubicado al oeste del municipio de Tenjo,
ubicándose en el flanco oriental de esta última formación, el pozo Chitasugá 1.
Los límites de la unidad hidrogeológica demarcada con la línea roja hacen referencia
al área de influencia indirecta, debido a que la dinámica del flujo subterráneo está
directamente en función de las características físicas, químicas y ambientales de las
formaciones estratigráficas que, a su vez, son vulnerables a la intensidad de aprovechamiento,
generando impactos sobre la distribución y calidad del recurso subterráneo.
29
Figura 5. Mapa hidrogeológico de la subcuenca Chicú. (Robles & Saenz, 1990).
30
occidente y la formación Majuy al oriente de la subcuenca Chicú. Dentro de estas
formaciones se encuentra el acuífero Arenisca Dura, que se caracteriza por ser un acuífero
local (desde un punto de vista como unidad estructural de recarga), restringido a zonas
fracturadas debido al sistema de fallas inversas. Es de tipo confinado, conformado por
cuarzoarenitas fracturadas de grano fino a muy fino, con conductividad hidráulica media
abaja.
6.2 Climatología
31
Coeficiente Pluviométrico (2010-2015)
40,0
35,0
30,0
Precipitación (mm)
25,0
2010
20,0
2011
15,0 2012
2013
10,0
2014
5,0
2015
0,0
Tiempo (meses)
6.3 Precipitación
En cuanto a la precipitación anual para el año 2015 fue de 440.2 mm, lo cual indica
que el Municipio de Tenjo es una región de baja precipitación en comparación con la
precipitación anual registrada para el año 2006 la cual fue de 827 mm.
32
Precipitaciòn anual Tenjo 1978-2015
1200
800
600
400
200
0
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
Tiempo (años)
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
Tiempo (meses)
33
6.4 Temperatura
14,5
14
13,5
13
12,5
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Tiempo (años)
6.5 Evapotranspiración
El valor promedio anual de evaporación es de 74,7 mm, siendo enero el mes de mayor
evaporación, con 88,1 mm, pues coincide con la menor precipitación y el mes que presenta
el mayor número de horas de brillo solar y junio, con 65,3 mm de evaporación, el de menor
valor, (Acueducto y Alcantarillado del municipio de Tenjo, 2015).
34
6.6 Humedad relativa
2014
2012
2010
2008
2006
Tiempo (años)
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88
HR (%)
Figura 10. Humedad relativa anual del municipio de Tenjo. (IDEAM, 2016)
35
7. Marco Geológico.
Figura 11. Límites de la provincia hidrogeológica de la Cordillera oriental. (Vargas et al, 2013)
36
7.1 Estratigrafía
37
Edad Unidad Potencia
Labor y Tierna Cuaternarios Descripción Convenciones
Cuaternaria
0,80 m
conglomerado de intercalaciones de limos,
arenas, arcillas y algunas intercalaciones de
grava
Formación
120 m
(Kglp)
Arcilla
Formación Arenisca Dura (Kgd)
Arena
Terciaria
Cuarzoarenosa
Lodolita
Formación Chipaque (Ksc)
< 400 m
Figura 12. Estratigrafía cerro Juaica. Adaptado de (Robles & Saenz, 1990).
38
7.2 Litología.
Materiales n (%)
Gravas 25-40
Arenas 25-50
Limos 35-50
Arcillas 40-70
Basalto fracturado 5-50
Calizas Kársticas 5-50
Areniscas 5-30
Caliza dolomita 0 - 20
Pizarra 0-10
Rocas cristalinas fracturadas 0-10
rocas cristalinas compactadas 0-5
Con base a la tabla 1, se considera que una porosidad menor al 5% es baja, entre el 5
y el 20% es media y mayor del 20% es alta, lo cual infiere que estos compuestos rocosos de
la formación Juaica poseen una alta capacidad de almacenar (Vargas et al, 2013).
Los valores de porosidad en rocas son variables debido a que las estructuras
geológicas se encuentran constituidas por compuestos conglomerados, los cuales
condicionan directamente estas propiedades físicas de la formación.
El estudio hidrogeológico cualitativo de la sabana de Bogotá, establece que las
formaciones estratigráficas descritas previamente corresponden a sistemas acuíferos de poca,
moderada y gran importancia hidrogeológica, puesto a que cada una posee características de
conductividad hidráulica y porosidad específicas, las cuales regulan el almacenamiento,
transporte y distribución del agua. En este estudio, se considera que la unidad acuífera que
39
abastece al pozo Chitasugá 1, constituye al acuífero Arenisca Dura, su techo se encuentra a
una profundidad aproximada de 800 m y se caracteriza por poseer una potencia aproximada
de 350 m y presenta una subducción de falla cubierta por el cabalgamiento de la formación
Plaeners que hace descender la formación Arenisca Dura en el área donde se ubica el pozo,
lo cual no permite determinar con exactitud su profundidad. De acuerdo a lo anterior, se
puede deducir que la profundidad total del acuífero es de 1150 m, que es próxima a la del
pozo Chitasugá 1, que corresponde a 1200 m, lo cual infiere que el pozo realiza una
extracción directa del acuífero.
