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Universidad de La Serena Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería De Minas
DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss
HHiiddrrooggeeoollóóggiiccooss
AA EEssccaallaa ddee CCuueennccaa BBaassaaddoo eenn eell
AAnnáálliissiiss ddee RReecceessiióónn ddee CCaauuddaalleess
Memoria para optar al título de INGENIERO CIVIL AMBIENTAL
Profesor Guía: Dr. Ricardo Oyarzún
ROSA ELENA GODOY URRUTIA
La Serena, 2012
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AGRADECIEMIENTOS
En especial quiero agradecer a mis padres, quienes han sido un apoyo moral muy
importante para lograr la realización de esta memoria, gracias por apoyarme siempre en
todos mis proyectos.
También se agradece a los docentes de la Universidad de la Serena por los conocimientos
entregados para mi desarrollo profesional. Al Sr. Jorge Núñez de CAZALAC, al Sr.
Gustavo Freixas de la Dirección General de Aguas, por su asistencia y entrega de
información.
A mi profesor guía, Ricardo Oyarzún, por la paciencia, orientación y apoyo durante la
realización de esta memoria.
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DEDICATORIA
Este trabajo está dedicado con todo mi amor a mis padres
José y Elena, que han estado conmigo en todo momento.
Gracias por darme una carrera para mi futuro y por creer
en mí, aunque hemos pasado momentos difíciles siempre
han estado apoyándome y brindándome todo su amor. Por
todo esto les agradezco el que estén conmigo a mi lado.
A mi hermano José Luis, por estar conmigo y apoyarme,
espero que tú también logres todas tus metas.
A Víctor por su amor y apoyo incondicional.
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ÍNDICE
RESUMEN ............................................................................................................................. 1
ABSTRACT ............................................................................................................................ 2
1 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 3
OBJETIVOS ........................................................................................................................... 4
Objetivo General ................................................................................................................. 4
Objetivos Específicos .......................................................................................................... 4
2 METODOLOGÍA ............................................................................................................ 5
2.1 Antecedentes generales de la Región de Coquimbo ................................................ 5
2.1.1 Contexto Geográfico ......................................................................................... 5
2.1.2 Clima ................................................................................................................. 6
2.1.3 Hidrología ......................................................................................................... 7
2.1.4 Geología ............................................................................................................ 7
2.1.5 Geomorfología y suelos .................................................................................... 8
2.1.6 Hidrogeología ................................................................................................... 9
2.2 Área Específica de Estudio .................................................................................... 12
2.2.1 Estero Culebrón .............................................................................................. 16
2.2.2 Estero Punitaqui .............................................................................................. 17
2.2.3 Estero Punitaqui en Chalinga .......................................................................... 19
2.2.4 Río Hurtado ..................................................................................................... 20
2.2.5 Estero Valle Hermoso ..................................................................................... 21
2.2.6 Estero Camisas ................................................................................................ 21
2.2.7 Río Chalinga ................................................................................................... 22
2.3 Antecedentes complementarios de las cuencas en estudio .................................... 24
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2.4 Método de Análisis de Recesión de Caudal ........................................................... 25
2.4.1 Series de datos ................................................................................................ 30
2.4.2 Aplicación del método .................................................................................... 30
3 RESULTADOS Y DISCUSIONES .............................................................................. 37
3.1 Características de las cuencas ................................................................................ 37
3.2 Cálculo de parámetros hidrogeológicos ................................................................. 41
3.2.1 Resultados Generales ...................................................................................... 41
3.2.2 Subcuenca Estero Punitaqui ............................................................................ 44
3.2.3 Subcuenca Estero Punitaqui desde Chalinga .................................................. 45
3.2.4 Subcuenca Estero Culebrón ............................................................................ 47
3.2.5 Subcuenca Estero Camisas ............................................................................. 48
3.2.6 Subcuenca Río Chalinga ................................................................................. 50
3.2.7 Subcuenca Rio Hurtado .................................................................................. 51
3.2.8 Subcuenca Estero Valle Hermoso ................................................................... 52
4 CONCLUSIONES ......................................................................................................... 57
5 REFERENCIAS ............................................................................................................ 60
ANEXO I .............................................................................................................................. 63
ANEXO II ............................................................................................................................. 67
ANEXO III ........................................................................................................................... 75
ANEXO IV ........................................................................................................................... 82
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Índice de figuras
Figura 1: Mapa Región de Coquimbo ..................................................................................... 5
Figura 2: Mapa geología simplificada de la región de Coquimbo .......................................... 8
Figura 3: Características Hidrogeológicas de la cuenca del Elqui ........................................ 10
Figura 4: Características Hidrogeológicas de la cuenca del Limarí ..................................... 11
Figura 5: Características Hidrogeológicas de la cuenca del Choapa .................................... 12
Figura 6: Mapa cuencas en estudio, estaciones fluviométricas y pluviométricas................. 13
Figura 7: Subcuenca Estero Punitaqui .................................................................................. 16
Figura 8: Subcuenca Estero Punitaqui .................................................................................. 18
Figura 9: Subcuenca Estero Punitaqui en Chalinga .............................................................. 19
Figura 10: Subcuenca Río Hurtado ....................................................................................... 20
Figura 11: Subcuenca Estero Valle Hermoso ....................................................................... 21
Figura 12: Subcuenca Estero Camisas .................................................................................. 22
Figura 13: Subcuenca Río Chalinga ..................................................................................... 23
Figura 14: Acuifero ideal, asumido en la teoría de Boussinesq............................................ 26
Figura 15: Curva teórica descrita por Parlange ................................................................... 29
Figura 16: Ubicación posible de los puntos de transición .................................................... 32
Figura 17: Perfil transversal de una cuenca .......................................................................... 34
Figura 18: Perfiles de una cuenca ......................................................................................... 35
Figura 19: Promedio cota máxima del terreno ...................................................................... 35
Figura 20: Calculo del espesor “D” ...................................................................................... 35
Figura 21: A Mapa geologico simplificado región de Coquimbo ........................................ 39
Figura 21: B Mapa zona de fracturas región de Coquimbo .................................................. 39
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Figura 22: Periodos de recesión ............................................................................................ 41
Figura 23: Transformación de datos de caudales a logaritmos ............................................. 41
Figura 24: Periodos de recesion graficados .......................................................................... 42
Figura 25: Puntos de transición Subcuenca Estero Punitaqui ............................................... 43
Figura 26: Traslado del punto de transición 3 hacia el punto teórico ................................... 43
Figura 27: Puntos de transición Subcuenca Estero Punitaqui en Chalinga .......................... 46
Figura 28: Puntos de transición Subcuenca Estero Culebrón ............................................... 47
Figura 29: Puntos de transición Subcuenca Estero Camisas ................................................ 49
Figura 30: Puntos de transición Subcuenca Río Chalinga .................................................... 50
Figura 31: Puntos de transición Subcuenca Río Hurtado ..................................................... 51
