ESTUDIO HIDROGEÓLOGICO ÍNDICE I. ANTECEDENTES ...

Elaboración del Estudio de Pre Inversión: “INSTALACIÓN DE LOS SERVICIOS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO SANITARIO EN LA NUEVA CIUDAD DE OLMOS, DISTRITO DE OLMOS - PROVINCIA DE LAMBAYEQUE – REGION LAMBAYEQUE" , SNIP 291552

ESTUDIO HIDROGEOLOGICO

Página: 1 de 12

ESTUDIO HIDROGEÓLOGICO

ÍNDICE

I. ANTECEDENTES: .................................................................................................... 2

II. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO ................................................................... 3

III. OBJETIVO: ........................................................................................................... 3

IV. DESCRIPCION: ..................................................................................................... 3

V. DESARROLLO: ........................................................................................................ 3

VI. CONCLUSIONES: ............................................................................................... 10

VII. RECOMENDACIONES:....................................................................................... 12

VIII. REFERENCIA: .................................................................................................... 12



Página: 2 de 12

I. ANTECEDENTES:

Para el presente proyecto se ha determinado realizar el estudio Hidrológico en

base al proyecto realizado por H2O OLMOS, el cual fue entregado por el PEOT al

Programa Nacional de Saneamiento Urbano con oficio N°1603/2013-

G.R.LAM/PEOT-GG, en base a la referencia del Oficio 7165 -

2013/vivienda/VMCS/PNSU/1.0(Reg. 1056785-875338), donde se hace entrega

de los estudios básicos (topografía, geotecnia, geología, hidrología,

vulnerabilidad, plano de planta perfil y detalle de ramal norte, sur y distribución de

agua a cada parcela) del proyecto de irrigación Olmos tinajones, para fines de

Desarrollo del proyecto de inversión pública SNIP de agua y alcantarillado para la

nueva ciudad Olmos”.

Así también se toma referencia de los siguientes estudios:

Con fecha 26 de Junio de 2013, el Ministerio de Vivienda Construcción y

Saneamiento y la Universidad Nacional de Ingeniería, suscribieron un Convenio

Específico, con la finalidad de elaborar el “Estudio de las Condiciones

Geológicas, Geotécnicas y Evaluación de Peligros Naturales en el Área

Seleccionada para la Habilitación Urbana de la Nueva Ciudad de Olmos”, que

será ejecutado por el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y

Mitigación de Desastres de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad

Nacional de Ingeniería.

Por el proyecto Irrigación Olmos realizado por H2O OLMOS, de la cual se tomó

con referencia el estudio hidrológico para el embalse de regulación Palo Verde

específicamente de la línea de distribución denominada Ramal Norte, línea

destinada para el riego de lotes ubicados en el lado norte del polígono

reservado para el Proyecto especial Olmos Tinajones, ello para el desarrollo de

la captación de la agua cruda hacia la planta de tratamiento de la misma.

Así también se toma como referencia el estudio de aguas subterráneas

realizadas por POWERMATIC S.A. y SISA (Servicios de ingeniería S.A).

Con fecha 20 de marzo de 2014, el Ministerio de Vivienda Construcción y

Saneamiento, representado con el Director Ejecutivo del Programa Nacional de

Saneamiento Urbano, firma el Convenio de Cooperación con el Gobierno

Regional de Lambayeque a través del Proyecto Especial Olmos – Tinajones

para la Elaboración del Estudio Hidrogeológico de Localización y Diseño de

pozo (incluyendo: prospección Geofísica, Análisis Fisicoquímico, bacteriológico

del agua, granulometría, etc.) y la perforación del Pozo Exploratorio Estructural.

Aprobación del estudio hidrogeológico de localización y diseño de pozos

tubulados del sector Ciudad Sutton – Poligonal Olmos (setiembre del 2014)



Página: 3 de 12

II. UBICACIÓN DEL AREA DE ESTUDIO

El área de estudios se encuentra ubicada en el distrito de Olmos, provincia de

Lambayeque, Región Lambayeque. Ver mapa N° 01 – Mapa de Ubicación

III. OBJETIVO:

Determinar las características hidrogeológicas del acuífero y de los pozos de

perforación, para el diseño de las obras de impulsión lineales y no lineales del

sistema de agua potable.