Estratigráficamente, se constituye principalmente por compuestos arenosos, los
cuales condicionan una alta conductividad hidráulica y porosidad, además, se establece que
su relación hidráulica con las demás unidades acuíferas que la suprayacen y que conforman
la formación Guadalupe es significativa, debido a que sus componentes rocosos favorecen la
dinámica del flujo, la cual, contribuye de forma indirecta al almacenamiento del acuífero. La
forma en la que el flujo aporta directamente al acuífero, corresponde a la infiltración del agua
precipitada en las fracturas de mayor densidad estructural, características por el sistema
tectónico (fallas inversas) y por poseer profundidades considerables (las cuales comprenden
gran parte de las potencias de las diferentes unidades). Por tanto, se establece que las
agrupaciones de estas unidades acuíferas corresponden a sistemas acuíferos de moderada a
gran importancia hidrogeológica (Robles & Saenz, 1990).
7.3 suelo
40
lectura y los dos restantes son electrodos de corrientes moviles. El metodo aplicado fue el de
Schlumberger, puesto a que permite conocer las resistividades en profundidades
considerables, sin necesidad de realizar muchas mediciones en comparación con otros
métodos. En este caso, la separación de electrodos se realizó en línea recta (en forma vertical
y horizontal del terreno), en donde los electrodos de potencial se mantuvieron constantes y
las mediciones se determinaron variando la distancia de los electrodos de corrientes móviles.
En práctica, se realizó a distancias de 5, 15, 25 y 35 m, obteniendo diferentes datos de
resistividad que se registran en las tablas 2 y 3.
Medición vertical
SCHLUMBERGER
c [m] Profundidad Resistividad Incertidumbre Valor donde se encuentra Resistividad Incertidumbre (ohms*m)
[m] [ohm] (ohms) la medida (ohms) (ohms*m)
Fuente: Novoa & Ferrer, estudiantes de ingeniería eléctrica. Universidad de La Salle, 2016.
41
Tabla 3. Datos de resistividad del área de estudio. Medición horizontal
Medición horizontal
SCHLUMBERGER
c [m] Profundidad Resistividad Incertidumbre Valor donde se encuentra Resisitividad Incertidumbre (ohms*m)
[m] (ohm) (ohms) la medida (ohms) (ohms*m)
Fuente: Novoa & Ferrer, estudiantes de ingeniería eléctrica. Universidad de La Salle, 2016.
Las tablas 2 y 3 describe los datos de resistividad experimental con sus respectivos
valores de incertidumbre. Posteriormente se procedió a elaborar el perfil estratigráfico
mediante el apoyo de documentación de exploración geofísica en donde se registran valores
de resistividades de diversos materiales rocosos que se presentan en la tabla 4.
42
de compuestos arcillosos y limosos saturados establecidos en profundidades de 5, 15, 25 y
35m, que se representan en la figura 13.
Arcillas
5m
saturadas
15 m
25 m
Depósitos Cuaternarios
Cuaternaria
Limos
saturados
35 m
43
8. Marco Hidrológico
Limites orogénicos
de la unidad
hidrogeológica de
la subcuenca Chicú
ZD Zona de Descarga
44
El acuífero Arenisca Dura aflora en las riberas de la subcuenca de Chicú y conforma las
zonas altas de la serranía del Majuy y Juaica. El flujo tiene origen en las zonas altas de recarga
que constituyen a las serranías del Majuy y Juaica, características por poseer un alto grado
de fracturamiento por el intenso tectonismo. Posteriormente, sigue una trayectoria hacia el
centro del valle en donde se encuentra la subcuenca del Chicú y de ahí, cambia su dirección
en sentido sur.
Su aprovechamiento comprende desde el extremo sur del flanco occidental de la serranía
de Majuy, siguiendo una trayectoria en sentido noreste por el mismo flanco occidental del
cerro Majuy en aproximación al municipio de Tabio, posteriormente, cambia su rumbo en
sentido noroeste, llegando al flanco oriental del cerro Juaica. Las captaciones realizadas de
esta última zona, se caracterizan por ser profundas, debido a que en el piedemonte se
encuentra un sistema de fallas inversas, en donde se presenta una subducción de la falla
cubierta por el cabalgamiento de la formación Plaeners que hace descender la formación
Arenisca Dura en donde se encuentra el pozo Chitasugá 1 (Robles & Saenz, 1990).
