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ESTUDIO HIDROGEOLOGICO DE LOCALIZACIN Y DISEO DE POZO TUBULAR, CON FINES DE

REEMPLAZO DEL POZO IRHS 348 SECTOR LETICIA - DISTRITO MOTUPE

Preparado para: Municipalidad Distrital de Motupe

Calle Tpac Amaru N 531 Lambayeque - Per

.

Octubre 2014

ESTUDIO HIDROGEOLOGICO DE LOCALIZACIN Y DISEO DE POZO TUBULAR, CON FINES DE REEMPLAZO DEL POZO IRHS 348, SECTOR LETICIA - DISTRITO MOTUPE

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I N D I C E

1.0 INTRODUCCIN 1.1 Antecedentes

1.2 objetivos 1.3 Ubicacin y Acceso.

2.0 ESTUDIOS BASICOS

2.1 Diagnstico del estado de conservacin y del funcionamiento del pozo a

reemplazar

2.2 Prospeccin Geofsica

2.3 Inventario de pozos y fuentes de agua

2.4 Parmetro hidrogeolgico del acufero

2.4.1 Evaluacin de interferencia entre pozos

2.5 Hidrogeoqumica

2.6 Demanda de agua

3.0 ANTEPROYECTO DE LA OBRA DE CAPTACION

3.1 Localizacin de reas favorables para la perforacin

3.2 Perfil litolgico

3.3 Diseo hidrulico de un pozo tipo

3.4 Diseo fsico

3.5 Diseo Preliminar pozo proyectado

4.0 PROCESO CONSTRUCTIVO

5.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.0 ANEXOS

A PANEL FOTOGRFICO B RELACIN DE CUADROS

1. Cuadro de Inventario de Fuentes de agua Subterrnea

2. Cuadros de radios de influencia

3. Cuadro de resultados de los anlisis bacteriolgicos


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4. Cuadro de coordenadas de Ubicacin de los Sondeos Elctrico Verticales

5. Cuadro de interpretacin cuantitativa de los sondeos Elctrico Verticales

C RELACIN DE FIGURAS 6. Prueba de Acufero o de Bombeo

7. Diseo preliminar tentativo del pozo proyectado

8. Grficos de la interpretacin cuantitativa de los resultados dela prospeccin

geofsica

9. Secciones geofsicas del rea investigada

D RELACIN DE MAPAS 10. Mapa de ubicacin del rea de estudio

11. Mapa del inventario de pozos

12. Mapa de ubicacin de los sondeos y secciones geo elctricas

13. Mapa del horizonte (s) permeable(s) saturado(s) 14. Mapa del techo del basamento rocoso o impermeable

15. Mapa geofsico con las resistividades del horizonte saturado

16. Mapa de ubicacin del sector o sectores con condiciones geofsicas

favorables para el aprovechamiento de aguas subterrneas


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1.0 INTRODUCCION

En las poblaciones rurales del Per, la falta de acceso al agua potable es uno de las causas de la desnutricin infantil. Por ello, en el marco de las polticas de inclusin social de la Municipalidad distrital de Motupe, es una prioridad la atencin de las poblaciones excluidas, con el objeto de mejorar su salud y en particular combatir las enfermedades diarreicas agudas (EDAs) y contribuir de esta manera con la reduccin de la desnutricin infantil.

Una de las acciones emprendidas por Municipalidad distrital de Motupe para dar cuenta de este compromiso es la elaboracin del estudio hidrogeolgico de diseo y localizacin de un pozo tubular en Leticia, que busca mejorar el acceso de esta localidad a servicios de agua y saneamiento de calidad y sostenibles.

Para ello ha contratado los servicios de un Consultor, para que elabore los estudios que permitan evaluar las caractersticas hidrogeolgicas del acufero y de esa manera conocer las posibilidades de explotacin del agua subterrnea.

1.1 ANTECEDENTES

El ao 1970 se perfora el pozo de tipo tajo abierto en el sector Leticia, con fines de dotar de agua a la poblacin asentada en dicha zona; El ao 2001 la Intendencia de Recursos Hdricos (INRENA), elabora el estudio hidrogeolgico del valle Motupe, asignndole al pozo el cdigo IRHS 348.

Actualmente el pozo se encuentra en estado utilizable, por bajo rendimiento y aumento de la conductividad elctrica de su agua, por ello la poblacin del centro poblado Leticia, no cuenta con servicio de agua potable, por lo que tienen que recurrir a fuentes de abastecimiento de agua no tratada como, el ro y canales de riego.

En tal sentido la Municipalidad Distrital de Motupe, con el propsito de dotar de una suficiente cobetura de agua potable y elevar la calidad de vida de la poblacin al centro poblado Leticia, ha credo conveniente reemplazar el IRHS 348 con la perforacin de un pozo del tipo tubular.

En el presente informe se presenta la informacin tcnica que sustenta esta visin hidrogeolgica con fines de captacin de Agua Subterrnea, con el cual la Municipalidad inicia las gestiones administrativas de Ley ante la Autoridad Local de Aguas Motupe Olmos La Leche.

1.2 OBJETIVO

El objetivo del presente estudio es evaluar las caractersticas hidrogeolgicas del acufero en el sector Leticia y seleccionar el rea favorable para la perforacin de un pozo, a travs del cual se debe de extraer la cantidad de agua suficiente y de calidad apropiada para el fin requerido, sin causar problemas de interferencia a otras fuentes y usos de agua existentes.


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1.3 UBICACIN Y ACCESO

1.3.1 UBICACIN POLTICA

El rea de estudio, se encuentra ubicada en la localidad de Leticia, distrito de Motupe, provincia y departamento de Lambayeque. Ver Figura 1.

1.3.2 UBICACIN GEOGRFICA

Geogrficamente el rea a investigarse est comprendida entre las coordenadas UTM (WGS 84) siguientes:

Este : 641,000 m - 643,500 m Norte : 9'324,000 m - 9'231,000 m

Figura 1: Mapa de ubicacin de la zona de estudio Fuente: Gobierno Regional de Lambayeque.