Figura 32: Puntos de transición Subcuenca Estero Valle Hermoso ...................................... 52
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Índice de Tablas
Tabla 1: Cuencas en estudio ................................................................................................. 12
Tabla 2: Características estaciones pluviométricas .............................................................. 14
Tabla 3: Características estaciones fluviométricas ............................................................... 15
Tabla 4: Características principales de las cuencas en estudio ............................................. 38
Tabla 5: Puntos de transición Subcuenca Estero Punitaqui .................................................. 44
Tabla 6: Parámetros hidrogeologicos estimados S. E. Punitaqui ......................................... 45
Tabla 7: Parámetros hidrogeologicos estimados S. E. Punitaqui en Chalinga ..................... 46
Tabla 8: Puntos de transición Subcuenca Estero Culebrón .................................................. 47
Tabla 9: Parámetros hidrogeologicos estimados S. E. Culebrón .......................................... 48
Tabla 10: Parámetros hidrogeologicos estimados S. E. Camisas ......................................... 49
Tabla 11: Parámetros hidrogeologicos estimados S. Río Chalinga ...................................... 51
Tabla 12: Parámetros hidrogeologicos estimados S. Río Hurtado ....................................... 52
Tabla 13: Parámetros hidrogeologicos estimados S. E. Valle Hermoso .............................. 53
Tabla 14: Resumen parámetros hidrogeológicos estimados ................................................. 53
Tabla 15: Rango de valores de conductividad hidráulica y permeabilidad para varios tipos
de materiales geológicos ....................................................................................................... 54
Tabla 16: Resultados de la regresión lineal de cada cuenca y ubicación de los puntos de
transición. .............................................................................................................................. 56
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
RESUMEN
La presente memoria tiene como objetivo determinar la aplicabilidad del método de análisis
de recesión de caudales descrita por Brutsaert para determinar parámetros hidrogeológicos
en cuencas de la región de Coquimbo, semiárida, montañosa y con una topografía abrupta
debido a la gran pendiente que existe entre sus costas y la cordillera andina. En estos
aspectos se diferencia de las zonas con climas templados a húmedos y de una topografía
moderada, en las cuales se ha aplicado generalmente esta metodología. Las zonas en
estudio corresponden a las cuencas y subcuencas del Estero Culebrón, Estero Punitaqui,
Estero Valle Hermoso, Rio Hurtado, Río Chalinga y Estero Camisas (cuyas áreas alcanzan
entre 200 y 1500 km2). Para llevar a cabo el análisis, se utilizó la metodología descrita por
Parlange et al. (2001), quien propuso una curva teórica adimensional que ubica un “punto
de transición teórico”, el cual se traslada hacia el punto de transición obtenido de los datos
de recesión de caudales diarios medidos en terreno. Este punto de transición fue
determinado mediante tres enfoques distintos, obteniendo así tres valores y estableciendo
un rango de valores para los parámetros hidrogeológicos. La magnitud de la traslación en la
dirección del eje horizontal “x” y del eje vertical “y” se relaciona directamente con los
parámetros hidrogeológicos de la cuenca. Los resultados obtenidos muestran valores
cercanos a los medidos en terreno. Por ejemplo en la cuenca de Punitaqui, el valor medido
de conductividad hidráulica (m/s) específicamente en la zona del relleno aluvial
(naturalmente mas permeable), tiene un valor del orden de 4x10-4
(m/s) y el rango estimado
con el método aquí empleado (a escala de cuenca) va desde 1*10-6
a 1*10
-4. Esto es similar
en el Estero Culebrón, donde según las pruebas de bombeo realizadas también sobre el
relleno aluvial, se obtiene que la conductividad hidráulica es del orden de 1*10-3
(m/s) y lo
estimado a nivel de cuenca varía entre los 1*10-6
a 1*10
-4. Por lo tanto se puede decir que el
método de análisis de recesión de caudal es aplicable en zonas semiáridas y con gran
pendiente como la Región de Coquimbo, lo cual sugiere que este método puede ser una
alternativa mucho más económica para caracterizar en términos hidrogeológicos zonas
amplias de la región.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
ABSTRACT
The purpose of this memoire is to assess the applicability of the method of analysis of flow
recession described by Brutsaert to determine hydrogeologic parameters in watersheds of
the Coquimbo region, a semi-arid, mountainous territory with a steep topography due to the
short distance from the coasts to the andes mountains. This differs from the humid and
temperate zones with gentle topography, in which this methodology has been commonly
applied. The areas under study correspond to basins in the region of Coquimbo, particularly
Estero Culebrón, Estero Punitaqui, Estero Valle Hermoso, Rio Hurtado, Estero Camisas y
Río Chalinga (their areas range is 200 to 1500 km2). To carry out the analysis, we used the
methodology described by Parlange et al. (2001), who proposed an adimensional
theoretical curve that locates a "theoretical transition point", which moves to the transition
point obtained from recession flows of daily streamflow data measured in the field. This
transition point was identified by three different approaches, gaining three points of
transition and establishing a range of values for the hydrogeologic parameters. The
magnitude of the shift in the direction of the horizontal axis "x" and the vertical axis "y" is
directly related to the basin-wide hydraulic parameters. The results show values close to
those measured in the field. For example in the basin Punitaqui, the measured value of
hydraulic conductivity (m / s) specifically in the area of alluvial fill, is about 4x10-4
(m/s)
and the range estimated by the method used here (basin-wide) ranges from 1*10-6
to 1*10-4
.
This is similar to the Estero Culebrón, results, where according to well pumping tests
conducted on the alluvial filling, we find that the hydraulic conductivity is about 1*10-3
(m/s) and range estimated to basin-wide was 1*10-6
to 1*10-4
. Therefore we conclude that
the method of flow recession analysis is applicable in semi-arid and steep as the Region of
Coquimbo, and that this method provides a cost-effective alternative to characterize large
areas in hydrogeological terms in the region.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
1 INTRODUCCIÓN
El fuerte incremento que ha experimentado en los últimos años la agricultura y la minería
en la Región de Coquimbo ha comenzado a producir un aumento en la demanda de los
recursos hídricos superficiales y subterráneos. Esto determina la necesidad que se tiene de
conocer en profundidad los recursos hídricos y las características hidrogeológicas que
existen en la región.
La gran problemática que se presenta en este aspecto, se debe a que en países
subdesarrollados o en vías de desarrollo, como el nuestro, destinar recursos para estudiar a
gran escala los recursos hídricos subterráneos es difícil, dado su alto costo. Más aún cuando
nos encontramos en lugares con poca densidad demográfica como la Región de Coquimbo,
especialmente en las áreas rurales, aunque de esto dependan las posibilidades de algunos
sectores de la población de disponer de agua para el consumo humano. Por otro lado, si
bien existen estudios hidrogeológicos en la Región como por ejemplo el proyecto CHI-535
(CORFO, DGA, 1979) éstos han estado normalmente centrados en la zona de los valles, así
como también a fondos de quebradas y en los principales ríos de los sistemas hidrológicos
regionales. Así, la extrapolación de la información obtenida hacia escalas espaciales
mayores, incluyendo terrenos “hacia los cerros desde los cauces”, de mayor pendiente, con
suelos poco profundos y con roca fracturada subyacente, se vuelve complejo.
Una forma de establecer rangos de parámetros hidrogeológicos como profundidad del
acuífero, conductividad hidráulica y porosidad efectiva a escala de cuenca, se basa en el
análisis de caudales y la caracterización del flujo base, lo que se conoce como análisis de
recesión. Al respecto, la literatura reciente muestra estudios de distintas partes del mundo
donde esta metodología ha sido empleada dando excelentes resultados, tales como Filipinas
(Malvicini et al., 2005) y China (Zhang et al., 2009). Si bien estos métodos han sido
principalmente usados en zonas con climas templados a húmedos y de una topografía
moderada, recientemente Mendoza et al. (2003) utilizaron éste método en una zona
montañosa semiárida del norte de México, de manera satisfactoria.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Así, en este estudio se busca evaluar la aplicabilidad de este método en la Región de
Coquimbo, para así obtener información hidrogeológica sobre las cuencas consideradas, lo
que en caso de ser consistente, entregaría una importante herramienta para caracterizar en
términos hidrogeológicos zonas amplias de la región (existiendo los registros hidrológicos
que requiere el método).
OBJETIVOS
Objetivo General
Determinar la aplicabilidad del análisis de recesión de caudales para determinar
parámetros hidrogeológicos en cuencas de la región de Coquimbo.
Objetivos Específicos
Determinar valores de conductividad hidráulica, profundidad de acuífero y porosidad
efectiva en cuencas seleccionadas de la región.
Comparar los resultados obtenidos con estudios previos e información bibliográfica
existente para evaluar la validez de la metodología empleada.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
2 METODOLOGÍA
2.1 Antecedentes generales de la Región de Coquimbo
2.1.1 Contexto Geográfico
La Región de Coquimbo se sitúa entre los paralelos 29º 02' y 32º 16' de latitud sur y desde
los 69º 49' longitud oeste hasta el Océano Pacífico. Se encuentra en la zona centro-norte del
país, entre el desierto árido y la zona templada mediterránea. Con 40.580 Km2
de
superficie, está conformada por valles y ríos que en una breve distancia, cruzan desde la
Cordillera de los Andes hasta sus costas (Fig. 1). En cuanto a los recursos hídricos, los ríos
de mayor importancia que definen los valles transversales de norte a sur son Río Elqui, Río
Limarí y Río Choapa, los cuales son de características nivo-pluviales.