IV. DESCRIPCION:

Para la elaboración del estudio de pre inversión de: "Instalación de las obras

generales de Agua Potable y Alcantarillado sanitario de la Nueva Ciudad Olmos,

Distrito De Olmos, Provincia De Lambayeque - Lambayeque, se han planteado 02

alternativas de solución para el servicio de agua potable, las alternativas

consideran soluciones similares para las obras generales, variando las opciones

entre la explotación de aguas superficiales del rio Huanca bamba mediante una

línea de conducción hacia la planta de tratamiento y por consiguiente a los

Reservorio elevado (REP-01 a 04) y el empleo de 03 pozas Profundas que

abastecerá al reservorio REP-01 mediante 03 líneas de impulsión en la

(alternativa 01) y el empleo de 10 Pozas Profundas para el abastecimiento hacia

los Reservorios Elevados (REP-01 a 04) mediante 10 líneas de impulsión en la

(alternativa 02).

V. DESARROLLO:

Para el área del sector de la Poligonal del Proyecto de la ciudad Sutton - Olmos las condiciones hidrogeológicas son:

5.1 PROSPECCION GEOFISICA

Intenta distinguir o reconocer las formaciones geológicas que se encuentran en

profundidad mediante algún parámetro físico, por ejemplo en sísmica por la

velocidad de transmisión de las ondas o en prospección eléctrica por la

resistividad. Ver mapa N° 02 – Mapa geológico

Existen diversas técnicas geofísicas eléctricas o electromagnéticas que

miden la resistividad de los materiales, o en algún caso su inverso, la

Conductividad. Algunas de estas técnicas son más modernas y mucho más

precisas, pero los Sondeos Eléctricos Verticales – SEV se siguen utilizando

por su sencillez y la relativa economía del equipo necesario y en general la

prospección geoeléctrica es la más recomendada para el caso del estudio de las

aguas subterráneas.

Se realizó la prospección geofísica a través de sondajes eléctricos verticales

de configuración Schlumberger, se realizaron 8 Sondajes Eléctrico Verticales; la

longitud de línea máxima de emisión A-B ha sido 928 metros que ha

permitido determinar el corte del subsuelo hasta por debajo de los 118 m de



Página: 4 de 12

profundidad y en todas las estaciones de SEV se ha llegado hasta el basamento

rocoso.

5.1.1 Metodología

El método geoeléctrico empleado en la exploración de la estructura del subsuelo,

es el denominado “Método de Resistividades”, a través de Sondeos

Eléctricos Verticales (SEV), configuración Schlumberger. La Longitud máxima de

la línea de emisión (A-B), ha sido de 928 m, lo que ha permitido en todos los

casos profundizar la exploración por debajo de los 118 m de profundidad, llegando

hasta el basamento rocoso.

La interpretación cuantitativa o numérica de las curvas de resistividades aparentes

obtenidas en el campo se realizó mediante el método de analogía y comparación

con curvas teóricas y por la resolución computarizada de los problemas directo e

inverso con la ayuda del paquete de programas IPI2 WIN, que se utiliza bajo

licencia de la firma rusa GeoScan-M.

Valoración Cuantitativa

El procesamiento e interpolación numérica de los datos de campo (curva

de resistividades aparentes), permite matemáticamente establecer los

siguientes parámetros para cada uno de los SEV ejecutados: a) número de capas

geoeléctricas; b) resistividad real por capa geoeléctrica, en Ohm-m; y c) espesor

de cada capa, en metros. En el presente caso, los resultados del procesamiento

se muestran para cada uno de los puntos de sondeo en los 8 diagramas de

interpretación anexos al presente

y en resumen en el Cuadro siguiente:

Cuadro N° 01 Resistividades Reales y Espesores



Página: 5 de 12

Valoración Cualitativa

Del análisis de los resultados numéricos y en los cortes geoeléctricos, se aprecia

la existencia de estructuras cuya descripción generalizada, así como su

respectiva atribución litológica e hidrogeológica se presenta a continuación:

