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Estudio Hidrogeológico y Geofísico del Sector San Antonio, Comunidad de Amayito, Diriamba, Carazo. 1

Estudio Hidrogeológico y Geofísico para Abastecimiento

de Agua Potable en la Comunidad de Amayito, Sector

San Antonio, Municipio de Diriamba, Carazo

Este estudio es posible gracias al generoso pueblo de los Estados Unidos de América, a

través de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y es

implementado bajo el acuerdo No. AID-524-A-00-10-00004.Las opiniones expresadas en

este documento son las de los autores y no necesariamente reflejan las opiniones de USAID

o el Gobierno de los Estados Unidos.


Informe Técnico

Estudio Hidrogeológico y Geofísico para Abastecimiento de Agua Potable en la Comunidad

de Amayito, Sector San Antonio, Municipio de Diriamba, Carazo

Por: MSc. Ing. Manuel Traña-Geofisico-Geólogo

MSc. Ing. Enoc Castillo-Hidrogeólogo-Hidrólogo

Managua, Noviembre 2012


CONTENIDO I. INTRODUCCION 1.1 . Objetivos 1.2. Metodología del Estudio 1.3. Alcances II. GEOLOGIA DEL AREA III. GEOFISICA DEL ESTUDIO 3.1. Trabajos de campo 3.2. Procesamiento de los datos 3.3. Interpretación de los resultados de Amayito IV. HIDROGEOLOGIA DEL AREA 4.1. Características del medio hidrogeológico 4.2. Características hidrodinámicas del acuífero 4.3. Características hidráulicas del acuífero V. HIDROQUIMICA DEL AGUA SUBTERRANEA 5.1. Carácter hidroquímico del agua 5.2. Parámetros hidroquímicos del agua subterránea 5.3. Elemento nocivo para la salud

5.4. Bacteriología del agua subterránea VI. RADIO DE INFLUENCIA HIDRAULICA VII. DEMANDA DE AGUA DE LA COMUNIDAD VIII. DISEÑO PRELIMINAR DE POZO IX. AMENAZAS Y RIESGOS DEL AREA 9.1. Amenaza volcanica 9.2. Amenaza y riesgos meteorológicos

9.3. Amenazas y riesgos Hídricos 9.4. Amenazas y riesgos sísmicos 9.5. Amenazas y riesgos geológicos 9.6. Amenazas y riesgos por Tsunami 9.7. Vulnerabilidad del acuífero

X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES XI. BIBLIOGRAFIA XII. ANEXO 1


I. INTRODUCCION En base a los proyectos de agua y saneamiento que desarrolla el organismo ADECA, en zonas rurales de municipios del departamento de Carazo, se presenta este trabajo hidrogeológico, hidroquímico y geofísico, que comprende las investigaciones geofísicas aplicadas a la búsqueda de mantos acuíferos en la comunidad de San Antonio jurisdicción del municipio de Diriamba. Dentro de la planificación territorial se contempla la perforación de un pozo para abastecer de agua potable a 166 habitantes en este poblado. Para la municipalidad de Diriamba, esta comunidad representa un crecimiento poblacional significativo que podría indicar el traslape urbano de expansión por el sector suroeste, lo cual justificaría la planificación del servicio de agua potable en la misma. Actualmente, se requiere de un volumen diario de 81.6m3, esta cantidad de agua se puede abastecer con un pozo de 15 galones por minuto, que los mantos acuíferos tienen el potencial requerido actualmente. En este estudio de agua subterránea se ha realizado con la recopilación de información hidrogeológica e hidroquímica de la región, confrontando la misma con un reconocimiento hidrogeológico de campo en el área de la comunidad, lo que ha permitido el conocimiento hídrico de los acuíferos. Puede comentarse que la valoración de la cuantificación hídrica se corresponde con las condiciones base o mínimas que presentan los mantos de agua del subsuelo. En consecuencia, se esbozan los resultados de la valoración geofísica e hidrogeológica que reflejan suficiente fuente de agua subterránea en el área del entorno de la comunidad San Antonio. En tanto, que la calidad del agua es buena genéticamente y parece no estar afectada por contaminación antropogénica. Son aguas Bicarbonatadas-Cálcicas-Sodicas de baja mineralización en correspondencia con zonas intermedias de recarga-descarga. Para hacer realidad el aprovechamiento de los mantos acuíferos se requiere de la legalización de la fuente de agua, ante la entidad gubernamental Autoridad Nacional del Agua (ANA), con lo cual estos resultados de los estudios hidrogeológicos son parte de los requisitos y apoyarán la gestión para solicitar el permiso o aval de la perforación del pozo. Por otro lado, la comunidad San Antonio, según la posición hidrológica e hidrogeológica regional, el comportamiento hidráulico e hidrodinámico de los cuerpos de aguas superficiales y subterráneos del lugar, obedecen al régimen de escurrimiento exorreico hacia la Vertiente del Pacifico. Localmente, el poblado se sitúa dentro de la cuenca 68 y específicamente en la subcuenca del río Grande, en la zona de Recarga. Propiamente, cerca del parteagua que las divide con la cuenca 69(Río San Juan), (Figura 1.1).