Fig. 1 Mapa Región de Coquimbo y sus principales cuencas
(Tomado de Oyarzun et al, 2007)
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Administrativamente la región se divide en 3 provincias que toman el nombre de los ríos
principales (Elqui, Limarí y Choapa).
2.1.2 Clima
En general el clima de la Región de Coquimbo es de tipo semidesértico (semiárido) o de
estepa. La sumatoria de los diversos factores que interactúan en el clima de la zona,
permiten distinguir matices climáticos regionales con rasgos muy específicos (Paskoff
1993):
Clima semiárido litoral: Se extiende sobre la costa, penetrando tierra adentro en los
cursos inferiores de los grandes valles. Se caracteriza por presentar una alta humedad
relativa del aire durante todo el año, alcanzando valores cercanos al 80%. Neblinas,
camanchacas, brumas y nubosidad son frecuentes casi todo el año. En promedio sólo 100
días al año tienen cielo despejado, registrando una temperatura media anual de 14 °C
aproximadamente con la ausencia total de heladas.
Clima semiárido Interior: Se presenta la franja intermedia ubicada entre la costa y la
cordillera de los Andes. Se caracteriza por la sequedad de la atmósfera, la humedad relativa
se sitúa alrededor del 60%. Posee una sorprendente transparencia atmosférica, los días con
cielo despejado bordean los 200 por año o más. La amplitud térmica es muy marcada,
registrando temperaturas bajo cero en invierno y superior a los 30 °C en verano.
Clima Semiárido de montaña: Corresponde a la alta cordillera, en la cual el aire es
relativamente seco, donde la humedad relativa anual no sobrepasa el 50%. Las temperaturas
medias anuales registradas varían de 8 a 9 °C en los valles (a 2.700 metros de altura). Las
precipitaciones caen en forma de nieve, aumentando con la altura y latitud.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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2.1.3 Hidrología
La Región presenta tres hoyas hidrográficas de importancia, constituidas por los ríos Elqui,
Limarí y Choapa. El régimen nival de las nacientes de estos cursos de agua explica la
ocurrencia de los caudales máximos en los meses de Enero y Febrero, justamente en la
estación seca y cálida. Esto, unido a un segundo máximo que tiene lugar como
consecuencia de las lluvias invernales, otorga rasgos permanentes a estos ríos
caracterizados por la torrencialidad de sus cursos y por la variabilidad de sus caudales. El
anexo II muestra los gráficos de precipitación y caudales diarios, además de los caudales
específicos (mensuales) para cada cuenca en estudio.
2.1.4 Geología
Desde un punto de vista global, la geología de la región de Coquimbo está representada por
el predominio de rocas fundamentales pre terciarias sobre los sedimentos Terciarios y
Cuaternarios, los cuales se ubican en zonas llanas, por debajo de los 200 m.s.n.m. y en los
sectores depresionales entre los macizos rocosos a cotas superiores a la indicada. Las rocas
fundamentales cubren aproximadamente un 75% del área total de la región y éstas
comprenden rocas estratificadas (35%) y rocas intrusivas (40%).
Dentro de las unidades geológicas principales de la Región de Coquimbo (Figura 2), se
observa que las rocas volcánicas y sedimentarias del Cretáceo inferior-superior son las más
predominantes, seguidas con una menor proporción los granitoides del Cretácico medio, los
granitoides del Cretácico superior - Terciario y los granitoides, rocas volcánicas y
sedimentarias del Paleozoico - jurásico. Las unidades geológicas que menos predominan en
la región, son los sedimentos del Terciario superior - Cuaternario y las rocas metamórficas
del Paleozoico.
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 2 Mapa geología simplificada de la región de Coquimbo
Fuente: Oyarzun et al, 2007
2.1.5 Geomorfología y suelos
En la geomorfología regional podemos encontrar cuatro sistemas de Oeste a Este, las cuales
son planicies litorales, Cordillera de la Costa, Valles Transversales y la Cordillera de Los
Andes.
Las planicies litorales, como su nombre lo dice, corresponden a terrenos planos que se
extienden latitudinalmente por el borde costero, alcanzando en algunos sectores, un ancho
de 30 kilómetros. La Cordillera de La Costa, es amplia y deja una zona de planicies
litorales, en contacto directo con el Océano Pacífico. Estas son especialmente anchas en la
desembocadura del río Limarí. Los valles transversales, son una unidad geomorfológica
muy característica de la región de Coquimbo, como por ejemplo los sectores del valle de
Elqui y del Limarí. En estos lugares, se encuentran en su mayoría, sedimentos aluviales, es
decir, provenientes de la acción de los ríos. Dicha geomorfología implica un suelo de
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
calidad adecuada para cultivos, lo cual se refleja en la vocación agrícola de dichas zonas.
Finalmente, la Cordillera de Los Andes se extiende al este de los valles presentando altas
cumbres, las cuales alcanzan alturas sobre los 6.000 m.s.n.m. además de no presentar
volcanismo activo.
Los suelos de la región de Coquimbo son generalmente de color pardo. En la franja litoral y
fondos de valles fluviales se desarrollan suelos aluviales sobre terrazas marinas. Estos
suelos han evolucionado a partir de sedimentos marinos y continentales, son de color pardo,
textura fina, y están compuestos por arenas y limos. En los niveles superiores de terrazas
predominan las arcillas. En los cursos medios de los valles transversales y, en general, en el
dominio de la estepa cálida, predominan los suelos aluviales denominados pardo cálcicos o
alfisoles. Son suelos originados tanto por sedimentos aportados por los ríos Elqui, Limarí y
Choapa, como también por materiales provenientes de los interfluvios montañosos. Al sur
de Coquimbo se extienden amplias áreas litorales cubiertas por dunas, que son suelos
formados por depósitos de arenas estériles, sin valor agrícola (Gacitúa, 2003).
2.1.6 Hidrogeología
a) Cuenca del Río Elqui
La cuenca hidrográfica del río Elqui se extiende desde la latitud 29º18 por el norte hasta la
latitud 30º26 por el sur. En esta zona de la región distinguen tres escurrimientos, uno en
dirección este-sur-oeste que va paralelo al río Turbio hasta el poblado de Rivadavia, con
una profundidad promedio de 45 m. En dirección sur a norte por un lecho de rocas
Plutónicas escurren aguas subterráneas paralelas al río Claro hasta la confluencia con el río
Turbio en Rivadavia. Desde Rivadavia hasta la desembocadura en La Serena el acuífero
escurre en dirección este-oeste, por depósitos no consolidados o rellenos con profundidades
freáticas que varían de los 17 a los 3 metros. La figura 3 muestra las características
hidrogeológicas generales de la cuenca del río Elqui (DGA–CADE IDEPE, 2004a).
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Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 3 Características Hidrogeológicas de la cuenca del Elqui
Fuente: DGA–CADE IDEPE, 2004a.
b) Cuenca del Río Limarí
La cuenca hidrográfica del río Limarí se extiende desde la latitud 30º09’ por el norte hasta
la latitud 31º22’ por el sur. Para esta cuenca se destacan también tres escurrimientos
subterráneos, el primero en dirección sur-oeste que fluye paralelo al río Hurtado con
profundidades freáticas que van de los 2 a 3,6 metros hasta las cercanías de Ovalle. En
dirección norte-oeste escurre un acuífero paralelo al río Grande hasta la confluencia con el
río Hurtado en Ovalle. En dirección norte-sur se encuentra el último acuífero que fluye
paralelo al río Combarbalá hasta el Embalse La Paloma constituido de rocas sedimento–
volcánicas con profundidades freáticas de 3 a 1,5 metros. La figura 4 representa las
características hidrogeológicas generales de la cuenca del río Limarí (DGA–CADE IDEPE,
2004b).