5.2 FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA

5.2.1 El Acuífero

El acuífero explotable está constituido principalmente por depósitos de origen marino y en forma secundaria por material aluvial, ambos de la Era del cenozoico, sistema Cuaternario Las variaciones de los niveles estáticos generalmente tienen comportamiento estacional; es decir, varían de acuerdo a la época del año y la cercanía hacia el actual cauce de los ríos; ascendiendo mayormente en los meses de lluvias (enero - marzo), ocurriendo lo contrario en época de estiaje, donde el acuífero subterráneo va disminuyendo su recarga por efecto de la escasa precipitación en la parte alta de la cuenca, en consecuencia los niveles de agua descienden. El acuífero en general presenta condiciones hidrogeológicas medias, conformado por horizontes de clastos finos, de mediana a baja permeabilidad y en estado saturado a partir de los 39 – 45 m de profundidad, en el punto de perforación SEV 5 el nivel freático se encuentra a los 39 m; por las zonas aledañas el agua freática presenta diverso grado de mineralización, observándose cierta mejora en su calidad en los sectores cercanos al cauce actual del río Cascajal; similar condición se presenta en algunos sectores del cauce del río Olmos. Según el levantamiento



Página: 6 de 12

PERFORACIONES

NOMBRE POZO X Y NIVEL FREATICO

BEATRIZ 600,163 9,331,557 23.00

MARLENY 600,885 9,329,034 22.77

LORENZA 607,912 9,332,275 28.40

ISABEL 615,002 9,327,480 31.80

CURO 610,889 9,317,649 31.55

MATHIAS 606,209 9,319,977 24.53

IMAN 614,939 9,326,935 28.50

SONDAJES ELECTRICOS

NOMBRE POZO X Y NIVEL FREATICO

SEV 1 593,092 9,330,653 37.25

SEV 2 593,531 9,330,764 34.63

SEV 3 594,162 9,330,965 36.62

SEV 4 594,494 9,331,120 39.53

SEV 5 595,155 9,332,129 39.99

SEV 6 594,970 9,331,670 41.94

SEV 7 595,010 9,331,425 41.06

SEV 8 595,040 9,330,900 35.21

geoeléctrico el basamento rocoso se encuentra a profundidades de 35 a 120 metros. En el punto explorado mecánicamente (pozo exploratorio estructural SEV 5) el basamento rocoso se encuentra a los 121 - 122 m de profundidad, y a los 116.16 m. Se llega a conclusión al haber perforado 120 m y encontrado a partir de los 117.50 arcilla con inclusiones de gravas, depósitos que son característicos en la zona antes del techo del basamento rocoso.

5.2.2 Napa Freática

En el valle de Olmos; según estudios realizados por el ex INRENA, se ha determinado que la profundidad de la napa freática está entre 3.0 a 56.90 metros de profundidad. La empresa Servicios de Ingeniería S. A. - SISA, la cual realizó el estudio hidrogeológico en las tierras de la poligonal subastada (proyecto especial Olmos Tinajones, en su Informe Final de Inventario de las Fuentes de Agua Subterráneas, del valle de Olmos, determinó que el nivel freático varía entre 14.0 m a 34.0 m a la margen izquierda de la quebrada Licurnique. En el lado SE del sector en estudio, el nivel de la napa (agua freática) se encuentra a los 27.5 m de profundidad, lo cual puede corroborarse en el pozo en construcción ubicado cerca al lote en las coordenadas 601,532 E, 9’332,075 N; en lo referente al lote en sí la extrapolación de la profundidad de la napa se muestra en el mapa 9/ 11. En el área del proyecto en total se han perforado 15 pozos, de los cuales 8 perforaciones para los Sondeos Eléctricos Verticales - SEV en el en el área de la Nueva Ciudad Olmos, 4 cercanos a la línea de conducción de agua tratada y 4 entre los ríos Cascajal y Olmos

Cuadro N° 2 Ubicación de Pozos



Página: 7 de 12

En el punto de perforación del pozo exploratorio SEV 5, ubicado al Nor Este de la

habilitación urbana “Nueva Ciudad de Olmos” el nivel del agua se encuentra a los

39 metros de profundidad

Perfil litológico

El perfil litológico del pozo está compuesto por depósitos de origen marino

y continental del Cuaternario (QI – IV) y del Mioceno (NI), que yacen sobre el

basamento rocoso y en contacto directo con la corteza en proceso de

meteorización del mismo.