Figura 1.1: Localización hidrológica de la comunidad San Antonio

Tanto la cuenca 68 como la subcuenca río Grande, constituyen un drenaje pobre casi estacional dado que los ríos tributarios son de corto recorrido e intermitentes, que están en dependencia del comportamiento pluviométrico, aunque en las zonas de descarga son constantes descargando directamente al océano Pacifico.


1.1. Objetivos Objetivo principal Diagnosticar los potenciales del manto acuífero y la calidad del agua subterránea, que contribuya a solucionar la demanda de agua potable en la comunidad de San Antonio, del municipio de Diriamba. De igual forma, disponer del estudio hidrogeológico para la tramitación legalización de la fuente ante la Autoridad Nacional del Agua y otras entidades que manejan los Recursos Hídricos. Objetivos específicos 1.- Recopilar y generar información, que permita identificar las condiciones actuales, de la hidrodinámica, hidráulica, e hidroquímica prevalecientes en las aguas subterráneas de la comunidad estudiada. 2.- Evaluar las características hidrogeológicas, geológicas y geofísicas del área de estudio, para fines de identificar el régimen de explotación actual para el manejo planificado del recurso subterráneo. 3.- Valorar los sitios preferenciales para la perforación del pozo, que permita evaluar la magnitud y el comportamiento del descenso del pozo y otros vecinos si existieran en el área. 4.- Determinar la calidad química del agua en el área de la comunidad para el aprovechamiento de agua potable. 5.- Determinar las amenazas y riesgos ambientales del área de estudio, con incidencia o no en la construcción del pozo. 6.- Elaborar mapas hidrogeológicos e hidroquímicos y otros, como una representación cartográfica de los recursos hídricos subterráneos del estudio. 7.- Finalmente, se hará la redacción del informe técnico con los respectivos complementos de tablas, gráficos y mapas temáticos. 1.2. Metodología Para este estudio el principal trabajo es aplicar mediciones con el método de Sondeos Eléctricos Verticales de corriente continua. El método consiste en la obtención de las propiedades geoeléctricas del subsuelo mediante investigaciones en superficie. Posteriormente estas propiedades se correlacionan con la información geológica local y la información de pozos en caso de que existan. Asimismo se harán los inventarios de objetos hidrogeológicos existente en el área.


Inicialmente se contempla la recopilación y sistematización de la información hidrogeológica e hidroquímica, específico en el área de estudio. Posteriormente se hará una actualización de información hidrogeológica, geológica e hidrológica y de Inventarios de pozos perforados y excavados georeferenciados del entorno. Muestreo de agua en pozos del área de la comunidad que sirvan de abastecimiento actual. Montaje del Sistema de información Geográfica(SIG), lo cual permitirá la elaboración de la base cartográfica del trabajo. Posteriormente, se hará la redacción del informe técnico con los respectivos complementos de tablas, mapas y gráficos. 1.3. Alcances

Generados y procesados los datos e información hidrogeológica, geofísica, geológica e hidroquímica actualizada, para conocer el sitio de la perforación de los pozos en las áreas potenciales de la comunidad. Reconocidas las condiciones hídricas, relacionado al régimen hidráulico y hidrodinámico con los radios de influencia del pozo o vecinos, así como la composición geológica del entorno con el diseño preliminar del pozo propuesto. Determinadas y actualizadas las características hidrogeológicas de las áreas de estudio; así como, conocida la composición de la calidad hidroquímica de las aguas subterráneas para el uso potable.

II. GEOLOGÍA

En el mapa de la Figura 2.1 se muestra un esquema síntesis de los materiales presentes en el área de estudio. Los depósitos geológicos han sido agrupados de acuerdo a la importancia hidrogeológica. Esta síntesis se obtuvo de los mapas geológicos 1:50,000 de las hojas 2951 I, 2951 II y 2951 III (INETER, 1979). De acuerdo con esta síntesis los materiales han sido clasificados en los siguientes tipos:

Rocas volcánicas Plio-Pleistocénicas (TQv), compuestas de una secuencia de

depósitos piroclásticos (tobas, arenas, lapillis) de poco a medianamente

consolidados;

Rocas sedimentarias Terciarias (Ts), compuestas principalmente de una

secuencia de areniscas con lentes de calizas y sedimentos piroclásticos.


El basamento hidrogeológico en el sector lo conforman las rocas sedimentarias del

Terciario (Ts). Estos depósitos tienen amplia presencia en el área y están

expuestos en el sector sur occidental. (Figura 2.1). En general estos depósitos

presentan muy baja permeabilidad. La permeabilidad de estos depósitos se

incrementa en presencia de fallas y fracturas geológicas.

Las rocas que forman la parte permeable del acuífero en el sector son los

depósitos volcánicos pliopleistocénicos. Estas afloran en gran parte de la

superficie estudiada y en todos los sitios, a excepción de Amayito, donde afloran

estos depósitos.

Estructuralmente, el área está interceptada por un sistema predominante regional

de fallas NO – SE. Este sistema de fallas tiene su mayor expresión sobre los

lugares donde afloran depósitos sedimentarios Terciarios. La influencia de este

sistema de fallas en la permeabilidad de los acuíferos donde el espesor del

material volcánico del grupo Las Sierras es pobre o está ausente, es determinante.

Figura 2.1. Esquema geológico del área de estudio de las comunidades.