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Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 4 Características Hidrogeológicas de la cuenca del Limarí
Fuente: DGA–CADE IDEPE, 2004b.
c) Cuenca del Río Choapa
La cuenca hidrográfica del río Choapa se extiende desde la latitud 31º07’ hasta la latitud
32º14’ Sur. En esta zona se presencian tres acuíferos, uno en dirección norte-sur que fluye
hasta la ciudad de Illapel con una profundidad freática aproximada de 5 m (en las cercanías
de Illapel). En dirección norte-oeste por un lecho de rocas de depósitos no consolidados (o
rellenos), escurre un acuífero paralelo al río Illapel hasta la confluencia con el río Choapa.
En dirección este-oeste un acuífero paralelo al estero Canela fluye por un lecho de rocas
sedimento–volcánicas hasta que cambia su rumbo en sentido norte-sur al interceptar rocas
plutónicas de la cordillera de la costa hasta llegar a confluir con el acuífero asociado al río
Choapa, el cual emerge a la llegada al mar hasta una profundidad de 0,4 metros. La figura 5
representa las características hidrogeológicas generales de la cuenca del río Choapa (DGA–
CADE IDEPE, 2004c).
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Fig. 5 Características Hidrogeológicas de la cuenca del Limarí
Fuente: DGA–CADE IDEPE, 2004c.
2.2 Área Específica de Estudio
Este trabajo se llevó a cabo en forma específica en seis cuencas seleccionadas de la Región
de Coquimbo, presentadas en la tabla 1 y en la figura 6.
Tabla 1. Cuencas en estudio
Nombre de la Cuenca Cuenca Mayor
(Provincias)
Estero Culebrón
Estero Punitaqui
Río Hurtado
Estero Valle Hermoso
Río Chalinga
Estero Camisas
Elqui
Limarí
Limarí
Limarí
Choapa
Choapa
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 6 Mapa de cuencas en estudio y
Ubicación de estaciones fluviométricas y pluviométricas
Estaciones
Fluviométricas
Estaciones
Pluviométricas
Estero
Culebrón
Río
Hurtado Estero
Punitaqui
Estero Valle
Hermoso
Estero
Camisas
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
A continuación se presentan en las tablas 2 y 3 una descripción de las estaciones
pluviométricas y fluviométricas consideradas en este estudio para las diferentes cuencas
analizadas (la ubicación en cada cuenca se incluye mas adelante).
Tabla 2 Estaciones pluviométricas de las cuencas en estudio
Cuenca Estación
Pluviométrica
Coordenada
UTM Norte
(Km)
Coordenada
UTM Este
(Km)
Datos
disponibles
Estero
Culebrón
Esc. Agrícola
La Serena 6.689.401 282.215 1986 - 2006
Punitaqui
1* Punitaqui
6.587.267 284.780 1962 - 2006
Punitaqui
2**
Río
Hurtado Hurtado 6.648.182 336.867 1943 - 2006
Estero
Valle
Hermoso
Combarbalá 6.549.382 309.308 1977 - 2006
Río
Chalinga San Agustín 6.488.102 326.461 1945 - 2007
Estero
Camisas Salamanca 6.482.674 313.736 1974- 1999
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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Tabla 3 Estaciones fluviométricas de las cuencas en estudio
Cuenca Estación
Fluviométrica
Coordenada
UTM Norte
(Km)
Coordenada
UTM Este
(Km)
Periodos de
datos
disponibles
Estero
Culebrón
Estero Culebrón
en Sifón 6.681.669 279.121 1986 - 2006
Punitaqui
1 *
Estero Punitaqui
antes junta con el
Río Limarí
6.604.586 258.864
1962 – 1977
y
1994 - 2006
Punitaqui
2 **
Estero Punitaqui
en Chalinga 6.595.558 268.647 1968 - 1982
Río Hurtado
Rio Hurtado en
angostura de
Pangue
6.631.448 307.920 1943 - 2006
Estero Valle
Hermoso
Río Pama en
Valle Hermoso 6.550.066 304.607 1988 - 2006
Río
Chalinga
Río Chalinga en
San Agustín 6.489.428 324.701 1945 - 1971
Estero
Camisas
Estero Camisas
en
desembocadura
6.483.515 304.272 1974- 1999
Los datos de las estaciones fluviométricas corresponden a caudales diarios, medidos en
m3/s.
* Punitaqui 1 corresponde a la cuenca completa del Estero Punitaqui, desde la estación
Fluviométrica “Estero Punitaqui antes junta con el Río Limarí” que se encuentra en la
confluencia del estero con el río Limarí.
** Punitaqui 2 corresponde a una parte de la cuenca del estero Punitaqui, la cual se inicia
en el lugar donde se encuentra ubicada la estación Fluviométrica “Estero Punitaqui en
Chalinga” ubicada en el sector de Chalinga.
![Page 24: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/24.jpg)
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
A continuación se presenta una descripción más detallada de las cuencas consideradas en
este estudio. Parámetros como la longitud del cauce principal y el área de las cuencas
fueron obtenidos a partir de información de modelos digitales de elevación disponibles en
www.gdem.aster.ersdac.or.jp y que fueron procesados con el Software SAGA GIS (System
for Automated Geoscientific Analyses).
2.2.1 Estero Culebrón
La zona corresponde a la cuenca del estero Culebrón, localizada en la provincia del Elqui
en el valle de Pan de Azúcar, en la región de Coquimbo. Esta cuenca, se desarrolla
aproximadamente entre las coordenadas UTM 6.667.000 a 6.685.000 m. Norte y 274.000 a
294.000 m. Este. Las estaciones fluviométricas y pluviométricas utilizadas para esta cuenca
corresponden a la estación “Estero Culebrón en el Sifón” y estación “La Serena (Escuela
agrícola)”, respectivamente.
Fig. 7 Subcuenca Estero Culebrón
(Los colores representan la cota, msnm)
El área de drenaje total de la cuenca es de alrededor de 206 Km2, antes de su
desembocadura en el Océano Pacifico, cercano a la ciudad de Coquimbo. El estero posee
Est.
Fluviométrica
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
una longitud aproximada de 18 Km. La cuenca del Estero Culebrón tiene un régimen de
escorrentía netamente pluvial y recibe aportes de quebradas y esteros, entre los que
destacan las quebradas Peñuelas por el norte, La laja y Cruz de Caña por el este y Agua de
Romero por el oeste.
Según el informe técnico “Aplicación del modelo Hidrogeológico Valle Pan de Azúcar”
(DGA, 2004), el valle de Pan de Azúcar posee un basamento rocoso que se encuentra a una
profundidad media sobre los 300 metros. Además se identifican tres estratos o capas: el
estrato superior corresponde a granulometrías arcillosas, con un espesor que varía entre los
20 y 40 metros. El estrato inmediatamente inferior lo conforman varias capas de distintas
granulometrías, presentándose alternancias de capas permeables y poco permeables, con un
espesor que varía entre 30 y 40 metros. El tercer estrato tiene contacto con el basamento
rocoso y se tienen pocos antecedentes de él, pero se trataría de capas semi permeables e
impermeables.
Las descargas naturales en forma de escorrentía superficial son el estero Culebrón, mientras
que las descargas naturales en forma subterránea son la Quebrada Peñuelas, el estero
Culebrón y el mar. Las mayores conductividades hidráulicas, según resultados obtenidos a
partir de pruebas de bombeo, son del orden de 1*10-3
(m/s) y corresponden a
transmisividades del orden de 1000 (m2/día) (DGA, 2004).
2.2.2 Estero Punitaqui
La zona corresponde a la cuenca hidrográfica del estero Punitaqui, localizada en la
provincia del Limarí, en la región de Coquimbo. Esta cuenca, se desarrolla
aproximadamente entre las coordenadas UTM 6.560.000 a 6.608.000 m. Norte y 248.000 a
296.000 m. Este.
La hoya posee una orientación principal Sur a Norponiente. Limita al Este con la cuenca
del río Cogotí (afluente del río Grande), hacia el poniente se ubica la Cordillera de la Costa,
mientras que hacia el Sur limita con las tierras que drenan hacia el estero Canela. El límite
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Norte se constituye por el Río Limarí al cual descarga el Estero Punitaqui. Como se indicó
previamente, las estaciones fluviométricas y pluviométricas utilizadas para esta cuenca
corresponden a la estación “Estero Punitaqui antes junta con el Río Limarí” y estación
“Punitaqui”, respectivamente.
