E:\Publi2009\Hidrologia de la c

336 Pages·2010·20.35 MB·Spanish

SERIEH:HIDROGEOLOGÍA, N°3,2010.
HechoelDepósitoLegalN° 2010-14028
RazónSocial:InstitutoGeológicoMineroyMetalúrgico
(INGEMMET)
Domicilio:Av.CanadáN°1470,SanBorja,Lima,Perú
PrimeraEdición,INGEMMET2010
Seterminódeimprimirel22 deOctubredelaño2010enlos
talleresdeINGEMMET.
©
INGEMMET
DerechosReservados.Prohibidasureproducción
PresidentedelConsejoDirectivo:WalterCasquino
SecretarioGeneral:JuanCarlosLam
ComitéEditor:WalterCasquino,LionelFídel,VíctorCarlotto,
HumbertoChirif,Yorri Carrasco
Unidadencargadadeedición:UnidaddeRelaciones
Institucionales.
CorreciónGeocientífica:DimasApazaIdme
DigitalizaciónySIG:MauroSánchez,CésarEgocheaga
Correccióngramaticalydeestilo:JuanEnriqueQuiroz
Diagramación:SoniaBermúdez
Diseñodecubierta:GiovannaAlfaro
Portada:Áreageográficacubiertaporelestudio.
Referenciabibliográfica
Peña, F.; Sánchez, M. & Pari, W. (2010) - Hidrogeología de la
cuenca del río Ica. Regiones Ica y Huancavelica. INGEMMET,
Boletín,SerieH:Hidrogeología,3,338p.,2mapas.
Contenido
RESUMEN................................................................................................................................................................................1
CAPÍTULO I.....................................................................................................................................................................................3
GENERALIDADES
CAPÍTULO II...................................................................................................................................................................................7
ASPECTOS GENERALES
CAPÍTULO III.................................................................................................................................................................................11
HIDROGEOLOGÍA REGIONAL
CAPÍTULO IV................................................................................................................................................................................83
HIDROGEOQUÍMICA
CAPÍTULO V.................................................................................................................................................................................113
SISTEMAS DE ACUÍFEROS
CAPÍTULO VI.....................................................................................................................................................................................163
PROPUESTAS DE INTERVENCIÓN
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................................................................ 179
BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................................................................................185
ANEXO I: DATOS METEOROLÓGICOS.................................................................................................................................. 189
ANEXO II: INVENTARIO DE FUENTES................................................................................................................................... 227
ANEXO III: CÁLCULOS DE PERMEABILIDAD.......................................................................................................................... 303
ANEXO IV: ANÁLISIS HIDROQUÍMICOS................................................................................................................................. 333
LISTA DE MAPAS E ILUSTRACIONES
Mapas Escala 1: 100 000
Mapa 1 Mapa geológico de la cuenca del río Ica
Mapa 2 Mapa hidrogeológico de la cuenca del río Ica
Figuras
Figura 2.1 Mapa de ubicación de la cuenca del río Ica
Figura 3.1 Mapa de unidades morfológicas en relación con la altitud, en la cuenca del río Ica