III. GEOFÍSICA

3.1. Trabajos de campo

En el área de estudio se efectuaron 7 Sondeos Eléctricos Verticales (SEV)

distribuidos en el sitio: San Antonio (7). En los mapas de las Figuras 3.1 y fotos 3.1

y 3.2, se presentan mediciones geofísicas y la distribución de los sondeos. Los

sondeos en del perfil se espaciaron cada 100 m. Estos se ubicaron de tal manera

que se pudieran reconstruir un corte geoeléctrico en cada sitio.

Figura 3.1. Localización de los sondeos geofísicos efectuados en San Antonio

Fotos 3.1 y 3.2 . Mediciones geofísicas en comunidad San Antonio


3.2. Procesamiento de los datos

El procesamiento de los datos incluyó el siguiente procedimiento:

Editado y corrección de los datos,

Inversión o modelado 2D, e

Interpretación de las secciones geoeléctricas.

El primer paso en el procesamiento de los datos consistió en la edición y

corrección de los mismos para eliminar los valores anómalos en cada curva de

resistividad aparente. Posteriormente los datos fueron invertidos para la obtención

del modelo 2D de cada sondeo, en los que se calcularon las resistividades y los

espesores de los estratos resistivos reales con ayuda de un programa de

computo.

Con ayuda de los datos obtenidos de la inversión 1D en cada sitio se

reconstruyeron una sección geoléctrica por sitio. A continuación se presenta el

análisis y la interpretación de los mismos.

3.3. Interpretación de los resultados

En los cuatro sitios estudiados los perfiles geoeléctricos obtenidos presentan

cortes similares. A continuación se describen los resultados.

El corte geoeléctrica de la Figura 3.2 muestra los resultados de los SEV efectuados en Santa Lucia. El corte está compuesto de dos capas: material aluvio-coluvial e ignimbritas. El espesor de estos materiales alcanza los 18 m. Esta capa presenta resistividades altas, lo que indica que su permeabilidad es relativamente buena. Una anomalía se observa entre los SEV 3 y 2, asociado a una posible fractura.

Figura 3.2. Sección geoeléctrica reconstruida a través del perfil con los SEV 01 al 07 localizados en

San Antonio.


IV. HIDROGEOLOGIA DEL AREA 4.1. Características del medio hidrogeológico Las características del medio hidrogeológico, según testigos lito-estratigráficos (pozos) y estudio geofísico; presenta malas condiciones hidráulicas en esta zona de elevaciones menores a los 100 msnm, donde existe una heterogeneidad litológica y estratigráfica de los rellenos cuaternarios que oscilan de los 0 a 30m de espesores, compuestos de arenas finas a gruesas, limos, bolones, gravas y arcillas. Hay rocas terciarias de la formación Masachapa y Brito que constituyen el basamento hidrogeológico De los estudios geofísico se logro conocer, que hay zonas permeables de los acuíferos de unos cuantos metros, lo cual se deduce que posiblemente las áreas de mayores espesores permeables están en las Formación Cuaternaria de Las Sierras(color amarillo), con condiciones hidrogeológicas buenas para aprovechamiento del acuífero somero. Sin embargo, la el área de la comunidad se halla en zonas de contactos geológicos de rocas terciarias impermeables(color azul) que limitan el rendimiento del acuífero. Como se ilustra en figura 4.1.

Figura 4.1: Mapa hidrogeológico del área del sector San Antonio, Comunidad de Amayito.


4.2. Características hidrodinámicas del acuífero Las características hidrodinámicas de las aguas subterráneas son favorables para la comunidad de San Antonio para la extracción de los mantos acuíferos, ya que en esta área los niveles de agua son someros, pero solamente en el invierno. Las profundidad del agua según las mediciones de campo del estudio indican que están a 8.4 metros en la parte alta de la comunidad. Según información de los lugareños, la variación del flujo subterráneo es estacional, ya que en la época húmeda ascienden los niveles de agua y descienden en época seca(verano). Conforme los datos de campo se conocen de fluctuaciones del agua en estos acuíferos desde los 3 a 1.5 m, en dependencia del área y topografía. Mas acentuada en las zonas bajas, debido a que la recarga local es la lluvia que influye inmediatamente, y en las altas de menor variación de niveles de agua subterránea en condiciones hidrodinámicas naturales. Tal es el caso de este acuífero que no presenta explotación significativa debido a una recesión y por ser acuífero fracturado. 4.3. Características hidráulicas del acuífero Los potenciales hidráulicos de los mantos acuíferos se han evaluado a partir de la interpretación geológica, por carecer de información sustancial de pruebas de bombeo, en estas áreas donde es típico aprovechar preferencialmente el uso de agua domestica a través de pozos excavados tradicionalmente, según se conoció aquí nunca ha existido agua potable. Los depósitos acuíferos de la zona, tienen una permeabilidad variable e irregular, aunque localmente en cotas bajas el recubrimiento de los aluviales cuaternarios mejoran en el entorno permitiendo regular productividad, pero se desfavorecen en las áreas laterales de la comunidad de San Antonio. En estos acuíferos la transmisividad oscila de 10 a 100 m2/d(en rocas cuaternarias donde se ubica el pozo) y de 1 a 10 m2/d(en rocas terciarias), es decir de baja a alta, con tendencia a moderada en las zonas de los materiales cuaternarios con poca arcillas, Krasny, 1989. Según la profundidad del pozo se podría obtener caudales específicos medios con valores de 3 a 5 m3/h/m, esto representa una producción de agua por minuto baja en pozos de explotación con penetración total del acuífero. El punto propuesto para la perforación del pozo es el más indicado según el estudio geofísico, y se podrá obtener el caudal requerido para la comunidad alcanzando perforación superior a los 100 m en rocas meteorizadas Terciarias y cuaternarias en las primeras capas del subsuelo.