El pozo Chitasugá 1, fue construido en el año 1981 por la empresa Ecopetrol. Se
caracteriza estructuralmente por tener una tubería de revestimiento de carbono de 10 in de
diámetro con profundidad de 1200 m, posee una bomba sumergible de 60 Hp que se
encuentra a una profundidad de 60 m y con caudal de extracción de 45,48 l/s. En su estructura
incorpora dos tuberías de salida de acero de 4 in, de una longitud de 1.945 m cada una, las
cuales se dirigen a la planta de tratamiento municipal (Acueducto y Alcantarillado del
municipio de Tenjo, 2015).
A pesar de su importancia de abastecimiento y de que su uso ha sido frecuente desde
hace 35 años, no existe una sistematización de datos hidráulicos obtenidos en pruebas de
bombeo que permitan definir un umbral representativo del decrecimiento de la capacidad
portante del acuífero, lo cual, genera una incertidumbre considerable en la proyección de
datos, lo que hace inviable la proyección representativa de la demanda y oferta. Sin embargo,
se realizó la valoración la oferta y la demanda como aproximación práctica para cuantificar
la cantidad de agua disponible con respecto al tiempo de aprovechamiento. En este contexto,
se parte de la proyección poblacional mediante los diferentes métodos de cálculos de
población en función al tiempo de diseño de obras de captación de agua subterránea que
45
corresponde a 25 y 30 años, establecido por el Reglamento Técnico del Sector de Agua
Potable y Saneamiento Básico (RAS 2000, título B.5.4).
46
En base a los resultados de los coeficientes de correlación establecidos en la tabla 5,
se establece que el método de proyección que mejor se ajusta a los datos de crecimiento
poblacional corresponde al método aritmético. De acuerdo con los resultados de proyección
de población de 12.528 habitantes obtenido para el año 2047 y los artículos 11 y 12 de la
resolución 1096 del año 2000, se determinó que el nivel complejidad es medio alto, con un
periodo de diseño de 30 años. Periodo en la cual se define las condiciones básicas para el
proyecto y la capacidad del sistema para abastecer la demanda futura.
La determinación de la oferta y demanda a un horizonte de 30 años está en función
del valor de la dotación neta que corresponde a 125 l/hab*dia, el cual es la demanda
establecida según el nivel de complejidad medio alto Tabla. B.2.3. Título B, RAS 2000
(Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2000), el caudal de aprovechamiento que
corresponde a 45,48 l/s determinado en la prueba de mediciones de niveles piezómetros, hace
referencia a la oferta neta del casco urbano.
El índice de escasez, permite estimar la disponibilidad espacial del recurso hídrico de
acuerdo con su abundancia o escasez, mediante la relación de demanda y oferta. Su
evaluación se realizó mediante la categorización que se establece a continuación.
47
Para la determinación del índice de escasez del recurso hídrico subterráneo, se realizó
la proyección de demanda y oferta para un horizonte de 30 años en función del caudal
constante de extracción que se establece a continuación.
2016
2017 9211 9671 45.63 441255.17 1434257.28 0.31
2018 9321 9787 45.63 446552.03 1434257.28 0.31
2019 9432 9904 45.63 451848.89 1434257.28 0.32
2020 9543 10020 45.63 457145.75 1434257.28 0.32
2021 9653 10136 45.63 462442.61 1434257.28 0.32
2022 9764 10252 45.63 467739.46 1434257.28 0.33
2023 9874 10368 45.63 473036.32 1434257.28 0.33
2024 9985 10484 45.63 478333.18 1434257.28 0.33
2025 10095 10600 45.63 483630.04 1434257.28 0.34
2026 10206 10716 45.63 488926.90 1434257.28 0.34
2027 10316 10832 45.63 494223.76 1434257.28 0.34
2028 10427 10948 45.63 499520.61 1434257.28 0.35
2029 10538 11064 45.63 504817.47 1434257.28 0.35
2030 10648 11181 45.63 510114.33 1434257.28 0.36
2031 10759 11297 45.63 515411.19 1434257.28 0.36
2032 10869 11413 45.63 520708.05 1434257.28 0.36
2033 10980 11529 45.63 526004.90 1434257.28 0.37
2034 11090 11645 45.63 531301.76 1434257.28 0.37
2035 11201 11761 45.63 536598.62 1434257.28 0.37
2036 11312 11877 45.63 541895.48 1434257.28 0.38
2037 11422 11993 45.63 547192.34 1434257.28 0.38
2038 11533 12109 45.63 552489.20 1434257.28 0.39
2039 11643 12225 45.63 557786.05 1434257.28 0.39
2040 11754 12342 45.63 563082.91 1434257.28 0.39
2041 11864 12458 45.63 568379.77 1434257.28 0.40
2042 11975 12574 45.63 573676.63 1434257.28 0.40
2043 12086 12690 45.63 578973.49 1434257.28 0.40
2044 12196 12806 45.63 584270.35 1434257.28 0.41
2045 12307 12922 45.63 589567.20 1434257.28 0.41
2046 12417 13038 45.63 594864.06 1434257.28 0.41
2047 12528 13154 45.63 600160.92 1434257.28 0.42
48
Posteriormente, se realizaron gráficas que relacionan la oferta, demanda y índice de
escasez en función del tiempo de proyección, las cuales de describen a continuación.