Figura 3.2 Área total de la cuenca, área de la cuenca de recepción y área de la cuenca húmeda
Figura 3.3 Sistema de drenaje de la cuenca del río Ica
Figura 3.4 Rectángulo equivalente a la cuenca del río Ica
Figura 3.5 Mapa estructural simplificado de la margen peruana
Figura 3.6 Columna estratigráfica generalizada de la cuenca del río Ica
Figura 3.7 Sección estructural esquemática de la cuenca del río Ica
Figura 3.8 Lagunas Choclococha, Orcococha y Ccaracocha, que conforman el Sistema Choclococha
Figura 3.9 Mapa de isoyetas de la cuenca del río Ica
Figura 3.10 Mapa inventario de fuentes de agua de la cuenca del río Ica
Figura 3.11 Detalle de ensayos de infiltración con carga constante y con carga variable, respectivamente
Figura 3.12 Mapa de distribución espacial de los acuíferos fisurados en la cuenca del río Ica
Figura 3.13 Mapa de distribución espacial de los acuíferos porosos no consolidados o acuíferos detríticos en la cuenca del río Ica
Figura 3.14 Mapa de distribución espacial de los acuitardos en la cuenca del río Ica
Figura 3.15 Distribución espacial de los acuifugos en la cuenca del río Ica
Figura 4.1 Variaciones de la conductividad eléctrica en la cuenca del río Ica
Figura 4.2 Mapa de distribución hidrogeoquímica en la cuenca del río Ica
Figura 4.3 Mapa de vulnerabilidad de acuíferos en la cuenca del río Ica
Figura 5.1 Mapa de acuíferos de la cuenca del río Ica
Figura 5.2 Mapa de ubicación de los sistemas de acuíferos de la cuenca del río Ica
Figura 5.3 Mapa de ubicación de los sondajes eléctricos verticales en el valle de Ica
Figura 5.4 Sección hidrogeológica A-A’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
VI
Figura 5.5 Sección hidrogeológica B-B’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.6 Sección hidrogeológica C-C’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.7 Sección hidrogeológica D-D’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.8 Sección hidrogeológica E-E’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.9 Sección hidrogeológica F-F’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.10 Sección hidrogeológica G-G’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.11 Sección hidrogeológica H-H’, interpretado con sondaje eléctrico vertical
Figura 5.12 Discretización del sistema del sistema de acuífero Ica-Villacurí
Figura 5.13 Geometría el subsuelo del sistema de acuífero Ica-Villacurí
Figura 5.14 Número de pozos de explotación del sistema de acuífero Ica-Villacurí
Figura 5.15 Dirección preferente de los flujos de aguas subterráneas en el sistema de acuífero Ica-Villacurí
Figura 5.16 Lineamientos y fallas en la cuenca del río Ica
Figura 5.17 Mapa de ubicación del sistema de acuíferos Uliujaya-Samaca
Figura 5.18 Mapa piezométrico del sistema de acuíferos Uliujaya-Samaca
Figura 5.19 Obras hidráulicas construidas para la recarga del acuífero Uliujaya-Samaca
Figura 5.20 Esquema de recarga mediante balsas del acuífero Uliujaya-Samaca
Figura 5.21 Ubicación de la cuenca sedimentaria Pisco
Figura 5.22 Etapas de evolución tectónica sedimentarias de la cuenca Pisco Este, en el sector de Ica
Figura 5.23 Manantiales cuya surgencia está controlada por los contactos geológicos
Figura 5.24 Modelo hidrogeológico conceptual del funcionamiento de los acuíferos fisurados, sector río Tambo
Figura 5.25 Modelo hidrogeológico conceptual del funcionamiento de los acuíferos fisurados, sectores río Tambo y Quebrada
Pampahuasi
Figura 6.1 Mapa de propuestas de intervención en la cuenca del río Ica
Figura 6.2 Esquema de captación de aguas subterraneas, mediante galerías filtrantes y sondeos
Figura 6.3 Esquema de propuesta de recarga artificial del valle de Ica
Figura 6.4 Sistema de instalación de pantallas