Fig. 8 Subcuenca Estero Punitaqui
El área de drenaje total de la cuenca es alrededor de de 1200 Km2, antes de su unión con el
río Limarí, algunos kilómetros al poniente de la ciudad de Ovalle. El Estero Punitaqui
(cauce principal) posee una longitud aproximada de 60 Km.
La cuenca del estero Punitaqui pertenece al grupo de cuencas que aportan al río Limarí.
Tiene un régimen de escorrentía netamente pluvial y recibe aportes de quebradas y esteros,
entre los que destacan las quebradas Los Mantos y Viña Vieja, entre otros.
Los sedimentos permeables del estero Punitaqui corresponden a las rocas no consolidadas
asociadas al cuaternario. En el valle del estero Punitaqui se encuentra un relleno
correspondiente a dicho periodo y está representado por los depósitos que conforman la
llanura aluvial del estero. En el sector cercano al pueblo de Punitaqui existe un estrato de
material permeable el cual varía entre los 3 y 20 m de profundidad, encontrándose aquí
Est.
Fluviométrica
Est.
Pluviométrica
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
principalmente una formación superficial de aluviones compuesta por gravas y arenas
gruesas que sobre yace depósitos más finos y consolidados que forman una costra dura e
impermeable (DOH, 1998).
Los mecanismos de recarga hacia el acuífero aluvial provienen fundamentalmente de las
infiltraciones del estero. Además en menor escala, éste se recarga por la infiltración de los
sistemas de riego. Una proporción menor la compone la descarga producida por la
explotación de pozos y drenes. Los parámetros elásticos de la zona que han sido
determinados en algunos estudios disponibles, a través de pruebas de bombeo desarrollados
en la zona del relleno aluvial, indican que el valor de la conductividad hidráulica es del
orden de 4x10-4
m/s (DOH, 1998).
2.2.3 Estero Punitaqui en Chalinga
Esta zona corresponde a una parte de la cuenca del estero Punitaqui, la cual se inicia en el
lugar donde se encuentra ubicada la estación fluviométrica “Estero Punitaqui en Chalinga”
Ubicada en el sector de Chalinga*. Las coordenadas de la cuenca en UTM van desde los
6.604.000 a 6.560.000 m. Norte y 266.000 a 300.000 m. Este.
Fig. 9 Subcuenca Estero Punitaqui desde Chalinga.
Est.
Fluviométrica
Est.
Pluviométrica
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Tal como se indicó previamente, esto corresponde a una subcuenca de la cuenca del Estero
Punitaqui. (y por tal razón su descripción corresponde a lo ya señalado previamente).
2.2.4 Río Hurtado
Corresponde a la hoya hidrográfica del río Hurtado en la provincia del Limarí, desde su
nacimiento en la cordillera de Los Andes hasta la zona anterior al embalse Recoleta. Sus
coordenadas UTM van desde los 6.604.000 a 6.656.000 m. Norte y 310.000 a 385.000 m.
Este.
El área de drenaje total de la cuenca es de alrededor de 1700 Km2
y el cauce principal posee
una longitud aproximada de 105 Km. Cabe señalar que no fue posible disponer de
antecedentes hidrogeológicos previos para esta cuenca.
Fig. 10 Subcuenca Río Hurtado
Est.
Pluviométrica
Est.
Fluviométrica
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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2.2.5 Estero Valle Hermoso
Este sector comprende la cuenca del río Pama, desde su nacimiento hasta su junta con el río
Combarbalá, se ubica entre las coordenadas UTM 6.560.000 a 6.520.000 m. Norte y
294.000 a 330.000 m. Este. El área de drenaje total de la cuenca es de 380 Km2
aproximadamente y su cauce principal tiene una longitud de 40 Km.
Fig. 11 Subcuenca Estero Valle Hermoso
2.2.6 Estero Camisas
El estero Camisas es el principal cauce que aporta al curso medio del río Choapa por el sur.
Se trata de un cauce de pre cordillera que se forma con las quebradas Guayongo y León
Muerto, y desarrolla su curso al Norte con unos 40 km de largo.
El área de drenaje total de la cuenca es alrededor de 480 Km2, antes de junta con el río
Choapa, en la ciudad de Salamanca. El Estero posee una longitud aproximada de 41 Km.
Est.
Fluviométrica
Est.
Pluviométrica
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Fig. 12 Subcuenca Estero Camisas
El acuífero del estero Camisas presenta su mayor desarrollo en el área de la desembocadura
del Estero en el río Choapa, donde aguas arriba se angosta hasta casi desaparecer unos 2 km
aguas arriba del cruce del Canal Buzeta sobre el Estero Camisas. El espesor total del
acuífero va desde unos 180 m en las cercanías de la línea del ferrocarril, disminuyendo a
medida que se desplaza aguas arriba alcanzando unos 100 m de profundidad frente al
poblado de Colliguay (DGA, 2007). Para los pozos ubicados en la parte baja del acuífero de
Camisas, se reportan valores de caudal específico de 3,5 l/s/m y una transmisibilidad
cercana a los 1*10-2
m²/seg.
2.2.7 Río Chalinga
Esta área pertenece a la cuenca del Río Chalinga, la cual se inicia en la zona de San Agustín
en la provincia del Choapa donde se encuentra la estación Fluviométrica “Río Chalinga en
San Agustín” hasta el faldeo oeste del cordón limitáneo.
Est.
Fluviométrica
Est.
Fluviométrica
![Page 31: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/31.jpg)
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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Fig. 13 Subcuenca Río Chalinga
El área de drenaje total de la cuenca es alrededor de 445 Km2, antes de junta con el río
Choapa, en la ciudad de Salamanca. El río posee una longitud aproximada de 30 Km.
La cuenca del estero Río Chalinga tiene un régimen de escorrentía nivo-pluvial. La
topografía de la roca de basamento asciende rápidamente por el valle del Río Chalinga, de
la misma manera como asciende la topografía del terreno. El límite entre la roca y el relleno
asciende desde Salamanca hasta San Agustín desde los 500 m.s.n.m. hasta los 1.000
m.s.n.m. Las zonas en que el embalse subterráneo tiene un mayor volumen son los tramos
bajo las localidades de Salamanca, El Peumo y en San Agustín (DGA, 2007).
Los antecedentes que se disponen en esta zona son bastantes escasos y se reducen a los
caudales específicos resultantes de los datos de pruebas de bombeo realizadas en tres
puntos de la zona del acuífero de Cuncumén-Salamanca, dentro de los cuales se pueden
estimar las transmisibilidades del acuífero (en los tres puntos específicos) en 7*10-3
, 2*10-2
y 3*10-3
(m²/seg) (DGA, 2007).
Est.
Fluviométrica
Est.
Fluviométrica
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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2.3 Antecedentes complementarios de las cuencas en estudio
Se procedió a realizar una caracterización de las cuencas en estudio, recién mencionadas,
en términos de sus propiedades fisiográficas. Para ello se determinaron los parámetros de
coeficiente de compacidad y la pendiente media del cauce principal, los cuales se definen
como:
Coeficiente de compacidad: es la relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el
perímetro de una circunferencia de área igual a la de la cuenca de modo que:
Kc = Per. Cuenca/Per. Circulo = 0,282*(P/√A)
Donde:
P: perímetro de la cuenca
A: área de la cuenca
Cuanto más irregular sea la cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad. Para una
cuenca perfectamente circular Kc=1 y cuanto más se aleje Kc de 1 más alargada será la
cuenca. Cuando se trata de una cuenca ovalada los escurrimientos recorren cauces
secundarios hasta llegar al curso principal, por lo que la duración del escurrimiento es
superior, mientras que si fuese alargada, el agua escurre en general por un solo cauce.
Pendiente media del cauce principal: Este parámetro describe la pendiente media del río y
su potencial para erosionar a través de la siguiente relación:
j = (Hmáx - Hmín)/L
Donde:
Hmáx: altura máxima del cauce principal
Hmín: altura mínima del cauce principal
L: longitud del cauce principal
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Igualmente se realizó la caracterización de las unidades geológicas principales y una
determinación cualitativa de la densidad de lineamientos por subcuencas a partir de la
superposición de mapas con la información presentada por Oyarzún et al. 2007.