Demanda vs tiempo
700000,00
600000,00
Demanda (m3/año)
500000,00
400000,00
300000,00
200000,00
100000,00
0,00
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Tiempo (años)
La figura 15, infiere que la demanda hídrica para el año 2047 (periodo de diseño a un
horizonte de 30 años), incrementará en un 41,84%, lo que corresponde a un caudal de
600160,92 m3/año, el cual es un valor significativo respecto al caudal de captación del
acuífero que corresponde a un caudal de 1.434.257,28 m3/año.
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Tiempo (años)
49
Según la figura 16, se evidencia una relación proporcional entre el índice de escasez
y el tiempo, identificando un incremento del 10% para el 2044, año en el que se evidencia un
valor del 41%, representando el cambio de categoría media a alta según la tabla 12, infiriendo
una fuerte presión sobre el recurso hídrico subterráneo.
9. Marco Hidráulico
Un acuífero se define como una unidad rocosa que tiene capacidad de almacenar y
transmitir el agua en cantidades significativas. Su clasificación depende de las características
físicas de la roca, las cuales determinan la dinámica del agua subterránea. La propiedad que
permite almacenar agua en los intersticios de las rocas es la porosidad, la cual consiste en la
relación entre el volumen total de intersticios de una unidad rocosa con respecto al volumen
total de la misma unidad rocosa.
50
Acuíferos
Se clasifican
en
Se caracteriza por
Su capacidad en almacenar
Almacenar grandes cantidades grandes cantidades de agua, pero Su nula capacidad de almacenar
de agua, pero su movimiento es con nula capacidad de
muy lento y transmitir agua
transmisión
51
La Figura 18, describe los diferentes tipos de acuíferos en función de los compuestos
rocosos que los constituyen, los cuales se comportan como barreras geológicas. El acuífero
libre, se caracteriza por poseer una superficie freática somera, que permite la liberación de
agua por desaturación, es decir, el agua que cede es la procedente del drenaje de sus poros.
El acuífero semiconfinado hace referencia al agua subterránea contenida entre una capa
rocosa impermeable y un acuífero acuitardo en la que la transmisión de agua se realiza de
manera lenta. El acuífero confinado comprende el agua subterránea que se encuentra entre
dos unidades rocosas con capacidades bajas a nulas de infiltración.
La presión contenida en el agua subterránea es superior a la atmosférica debido a que
el peso de la columna de agua que se ejerce sobre el acuífero es mayor, por lo tanto, a mayor
profundidad se encuentre el agua subterránea, mayor es la cabeza de presión. Al realizar un
sondeo de perforación en los acuíferos confinados, la presión en la que se encuentra sometida
el agua, tiende al equilibrio, ocasionando el ascenso del agua por medio de la sonda de
perforación, este fenómeno es denominado artesianismo, si la presión contenida en el
acuífero es suficientemente grande y el agua asciende sobre la superficie del terreno se le
denomina surgencia. (Alfaro, 2006).
El movimiento del agua subterránea se debe a la diferencia de presión. Por ello, es
importante determinar la dirección del agua subterránea y su pendiente al bombearse un
acuífero, puesto que el agua extraída no procede solamente del vaciado de sus poros y fisuras
saturadas, sino también de la disminución del diámetro de los intersticios, producida por la
distención elástica de los mismos, este fenómeno conlleva a que los materiales en apariencia
parecidos no produzcan a veces los mismos volúmenes de agua. En la práctica, estas
condiciones físicas que condicionan el volumen de los acuíferos se cuantifica mediante el
coeficiente de almacenamiento.
Para la determinación de los parámetros hidráulicos del acuífero Arenisca Dura, se
realizó la medición de los niveles piezométricos en régimen variable (caudal constante)
mediante el uso de una sonda piezométrica y un cronometro. Inicialmente se introduce la
sonda piezométrica en el niple del pozo hasta alcanzar el nivel de agua, teniendo en cuenta
que este varía constantemente debido a que el pozo está en un régimen de bombeo constante.
Posteriormente se registra la medición del nivel piezométrico iniciando el tiempo de
ejecución de la prueba, en donde instantáneamente, se realizan n veces de mediciones con un
52
intervalo de tiempo determinado, en este caso cada 15 segundos hasta alcanzar un nivel
piezométrico estable.