Figura 6.5 Detalles de Pantallas de regulación
Figura 6.6 Detalle de balsa de infiltracion y sedimentación para recarga
Figura 6.7 Detalle de los Sondeo de Inyección
Figura 6.8 Modelo hipotético de la propuesta de recarga artificial del acuifero del valle de Ica
Figura 6.9 Perfil longitudinal del modelo recarga artificial del acuifero del valle de Ica
Cuadros
Cuadro 3.1 Red de estaciones meteorológicas
Cuadro 3.2 Precipitación media mensual de la cuenca del río Ica
VII
Cuadro 3.3 Precipitación media mensual con datos completados y extendidos
Cuadro 3.4 Temperatura media mensual de la cuenca del río Ica
Cuadro 3.5 Cálculo de la evapotranspiración potencial mensual (mm/mes)
Cuadro 3.6 Cálculo de la evapotranspiración real mensual (mm/mes)
Cuadro 3.7 Balance hídrico de la cuenca del río Ica
Cuadro 3.8 Numero de fuentes inventariadas en la cuenca del río Ica
Cuadro 3.9 Distribución de pozos, según tipo, valle de Ica – Villacurí, 2002
Cuadro 3.10 Clasificación de la descarga de manantiales
Cuadro 3.11 Valores estimados de la porosidad (%), según Sanders (1998)
Cuadro 3.12 Tabla convencional de permeabilidad, según Benítez (1963)
Cuadro 3.13 Valores de permeabilidad de terrenos naturales
Cuadro 3.14 Valores de permeabilidad y porosidad para clasificaciones hidrogeológicas
Cuadro 3.15 Valores estimados de la conductividad hidráulica o permeabilidad, según ensayos de laboratorio realizados por distintos
autores
Cuadro 3.16 Ensayos de permeabilidad realizados en la cuenca del rio Ica
Cuadro 3.17 Unidades hidrogeológicas, según el tipo de roca
Cuadro 3.18 Caracterización hidrogeológica de la cuenca del río Ica
Cuadro 4.1 Fuentes de aguas seleccionadas para la toma de muestra
Cuadro 4.2 Cationes y aniones de las muestras seleccionadas en la cuenca del río Ica
Cuadro 4.3 Metales pesados de las muestras seleccionadas en la cuenca del río Ica
Cuadro 4.4 Iones predominantes (facies químicas de aguas) de la cuenca del río Ica
Cuadro 4.5 Resultados del análisis isotópico
Cuadro 4.6 Ponderación de la vulnerabilidad para la cuenca del río Ica
Cuadro 4.7 Leyenda hidrogeológica establecida para el mapa de vulnerabilidad de acuíferos
Cuadro 5.1 Niveles piezométricos registrados en septiembre del 2002
Cuadro 5.2 Volumen de explotación de aguas subterráneas, mediante pozos (2002)
Cuadro 5.3 Cálculo de parámetros hidrogeológicos, valle de Ica Villacurí
Cuadro 5.4 Cálculo de resistividades y espesor A-A´, sector La Capilla-Ocucaje
Cuadro 5.5 Cálculo de resistividades y espesor B-B´, sector San Felipe-Chocaltana
Cuadro 5.6 Cálculo de resistividades y espesor C- C´, sector Cerro Blanco
Cuadro 5.7 Cálculo de resistividades y espesor D- D’, sector Cerro Las Brujas y La Cuesta
Cuadro 5.8 Cálculo de resistividades y espesor E-E´, sector La Ranchería y Cerro Yesera
Cuadro 5.9 Cálculo de resistividades y espesor F-F´, sector Hacienda Callando
Cuadro 5.10 Cálculo de resistividades y espesor G-G´, sector Cerro Submarino, Cerro La Yesera y Pampa Chacracaro
VIII
Cuadro 5.11 Cálculo de resistividades y espesor H-H´, sector Cerro Yesera Amara, Uliujaya y Pampa Chacracaro
Cuadro 5.12 Balance hídrico del sistema de acuífero Ica-Villacurí (2002)
Cuadro 5.13 Puntos de control y piezómetros usados para la definición del sistema acuífero Uliujaya-Samaca
Cuadro 6.1 Detalle de propuestas de recarga artificial en el valle de Ica
Cuadro 6.2 Características de la estación hidrométrica de Letrayoc
Fotografías
Foto 3.1 Vista panorámica el valle de Ica
Foto 3.2 Llano Aluvial o Pampa costanera, ubicada en la zona de la Unidad II, en segundo plano, cadena de cerro levantado
bruscamente en los bordes del valle de Ica de la Unidad III, sector de Ocucaje