Foto 1 : Letrero que da aviso de la Ubicacin del Centro Poblado Menor Leticia


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1.3.3 ACCESO

El acceso es por va terrestre desde la ciudad de Chiclayo, por medio de la carretera asfaltada Chiclayo Motupe (Panamericana Norte Antigua), a partir de ac y continuando la va aproximadamente a la altura del kilmetro 69 + 500 se ubica al Centro Poblado de Leticia. Ver Figura 2.

Figura 2: Mapa vial 02 Lambayeque Fuente: Ministerio de Transportes y Comunicaciones


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2.0 ESTUDIOS BASICOS

2.1 DIAGNSTICO DEL ESTADO DE CONSERVACIN Y DEL FUNCIONAMIENTO DEL POZO A REEMPLAZAR

Actualmente el pozo se encuentra en estado utilizable

Presenta bajo rendimiento

Aumento de la conductividad elctrica de su agua,

los valores de conductividad elctrica y pH encontrados en el agua analizada, se hallan por encima del rango permisible de consumo humano.

La poblacin del centro poblado Leticia, no cuenta con servicio de agua potable, tienen que recurrir a fuentes de abastecimiento de agua no tratada como, el ro y canales de riego.

Foto 2 : Pozo a Tajo Abierto del Centro Poblado Menor Leticia, en estado de abandono por bajo rendimiento


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2.2 PROSPECCIN GEOFSICA

Entendiendo que la prospeccin geofsica es un mtodo indirecto de obtencin de informacin por el hecho de que est sujeto a interpretaciones subjetivas. Los estudios de prospeccin geofsica efectuados sobre el rea de terreno correspondiente al Sector Leticia han permitido determinar, hasta cierto punto, la geometra del reservorio acufero, as como el espesor y las caractersticas de cada uno de los horizontes que conforman el subsuelo. El mtodo geofsico empleado para ello es el de Sondeo Elctrico VerticalSEV, el cual es un mtodo apropiado para el tipo de conformacin litolgica a investigar. De manera complementaria, este mtodo ha permitido:

Determinar el espesor y las caractersticas geoelctricas de cada uno de los horizontes que conforman el subsuelo.

Ubicacin aproximada de los niveles de agua. Identificacin del horizonte identificado como basamento.

2.2.1 PARTICULARIDADES DEL MTODO

El sondeo Elctrico VerticalSEV, permite conocer a partir de la superficie del terreno, la distribucin de las distintas capas geoelctricas en profundidad, es decir permite determinar los valores de resistividad de cada capa y su espesor correspondiente.

En el SEV, se introduce corriente continua al terreno mediante dos electrodos llamados de emisin o corriente A y B, y se mide la diferencia de potencial producido por el campo elctrico as formado, entre otros dos electrodos llamados de recepcin o de potencial M y N.

Es posible calcular la resistividad del medio segn:

Dnde :

P = Resistividad del medio, en Ohm-m. V = Diferencia de potencial, en mV, medida en los electrodos

M y N. I = Intensidad de corriente en mA, medida en los electrodos A

y B. K = Constante geomtrica que depende de la distribucin de

los electrodos, m.

En el SEV con configuracin Schlumberger, los electrodos estn alineados y conservan simetra con respecto al punto central o punto SEV, debiendo cumplirse que MN sea menor que 1/3 AB. Al aumentar la distancia entre los electrodos de emisin de corriente, aumenta su profundidad de penetracin y tambin va cambiando las resistividades aparentes. Estos valores son


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ploteados en papel bilogartmico obtenindose como resultado una curva, a partir de la cual, mediante diversas tcnicas, es posible determinar las resistividades verdaderas y los espesores que las diferentes capas tienen bajo el punto de investigacin. De esta manera, se llega a conocer el corte geoelctrico del subsuelo.

En el SEV con configuracin Schlumberger, los electrodos M y N permanecen fijos mientras A y B se aleja, hasta que el valor del DV sea tan pequeo que obligue a aumentar MN. Estos cambios de M y N resultan en un salto de resistividad aparente para la misma distancia AB, cuando se presentan heterogeneidades laterales.

Estos saltos se corrigen para la interpretacin, as como tambin, a veces hay necesidad de suavizar la curva de resistividades aparentes obtenida en campo. El mtodo ha sido ideado para estructuras constituidas por capas homogneas paralelas con extensin lateral muy grande, lo cual no se cumple en la realidad, presentndose adelgazamientos o desapariciones de las capas, as como tambin se presenta variaciones laterales de resistividad.

Por ello y debido a otras limitaciones del mtodo los resultados obtenidos presentan un margen de error que podra llegar normalmente a ms o menos 10% del valor determinado en la interpretacin. Si la estructura es compleja este error aumenta y podra ser tan grande que se aleja mucho de lo real. Por ello, es necesario que los resultados obtenidos sean correlacionados con las investigaciones geolgicas y datos de perforaciones establecer con mayor precisin la estructura del subsuelo en el rea de estudio.

Algunas circunstancias desfavorables para la aplicacin son las irregularidades del relieve tanto superficial como del subsuelo, la presencia de una capa superficial de muy alta resistividad que dificulta la penetracin de la corriente elctrica, el relativo pequeo espesor de las capas de profundidad, heterogeneidades laterales marcadas y otras. Las resistividades de las capas pueden ser relacionadas con la naturaleza de las mismas, particularmente, en lo que corresponde al contenido de agua en sus poros o fracturas, al contenido de sal en el agua y al tamao de los granos de los depsitos, en caso que se trate de sedimentos no consolidados.

El Cuadro 1 muestra las resistividades de algunos medios.