Después de que el nivel piezométrico alcance un nivel estable, se procede a suspender
el funcionamiento de la bomba para permitir el ascenso del nivel del agua (periodo de
regeneración de acuífero), realizando el mismo procedimiento de medición por intervalos de
tiempo establecido anteriormente. Esta actividad finaliza en el momento en el que el nivel
piezométrico alcance un nivel estable. Cabe resaltar que el periodo de ejecución del ensayo
comprendió 3 horas debido a que el nivel piezómetrico fluctuaba en intervalos mínimos de
tiempo por la característica saltante del pozo.
Las razones por las cuales no se realizó una prueba de bombeo, consisten en que el
pozo Chitasugá 1 abastece continuamente a la población de casco urbano de municipio de
Tenjo, por lo cual, no es posible suspender el suministro por un largo periodo de tiempo;
además, el volumen de extracción que conlleva este ensayo es considerable por el tiempo de
ejecución. Adicionalmente en el área de estudio no se cuentan con los requerimientos
técnicos en cuanto a la disposición de pozos de observación o sondas piezométricas, lo que
impide obtener datos representativos.
Posteriormente, con las mediciones de caudales y niveles piezómetricos obtenidos,
(ver anexo A), se introducen en software aquifer test 2011.1, en el cual se modelan diferentes
métodos matemáticos, en este caso Theis, Cooper y Jacob, permitiendo obtener parámetros
hidráulicos del acuífero. El conocimiento del valor de estos parámetros es fundamental para
establecer variables hidrogeológicas y caudales de aprovechamiento.
De acuerdo con las características de diseño del pozo y los datos de niveles
piezométricos obtenidos, se determinaron los siguientes valores hidráulicos.
53
Tabla 9. Parámetros hidráulicos del acuífero Arenisca Dura.
Parámetros Hidráulicos
Método Transmisividad Conductividad Hidráulica Coeficiente de
T (m2/d) K(m/día) Almacenamiento (S)
Periodo de descarga
Theis & Jacob correction 5,03 x 101 1,44 x 10-1 1,40 x 10-1
1
Theis 5,03 x 10 1,44 x 10-1 1,40 x 10-1
Periodo de recarga
Theis 6,22 x 103 1,78x 101 1,00 x 10-29
Theis & Jacob 6,45 x 103 1,84 x 101 1,00 x 10-30
Promedio 3,19 x 103 9,12 1,40 x 10-15
Fuente: Elaboración propia, en base a la modelación de software Aquifer test, versión 2011.1.
Tipo de Arcilla Limo arenoso Arena fina Arena limpia Grava limpia
materiales compacta
Arena limosa Grava y arena
Pizarra Limo Caliza poco Arena fina Dolomitas, calizas muy
fracturadas
Granito Arcilla limosa Fracturada Caliza
Basaltos Fracturada
54
Tabla 12. Características del acuífero en función del S
55
10. Marco hidrogeoquímico
Alcalinidad 0.08
Total 62.06
Calcio 33.03
Dureza
Magnesio 29.03
Sulfatos 5
Hierro ˃ 3.49
Nitritos 3
Nitratos no hay presencia
Fuente: Elaboración propia
pH 7.64
T (°C) 17.2
56
anual más el incremento del gradiente geotérmico (1°C por cada 30 metros de profundidad
del pozo), (Alfaro, 2006). A continuación, se determina el valor de la temperatura promedio
en función de la profundidad del pozo Chitasugá 1.
34.6°𝐶 𝑥 30𝑚
∆: 34.6°C , entonces: = 0.911°C/30m
1140 𝑚
Según los cálculos se tiene que, a 1140 metros de profundidad, punto donde se realiza
la extracción del agua subterránea y teniendo en cuenta el gradiente geotérmico, la
temperatura del agua en el acuífero deberá ser aproximadamente 51.8°C.
57
diferente al valor determinado en la caracterización fisicoquímica que corresponde a 220
µS/cm. Esta diferencia, la cual no es muy significativa se debe a que el aumento de la
temperatura afecta directamente el movimiento de los iones en solución promoviendo mayor
capacidad en conducir la corriente eléctrica.
La cantidad de solidos son indicadores del tipo de flujo al que pertenece el acuífero
ya que el tipo de flujo tiene una notable transcendencia en la mineralización del agua
subterránea, las aguas con largos recorridos suelen presentar bastante mineralización en
comparación con aguas de corta circulación. En Aguas pertenecientes a la zona de recarga
de un acuífero suelen tener menos sólidos disueltos que un agua de circulación profunda y
de agua de la zona de descarga del mismo acuífero. (Porras, Nieto, & Lopez Guerrero, 1985).