Foto 3.3 Unidad VI, topografía que varía de llana a abrupta, con pendientes naturales comprendidas entre 5° a 80° o más. Nótese
el cambio brusco de pendiente en el río y las laderas. Sector del río Tingo
Foto 3.4 Canal de trasvase de aguas del sistema Choclococha a la cuenca del río Ica
Foto 3.5 Estación meteorológica, ubicada en Huamaní
Foto 3.6 Captación mediante sondaje profundo, sector Santiago
Foto 3.7 Sondeo con caudal de producción de 40 l/s, de la empresa Agro Mariátegui
Foto 3.8 Captación y reservorio de almacenamiento de aguas subterráneas de la empresa prestadora de servicios de agua
potable de la ciudad de Ica (EMAPICA)
Foto 3.9 Captación artesanal de un pozo de agua para consumo humano en la parte baja de la cuenca, sector Ocucaje
Foto 3.10 Manantial Hatún Cancha (Sm-17)
Foto 3.11 Manantial Tontuna (Tm-21)
Foto 3.12 Manantial Ala huiña (Tm-16)
Foto 3.13 Reservorio de la Almacenamiento de aguas que provienen del manantial Reyes (Tm-18)
Foto 3.14 Punto de control de aguas superficiales en las nacientes de uno de los tributarios del río Ica
Foto 3.15 Porosidad intergranular en la base de la Formación Pisco, conformada por cantos, gravas semiconsolidadas y arenas
de grano medio a grueso, localidad de Coyungo, Palpa
Foto 3.16 Areniscas someras de grano medio a grueso de diferente naturaleza, subredondeados, porosos y permeables de la
Formación Pisco
Foto 3.17 Pozo tubular productor de agua en horizontes de arenas de la Formación Pisco, ubicado en el fundo Santa Elena-
Villacurí
Foto 3.18 Fracturas superficiales de rocas consolidadas que forman zonas abiertas o alteradas por donde circula el agua subterránea.
Santiago de Chocorvos-rocas granodioríticas
Foto 3.19 Ensayo de permeabilidad sobre rocas volcánicas paleógenas de la Formación Caudalosa
Foto 3.20 Ensayo de infiltración en lodolitas impermeables de la Formación Yumaque
Foto 3.21 Areniscas de grano medio a grueso del acuífero Labra
Foto 3.22 Tobas y liticos del acuífero Guaneros
IX
Foto 3.23 Fracturas y fallas del acuífero Quilmaná hidráulicamente conductivas que afectan a las rocas volcánicas impermeables
(tobas vitreas cristalinas)
Foto 3.24 Detalle de la falla, donde se observa una brecha (matriz soportada) y relleno de milonita y espesor de 40 cm
Fotos 3.25 Secuencia masiva de tobas líticas fuertemente fracturadas del acuífero
y 3.26 Sacsaquero, por medio de las cuales circula el agua subterránea
Fotos 3.27 Secuencia volcánico sedimentaria del acuífero Castrovirreyna y detalle del
y 3.28 manantial. Notese la surgencia de aguas subterraneas por medio de fracturas
Foto 3.29 Vista panoramica del acuifero auquivilca
Foto 3.30 Ceniza lítica, intercalada con piroclastos del acuífero Auquivilca
Foto 3.31 Vista panoramica de lavas andesíticas de textura porfirítica intercaladas con tobas de ceniza lítica, tobas de arena y
ceniza retrabajada del acuífero Caudalosa
Foto 3.32 Detalle de una surgencia de aguas subterráneas procedente del acuífero fisurado Caudalosa
Foto 3.33 Vista panoramica de un sector de las pampas de Villacurí
Foto 3.34 Captacion y reservorio IRHS 59, perteneciente al acuífero del valle de Ica, Sector Yajasi, Pueblo Nuevo
Foto 3.35 Vista panoramica entre la bocatoma Achirana y el setor Huamaní, lugar donde comienza el acuifero del acuífero aluvial
de Ica
Foto 3.36 Intercalación de limoarcillitas con arenas de grano fino del acuitardo Pisco en el cerro la Yesera
Foto 3.37 Gravas de matriz areosa perteneciente a la base de la Formacion Pisco
Foto 3.38 Lodolitas, arcillitas y diatomitas impermeables pertenecientes al acuitardo Pisco
Foto 3.39 Detalle de la foto 3.37, afloramiento localizado en el cerro Pan de Azúcar en el sector Coyungo-Palpa
Foto 3. 40 Rocas cristalinas del acuítardo Linga