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Cuadro 1: Resistividades del agua y las rocas

TIPO DE AGUA Y ROCA RESISTIVIDAD (Ohm-m) Agua del mar 0.2

Agua de acuferos aluviales 10 30

Agua de fuentes 50-100

Arenas y gravas secas 1,000 10,000

Arenas y gravas con agua dulce 50 500

Arenas y gravas con agua salada 0.5 5

Arcillas 2 20

Margas 20 -100

Calizas 300 - 10,000

Areniscas arcillosas 50 300

Areniscas cuarciticas 300 - 10,000

Cineritas, tobas volcnicas 50 300

Lavas 300 - 10,000

Esquisto grafitosos 0.5 5

Esquistos arcillosos o alterados 100 300

Esquistos sanos 300 - 3,000

Gneis, granito alterados 100 - 1,000

Gneis, granitos sanos 1,000 - 10,000 Fuente: Parasnis. Principios de Geofsica Aplicada.

2.2.2 ESTUDIO DE GEOFSICA ACTUAL

Los actuales trabajos de geofsica de resistividad elctrica mediante Sondeos elctricos verticales-SEVs fue encargada a la empresa Hidrogeotecnica S.A.

El procesamiento e interpretacin numrica de los datos de campo (curvas de resistividades aparentes) permite matemticamente establecer los siguientes parmetros para cada uno de los SEV ejecutados:

a) Numero de capas geo elctricas;

b) Resistividad real por capa geo elctrica (Ohm-m)

c) Espesor de cada capa (m)

En el presente caso, los resultados del procesamiento se muestran para cada uno de los puntos de sondeo en los 6 diagramas de interpretacin.

Tomando como referencia estos datos, as como la distribucin y agrupamiento de los 6 SEV ejecutados en el sector de estudio, se ha confeccionado los cortes geo elctricos A-A y B-B.


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SEV1 SEV2 SEV3 SEV4 SEV5 SEV6642,266 E 642,098 E 642,405 E 642,231 E 642,444 E 642,655 E

9'322,828 N 9'322,728 N 9'322,776 N 9'323,010 N 9'322,969 N 9'323,033 N

166.500 192.000 33.360 335.200 145.300 45.960h 1.02 0.74 0.74 0.74 2.60 0.74

d 1.02 0.74 0.74 0.74 2.60 0.74 18.520 51.800 15.640 75.230 332.300 5.330h 3.44 0.68 2.29 3.43 3.19 2.39

d 4.46 1.42 3.02 4.16 5.79 3.12 2.977 306.000 2.237 22.200 4.041 1.181h 8.60 2.41 2.48 7.12 7.52 3.11

d 13.06 3.83 5.52 11.28 13.31 6.24 25.540 2.600 8.315 8.090 16.680 42.850h 21.06 3.89 12.63 27.17 19.98 19.74

d 34.12 7.72 18.15 38.45 33.28 25.97 5.143 16.500 18.220 17.350 5.714 5.956h 48.69 16.20 22.16 43.77 39.05 44.84

d 82.61 23.90 40.31 82.22 72.33 70.82 3,481.000 4.860 10.870 10.390 69.460 2,095.000h 36.20 54.97 60.32

d 60.10 95.28 142.50 65.600 107.660 409.300h

d

SEV

h

d

Capas superficiales

Capa intermedia

Capa inferio r

Capa profunda

6

7

Sondeo Elctrico Vertical

Resistividad Real, (Ohm-m)

Espesor de Capa, (m)

Profundidad del pie del estrato, (m)

CAPAS

1

2

3

4

5

Cuadro 2: Resumen de Resistividades Reales y Espesores CPM Salitral

2.2.3 ESPESOR DEL HORIZONTE PERMEABLE SATURADO

A manera general, el espesor del horizonte permeable saturado lo constituye la potencia del estrato cuaternario y terciario depositado en el rea de estudio menos la zona no saturada o de aireacin propia del acufero libre superficial. Como se ha mencionado, dependiendo de la zona del acufero regional, la potencia va desde 16 m (SEV N 2) a 71 m (SEV N 4), pudiendo en algunas zonas coincidentes con el acufero Zapallal, ser ms profundo.

2.2.4 RESISTIVIDADES ELCTRICAS DEL HORIZONTE SATURADO

Teniendo como referencia que la profundidad a la cual se encuentra el agua subterrnea en el CC.PP. Leticia, vara entre 26 a 130 m, es posible correlacionar el valor de resistividad correspondiente del estrato saturado. El Cuadro 3 muestra los valores de resistividad elctrica del estrato saturado, las cuales tienen un rango de 10 .m a 43 .m. Ver Mapa.


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(ohm-m)

h (m)

d (m)

9.52

33.34

80.69

Nota :

Capas geoelectrica inferior, con resistividades de 4.86 a 10.87 ohm-m y espesor de 36.2 m (SEV 2) a 60.32 m (SEV 4),

conformada por una intercalacion de materiales

predominantemente arcillosos con estratos arenosos de poca

potencia, saturados de agua de mediana a alta mineralizacion.

Capas geoelectrica profunda, con resistividades de 65.6 a 3481 ohm-m, difundida a partir de los 60.1 m (SEV 2) y de los

142.5 m (SEV 4), de espesor indeterminado, relacionada con la

corteza fisurada del basamento rocoso..

Capa Interm

edia

Capa Inferior

Capa Profunda

La atribucion litologica indicada no siempre va a coincidir con lo que se encuentre durante la perforacion, en cuanto por

ser la geoelectrica un metodo indirecto de investigacion, en el cual no se ex traen muestras litologicas, sobre la base de

perforaciones ejecutadas en la zona, se asume la posible litologia para las diferentes capas geoelectricas definidas.

7.2 47.35

1037.9

Capas Superficilaes Capas geoelectricas superficiales, con resistividades de

1.81 a 335.2 ohm-m y espesores acumulados de 5.52 m (SEV 3)

a 13.31 m (SEV 5), conformadas en su parte superficial por

depositos arenosos y areno-limosos, con inclusiones de gravas

aisladas, en estado saturado parcialmente a partir de los 9

metros de profundidad.

92.5 9.52

19.2 23.82

Capas geoelectricas intermedia, con resistividades de 8.09 a 42.85 ohm-m y espesor de 16.20 m (SEV 2) a 70.94 m (SEV

4), saturada con aguas de mediana a baja mineralizacion,

conformada por depositos mayormente arcillosos, con

intercalacion de capas arenosas de poca potencia e inclusiones de

cantos rodados aislados y gravas.