La atribución litológica dada al perfil resultante de la perforación, se ha basado en

la descripción de las muestras inalteradas obtenidas perforación por el método

de rotación a tajo anular, tomadas en forma continua a lo largo de toda la

profundidad de exploración (diferenciando la coloración de la muestra, la

reacción ante el ácido clorhídrico, el contenido mineralógico en porcentaje,

tamaño y forma de las partículas detríticas); y finalmente la oscilación de los

valores de radiación natural de los diferentes materiales perforados, obtenida

indirectamente mediante la ejecución de una testificación geoeléctrica.

El detalle de la estratigrafía y atribución litológica, obtenida con las

consideraciones indicadas se muestra en el Cuadro N° 4.1, donde se describen

las particularidades más saltantes de los estratos de los depósitos atravesados

por la perforación Cuadro N° 3 Estratigrafía del Pozo Exploratorio SEV 5



Página: 8 de 12

Transmisividad (T), indica cuánta agua se moverá a través del acuiferoy, por

lo tanto, es una medida de la capacidad del acuífero para transmitir agua.

T = 105 m2 / día

Coeficiente de almacenamiento (S), denominado también estrega de agua

(µ), volumen de agua que el acuífero libera o absorbe por unidad de superficie

por cambio unitario de presión en la componente normal a esa superficie.

µ = 0.185

Corresponde a un acuífero constituido por Arena de Grano Fino (0.15 – 0.

Conductividad eléctrica (C.E.), indica la concentración global de

constituyentes ionizados (mineralización global), o grado de salinidad de las

aguas subterráneas.

C.E. = 1.47 de calidad Buena



Página: 9 de 12

pH, es la medida de la concentración de ión hidrógeno en el agua y es utilizado

como índice de alcalinidad o acidez.

pH = 7.00 Neutra

5.3 Demanda de agua

La demanda de agua para cubrir los requerimientos propios de la

ciudad, considerando dotación promedia por habitante, áreas verdes,

caudal contra incendios, y uso industrial menor y servicios, alcanza un valor

del orden de 300 l/s, es decir si no hubiera la posibilidad de cubrir la demanda

con agua superficial, entonces, se requeriría de 10 pozos con un caudal de

operación promedio de 30 l/s, para cubrir la demanda prevista.

De lo expuesto se concluye que con el fin de garantizar el suministro de

agua a la nueva ciudad, ante cualquier eventualidad se requiere de la

construcción de 10 pozos tubulares medios y profundos, con caudales

promedios de 36 l/s, magnitud factible de alcanzar considerando que en

pozos se explotación recientemente construidos en el sector se ha

determinado caudales de 35 a 90 l/s. En el cuadro siguiente considerando

la muy cercana similitud de la granulometría predominante en los perfiles

litológicos de los pozos que es la arena fina, se compara las

características geométricas de los estratos entre el pozo más cercano

con el pozo exploratorio ejecutado:

POZO ESTE NORTE

PROFUNDIDAD

CONSTRUIDA

OPROYECTADA

m

POTENCIA

TOTAL DE

ESTRATOS

ACUIFEROS EXPLOTABLES

m

CAUDAL DE

OPERACIÓN,

l/s

En Lote A-3 601532 9332075 77 21 35

Exploratorio

ejecutado

595037 9332123 119 45 (=75)

En el sector de la poligonal del Valle de Olmos se ha perforado seis pozos

exploratorios, con la finalidad de conocer el perfil litológico del subsuelo, parámetros

hidrodinámicos del acuífero y calidad del agua que conllevarán al modelamiento del

acuífero, el mismo que permitirá darle un uso efectivo y racional a los recursos hídricos

y quizás cambiar el paisaje árido del lugar.