V. HIDROQUÍMICA DEL AGUA SUBTERRANEA 5.1. Carácter hidroquímico del agua Conforme, al mapa hidrogeoquímico de la hoja Granada 1:250,000 (INETER, 2000), las aguas del acuífero fracturado de la comunidad San Antonio, tienen característica hidroquímica dominante del tipo Bicarbonatadas-Cálcicas-Sódica(tramado amarillo y azul) en el área de la comunidad, sin embargo, al este se hallan aguas Bicarbonatadas-Cálcicas(área en amarillo) y al suroeste hay Bicarbonatadas-Sódica(área en azul), como se ilustra en la figura 5.1. Mapa Hidroquímico del agua subterranea. Por tanto, este tipo de aguas, hidroquímicamente, corresponden a aguas de recarga y descarga regional de los acuíferos, que constituyen aguas duras o pesadas, de reciente infiltración, con poca evolución geoquímica y mineralización baja.

Figura 5.1. Mapa Hidroquímico del agua subterranea.

Para dar seguimiento a la calidad del agua actual se realizo un muestreo de agua en un pozo cercano al sitio de perforación propuesto, situado dentro de la comunidad. Esta se ubica en el área de descarga, cercano al río, Los resultados del carácter hidroquímico actual prevalecen, con el mismo tipo de agua(Bicarbonatadas-Calcicas-Sodicas).


Estas características geoquímicas se le atribuye al téctonismo, volcanismo y a la mineralogía de las rocas terciarias de la Formación Masachapa, detalles en tabla 5.1 y fotos 5.1 y 5.2.

TABLA 5.1 :COMPOSICION HIDROQUIMICA DEL AGUA SUBTERRANEA ENTORNO DE COMUNIDAD SAN ANTONIO

FECHA CATIONES [mg/lt] ANIONES [mg/lt] CALIDADCODIGO LOCALIZACION ANALISIS [meq%] [meq%] HIDROQUIMICA

PROPIETARIO K Na Mg2

Ca2

Fe2

CO3 HCO3 Cl SO4 NO3 F

PE-F Comunidad Nov-12 4.700 31.700 5.900 39.600 0.000 2.400 225.000 17.000 1.100 1.700 0.190 HCO3-Ca-Na

San Antonio 3.033 34.764 12.286 49.917 0.000 1.859 85.823 11.150 0.532 0.637 0.000

PE: Pozo excavado

Fotos 5.1 y 5.2. Recolección de las muestras de agua en comunidad San Antonio.

Conforme las normas CAPRE de la OPS, son aguas aptas para el consumo humano doméstico.

5.2 Parámetros hidroquímicos del agua subterránea Según el relieve encontrado del área, esta se ubica en zona de descarga de los acuíferos, coincidiendo con un lixiviado típico de sales, que aportan salinidad al agua subterránea.

En las mediciones de campo se obtuvo el valor de 422 S/cm (pozo excavado), que sugieren un contacto natural de la roca del subsuelo con capas someras de materia orgánica. Este valor de conductividad eléctrica indica que son aguas moderadas en salinidad, donde esta magnitud es representativa en los cuerpos hídricos del área y se corresponden con datos precedentes. De igual manera, esta situación se relaciona con el pH del agua que tiene un carácter básico de un valor 8.0, ver tabla 5.2.


TABLA 5.2 : PARAMETROS FISICO QUIMICOS DEL AGUA SUBTERRANEA DE COMUNIDAD

ELEVACION FECHA PARAM. FISICO QUIMICOS

CODIGO LOCALIZACION-PROPIETARIO MEDICION T COND. pH(msnm) (°C) (µS/cm)

PE-6 Comunidad de San Antonio 40 Nov-12 28.50 422 8.00PE-9 Comarca Hato 1 -Luis Leon Loasiga 109 Abr-07 29.20 261 6.60PE-1 Comarca Sagrado Corazon de Jesus- Norman Quezada 60 Abr-07 28.70 314 6.65PE-2 Comarca Sagrado Corazon de Jesus- Fernando Aguilar 81 Abr-07 28.20 312 7.20