CAPA DESCRIPCION Y ATRIBUCIN LITLOGICAPromedio

Cuadro 3: Resultado de los SEV

2.2.5 TECHO DEL BASAMENTO ROCOSO

El techo del basamento rocoso, se inicia a partir de la profundidad del espesor saturado y va hacia el Este y se encuentra a partir de la profundidad interpretadas ubicadas entre 60 92 m, mientras que conforme la zona de estudio se dirige hacia el Oeste el techo del basamento rocoso se inicia a partir de las profundidades de entre 70 a 142 m.


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2.3 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRANEA

Como parte de la evaluacin del acufero en el mbito del rea de estudio, se efectu el inventario de pozos, cuyo resultado ha permitido conocer la cantidad y situacin actual de los pozos. En el Anexo se detalla las caractersticas tcnicas de los Pozos.

El rea de estudio, corresponde al Centro Poblado Leticia, el trabajo de campo realizado ha permitido registrar un total de 26 pozos, siendo dos (02) del tipo tubular y veinticuatro (24) tajo abierto (noria).

Catorce (14) pozos se encuentran utilizados, cinco (05) en estado utilizable y siete (07) en estado no utilizable. De los catorce (14) pozos utilizados, seis (06) son de uso domstico, siete (07) de uso agrcola y uno (01) de uso pecuario.

La profundidad de los pozos tubulares se encuentra entre 36 y 42 metros, mientras que en los a tajo abierto flucta de 7 a 22 metros.

Los dimetros de los pozos es variable, en los tubulares flucta de 0.30 m a 040 m, mientras que en los tajo abiertos vara entre 1.20 metros y 1.80 metros. Los caudales se encuentran entre 2 lps y 50 lps.

Nueve (09) pozos se encuentran equipados, tres (03) con motor diesel, tres (03) con motor a gasolina y tres (03) son con arranque elctrico, mientras que uno (01) pozos presentan bomba de succin y ocho (08) bomba tipo centrifuga de succin.

La ubicacin de los pozos se muestra en el mapa de Inventario de fuentes de agua subterrnea y en el Cuadro 4, mientras que las caractersticas tcnicas y las medidas realizadas en los pozos se presentan en los Anexos.


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COTA

TERRENO

m.s.n.m.

54 Arturo Gerrero Mena 642680 9322143Chitarra

139.00 1973 T.A

310 Ilda Maza Pachon 641943 9322213Leticia

141.00 1969 T.A

348 Noria Comunal Leticia 642256 9322735Leticia

143.00 1970 T.A

349 Tomas Cuzca Maza 642336 9322735Leticia

144.00 1938 T.A

350 Walter Nio Marquez 642407 9322707Leticia

147.00 1979 T.A

363 Cayetano Eder Rojas Livaque 642503 9322143Chitarra

138.00 1960 T

384 Isaias Hernandez Asencio 643039 9323239Cruz Verde

144.00 1988 T.A

391 Felipe Snchez Pupuche 642480 9323430Cruz Verde

143.60 98 T.A

495 Wildor Eugenio Mori 642168 9323073Leticia

154.00 1970 T.A

496 Martin Sanchez Popuche 641940 9322805Leticia

153.00 1999 T.A

497 Eustacio Agurto Tineo 641788 9322851Leticia

145.00 1994 T.A

498 Cristina Ventura Lopez 642005 9322915Leticia

149.00 1999 T.A

499 Pablo Lorenzo Lopez 641823 9323191Leticia

151.00 1995 T.A

500 Romn Bernilla Ventura 641385 9322895Leticia

143.00 1999 T.A

503 Graciela Castillo Falla 641834 9322569 Leticia 143.00 1974 T

637 Juan Marco Callirgos Soplapuco 642641 9323517Cruz Verde

150.00 2007 T.A

642 Victor Rodriguez Pizarro 642279 9322181Chitarra

132.00 1966 T.A

655 Narcizo Sanchez Campos 642912 9322488Chitarra

154.00 2005 T.A

656 Fredesvinda Castillo Larrain 643112 9322586Chitarra

138.00 2005 T.A

657 Narcizo Sanchez Campos 643067 9322250Chitarra

149.00 1977 T.A

668 Juan Ernesto Briento Diaz 641819 9322219Leticia

138.00 2006 T.A

669 Antonio Barrios Rivera 641976 9322343Leticia

143.00 2004 T.A

728 Jos Castillo Falla 641646 9322381 Salitral 136.00 2007 T.A

729 Jos Eleodoro Aldana Novoa 640835 9322284Salitral

138.00 1995 T.A

1108 Luis Cuzca Maza 642319 9322695 Leticia 141.00 2008 T.A

1234 Juan Briceo Daz 641813 9322153 Salitral 137.00 2013 T.A

TIPOIRHS NOMBRE DEL POZO SECTOR

COORDENADAS WGS 84

ESTE NORTEAO

Cuadro 04: Inventario de los pozos cercanos al rea de estudio

Fuente: Elaboracin Propia


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2.4 PARMETROS HIDROGEOLGICOS DEL ACUFERO

Uno de los componentes de la Hidrulica Subterrnea es la Hidrodinmica, que estudia el funcionamiento del acufero y el movimiento del agua en un medio poroso es decir, cuantifica la capacidad de almacenar y transmitir agua.

En ese sentido se efectu una prueba de bombeo en el pozo perforado IRHS 668, utilizando como piezmetro al pozo IRHS 1234, el cual se encuentra al Oeste del rea estudio. La evaluacin del pozo tuvo una duracin total de nueve (09) horas, se efectu la fase de descenso y recuperacin.

Para la prueba de bombeo se emple el equipo con que viene funcionando el pozo, y se utiliz una sonda elctrica para medir los niveles esttico y dinmico de la napa fretica.