DATOS DE EXPLORACION DE POZOS

NOMBRE

PROFUN

DIDAD

(m)

Q =

(L/S) N.E N.D

EJECUCI

ON N.T E N

Beatriz 140.00 1.20 23.00 24.35 Set-2010 62.00 600,163.00 9,331,557.00

Marleny 142.80 1.30 22.77 23.88 Set-2010 51.00 600,885.00 9,329,034.00

Lorenza 181.80 1.20 28.40 30.41 Set-2010 60.00 607,912.00 9,332,275.00

Isabel 107.70 0.90 31.80 33.20 Ago-2010 77.00 615,002.00 9,327,480.00

Curo 140.00 0.90 31.55 33.30 Ago-10 67.00 610,889.00 9,317,649.00



Página: 10 de 12

Mathias 130.00 1.00 24.53 29.38 Set-2010 51.00 606,209.00 9,319,977.00

Imán 166.00 42.00 28.50 85.00 Feb-2011

614,939.00 9,326,935.00

Del análisis de la información geofísica expuesto de estos pozos, se ha determinado

usar las características del pozo (Imán, Beatriz, Marlene por presentar el horizonte

permeable saturado y espesores mayores a más profundidad a comparación con los

demás pozos, siendo por lo tanto el más desfavorable, por lo tanto se tomara la

profundidad del Pozo de diseño = 166 m.

Para los niveles estático y dinámicos de los pozos planteados para el abastecimiento

de agua potable a la nueva ciudad de olmos se ha trabajado con la referencia para el

cálculo del Nivel Estático se ha determinado el uso de los pozos Marleny para los

pozos ( PP-07 al 10) y Beatriz para los pozos PP-01 al PP-06) por encontrarse más

cercanos a la poligonal de la zona de diseño y teniendo en cuenta que los niveles de

la perforación exploratoria, se determinara los valores estándares para nuestros

diseños de los pozo planteados, con los siguientes cálculos:

Se Determinando el nivel estático de los pozos planteados como se muestra el

siguiente cuadro:

Para el Cálculo del Nivel Dinámico se ha determinado un descenso estándar que

presenta el pozo “Imán” que es de 85.00m.

VI. CONCLUSIONES:

Excepto Excepto en las inmediaciones del SEV 7, la zona de estudio

presenta una estructura geoeléctrica donde se ha diferenciado 04 capas

geoeléctricas que presentan una continuidad relativa en el plano vertical

(ver plano 4/11). Entre estas capas destaca la denominada “Inferior” cuyos

indicadores de resistividad y espesor son compatibles con la presencia de

complejos acuíferos de carácter libre y semiconfinado, conformados por

materiales de mediana a baja permeabilidad con intercalación de estratos

arcillosos. Esta capa tienen una resistividad promedia de 19.8 ohm-m y un

espesor promedio 51.56 m, donde los estratos acuíferos están saturados con

agua de baja mineralización.

Del análisis de los cortes geoeléctricos resultantes del estudio

geoeléctrico, se desprende que el sector estudiado presenta regulares

condiciones hidrogeológicas en lo que respecta a la potencia saturada de

los complejos acuíferos aprovechables y a la calidad del agua.

Del análisis integral de los resultados de cada SEV y de su interrelación en las

secciones o cortes geoeléctricos se puede inferir que la capa geoeléctrica

Inferior en los sectores de interés se difundiría hasta los 102 – 120 m de



Página: 11 de 12

profundidad; así mismo que la capa “Intermedia” está compuesta por

materiales salinos, y con el tiempo puede propiciar la salinización de las aguas

freáticas.

En relación a los parámetros hidrodinámicos de zona, al extrapolarlos al área

de estudio, utilizando los valores medios de la transmisividad y de

permeabilidad promedia para las arenas, se obtienen las potencias totales de

los acuíferos entre 11 y 45 m.l, que concuerdan con los profundidades de los

pozos proyectados. En el caso del pozo exploratorio la potencia de los

acuíferos existente hacen un total de 42 m.

Para cubrir la demanda de agua para la población proyectada, en un

año hidrológicamente seco y durante los periodos de mantenimiento del

sistema de conducción del agua de trasvase, se requiere de un mínimo de 10

pozos con un caudal promedio de 30 l/s.