Finalmente, se determinó para cada cuenca el porcentaje de área correspondiente al relleno
aluvial reciente (asociados a los cursos de agua superficiales). Esto fue realizado a partir del
programa Google Earth, donde se determinó a través de la marcación de polígonos el área
de cada cuenca y al área del relleno aluvial (con estas áreas se estimó el porcentaje del
relleno aluvial respecto al área total de cada cuenca).
2.4 Método de Análisis de Recesión de Caudal
Brutsaert y Nieber introdujeron en el año 1977, y basados en la ecuación de Boussinesq, la
técnica del análisis de recesión de caudal para estimar indirectamente parámetros
hidrogeológicos a escala de cuenca (Mendoza et. al., 2003). En otras palabras, se entiende
que el comportamiento del caudal en etapa de recesión (flujo base) está en estrecha relación
con las características hidrogeológicas del sistema en estudio, por lo que éstas pueden
estimarse a partir del análisis de la fluctuación diaria del caudal del río en una cuenca dada.
La ecuación de Boussinesq describe el proceso de drenaje desde un acuífero ideal, no
confinado, rectangular con un ancho “B", delimitado debajo por una capa horizontal
impermeable y con un cauce natural que lo penetra por completo (figura 14).
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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Fig. 14 Acuífero ideal, asumido en la teoría Boussinesq, describe el flujo de un acuífero libre que
descarga hacia un río (Adaptado de Mendoza et al, 2003).
La relación teórica del comportamiento (variación) temporal del caudal superficial,
alimentado por el acuífero, es la siguiente:
[Ec. 1]
Donde:
Q: es el caudal [L3/T]
t: es el tiempo [T]
a,b: son constantes de un régimen de flujo en particular.
En este sistema, el flujo de escorrentía medido en un punto cualquiera de un río está
compuesto de dos partes: la escorrentía superficial que ha demorado un “tiempo corto”
entre la caída de la lluvia y su llegada al cauce principal (y luego al punto de medición en el
río), y el flujo de infiltración que se toma un “tiempo largo” en llegar y que da lugar a lo
que se llama flujo base.
Espesor
del
Acuífero
dQ = - a*Qb dt
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Brutsaert y Nieber (1977) identificaron 3 derivaciones de la ecuación de Boussinesq que
caracterizan diferentes regímenes de flujo de recesión, las que toman la siguiente forma:
a) [Ec. 2]
Donde:
k: Conductividad hidráulica saturada [LT-1
]
f: Porosidad drenable (adimensional)
D: Espesor máximo del acuífero [L]
L: Longitud total del cauce aguas arriba desde el punto de medición del caudal [L]
En esta expresión, el periodo de tiempo considerado es t<t3 (ver figura 14) y que se refiere
al régimen de flujo de “tiempo corto”, el cual se registra en datos de caudales que fueron
medidos poco después de grandes eventos de lluvias que recargan el acuífero. El régimen
de flujo de “tiempo corto”, generalmente presenta datos con un alto caudal (Q) y una alta
tasa de cambio del caudal respecto al tiempo (dQ/dt).
b) [Ec. 3]
Donde:
A: Área drenable de la cuenca [L2]
(y el resto de los parámetros como ya se especificó en la ecuación 2)
Esta expresión corresponde al periodo de tiempo t>t3, que se refiere al régimen de flujo de
“tiempo largo”. En este tipo de régimen está presente sólo el flujo base del río, es decir, el
flujo de agua que aporta el acuífero al río. Nótese que t3 representa el tiempo límite sobre el
cual el acuífero deja de estar completamente saturado (en otras palabras, h(x, t) <D para
t>t3).
dQ - 1, 1337 = Q3 dt k*f*D3*L2
dQ - 4,8038*k1/2*L = Q3/2 dt f*A3/2
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
c) [Ec. 4]
Esta tercera expresión se obtiene de la linearización de la ecuación de Boussinesq y se
refiere a una solución lineal, es decir con “b” = 1. Esta conceptualización a menudo se ha
empleado para describir la recesión de ambos regímenes de flujo, el de tiempo corto y el de
tiempo largo (Brutsaert and Nieber, 1977; Brutsaert and López, 1988; Malvicini et al.,
2003). Esta expresión lineal es similar a la técnica de separación de hidrogramas,
tradicionalmente descrita por Barnes (1940) y otros autores.
El método de recesión de caudal descrito por Brutsaert y Nieber (1977), ha sido investigado
posteriormente con más profundidad por Brutsaert y varios co-autores (por ejemplo
Zecharias and Brutsaert, 1988; Troch et al., 1993 Brutsaert, 1994). Estos estudios han
demostrado que el método puede ser aplicado con éxito en zonas húmedas y con
topografías relativamente moderadas.
Una derivación complementaria del enfoque de Brutsaert y Nieber (1977), corresponde a la
metodología descrita por Parlange et al. (2001), quien planteó una formulación analítica
única, la cual es idéntica al método original (Brutsaert y Nieber, 1997) y matemáticamente
más concisa. Esta propuesta brinda una “transición” entre el régimen de flujo de tiempo
corto (con “b” = 3) y el régimen de tiempo largo (con “b” = 3/2). Esta formulación utiliza
definiciones adimensionales para el caudal, “Q*”, y el tiempo, “t*”, a partir de la solución
de tiempo corto y que son aplicables a la solución de tiempo largo en el punto de transición
t = t3 (figura 14). El punto de transición teórico se determinó utilizando optimización de
mínimos cuadrados, dando como resultado Log (Q) = -0,1965 y Log (|dQ/dt|) = 0,0918 para
los ejes “x” e “y” respectivamente en una gráfica de log Q v/s log (dQ/dt). Así, los
parámetros hidráulicos a escala de cuenca son estimados trasladando el punto de transición
de la curva teórica descrita por Parlange et al. (2001), hacia el punto de transición obtenido
de los datos de caudales diarios medidos en terreno, tal como muestra la figura 15:
dQ - 0,3465*π2*k*D*L2 = Q dt f*A2
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 15 Curva Teórica descrita por Parlange et al. (2001)
y desplazamiento según los datos medidos en terreno.
Entonces, una vez conocidos H y V, y a través de las siguientes expresiones matemáticas,
es posible determinar para un caso en particular las propiedades hidrogeológicas a nivel de
cuenca:
Esta última ecuación representa el ancho medio del acuífero en el sentido horizontal (fig.
14). L es la longitud total del cauce aguas arriba y A es el área drenable de la cuenca.
Este enfoque fue satisfactoriamente utilizado por Mendoza et al. (2003), en un estudio
realizado en una cuenca cerca de Oaxaca, México. Dicha área de estudio se caracteriza por
encontrarse en una zona con un régimen semiárido (la precipitación anual es de
k*A*D2
H = [Ec. 5]
B2
k2*A*D
3
V = [Ec. 6]
f*B4
B = A/(2*L) [Ec. 7]
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
aproximadamente 700 mm) y con una topografía irregular en el terreno (en general el 25%
del área de cada cuenca tienen pendientes por encima de 18°). Esto marca una diferencia
con la mayor parte de los estudios descritos en la literatura que utilizan esta metodología
para caracterizar y analizar los regímenes de recesión, donde la topografía es moderada y el
clima es húmedo.