El anlisis de los parmetros obtenidos de la prueba indica que la zona representa a buenos acuferos y adems el pozo est ubicado en el rea de relleno aluvial.

TRANSMISIVIDAD (T)

El coeficiente de transmisividad es especialmente importante porque indica cunta agua se mover a travs del acufero y, por lo tanto, es una medida de la capacidad del acufero para transmitir agua.

La transmisividad se determin mediante la siguiente frmula para casos de acuferos libres que presenta el rea de evaluacin.

Dnde :

Q = Caudal bombeo (m3/seg) C = Es la diferencia del abatimiento por ciclo logartmico de tiempo en m. T = Transmisividad en m2/s

PERMEABILIDAD (K)

La permeabilidad es una medida de la velocidad que se mueve el agua dentro del acufero, se define como el flujo de agua en metros cbicos por segundo que influye a travs de un medio cuadrado del acufero, cuando se impone una gradiente unitaria. Se calcula la permeabilidad con el espesor de los niveles permeables saturados, obteniendo una permeabilidad global del acufero.

La permeabilidad se determin mediante la siguiente frmula:


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Dnde :

T = Transmisividad en m2/s E = Espesor del acufero saturado (m)

COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)

Para acuferos, como el del sector de estudio, ella representa la produccin especfica del material desaguado durante el bombeo; por lo tanto el coeficiente de almacenamiento indica cunta agua se encuentra almacenada en la formacin con posibilidades de ser removidas por bombeo.

El coeficiente de almacenamiento se ha obtenido del mismo diagrama de distancia del abatimiento del pozo control, utilizando la siguiente formula:

Dnde :

S : Coeficiente de almacenamiento T : Coeficiente de transmisividad r : Distancia entre pozo de control y pozo de bombeo to : Tiempo correspondiente a la interseccin la prolongacin de la recta

del grfico de la prueba de bombeo fase de descenso del pozo de control, con el eje de abatimiento nulo.

El coeficiente de almacenamiento se ha obtenido de la prueba de acufero, utilizando como piezmetro el pozo IRHS 1234. Los parmetros hidrogeolgicos del acufero son los siguientes:

Cuadro 05: Parmetros Hidrogeolgicos

Fuente: Elaboracin propia

IRHS

TRANSMISIVIDAD CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA COEFICIENTE

ALMACENAMIENTO (%)

(T x 10-2) (K x 10-4) Descenso Recuperacin Descenso Recuperacin

(m2/s) (m2/s) (m/s) (m/s) IRHS 668 12.2 2.03 337.9 76.62

1.26 IRHS 1234 (P) 4.07 4.58 99.75 112.25


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( Q)

( S)

Descenso Recuperacion Adoptado lps

( m2/seg) ( m

2/seg) ( m

2/da) 6 horas 12 horas 18 horas 1 da 2 das

1234 (P) 4.07 4.58 4.33 1.260 20 0.100 0.0011817 61.18 86.52 105.97 122.36 173.05

Para el calculo del radio de influencia se ha tomado el promedio de los parametros hidraulicos de la fase de descenso y recuperacin

RADIO DE INFLUENCIA RELAT IVO

( T x 10-2 )

R = 2.25 [ T t/10a*S]

0.5

Adimensional ( m)( m)

I.R.H.S

T RANSMISIVIDAD COEFICIENT E DE

ALMACENAMIENT O

CAUDAL

h

a

RADIO DE INFLUENCIA

Durante la prueba se realiza el bombeo o extraccin del agua del subsuelo a travs de un pozo, lo cual produce alrededor de ste, una depresin del nivel del agua, en ese sentido la diferencia entre el nivel inicial del agua y su mayor depresin se llama abatimiento y la distancia que existe desde el pozo hasta donde el abatimiento es cero, se denomina radio de influencia, por lo tanto es importante determinar estos valores para diferentes horas de bombeo, y posteriormente el radio de influencia adecuado y evitar la interferencia entre los pozos vecinos y el pozo a perforarse.

Para el clculo del radio de influencia (R), factor determinante en el espaciamiento de los pozos para que no haya interferencia, se ha basado en la frmula obtenida en la identificacin de la Ley de Theis para el rgimen transitorio, En condiciones prcticas se ha estimado hasta una distancia en que la incidencia es despreciable (0.05 m) siguiendo la relacin:

Dnde:

Caudal Q = 0.02 m3 /seg Abatimiento permisible h = 0.10 m Transmisividad (Adoptado) T = 4.33 x 10-2 m2/s Coeficiente Almacenamiento S = 1.26

Los radios de influencia relativos obtenidos en el pozo piezometro IRHS 1234 de acuerdo a sus caudales de explotacin los podemos observar en el Cuadro 6.

Cuadro 06: Radio de influencia

Fuente: Elaboracin propia


18

2.4.1 EVALUACIN DE INTERFERENCIA ENTRE POZOS

Para un bombeo continuo de 24 horas el radio influencia del pozo a proyectar es de 122.36 m.

Los valores obtenidos de los parmetros hidrulicos que describen las propiedades del acufero de transmisividad (T) y conductividad hidrulica (K), son representativos de acuferos muy buenos.

En el mapa de inventario de pozos se observa lo siguiente:

El pozo ms cercano al SEV 1, es el IRHS 1108 y la distancia entre el SEV y el pozo es 142 metros.

El pozo ms cercano al SEV6, es el IRHS 640 y la distancia entre el SEV y el pozo es 190 metros.

Por lo tanto si se decide perforar en cualquiera de los dos (02) SEVs anteriormente mencionados, no existirn problemas de interferencia entre pozos para bombeos continuos de 24 y 48 horas.


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2.5 HIDROGEOQUIMICA

La interpretacin qumica del agua subterrnea se utiliza, junto con la geologa e hidrogeologa, como un auxiliar para entender y conocer en una forma ms precisa el funcionamiento de los acuferos y lograr la planeacin de una mejor y ms racional explotacin.