Debido a que no se cuenta con una exploración Acuífera en el área de estudio

de la Nueva Ciudad de Olmos, se toma como referencia los estudios de los

Pozos exploratorios Beatriz, Marlene e Imán de la poligonal de Olmos

realizadas por POWERMATIC S.A. y SISA (Servicios de ingeniería S.A), de

ellos se calculó los niveles dinámicos para el diseño de las estaciones de

bombeo de agua potable.

De los estudios realizados para los pozos de la poligonal de olmos, presenta

agua de buena calidad en un acuífero profundo de (90 m. a 180 m).

Se puede estimar que los caudales a explotar están en el rango de 35 a 40 l/s

con profundidades de 100 m - 120 m, siempre y cuando se utilicen

filtros de alta porosidad y que la fracción de grava del empaque de prefiltro

sea la apropiada.

Para cubrir la demanda de agua para la población proyectada, en un

año hidrológicamente seco y durante los periodos de mantenimiento del

sistema de conducción del agua de trasvase, se requiere de un mínimo de 10

pozos con un caudal promedio de 30 l/s.

El pozo “IMAN” se encuentra en un acuífero confinado a semiconfinado

conformado por sedimentos marinos de edad terciaria (Formación Zapallal) de

buen potencial y de buena calidad, no llegando a atravesar el basamento

hidrogeológico, siendo ello óptimo para la explotación de aguas subterráneas

para el abastecimiento de la nueva ciudad de olmos.

Se ha determinado un caudal de trabajo de 42 l/s, para un descenso máximo

de Nivel Dinámico (ND) de 85 m, que son características del pozo Imán,

siendo el dato más confiable, puesto que su ensayo se realizó con un tricono

(broca) de diámetro de 14 7/8” con una perforación a 166 m.



Página: 12 de 12

VII. RECOMENDACIONES:

Se recomienda realizar varios pozos exploratorios en el área del proyecto de la

habilitación urbana de la ciudad de Olmos para verificar y/o confirmar la

existencia del recurso acuífero y la cantidad de explotación, información que

servirá para el diseño de la infraestructura sanitaria proyectada.

En el diseño técnico de los pozos para explotar los acuíferos de la capa

geoeléctrica Inferior, se recomienda prever la instalación de un

encamisado tubular con un diámetro de 14” con filtros de alta porosidad y

abertura de 1.25 -1.5 mm; en el encamisado debe incluirse un tramo

mínimo de 0.5 m sobre la superficie del terreno. Entre los materiales a

utilizar para el encamisado tubular debe privilegiarse al acero inoxidable para

los filtros y el polietileno o poliéster para los tramos de tubo ciego.

Es necesario considerar que la producción de los pozos no sólo

depende del acuífero sino también de las labores complementarias de

desarrollo que en ellos se realicen; por lo que se recomienda su ejecución por

inyección de agua a alta presión, aire comprimido o pistoneo durante un

tiempo adecuado (20 – 30 minutos por metro lineal de filtro) y de ser

necesario se realizará un segundo ciclo.

VIII. REFERENCIA:

Para la complementación del Estudio Hidrológico se anexas los estudios de lo

siguiente:

a) Informe de Perforación de Pozos exploratorios en Poligonal-

Powermatic.

b) Informe Final – Perforación de Pozos Exploratorios.

c) Informe de Supervisión del pozo H2O OLMOS.

d) Oficio N° 8840-2013- Vivienda. ( Convenio Específico Para

perforación de pozo)

e) Mapa de Ubicación de los pozos de Exploración (Pozo Imán,

Marlene, Beatriz, Lorenza, Curo, Mathias y Isabel).

f) CISMID, Producto 03-informe final, Estudios de las condiciones

geológicas, geotécnicas y evaluación de peligros naturales en el área

seleccionada para la habilitación urbana de la nueva ciudad de

olmos”, lima-setiembre, 2013.

g) Estudio hidrogeológico de localización y diseño de dos pozos

tubulares

ESTUDIO HIDROGEÓLOGICO ÍNDICE I. ANTECEDENTES ...

Documents

Transcript of ESTUDIO HIDROGEÓLOGICO ÍNDICE I. ANTECEDENTES ...