PE : Pozo Excavado Las magnitudes del pH medido se relacionan naturalmente e inversamente con la conductividad del agua. Este parámetro indica que las aguas tienen aceptabilidad para consumo humano, ya que están entre los rangos promedios permisibles. En tanto que, el comportamiento de la temperatura del agua en la zona se

encuentra de 28.50 C en aguas profundas del acuífero, valor medido en pozo perforado. Según datos antecedentes, se puede considerar que hay poca variación en la temperatura del agua del acuífero. Con base a información consultada, no existe termalismo residual en el área que pudiese afectar las aguas subterráneas durante el año, sin embargo la salinidad podría ocurrir por lixiviado. 5.3 . Elementos nocivos para la salud El muestreo de agua se realizo para conocer la contaminación del Boro y Arsénico en los acuíferos, los resultados se contienen en anexo 1. Estos indican que las aguas subterráneas no están contaminadas significativamente con Boro. El valor encontrado actualmente esta por debajo de las normas, con 0.1 mg/l, magnitud que se interpreta como aguas adecuada para consumo humano, G. Hecht 1998. También se investigo el metal pesado del arsénico, que se introduce a través de los agroquímicos, este no tiene incidencia en las aguas subterráneas, ya que no presentan contaminación sustancial, porque se hallaron valores menores a los 0.001 mg/l. Según normas CAPRE estos valores están por debajo de lo permisible para el consumo humano.

5.4 . Bacteriología del agua subterranea El criterio de calidad bacteriológica del agua se basa en la determinación de los microorganismos que pueden afectar la salud humana. Se adoptan los índices de calidad o normas del CAPRE 1983, que tiene como indicador la determinación del grupo coliforme. En tabla 5.3 se muestran los criterios de permisibilidad del CAPRE para la presencia de coliformes en agua potable.


Tabla 5.3 - Parámetros bacteriológicos según CAPRE 1983 Origen Parámetro Valor Valor máximo Observaciones

Recomendado admisible

A. Todo tipo de Coliforme fecal Negativo Negativo

agua de bebida

B. Agua que entra

al sistema de Coliforme fecal Negativo Negativo

distribución En muestras no

consecutivas

Coliforme total Negativo <4

C. Agua en el Coloforme fecal Negativo Negativo En muestras puntuales

sistema de no debe ser detectado

distribución el 95% de las muestras

Coliforme total Negativo <4 anuales

Se realizó análisis bacteriológico en un pozo excavado. El agua del pozo presenta 13 UFC/100 de coliformes totales y 1 UFC/100 de coliformes fecales, que según CAPRE el valor recomendado para todo tipo de agua de bebida debe ser negativo, como lo indica la tabla anterior y anexo 1. Estos datos indican contaminación bacteriología en el agua que son poco significativos según estos resultados analíticos. Sin embargo esta situación del agua subterranea del pozo es indicativo de afectación puntual en el entorno. VI. RADIO DE INFLUENCIA HIDRAULICA La expresión del radio de influencia hidráulica de pozos en los acuíferos, se conoce cuando se genera una extracción de agua desde la captación de un pozo perforado, que presenta características de una depresión del nivel de agua en su entorno, en forma de un cono invertido, llamado Cono de Depresión del pozo con el ápice invertido y situado en el mismo; cerca de la fuente es mayor la depresión del nivel de agua. Por el contrario, conforme se aleja de un pozo sometido a bombeo, la depresión disminuye y tiende a cero, en un círculo cuyo radio se llama Radio de Influencia. Esta superficie, no siempre circular, define el área mas allá en donde la explotación del pozo no produce efecto alguno, para un determinado tiempo de bombeo. Por lo tanto, este concepto tiene importancia cuando una captación no tiene efecto alguno sobre fuentes subterráneas que se encuentren más allá de dicho radio.


El Radio de influencia y abatimiento se calculan por el método de Jacob y Theis, donde se emplean las siguientes formulas: r= (2.25 Tt / S)

1/2 (1)

s= Q W(u)/4πT (2) u= r2S/4tT (3) De donde r: Radio de Influencia en metros 2.25: factor de fórmula T: Transmisividad en m2/d t: tiempo de bombeo en día S. coeficiente de almacenamiento

s: abatimiento (m) en pozo vecino que se esta bombeando. W (u): En Tabla Función del pozo Q: Caudal de bombeo en m3/d Con los apuntes citados anteriormente, sobre la importancia de la obtención del radio de influencia, cuando es necesario con fines de protección y conservación del agua subterránea: se hace una descripción interpretativa del conocimiento hidrogeológico del manto acuífero estudiado, donde se desarrolla una explotación de aguas subterránea a través de un pozo perforado existente. De la observación in situ en el área estudiada de la comunidad San Antonio, solamente existe siembra de granos básicos, donde hay pocas fuentes de agua comunal, ni pozos perforados de agua potable de Enacal cercanos, privados o riego intensivo por otras fuentes en el entorno próximo al pozo propuesto. Para la obtención del radio de influencia se utilizo las fórmulas Nº1, 2 y 3, basada en Jacob, aplicada en diferentes estudios hidrogeológicos tales como “Estudio hidrológico e hidrogeológico en la región del pacífico de Nicaragua (Ineter-Magfor), región con características acuíferas similares al área en estudio. Los cálculos del radio de influencia, se utilizaron los valores de transmisividad, que van de 50 m2/día y tiempo de bombeo de 24 horas, de igual forma se utilizo el coeficiente de almacenamiento de 0.01, para acuíferos fracturados. En la siguiente tabla 6.1, se muestran el valor del radio de influencia del pozo propuesto. No existen pozos perforados vecinos que generen interferencia hidráulica en la comunidad de San Antonio.


Tabla 6.1. Calculo de Radio de influencia del pozo en el entorno.