El agua subterrnea mantiene un equilibrio qumico con los minerales que la componen y el suelo y la roca que la limitan, y esto hace que el agua sature el suelo con slidos diluidos. Este equilibrio ocurre porque el movimiento del agua subterrnea es lento y los minerales son relativamente solubles. El agua subterrnea posee pocos slidos suspendidos y muchos disueltos esto puede causar que se sature de componentes que la hacen no apta para determinados usos. Respecto a la toma de muestra de agua para saber su composicin fsica y bacteriolgica, se ha realizado en el pozo IRHS 348, que es el pozo a reemplazar. En el Anexo se muestran los resultados de la muestra de agua realizada en dicho pozo.

2.5.1 NORMATIVA INTERNACIONAL

Los lmites mximos tolerables establecidos por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS) en Ginebra 1982, para consumo humano son los siguientes:

Cuadro 07: Lmites Mximos Permisibles de Parmetros de Calidad Organolptica

* Lmites establecidos por la Organizacin Mundial de la Salud.

PARAMETROS UNIDAD DEMEDIDA LIMITE MXIMO PERMISIBLE 1 Olor Aceptable

2 Sabor Aceptable

3 Color UCV escala Pt/Co 15

4 Turbiedad UNT 5

5 Ph Valor de pH 6.5 a 8.5

6 Conductividad (25 C) mhos/cm 1,500 7 Solidos Totales Disueltos mgL-1 1,000

8 Cloruros mg Cl L- 1 250

9 Sulfatos mg SO4 L1 250

10 Dureza Total mg CaCO3 L1 500

11 Amoniaco mg N 1 1.5

12 Hierro Mg Fe 1 0.3

13 Manganeso Mg Mn 1 0.4

14 Aluminio Mg Al 1 0.2

15 Cobre Mg Cu 1 2.0

16 Zinc Mg Zn 1 3.0

17 Sodio Mg Na 1 200


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2.5.2 NORMATIVA PERUANA

Las normas que rigen la calidad de las aguas de consumo humano estn establecidas en el D.S. N 031-2010-MINAM- DIRECCIN GENERAL DE SALUD AMBIENTAL y D.S. N 002 2008 MINISTERIO DEL AMBIENTE, teniendo en cuenta que estos lmites se fijan con un margen de seguridad amplio, debido a que la poblacin que va a consumirla incluye tambin a los transentes no acostumbrados o habituados a ella, a las personas susceptibles, a enfermos hospitalarios, etc.

Los mtodos analticos a ser aplicados en la caracterizacin de agua de consumo humano se indican a continuacin.

Cuadro N 08: Parmetros Bacteriolgicos

2.5.3 RESULTADOS DE POTABILIDAD DEL AGUA

CONDUCTIVIDAD ELCTRICA (C.E)

Un aspecto fundamental en la calidad de las aguas es la salinidad, determinada por la conductividad elctrica (CE) que se expresa mhos/cm. La normatividad USA considera los siguientes parmetros

Cuadro N 09: Calidad del Agua por Salinidad

ITEM PARMETRO UNIDAD DE MEDIDA CONCENTRACIN MXIMA

1 Coliformes totales nmero/100 ml 0

2 Coliformes termo tolerantes nmero/100 ml 0

3 Conteo de colonias heterotrficas nmero/ml 22 o 37C 500 500

TIPO DE AGUA CE

(mhos/cm)

Excelente a Buena Hasta 1,000

Regular a Perjudicial 1,000 - 3,000

Perjudicial a Daina Mayor a 3,000


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La conductividad elctrica (C.E) del Pozo IRHS N 348 es de 6.8 mS/cm (6,800 mhs/cm), que la clasifica como agua mineralizada de salinidad alta y perjudicial o daina para la salud.

pH

El pH es la medida de la concentracin de iones hidrgeno (H+). El agua neutra (agua destilada), tiene pH igual a 7; el agua cida pH7.

El agua analizada del pozo IRHS N 348, es alcalinas (pH 8.20) cerca del lmite mximo tolerable de la OMS.

BACTERIOLGICO El anlisis bacteriolgico se hizo en la Facultad de Ingeniera Qumica de la UNPRG, observndose que existe ausencia de mohos contaminantes y aceptables condiciones de bacterias mesfitas y eschericha coli.

Resumiendo lo anterior, indicaremos que los valores de conductividad elctrica y pH encontrados en el agua analizada, se hallan por encima del rango permisible, no existiendo peligro en cuanto a agentes bacteriolgicos.


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2.6 DEMANDA DE AGUA

Para el clculo de la demanda del agua, se aplica el procedimiento indicado en la Norma Oficial Peruana OS. 100, del Reglamento Nacional de Edificaciones (D.S. N 011 2006 VIV), que establece las especificaciones y el mtodo para determinar la demanda de agua subterrnea para uso domstico.

Para el clculo de la demanda de agua necesaria para abastecer al Centro Poblado Leticia, se consideran.

2.6.1 CLCULO DE LA POBLACIN FUTURA

Para el clculo de la poblacin futura utilizamos los datos de poblacin actual (420 habitantes), obtenidos a partir de la informacin recopilada en campo, el periodo de diseo a considerar, segn DIGESA, es de 20 aos.

Cuadro N 10: Poblacin Actual CC.PP. Leticia


Cuadro N 11: Periodo de Diseo segn tipo de sistema a implementar

La poblacin futura se obtiene a partir de la frmula de proyeccin geomtrica siguiente:

Pf = Po * (1 + r * t/100)

Arrojando un total de 521 habitantes para un periodo de diseo de 20 aos.

SECTOR CENTRO POBLADO POBLACIN

Leticia - Pozo Proyectado 01 420 hab.