En cuanto a los nutrientes presentes en el agua subterránea, se evidencia un proceso
de oxidación puesto que no hay presencia de nitratos, este es un proceso relacionado con la
calidad del agua, el cual es más significativo en la zona no saturada, donde se presenta un
abundante suministro de O2 del aire y de CO2, la reacción de oxidación se presenta en la capa
freática de la zona saturada, en donde el O2 es el reactivo limitante, la solubilidad de O2 en el
agua es baja en contraste con su solubilidad en el aire. Estas reacciones en el subsuelo
producen con frecuencia ácidos que contribuyen a la evolución química de las aguas
subterráneas por el ataque directo con la roca, algunos de los que se generan son el dióxido
de carbono (CO2), ácido nítrico (NO2), ácido sulfúrico (H2SO4) y diversos ácidos orgánicos
(ácidos húmicos, fúlvico). (Toth & Jozsef, 2009).
Las concentraciones de 5 mg/l de SO4, 0,08 mg/l de alcalinidad y 0,5 mg/l de Cl-,
determinan el escaso contenido de minerales sulfatados y carbonatados de la unidad
hidrogeológica y el trayecto significativo de desplazamiento del flujo subterráneo, el cual
aumenta la capacidad disolvente del flujo (Toth & Jozsef, 2009). A pesar de que estas
concentraciones se encuentran en un rango característico de las aguas subterráneas, se
evidenciaron concentraciones de 62,06 mg/l de dureza total y 3,49 mg/l de Fe++, debido a que
la concentración de Fe+3 en los componentes rocosos profundos promueve la reducción a
Fe+2 en presencia de CO2, ocasionando la solución de este compuesto con el agua. Las
concentraciones de Fe++ se evidencian en la superficie del área donde se encuentra el pozo
como se muestra en la fotografía 4. (Cabezal y cuarto de seguridad del pozo Chitasugá 1).
58
Fotografía 4. Cabezal y cuarto de seguridad del pozo Chitasugá 1
59
La concentración moderada de la dureza, se establece que es de tipo no carbonácea
debido a que la concentración es mayor a la alcalinidad, en donde los principales iones
aportantes son el Ca++ y Mg++ en los procesos de capacidad de intercambio catiónico de los
compuestos arcillosos, encontrándose también sales metálicas divalentes como el Fe++ en
concentraciones más bajas. En relación a la tipología del flujo, se establece a que, a mayor
trayectoria y tiempo de transporte, mayor es la capacidad disolvente de sales.
Para la determinación del O.D a una temperatura de 17,2 ºC, se realizó una interpolación
con datos de temperatura y concentración de O.D establecidos por (Porras, Nieto, & Lopez
Guerrero, 1985).
Temperatura Concentración de OD
X0 = 10°C Y0 = 13.3 mg/L
X = 17,2°C Y =?
X1 = 30°C Y1 = 7.6 mg/L
(7.6−13.3)𝑚𝑔/𝐿
13.3 mg/L + (17.2 − 10)°𝐶 = 𝟏𝟏. 𝟐𝟓 𝒎𝒈/𝑳
(30−10)°𝐶
Debe haber presencia de CO2 para que haya equilibrio en la concentraciones del ion H+,
con las pérdidas de CO2 el pH se ve afectado, en relación con la temperatura esta afecta la
constante de disociación del agua y por ende, cambios en temperatura ocasionan cambios en
las concentraciones relativas de los iones hidronio e hidroxilo, generalmente a mayor
temperatura el pH tiende a disminuir, es decir, que el parámetro que más incide en la
60
hidroquímica del agua subterránea es el pH puesto que la acidez determina el ataque a las
rocas y la disolución de los compuestos en el acuífero.
En el agua analizada se obtuvo una turbidez de 3.8 NTU, esto indica que la zona de
estudio es de descarga puesto que el mayor aporte de sedimentos se da en la zona de recarga
y con la escorrentía, las rocas hacen el papel de filtro, haciendo que la turbiedad disminuya
a medida que el agua recorre mayores distancias. En cuanto a la relación con la concentración
de SST no hay una tendencia proporcional, debido a que los SST se caracterizaban por ser
de un tamaño considerable, los cuales se sedimentaron al momento de determinar la
concentración de turbidez. Se infiere que el origen de estos SST se debe a la falta de
mantenimiento de los filtros más profundos del pozo ya que no se cuenta con un equipo que
alcance tal profundidad.
La alcalinidad en la muestra de agua analizada tiene un valor de 0.08 mg CaCO3/L, la
cual es un valor bajo, esto hace que el cuerpo de agua sea más vulnerable ya que no hay
forma de oponerse cuando haya modificaciones generadas por cambios en algunos
parámetros como en el pH, por lo anterior se evidencia que algunos parámetros están ligados
al pH puesto que cualquier cambio en este parámetro modifica el valor de la alcalinidad.
En las aguas naturales la acidez está presente principalmente debido a presencia de
CO2, las aguas subterráneas contienen CO2 en mayor proporción que las aguas superficiales.
(International union of Geological Sciences, 2009). En este caso hay una acidez de 0.017
mg/L lo que demuestra que el agua analizada no tiene tendencia acida ni alcalina, debido a
la baja presencia de minerales carbonatados y por la rápida oxidación del OD y el CO2 que
se presenta cuando el agua entra en contacto con la atmosfera. Además se evidencia un
equilibrio con el pH neutro que presenta.