Q Descenso CE s R

(m3/d) (m) (m3/d/m) (m2/d) (m2/h) (m) (d) (h) (m)

COMUNIDAD SAN ANTONIO 81.76 9.15 8.94 50.00 2.08 0.1 1 24 0.7681 1.65 0.01 181.66

.

s : Abatimiento a una distancia x (s = 0.1m) T : Transmisibilidad

Q : Caudal R : Radio de Influencia

W(u) : Función del pozo S : Coeficiente de Almacenamiento

u . Tablas

POZO PROPUESTO DE COMUNIDADES ADECA

CALCULO DEL RADIO DE INFLUENCIA

POZO W(u) u ST t

s = Q * W(u)

4* 3.14 * T

u = R * S

4 * t * T

2

Como se puede observar en la cuadro 6.1, el radio de influencia, calculado para el pozos propuesto, se obtiene un radio 182 metros, cabe señalar que en el área cercana no existen pozos cercanos perforados de Enacal, privados, ni excavados. Por lo tanto, se asegura que ningún pozo situado en este radio de acción sufrirá interferencia alguna, de igual forma este no produce un descenso significativo por el bajo caudal de diseño requerido. Los radios de influencia son característicos de acuíferos de bajo rendimiento, con recarga no significativa y de litoestratigrafía semipermeable y en zonas de descarga de aguas subterráneas. VII. DEMANDA DE AGUA DE COMUNIDAD En base a las proyecciones del crecimiento poblacional y población actual de 166 habitantes de la comunidad rural de San Antonio, se tiene una demanda de agua potable de 81.6 metros cúbicos al día. Este consumo de agua se refleja anualmente en 0.30 millones de metros cúbicos anuales, que podrán suplir con una producción de 3.4 m3/día del acuífero que relativamente poca extracción de agua subterranea. En detalle la tabla 7.1 siguiente. Tabla 7.1: Demanda de agua de la comunidad

Subsistema hidrológico

Zonas de descarga

Demanda agua M

3/día

Disponibilidad neta de agua en acuíferos

M3/Año

Subcuenca Río Grande

Comunidad San Antonio

81.6

29,784.00

Millones de Metros Cúbicos anuales (MMC/año)

0.30


VIII. DISEÑO PRELIMINAR DEL POZO PROPUESTO Con el interés de hacer la planificación del régimen hídrico de la fuente de agua subterránea, se realizaron las averiguaciones de estudios precedentes, información de la gerencia de Adeca y datos del entorno del sitio de la perforación nueva. Adicionalmente, el diseño preliminar se sustenta en el estudio geofísico e hidrogeológico llevado a cabo en este trabajo. Por cuanto, se ha podido determinar las características litoestratigráficas del medio hidrogeológico predominante, en la zona que permitido elaborar el diseño preliminar del pozo. Tanto los dueños del proyecto como, la empresa perforadora a contratarse, tienen como una herramienta guía el diseño preliminar, que les permitirá definir las estrategias de perforación en el tiempo. A continuación se presenta el gráfico del diseño preliminar del pozo, en figura 8.1: 8.1 - DISEÑO PRELIMINAR DEL POZO UBICADOS EN SAN ANTONIO

COLOCACION REVESTIMIENTO CALCULO DE DISEÑO DATOS GENERALES

6" SITIO 1Tubo Piezométrico POZO PERFORADO

0' Longitud de Rejilla

Sello Sanitario Lr = Q/4.37pd * 2 ELEVACION: 50 msnm

Lr = Longitud de rejilla (m)

Relleno de Arena Q = Caudal de diseño en m3/h FECHA INIC, DE CONST.: .

p = Apertura de rejilla en % FECHA FINAL DE CONST.: .

d = Diámetro de rejilla en

NEA= 27.6' pulgadas LOCALIZACION: SAN ANTONIO

PERFORADO POR : .

50' Lr = 3.4/4.37 * 0.21* 12*0.21*12

Lr = 0.005 m METODO: ROTATIVA

* Lr = 0.018 pies

Rejilla NDA= 48.' NDA= 48.' NDA= 48.' NDA= 56.'

NEA = 27.6 pies DIAMETRO PERFORADO: 10"

NDA= 56.' .

NDA calculado PROFUNDIDAD TOTAL: 300' (92.m)

Q = 15 gpm

CE = Q/s ADEME: 8''

s = NEA - NDA

150 CE = 0.6 gpm/pie .

NDA = s + NEA

NDA = 51 pies TAMIZ: 100' de Rejilla de 8'' y

Filtro de grava 150' de rejilla ranurada tipo puente

Rejilla ranurada porcentaje de area abierta = 83%

N.E.A.: 34.1' .

61 m = 200 pies PRUEBA: .

300' .

Longitud de columna .

8" Lc = 251 pies

NOTA: Qd = 15 gpm .

10" .

.

* Esta propuesta de longitud de la rejilla se deja de acuerdo a estratigrafia del estudio geofisico

DISEÑO PRELIMINAR DEL POZO COMUNIDAD SAN ANTONIO

SITIO

Figura 8.1 . Diseño preliminar del pozo de la comunidad San Antonio.