Foto 3. 41 Detalle del afloramiento: monzonita cuarzosa a monzonita del acuitardo intrusivo Linga
Foto 3.42 Granodiorita correspondiente al acuitardo intrusivo de la Superunidad Tiabaya del Batolito de la Costa
Fotos 3.43 Granodiorita fuertemente fracturada del acuítardo Tiabaya, ubicada en la margen
y 3.44 derecha del río Santiago, a 0,5 km del distrito de Santiago
Foto 3.45 Microconglomerados del Complejo Basal de la Costa
Foto 4.1 Medida de parámetros hidroquímicos, del manantial Huamaní-Pampa (Sm-16), localizado en los alrededores del proyecto
minero Jatún Orcco
Foto 4.2 Cultivo de uvas, en el valle del río Ica
Foto 4.3 Toma de muestras para análisis de isótopos en el valle de Ica, sondeo IRHS- 041
Foto 4.4 Toma de muestras para análisis de isótopos en Villacurí, sondeo IRHS-454
Foto 4.5 Letrinas en los alrededores de Ocucaje (piso de valle) sobre suelos permeables
Foto 4.6 Letrinas en los alrededores de la estancia Huambo (zona de altura) sobre materiales volcánicos andesíticos fisurados
Foto 4.7 Quema de residuos agrícolas que generan contaminación al saturarse con las aguas de riego e infiltrase en el acuífero
Foto 4.8 Contaminación por residuos líquidos generados en los corrales donde duerme el ganado vacuno
X
Foto 4.9 Vertido indiscriminado de residuos sólidos en el cauce del río Ica
Fotos 5.1 A: Detalle de la conexión del electrodo al cable de corriente y su incrustación vertical en el terreno (15 cm)
B: Equipo geofísico de resistividad
C: Disposición de los electrodos, procedimiento y lectura
Foto 5.2 Levantamiento geofísico mediante sondajes eléctricos verticales, sector Ocucaje
Foto 5.3 Bancos de conglomerados muy compactos, con cantos predominantes de gneises, del Complejo Basal de la Costa,
altura de la bocatoma las Zorras
Foto 5.4 Vegetación freatofita, donde el nivel freático de las aguas es alto, ubicado a 2 km al sur de la bocatoma las Zorras
Foto 5.5 Surgencia de aguas subterráneas a manera de Cocha, ubicada en el cauce del río Ica
Foto 5.6 Pozos o balsas de recarga artificial de acuífero, margen derecha (Samaca, Ica)
Foto 5.7 Cocha la aparecida, profundización y estabilización (Samaca, Ica)
Foto 5.8 Cocha la aparecida, recargando el acuífero de Uliujaya (Samaca, Ica)
Foto 5.9 Cocha la redonda, profundización y estabilización en el acuífero Uliujaya (Samaca, Ica)
Foto 5.10 Cocha la redonda, zona de recarga del acuífero de Uliujaya (Samaca, Ica)
Fotos 5.11 Aerogeneradores de energía eólica, acciona las bombas que transportan aguas
y 5.12 subterráneas captadas al fundo Samaca
Foto 5.13 Agricultura producida con el riego de aguas subterráneas captadas a partir de la recarga artificial del acuífero (fundo
Samaca)
Foto 5.14 Vista panorámica del valle de Samaca
Foto 5.15 Intercalación de horizontes permeables e impermeables de la Formación Pisco
Foto 5.16 Pozo productor en niveles arenosos de la Formación Pisco
Foto 6.1 Fracturas que producen surgencias de aguas subterraneas, entre los materiales volcanicos sediemntarios del acuífero
Castrovirreyna
Foto 6.2 Vivero forestal en las inmediaciones de la mina Antapite
Foto 6.3 Pozo tubular productor de agua subterránea en horizontes acuíferos de la Formación Pisco, ubicado en el fundo Santa
Elena, Villacurí
Gráficos
Gráfico 3.1 Curva hipsométrica de la cuenca hidrográfica del río Ica
Gráfico 3.2 Curva de frecuencia de altitudes de la cuenca del río Ica
Gráfico 3.3 Distribución de las descargas medias mensuales entre el año 1922 y el 2004
Gráfico 3.4 Precipitación media anual en la estación San Camilo
Gráfico 3.5 Precipitación media anual en la estación Túnel Cero
Gráfico 3.6 Precipitación media anual en la estación de Humaní
Gráfico 3.7 Precipitación media anual en la estación Santiago de Chocorvos