El contenido de cloruros de las aguas naturales son variables y depende principalmente
de la naturaleza de los terrenos con los que hace contacto (el tipo de litología), el agua
estudiada presenta un nivel bajo, 0.5 mg/L Cl- , la concentración de Cl- en aguas subterráneas
es muy variable, desde menos de 10 mg/L a más de 2.000 o 3.000 mg/L. (Porras, Nieto, &
Lopez Guerrero, 1985). La figura 19 representa el desarrollo hidroquimico general del agua
subterránea con respecto al tipo de flujo.
61
Figura 19. Desarrollo hidroquímico del agua subterránea. (Sánchez , 2012)
62
Figura 20. Sistemas de flujo. (József & Toth, 2009 )
63
11. Estrategias Ambientales y Sanitarias.
Las siguientes estrategias buscan garantizar un manejo sostenible del recurso hídrico con el fin de disminuir impactos negativos en el
aprovechamiento del agua subterránea teniendo en cuenta los aspectos ambientales que inciden en la dinámica de la misma.
Meta: Concientizar y sensibilizar a toda la población hacia el ahorro y uso eficiente del recurso hidrico
Actividades a desarrollar
Realizar Capacitaciones para la sensibilización por medio de talleres dirigidos a los comerciantes, campesinos y estudiantes
Desarrollo de jornadas educativas casa a casa y talleres generales de capacitación
Mantenimiento continuo de la infraestructura de captación y tratamiento
Técnicas y/o tecnologías utilizadas
Mensualmente junto a la factura se entregará un folleto con las buenas prácticas para el ahorro de agua
Definir y delimitar áreas de protección, con mapas de unidades hidrogeológicas y mapas piezométricos que permitan determinar la dinámica el flujo subterráneo, su relación con los puntos de
captación y establecer su limitación en puntos de recarga y descarga.
Capacitar a la comunidad educativa, líderes comunitarios, veredales y urbanos,
Obtener registros precisos permanentes de los caudales máximos, mínimos y medios para buscar un equilibrio entre disponibilidad y demanda del recurso
Cronograma de ejecución (meses)
Actividades a desarrollar Indicadores Meses
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Realizar Capacitaciones Intervención de
para la sensibilización por usuarios en las
medio de talleres dirigidos a sensibilizaciones.
los comerciantes,
campesinos y estudiantes
Desarrollo de jornadas Monitoreo y control
educativas casa a casa y de los talleres
talleres generales de programados, donde
capacitación se hagan registros
escritos.
64
Mantenimiento continuo de Evaluaciones
la infraestructura de hidráulicas del
captación y tratamiento comportamiento del
servicio en cuanto a la
su operación de la red
de acueducto
Fuente: Elaboración propia.
65
Realizar la proyección de la población Los censos son el principal
teniendo en cuenta el consumo del indicador, puesto que es la
recurso para cada pozo herramienta que demuestra un
cambio en la tasa de crecimiento
por lo tanto un aumento en la
demanda del recurso.
Muestrear y analizar el agua de cada Las concentraciones de los
pozo para identificar la calidad de la diferentes parámetros a analizar
misma cómo (SDT, Fe2, sulfatos, OD,
Temperatura, pH, Cl entre otros)
y la correlación de estos con la
normatividad.
Obtener los perfiles estratigráficos del El perfil estratigráfico de la zona
área donde se encuentre cada pozo de estudio ya sea obtenido por
SEV o por información reciente
y la articulación de cada perfil
por pozo para así generar un
perfil de toda el área de Tenjo y
obtener el comportamiento del
flujo subterráneo.
Fuente: Elaboración propia
66
Se realiza un estudio Coeficiente de pluviosidad y humedad
climatológico de la zona relativa en varias estaciones
de implementación para
obtener la zona más
eficiente debido a que la
captación está en
función de la
pluviosidad y el tamaño
de la superficie
captadora.
Generar un sistema de
ductos con un respetivo
tratamiento para las
viviendas cercanos a los Caudal de entrega y calidad del agua
puntos de captación
Capacitación de los Eficiencia del sistema en cuanto a
usuarios sobre el servicio y calidad del recurso comparado
mantenimiento de este con los costos de requeridos al usar agua
sistema subterránea..
Fuente: Elaboración propia
67
Cronograma de ejecución (meses)
Actividades a desarrollar Indicadores Meses
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Recopilación de Valoración
información geológica, hidrogeológica de la
hidrológica, hidráulica e unidad acuífera
hidroquímica de las Arenisca Dura.
formaciones estratigráficas.
Identificación de la Intensidad de
vulnerabilidad del recurso presiones, para
subterráneo en el contexto categorizar el riesgo
ambiental. del recurso
subterráneo.