IX . AMENAZAS Y RIESGOS DEL ESTUDIO Como es conocido que las amenazas y riesgos naturales, ocurren ante los fenómenos naturales que tienen un carácter de eventualidades e impredicibilidad, lo que indica que para el hombre constituyen eventos potenciales que se debe convivir y se deberá aprender a mitigarlo. Dentro del departamento de Carazo podrían ocurrir fenómenos naturales de orden geológico, hídricos, sísmicos, y vulcanológicos, no se pueden evitar cuando suceden en determinado lugar. El área de estudio de la comunidad San Antonio se localiza en el suroeste del departamento de Carazo, cerca del entorno de zonas bajas a 4 kilómetros al sur de carretera a la Boquita, para lo cual se tratara un esbozo para evaluar cualitativamente las amenazas y riesgos ambientales para los pozos a construirse. 9.1 AMENAZA Y RIESGO GEOLOGICO En el área de estudio de la comunidad San Antonio estos eventos de la amenaza y riesgo geológico es insignificante, poco ha ocurrido o nunca, dado que la perforación de los pozos se localizan en área alta, en donde no se evidencia posibles derrumbes o deslizamientos de rocas. En las áreas del entorno suroeste de la comunidad de San Antonio y su alrededor, existen pequeñas colinas circundantes sin motivo de alarma, aunque se constituyan de la formación terciaria estable de Brito. 9.2 AMENAZA VOLCANICA Como es sabido, el entorno del departamento de Carazo lo constituyen parte de la cadena volcánica de Nicaragua, en donde el entorno de la comunidad esta alejada de los complejos volcánicos Masaya y Mombacho, lo cual esta amenaza no representa ningún peligro de afectación eruptiva. 9.3 AMENAZAS Y RIESGOS SISMICOS El departamento de Carazo se localiza la franja costera Pacifica de Nicaragua, las áreas de estudio localizadas están al oeste de la misma, están fuertemente amenazadas por eventos sísmicos, ya que la región Pacifica del país se constituye como de altas probabilidades de eventos sísmicos eventuales, por situarse en la zona de subducción de las placa Coco y Caribe, así mismo por la sismicidad volcánica. Sin embargo estos eventos de los fenómenos sísmicos por el carácter de las obras a construirse no representan un sustancial peligro para el estudio.


9.4 AMENAZA Y RIESGOS METEOROLOGICOS En el suroeste de Nicaragua históricamente no se conocen frecuentes eventos de huracanes o tormentas severas, debido a que se haya en la zona Pacifica donde son escasos estos fenómenos, se exceptúa el evento del Micht que afecto principalmente el departamento de Chinandega y recientemente la Tormenta Alma que paso por León. Para el estudio de perforaciones de pozos, la existencia o no de estos fenómenos en el área no son motivo de riesgo o amenaza para estos trabajos, ya que los mismos son subterráneos y no implican daños sustanciales. 9.5 AMENAZA Y RIESGO HIDRICOS Los fenómenos de inundaciones dentro del departamento de Carazo son poco frecuentes, sobre todo en las zona bajas y en los entornos de ríos o quebradas locales, poco se sabe. En el área de estudio, localizada en el entorno del municipio de Diriamba se conocen extensas planicies que actualmente son zonas de siembra, donde se facilita el drenaje de agua superficial para efecto de circulación a través de cárcavas bien definidas, motivo por el cual la amenaza y riegos hídricos podría ser eventualmente o inexistente. Por tal razón, no existe afectación para la perforación de pozos donde se localiza el punto. 9.6 VULNERABILIDAD DEL ACUIFERO La vulnerabilidad del acuífero es la ductilidad intrínseca ante acciones contaminantes; que depende de las características del medio hidrogeológico, movimiento del agua subterránea y de los fenómenos de la zona no saturada. No se conocen estudios de vulnerabilidad de acuíferos en la región. En el área de estudio los acuíferos son someros, muy permeables y de flujos subterráneos lentos lo que sugiere que se esta en presencia de zonas acuíferas de baja vulnerabilidad a las contaminaciones naturales, y antropogénicas específicos. En consecuencia, el estudio de perforaciones de pozos o la existencia de explotación de agua subterránea a través del pozo propuesto no son objeto de significativa vulnerabilidad de la contaminación para el uso potable de la comunidad de San Antonio. 9.7 AMENAZA Y RIESGO POR TSUNAMI La razón de que el estudio se sitúa a mas de 4 km de las costas del océano Pacifico, no existe posibilidad alguna de afectación por este fenómeno marítimo.


X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Al finalizar el estudio hidrogeológico y geofísico se tienen los resultados, de los cuales se han conocido las características geológicas, geofísicas, hidrodinámicas, hidráulicas e hidroquímicas de las aguas subterráneas en el entorno de la comunidad San Antonio, para los cuales se describen las conclusiones y recomendaciones: 10.1 Conclusiones 1. El medio hidrogeológico está constituido en el área de dos tipos de

formaciones geológicas, las rocas Terciarias como basamento impermeable; y de depósitos Cuaternarios aluvio-residuales y Cuaternarios volcánicos, como mantos acuíferos de las áreas de descarga del acuífero libre y fracturado. Los depósitos cuaternarios poseen características regulares desde el punto de vista hidrogeológico y con un espesor saturado significativo. Conforme las características de la formación cuaternaria encontradas, el tipo de acuífero es: Acuífero libre y somero y acuíferos fracturado casi someros.