2.4.1 Series de datos
Como ya ha sido señalado, la idea del análisis de recesión de caudal es caracterizar el
acuífero a escala de cuenca, en base a las características del flujo (escorrentía) superficial
del cauce principal que drena la cuenca. Por ello, resulta esencial utilizar periodos de datos
en los que el caudal medido representa efectivamente el flujo base del rio (alimentación de
aguas subterráneas), y no esté influenciado por embalses ni tampoco ser consecuencia
inmediata o verse perturbado por factores como eventos de precipitación, derretimiento de
las nieves cordilleranas y/o la extracción de caudal desde el río a través de los canales de
riego. Así, se procedió a excluir del set de datos de caudales diarios aquellos registros en
que se observaron caudales crecientes y aquellos que fueran en los mismos días de eventos
de precipitaciones mayores a 10 mm, además de dos días consecutivos después del evento
de lluvia registrado en las estaciones pluviométricas de cada cuenca. Por lo tanto, de los
registros señalados en las tablas 2 y 3 sólo fueron incluidos los datos que mostraron 3 o más
días consecutivos de recesión (caudal decreciente) y que correspondiesen a los meses de
invierno (se consideraron los meses de mayo a septiembre), donde el efecto de la extracción
de agua para riego (desviación del caudal superficial hacia los canales de regadío) debiera
ser mínimo (al menos menor que en verano). Lo descrito es concordante con lo seguido en
estudios similares (Malvicini et al., 2003; Mendoza et al., 2003).
2.4.2 Aplicación del método
Siguiendo el enfoque de Mendoza et al. 2003 para el análisis de recesión de caudales, se
graficaron los datos como log (|dQ/dt|) v/s log (Q) para cada cuenca utilizando:
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
log (|dQ/dt|) ≈ log [(Qi – Qi-1)/dt] [Ec. 8]
log (Q) ≈ log [(Qi + Qi+1)/2] [Ec. 9]
Donde “i” representa el caudal registrado en un día (en m3/s) y dt es el tiempo (en
segundos) que transcurre entre dos días consecutivos de recesión. Esta transformación
logarítmica de los datos simplifica en gran parte el análisis, puesto que la relación teórica
de la ecuación [1] se convierte en una ecuación lineal de forma
log (dQ/dt) = b*log (Q) + log (a) [Ec. 10]
Además para evaluar si sólo el régimen de tiempo largo estuvo presente, se realizó una
regresión lineal sobre los datos graficados como log (|dQ/dt|) v/s log (Q). La pendiente de
esa recta brinda información sobre la constante de recesión “b” promedio de la cuenca,
ayudando a identificar el régimen de flujo predominante para el periodo (set de datos)
considerados. Para esto y siguiendo a Parlange et al. (2001) y Mendoza et al. (2003), los
datos de recesión fueron divididos en 20 intervalos iguales de flujo, con el fin de evitar el
sesgo debido a la distribución de los datos. Dentro de cada intervalo fue calculado un
promedio de log (dQ/dt) y log (Q), y la regresión lineal se aplicó sobre estos promedios.
Finalmente, la determinación de los parámetros hidráulicos a escala de cuenca fue realizada
trasladando el punto de transición teórico descrito por Parlange et al. (2001), hacia el punto
de transición obtenido de los datos medidos, como se muestra en la figura 15 (y siguiendo a
Mendoza et al. 2003).
Cabe señalar que no es necesariamente fácil identificar con claridad el punto de transición
(entre el régimen de tiempo corto y el de tiempo largo) en los datos de recesión graficados
como log (|dQ/dt|) v/s log (Q), el cual es necesario para obtener “H” y “V”. Por ello, se
consideró la metodología propuesta por Mendoza et al. (2003), en la que se localizan 3
posibles puntos de transición para cada Subcuenca (set de datos). Estos se ubican de la
siguiente forma:
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Punto 1: se localizó siguiendo el enfoque original propuesto por Brutsaert y Nieber (1977),
en la que se traza una envolvente inferior (es decir, una línea sobre la cual se encuentra gran
porcentaje de los puntos en el gráfico) para las ecuaciones del régimen de flujo de tiempo
corto (con pendiente igual a 3) y la de tiempo largo (con con pendiente igual a 3/2). Cada
ecuación se traza de tal forma que el 90% de los datos quedan sobre las rectas. La
intersección de estas dos rectas dio como resultado el primer punto de transición, marcado
como (1) en los gráficos correspondientes.
Punto 2: se ubicó en la intersección de la regresión lineal determinada por el promedio de
los intervalos de flujo con la recta correspondiente a la envolvente inferior de la ecuación
de tiempo corto (pendiente igual a 3). Este punto está marcado como (2) en los gráficos.
Punto 3: esta ubicación corresponde a la intersección entre la recta con pendiente 1:1 que
“envuelve superiormente” los datos, es decir, se grafica de tal forma de que todos los datos
queden bajo ésta (envolvente superior), y la línea vertical que indica el límite superior (o
valor máximo) de los datos en el eje de las abscisas (o log (Q)). El punto está marcado
como (3) en los gráficos.
A modo de ejemplo, la figura 16 muestra como se ubican los puntos de transición según los
criterios señalados
Fig. 16 Ubicación posible de los Puntos de Transición
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Así, una vez determinado los puntos de transición, la magnitud de la traslación en la
dirección del eje horizontal [log (Q)] y del eje vertical [log (dQ/dt)], se relaciona con los
parámetros de la cuenca según las ecuaciones:
Debido a que son tres los parámetros hidráulicos desconocidos que aparecen como
incógnita en las ecuaciones 11 y 12, es decir, la conductividad hidráulica “k”, el espesor del
acuífero “D”, y la porosidad drenable “f” y sólo se dispone de dos ecuaciones, es necesario
asumir a priori el valor de uno de los tres parámetros para así calcular mediante las
ecuaciones el valor de los otros dos.
En este trabajo, se consideró como variable “conocida” (en otras palabras, sobre la cual se
podía disponer de “mayor certeza”) el espesor del acuífero, “D”. Este fue estimado a partir
de un análisis de los perfiles transversales en cada cuenca, obtenido de imágenes de Google
Earth. Para esto se analizaron los perfiles transversales de las cuencas, tal como se muestra
esquemáticamente en la figura 17:
V*f*B2
T = [Ec. 12]
H
H2
f = [Ec. 11]
V*D*A
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Fig. 17 Perfil transversal de una cuenca
Donde:
h: cota máxima del terreno
c: cota mínima del terreno
D: espesor del acuífero.
De esta manera se considera el supuesto de que el espesor del acuífero “D” varía desde la
elevación mínima del terreno, hasta un punto de la cota máxima. Para lograr la estimación
del espesor, se determinan varios perfiles transversales de una cuenca determinada,
obtenidos de Google Earth y desde los cuales se obtuvieron los valores de la cota máxima y
mínima de terreno, “h” y “D” respectivamente, tal como se explica a continuación:
h
D
c
s Cota mínima
del terreno
Nivel del mar
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
1) Se trazaron varios perfiles transversales de la cuenca (líneas rojas, fig. 18)
Fig. 18 Perfiles de la Cuenca
2) Se realizó un promedio entre la cota máxima del lado derecho del río y la del lado
izquierdo, para cada perfil tal como se ilustra en la figura 19 (promedio entre h1 y h2).
Fig. 19 Promedio cota máxima del terreno.
3) Al promedio de las cotas máximas obtenidas en el paso anterior, se le resta el valor de
la altura de la cota mínima del terreno “c” para cada perfil, es decir, D = hpromedio – c.
Obteniendo de esta manera los valores para el espesor “D” (fig.20).
Fig. 20 Calculo del espesor “D”.
h1 h2
h Promedio
c
D
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
4) Finalmente se calculó un promedio ponderado de los valores de “D” de todos los
perfiles considerados en cada cuenca, obteniendo así la altura promedio del espesor del
acuífero. Es decir, para asegurar que los perfiles elegidos fueron representativos de la
cuenca, se estimó un espesor ponderado “Dp” sobre el cual se estimaron los parámetros
hidrogeológicos (esto debido a que cada perfil trazado tiene una importancia o
representación distinta en una cuenca determinada). Este espesor ponderado fue
estimado mediante la siguiente ecuación:
Donde:
DPerfil: espesor estimado para cada perfil de la cuenca
LargoPerfil: distancia o largo de cada perfil transversal trazado (figura 18)
n: es el número total de perfiles considerados
Dado a que es poco probable que la zona saturada, o mejor dicho el nivel freático alcance la
cota máxima del terreno de la cuenca, así como también que sea cero, se resolvió establecer
un rango de valores para “D” a utilizar en las ecuaciones 11 y 12, correspondientes al 10%
y 90% del espesor ponderado “Dp”
Finalmente, es importante reconocer que esta aproximación es sólo una estimación y no
está libre de libre de incertidumbre (incertezas). Por ejemplo, se excluye en forma arbitraria
el espesor saturado del relleno aluvial inmediatamente bajo el cauce “s”. Sin embargo, y
recordando que el enfoque considerado en esta memoria es determinar parámetros
hidrogeológicos promedio a nivel de cuenca y las características fisiográficas de ellas, se
puede asumir que s<<D por lo que puede no ser considerado. Además de acuerdo al
esquema conceptual en el que se basa el método en cuestión (teoría de Boussinesq, fig. 14)
se advierte que “D” (espesor del acuífero) comienza desde la superficie del terreno y se
prolonga hasta la capa impermeable, siendo este último coincidente (mismo nivel) con el
río. Finalmente, es importante mencionar que este proceso (perfiles transversales) permitió
DPerfil 1*LargoPerfil 1 + DPerfil 2*LargoPerfil 2 +…….+ DPerfil n *LargoPerfil n
Dp = [Ec. 13]
LargoPerfil 1 + LargoPerfil 2 +……..+ LargoPerfil n
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
también determinar B (ancho medio del acuífero), valor que fue comparado con el obtenido
a partir de la ecuación 7.