Definir y delimitación áreas Herramientas óptimas
de protección a las de ordenamiento
formaciones estratigráficas territorial para
de gran a moderada garantizar la calidad
importancia hidrogeológica. de las aguas
subterráneas
Fuente: Elaboración propia.
68
12. Conclusiones
69
En cuanto a la recarga de la unidad hidrogeológica, esta se realiza por la infiltración
del agua precipitada en las discontinuidades geológicas (fallas inversas) y en los
depósitos cuaternarios que se caracterizan por rocas sedimentarias constituidas por
arenas, limos y arcillas, las cuales poseen conductividades hidráulicas medias. Estos
tipos de rocas condicionan el movimiento significativo del agua (transmisividad),
generando el almacenamiento de grandes cantidades de agua.
Según el análisis hidrogeoquímico se infiere que el flujo es regional, puesto que
parámetros como la temperatura a una profundidad de 1200 m es de 52.3°C, lo que
demuestra que ha tenido grandes recorridos, ya que la distancia y el aumento de la
temperatura en los flujos subterráneos son directamente proporcionales; además se
tuvo en cuenta las zonas de recarga (Cerro Juaica y Majuy) los cuales son de gran
extensión y encierran una gran área que delimita el flujo (unidad acuífera).
70
13. Recomendaciones
71
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74
Anexos
75
Anexo A. Zonificación hidrogeológica de Colombia.
76
Anexo B. Zonificación de sistemas acuíferos.
77
Anexo C. Recopilación de datos
78
Tabla 18. Niveles piezométricos. Periodo de recarga.
79
1065 3,36 1545 2,1
1080 3,3 1560 2,1
1095 3,3 1575 2
1110 3,2 1590 2
1125 3,15 1605 1,95
1140 3,14 1620 1,9
1155 3,03 1635 1,9
1170 3,96 1650 1,8
1185 3,9 1665 1,8
1200 3,9 1680 1,35
1215 3,9 1695 1,86
1485 2,3
1995 1,37
1500 2,2
2010 1,3
1515 2,15
2025 1,2
1530 2,1
2040 1,2
80
Posteriormente, con las mediciones de caudales y niveles piezométricos obtenidos se
introducen en software o sistemas que operan con los modelos matemáticos en base al principio
de la ley de Darcy que se presenta a continuación.
- Volumen de la muestra: 50 ml
- Peso de capsula: 90.4393 g (b)
- Peso de capsula + muestra evaporada: 90.4425 g (a)
(b) – (a) = 0.0032 g
La primera de las reacciones es, a su vez, la reacción global del proceso redox (donde el
Fe2+ se oxida y el O2 se reduce), mientras que la segunda es la reacción de precipitación del Fe3+.
81
Ecuación 4. Determinación Dureza Total
𝑽𝒆𝒅𝒕𝒂 (𝒎𝒍) ∗ 𝑴𝒆𝒅𝒕𝒂
DT: 𝑽𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂(𝒎𝒍)
∗ 100090
𝟎.𝟔𝟐 𝒎𝒍∗𝟎.𝟏𝑴
DT: ∗ 100090 = 𝟔𝟐. 𝟎𝟓𝟔 𝒎𝒈 𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑/𝑳
𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍
𝟎.𝟑𝟑 𝒎𝒍 ∗𝟎.𝟏𝑴
DCa: 𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍
∗ 100090 = 𝟑𝟑. 𝟎𝟑 𝒎𝒈 CaCO3/L
DMg: DT – DCa
𝟎.𝟎𝟎𝟏𝟔𝟎𝑳∗𝟎.𝟏𝑵
Alc: ∗ 50000 = 0.08 mg CaCO3/L
𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍
82
𝟎.𝟎𝟎𝟎𝟑𝟒𝑳∗𝟎.𝟏𝑵
Ac: ∗ 50000 = 0.017 mg CaCO3/L
𝟏𝟎𝟎𝒎𝒍
PARÁMETRO UNIDAD
Temperatura ambiente 20 °C
Temperatura de muestra 17.2°C
pH 7.64
Conductividad 0,22 (µS/cm)
83
Figura 23. Características de infraestructura. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
84
Figura 24. Resultados pruebas de bombeo. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
85
Figura 25. Resultados hidráulicos. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
86
Figura 26. Resultados hidráulicos y recomendaciones de extracción. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
87
Figura 27. Datos prueba de bombeo. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
88
Figura 28. Modelo de Theis. Pozo Chitasugá 1. (Emsertenjo, 2012)
89
Figura 29. Método de descarga vs tiempo. (Emsertenjo, 2012)
90
Anexo G. Registro fotográfico
91
Fotografía 7. Titulación de alcalinidad
92
Fotografía 9. Estructura externa pozo Chitasugá 1.
93
Fotografía 11. Sonda de niveles con circuito de lectura.
94