SISTEMA PERIODO

(aos)

Gravedad 20

Bombeo 10

Tratamiento 10

Fuente: DIGESA


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DATOS:NUMERO DE VIVIENDAS 84.00 VIVIENDASNUMERO DE FAMILIAS EN LA POBLACION 84.00 FAMILIASNUMERO DE HABITANTES POR FAMILIA EN PROMEDIO 5.00 PERSONASPOBLACION ACTUAL 420 PERSONAS

CALCULO DE LA POBLACION FUTURA. (Pf)Pf = Po * ( 1+ r*t/100 )Donde:Pf = Poblacion FuturaPo = Poblacion Actualr = Tasa de Crecimiento (dato del INEI) 1.20t = Periodo de Diseo 20.00 AOS

Pf = 521.00 HABITANTES

2.6.2 DOTACIN DE AGUA

Como dotacin se define a la cantidad de agua que se destina para cada habitante y que incluye el consumo de todos los servicios que realiza en un da medio anual, tomando en cuenta las prdidas. El agua es utilizada de manera domstica en mayor medida para la preparacin de alimentos, lavado de ropas y para el aseo personal, el consumo de agua para uso domstico es mayor en horas de la maana, a medio da, siendo menor por las noches.

Cuadro 12: Dotacin de Agua Potable por Clima y Nmero de Habitantes

Segn las observaciones de campo, la poblacin demandante est caracterizada por ser eminentemente rural, concentrada y con clima clido, por lo tanto se tomar un valor de dotacin de 150 l/hab/da, para los clculos subsecuentes.

POBLACIN CLIMA

Frio Clido

Rural 100 150

2,000 - 10,000 120 150

10,000 - 50,000 150 200

ms 50,000 200 250

Fuente: Organizacin Mundial de la Salud / Dotacin el litros por persona por da.


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2.6.3 VARIACIONES DE CONSUMO

La demanda de agua no es constante durante el ao, esto hace que se calculen gastos mximos diarios y horarios, para su clculo se utilizan los coeficientes de variacin dira y horaria respectivamente, los cuales se mencionan, en concordancia con el Reglamento Nacional de Edificaciones vigente.

Los valores de coeficiente de variacin son los siguientes:

Coeficiente de Variacin Diaria

CVd = 1.2 a 1.5, normalmente se utiliza 1.3 (Fuente y Obras de Captacin).

Coeficiente de Variacin Horaria

CVh = 1.5 a 2.0, normalmente se utiliza 1.7 (Conduccin y Distribucin).

2.6.4 CAUDALES DE DISEO

Caudal Promedio Diario (Qp)

Qp = Pf * dot / 86,400)

Qp = 0.90 lt/seg

Caudal Mximo Diario (Qmd)

Qmd = 1.30 * Qp

Qp = 1.18 lt/seg

Caudal de Bombeo

Qb = Qmd * 24/a

Qp = 1.60 lt/seg = 2 lps

2.6.5 DEMANDA DE AGUA DEL CENTRO POBLADO LETICIA

Para atender el consumo proyectado de dicho centro poblado es necesario un volumen anual de 47,304.00 m3/ao, como lo indica el cuadro adjunto

Cuadro 13: Calculo del Consumo de Agua Proyectado Anual para Uso Domstico


LOCALIDAD CAUDAL (lps) horas/da das /semana mes /ao VOLUMEN DE EXPLOTACIN

ANUAL (m3/ao)

CC.PP. LETICIA 2 18 7 12 47,304


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2.7 OFERTA DE AGUA

Del pozo proyectado se estima extraer un caudal de 10 lps, siendo la masa anual a extraer de 105,120.00 m3/ao, superior a la demanda de agua del CC.PP. Leticia.

Cuadro 14: Calculo del Consumo de Agua Proyectado Anual para Uso Domstico


LOCALIDAD CAUDAL (lps) horas/da das /semana mes /ao VOLUMEN DE EXPLOTACIN

ANUAL (m3/ao)

CC.PP. LETICIA 10 8 7 12 105,120.00


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3.0 ANTEPROYECTO DE LA OBRA DE CAPTACIN

3.1 LOCALIZACIN DE REAS FAVORABLES PARA LA PERFORACIN

En base a los resultados obtenidos de la evaluacin del rea de estudio, principalmente de los perfiles geoelctricos elaborados a partir de los SEV, se han localizado los puntos de perforacin ms favorables los mismos que se muestra en el Mapa de SEVs.

Las coordenadas de perforacin de los pozos y la profundidad estimada se muestran en el Cuadro 15.

Cuadro 15: Ubicacin de los pozos de produccin propuestos por MD - Motupe

3.2 PERFIL LITOLGICO

La atribucin litolgica que se presenta en el Cuadro N 16 es con respecto a la prospeccin geoelectrica. Siendo preciso indicar que la geoelectrica es un mtodo indirecto, en la cual no se extraen muestras litolgicas. Sobre la base de perforaciones ejecutadas en la zona se asume la posible litologa para las diferentes capas geoelectricas definidas.

Cuadro 16: Perfil litolgico

SEV COORDENADAS UTM WGS-84

PROFUNDIDAD ESTE NORTE

1 642,266 9322,826 HASTA 32 METROS

6 642,655 9323,033 HASTA 26 METROS

CAPA ESPESOR (m) DESCRIPCIN LITOLGICA

CAPA SUPERFICIAL 0.00 - 33.00

CONFORMADA EN SU PARTE SUPERFICIAL POR DEPOSITOS ARENOSOS Y ARENO - LIMOSOS, ARENAS CON INCLUSIONES DE GRAVAS AISLADAS EN ESTADO SATURADO PARCIALMENTE A PARTIR DE LOS 9 METROS DE PROFUNDIDAD.

CAPA INTERMEDIA 33 - 70.00 CONFORMADA POR DEPOSITOS MAYORMENTE ARCILLOSOS CON INTERCALACION DE CAPAS ARENOSAS DE POCA POTENCIA E INCLUSIONES DE CANTOS RODADOS AISLADOS Y GRAVAS.

CAPA INFERIOR 70.00 - 130.00 CONFORMADO POR UNA INTERCALACION DE MATERIALES PREDOMINANTEMENTE ARCILLOSOS CON ESTRATOS ARENOSOS DE POCA POTENCIA, SATURADOS DE AGUA DE MEDIANA A ALTA MINERALIZACION.

CAPA PROFUNDA > 130.00 DE ESPESOR INDETERMINADO VINCULADA CON EL BASAMENTO ROCOSO.