2. Los potenciales de agua son regulares a buenos, expresados a través de las transmisividades de los acuíferos en el entorno. Se clasifican de media (100 m2/día) a baja (10 m2/día); asimismo la capacidad específica podría oscilar de 2 a 5 m3/hr/m, que es un rendimiento regular del manto acuífero influenciado por la impermeabilidad de las rocas volcánicas terciarias.

3. La hidrodinámica expresada en la profundidad del agua subterránea de los

mantos acuíferos tiene características someras, con rangos de 5 a 20 metros. En tanto que, la fluctuación estacional típica es de 2 hasta 1 metros, que acusan posible dependencia pluviométrica estacional.

4. La demanda de agua para la comunidad es de 81.6 m3 al día, que bien se

puede obtener con un pozo de 15 galones por minuto(3.4 m3/hr). Esta extracción no representa una extracción significativa, sin embargo estos podrían ser los valores promedio de la capacidad de producción del acuíferos en la zona.

5. Según el estudio geofísico, solo hay un área para poder perforar el pozo en la

comunidad para satisfacer la demanda de agua. Esta se encuentra cerca del sondeo eléctrico vertical 2 (SEV2), hacia el norte de la comunidad.

6. La composición hidroquímica predominante en la comunidad es de

Bicarbonatada-Cálcica (HCO3-Ca-Sódica); confirmando así, que son aguas con evolución química en los acuíferos entre las zonas de recarga y descarga. Además, según los resultados del agua del pozo excavado, existe contaminación antropogénica o natural puntual, pero no en todo el acuífero; de concentraciones bacteriológicas un poco por arriba de la norma, los cual sugiere una agua no apta para el consumo.


7. Según los cálculos del radio de influencia hidráulica del pozo podría alcanzar

una de distancia de 63.25 metros, valor que no representa afectación o interferencia hidráulica con otros pozos vecinos, dado que no existen pozos cercanos a esta longitud.

8. La evaluación cualitativa de las amenazas y riesgos ambientales al estudio, no existe situación adversa severa que perjudique la construcción del pozo, ya que sus obras principales están bajo el subsuelo. Por lo tanto, las amenazas y riesgos geológicos, inundaciones marítimos, meteorológicos, sísmicos, y de vulnerabilidad, no afectan al pozo.

10.2. Recomendaciones De acuerdo con los resultados obtenidos se recomienda: Realizar la perforación en el sitio mostrado en el mapa de la Figura 10.1. Estas perforaciones deberán realizarse con métodos de perforación convenientes y con empresas perforadoras que aseguren la construcción y los diseños hidráulicos correctos. Asimismo, disponer de supervisión con un Ing. Hidrogeólogo o geólogo para el seguimiento técnico el plan de perforación.

Figura 10.1. Lugar sitio recomendado para perforación pozo en San Antonio.


Se recomienda ubicar con GPS el punto coordenado del pozo propuesto en la

comunidad de San Antonio.

Sitio Comunidad Este WGS-84 Norte WGS-84

1 San Antonio 573566 11292997

Instalar un tubo piezométrico y manómetro al pozo a construirse a fin de garantizar las mediciones de niveles de agua, así como establecer una georeferenciación geodésica del mismo. Al finalizar la construcción del pozo, realizar un nuevo muestreo de agua para análisis de general, de boro y bacteriológico. Se recomienda construir una caseta para proteger las instalaciones del pozo, lo contrario se corre el riesgo de corrosión de la tubería, paneles, y humedad de los cables eléctricos.


XI . BIBLIOGRAFIA

1. Custodio E., 1996; Hidrología Subterránea. Ediciones Omega, 2da. Edición, Barcelona, España.

2. Fenzel N.,1989; Clima, Geología e Hidrogeología de Nicaragua.

3. INETER, 2000; Precipitación (Formación, Medición y Análisis de Datos).

4. INETER, Datos Básicos de Pozos Perforados y Excavados. Boletines.

5. Johansson P., 1988; Methods for Estimation of Natural Groundwater

Recharge Directly from Precipitación - Comparative Studies in Sandy Till.

6. Kozeny, 1954; Relación del Porcentaje de Capacidad Específica (Q/s) vs. Porcentaje de Espesor Captado del Acuífero.

7. Krásny J. y Hetch G., 1998; INETER, Estudio Hidrogeológico, e

Hidroquímico de la Región del Pacífico de Nicaragua.

8. Kuang J, 1971; Estudio Geológico del Pacífico de Nicaragua. División de Geología. Informe 3, Catastro, e Inventario de Recursos Naturales. Managua, Nicaragua.

9. Magfor-Ineter, 2000, Estudio Hidrogeologico e hidroquímico pàra la planicie

Leon -Chinandega.

10. M.E. Aguilar y R.E. Amador ; Actualización hidrogeológica del área Ingenio San Antonio, UNI, 1998.

11. Naciones Unidas, Oct. 1971; Investigación de Aguas Subterráneas en la

Región de la Costa del Pacífico de Nicaragua (Zona Chinandega). Informe de los Resultados, Conclusiones y Recomendaciones de la Fase I

XII- ANEXO

estudio hidrogeológico y geofísico para abastecimiento de .... hidrogeológico- geofísico... ·...

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