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3.3 DISEO HIDRULICO DE UN POZO TIPO

Consiste en determinar el abatimiento que se producir dentro del pozo cuando sea sometido a explotacin, para el caudal de diseo de 10.0 I/seg, 18 horas de bombeo y 20 aos de vida til del pozo.

Los factores que intervienen en ste clculo dependen de las caractersticas hidrulicas del acufero y de la calidad de la realizacin tcnica de la obra.

La ecuacin general del abatimiento total (HD) que se produce en un pozo sometido a bombeo est dado por la siguiente expresin:

HD = HT + HU + HE (1)

Dnde :

HD = Profundidad del nivel dinmico

HT = Abatimiento del nivel de agua por bombeo

HU = Descenso del nivel, por efecto de la explotacin del acufero por un periodo de 20 aos

HE = Nivel esttico actual

Los valores de cada uno de los componentes, han sido estimados de la siguiente manera:

Abatimiento del nivel de agua por bombeo (HT)

HT = hf + hpp + hd (2)

hf : Abatimiento debido a la formacin del acufero

hf = 0.183*Q * Log 2.25 T*t (3) T rp2*S

Dnde :

Q = Caudal de explotacin esperado (m3/seg)

T = Transmisividad (m2/s)

rp = Radio del pozo en la zona de filtro (m)

t = Tiempo de bombeo mximo (seg)

S = Coeficiente de almacenamiento (adimensional)


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Q = 0.01 m3/segT = 0.04 m2/seg

NE = 10.00 m

rp = 0.15 mt = 64,800 segS = 0.01B = 1,900 seg2/m5

Informacion de Campo

hpp : Abatimiento por efecto de la obra de captacin

hpp = B * Q2 (4)

Dnde :

Q = Caudal de explotacin esperado (m3/seg)

B = Coeficiente que depende nicamente de las caractersticas tcnicas del pozo y de su eficiencia de captacin. (seg2/m5)

El valor de B puede variar entre 1,900 Y 15,000, escala de valores que permite evaluar los pozos en las calidades siguientes:

BUENA (B < 1,900 seg2 /m5) Pozo bien desarrollado, prdidas de carga debido al sistema de captacin compatibles con una buena ingeniera.

REGULAR (1,900 < B < 3,800 seg2 /m5) Pozo con desarrollo deficiente y/o fuertes prdidas de carga debido al sistema de capatacin. Indica obstruccin en las rejillas.

MEDIOCRE (3,800 < B < 15,000 seg2/m5) Presencia de fuertes prdidas de carga debido al sistema de captacin. Indica colmatacin y/o deterioro de las rejillas.

MALA (3,800 < B < 15,000 seg2/m5) Excesivas prdidas de carga debido al sistema .de captacin. Indica pozo inservible y de difcil recuperacin.

hd : Abatimiento debido al fenmeno de desage del acufero

Debido a la inexistencia de pozos vecinos, afloramientos rocosos impermeables y por tratarse de un acufero confinado y penetrarse en su totalidad, el trmino hd es cero.


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hf = 0.30 m

hf = 0.20 m

DISEO HIDRAULICO

Abatimiento del nivel de agua por bombeo (HT)

Abatimiento por efecto de la obra de captacin

hf = 0.183*Q * Log 2.25 T*t (3)

T rp2*S

hpp = B * Q2 (4)

0 - 33 m.

33 - 70 m.

70 - 130 m.

130 - ms m.

Material D10 D40 D50 D60 Cu

Arenas 0.1 0.22 0.24 0.25 2.5

Arcilla y Arenas 0.075 0.235 0.275 0.285 3.80

Descripcin litolgica segn la geofsica

Arena con inclusiones de gravas aisladasArcillas con intercalacion de capas arenosasArcillas con estratos arenosos

roca

Arenas : Cu=2.5 y D10=0.10 mm > REQUIERE PREFILTRO

Arcilla y Arenas : Cu=3.80 y D10=0.075 mm > REQUIERE PREFILTRO

Dimetro de Rejilla

Segn dimetros de pozos recomendados, por rendimiento ptimo (E. E. Johnson, 1966)

para Q=10 l/s se recomienda un dimetro, = 12"

Necesidad de prefiltro

DISEO FSICO

3.4 DISEO FSICO

El pozo tendr una profundidad hasta de 32.00 metros. Se establece un diseo tentativo, cuyo esquema se muestra en el Anexo - DISEO DEL POZO A PERFORAR, con entubado ciego y filtros distribuidos de la siguiente manera:


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Una sola abertura de rejilla o dos

Por tanto se requiere una sola rejilla y se trabaja con material ms f ino

Granulometra de prefiltro segn criterio de WALTON

D10 D40 D50 D60 Cu0.5 1.1 1.2 1.25 2.5

De granulometra de pref iltro se utiliza D10

D10 pf = 5 D10 ac = 0.5 mm 0.02

1,629.80 cm2/m

L = 4.09 m

se consideran dos tramos: 7 y 7.5 m. separados por 2.0 m. de tubo ciegoespesor de acufero 16 m.

>1.0 m. fondo (trampa)0.5 m. por debajo de techo de acufero

= 12"L = 0.5

21

Total = 32.0 m.

metros entre filtrosmetro trampa de arena

Espesor prefiltro: 4"

Dimetro y profundidad de perforacin

= 12" + 6" = 18"

Profundidad: captar totalidad de capa acufera: 32 m

Longitud de rejilla

Ubicacin del filtro

Dimetro y longitud de tubo ciego

metros por sobre el terreno

Rejilla N 10 EVERDUR que para 12"

> = 77 pul2/pie =

28 m desde el terreno y 0.5 m. por debajo del techo del acufero

Dxpf = 5 Dxac

Tamao de abertura de rejilla

Del manual de la rejilla de Jhonson (cuadro de reas abiertas de rejilla) se deduce :

>

=

VAQ1000=L

pe

D50 arcilla y arena 0.275

D50 arenas 0.244= = 1.15

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