3 RESULTADOS Y DISCUSIONES
Como se mencionó en la descripción del área de estudio, se consideraron seis zonas
asociadas a cuencas de la región de Coquimbo en las cuales se aplicó el método de análisis
de recesión de caudal para estimar parámetros hidrogeológicos. Eso sí, para efectos de
claridad de este documento, se presenta en detalle la secuencia de los resultados sólo para la
cuenca de Punitaqui. Además se presentan los resultados y una mayor discusión sólo en
cuatro de las siete cuencas consideradas puesto que son éstas en las cuales se dispone de
mayor información bibliográfica en términos de parámetros hidrogeológicos que permita, al
menos cualitativamente, evaluar los resultados obtenidos y la idoneidad del método. Para
las otras tres sólo se presentan los resultados obtenidos.
3.1 Características de las cuencas
La tabla 4 presenta en forma resumida las características fisiográficas de las cuencas, así
como el rango de espesor obtenido para ellas.
La figura 21 presenta la superposición de las cuencas en un mapa geológico – estructural de
Oyarzún et al. 2007
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Tabla 4. Características principales de las cuencas en estudio.
Subcuenca Área
(km2)
Longitud
Cauce
ppal.
(km)
Cota
Mín.
del
cauce
ppal.
(m)
Cota
Máx.
del
cauce
ppal.
(m)
Pendient
e media
del
cauce
ppal (%)
Espesor
mín. y máx.
ponderado
(m)
Ancho
medio del
acuífero
(B) =
A/2*L
(m)
Ancho
medio
del
acuífero
(B)
estimado
Área
relleno
aluvial/
Área
total
(%)
Coef.
Compa
-cidad
Unidades
geológicas
ppales.
Densidad
de
lineamien
-to
(1/Km2)
Estero
Culebrón
200 20 4 130 0,6 41-373 5000 4347 30 1,32 Rocas
sedimentarias
0,020
Estero
Punitaqui
1200 63 40 670 1,0 45-408 9524 11650 1,2 1,45 Granitoides,
rocas volcánicas
y sedimentarias
0,026
Estero
Punitaqui
en Chalinga
844 43 120 670 0,8 55-496 10233 11550 1,0 1,48 Granitoides,
rocas volcánicas
y sedimentarias
0,016
Río
Hurtado
1800 107 505 3500 2,8 128-1155 8491 8753 0,6 1,76 Granitoides y
rocas volcánicas
y sedimentarias
0,019
Estero
Valle
Hermoso
376 42 760 2870 5,0 42-378 4476 3537 1,0 1,98 Rocas volcánicas
y sedimentarias
0,008
Río
Chalinga en
San
Agustín
418 42 475 1400 2,0 113-1017 4976 6804 1,0 1,63 Rocas volcánicas
y sedimentarias
0,019
Estero
Camisas
496 46 950 3059 4,9 79-707 5391 5636 3,0 1,71 Rocas volcánicas
y sedimentarias
0,008
![Page 47: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/47.jpg)
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Rosa Godoy Urrutia /2012
A
B
Fig. 21 A Mapa geológico simplificado; B Mapa zona de fracturas Región de Coquimbo.
Fuente: Oyarzun, R.; 2007
1: Cuenca Estero Culebrón
2: Cuenca Río Hurtado
3: Cuenca Estero Punitaqui
4: Cuenca Estero Valle Hermoso
5: Cuenca Río Chalinga
6: Cuenca Estero Camisas
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Se advierte a partir de la tabla 4 que la mayoría de las cuencas presentan características
fisiográficas similares, con fuertes pendientes (mayores al 1%), coeficientes de compacidad
mayores a 1,45 (lo que indica que las cuencas tienen una forma más bien alargada y por lo
tanto el agua escurre en general por un solo cauce) y una baja cobertura de la zona del
relleno aluvial en relación al área total de la cuenca. La excepción a lo anterior es la cuenca
del Estero Culebrón, que es también la más pequeña.
Además cabe señalar que los valores del ancho del acuífero (B) determinados con la
ecuación 7 son relativamente similares a aquellos obtenidos a través de la metodología
utilizada con los perfiles transversales trazados en cada cuenca. También se advierte de la
tabla 4 que la cuenca que presenta una mayor densidad de lineamiento (es decir un mayor
número de fracturas respecto al área de la cuenca), es la del Estero Punitaqui con un valor
de 0,026. Por otro lado las cuencas que presentaron una menor densidad de lineamiento son
las cuencas correspondientes al Estero Valle Hermoso y Estero Camisas, ambas con un
valor de 0,008.
Por otra parte se puede apreciar en la figura 21 A, que en las cuencas del estero Valle
Hermoso (4), Río Chalinga (5) y Estero camisas (6) predominan las rocas volcánicas y
sedimentarias del Cretácico Inferior - Superior. En tanto la cuenca de Punitaqui (3) posee
granitoides del Cretácico medio y presenta además, al igual que las cuencas mencionadas
anteriormente, rocas volcánicas y sedimentarias. La cuenca del Estero Culebrón (1) posee
en su mayoría rocas del tipo sedimentarias del Terciario superior - Cuaternario, también
presenta (en menor proporción) granitoides del Cretácico medio. Por último en la cuenca
correspondiente a Río Hurtado (2) se puede observar que se compone mayoritariamente por
granitoides y en una menor proporción rocas volcánicas y sedimentarias. Respecto a la
figura 21 B que muestra un esquema estructural (lineamientos) de la región, las cuencas
cuyas áreas presentan una mayor cantidad de fracturas son la de Estero Punitaqui y Río
Hurtado. Por otro lado las cuencas correspondientes al Estero Valle Hermoso, Río Chalinga
y Estero Camisas muestran áreas con un menor número de fracturas y lineamientos
mayores. Por último la cuenca correspondiente al Estero Culebrón, es la que muestra un
menor número de fracturas.
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3.2 Cálculo de parámetros hidrogeológicos
3.2.1 Resultados Generales
Para lograr graficar los datos de caudal como Log Q v/s Log (dQ/dt), se debieron tratar los
datos tal como se explicó en el capítulo 2. Para esto se utilizaron periodos de datos de
caudales donde sólo se presentaran caudales decrecientes que mostraran 3 o más días
consecutivos de recesión, tal como muestra el ejemplo de la figura 22:
Fig. 22 Periodos de recesión
Una vez identificados los periodos de recesión en los datos de caudal, se procede a calcular
log (|dQ/dt|) ≈ log [(Qi – Qi-1)/dt] y log (Q) ≈ log [(Qi + Qi+1)/2], donde “i” representa como
se explicó previamente, el caudal registrado en un día (en m3/s) y dt es el tiempo (en
segundos) que transcurre entre dos días consecutivos de recesión, lo que se representa
esquemáticamente en la figura 23:
FECHA
CAUDAL
(m3/s)
Log Q Log dQ/dt
12-08-1964 0,28 -0,611 -6,091
13-08-1964 0,21 -0,688 -6,937
14-08-1964 0,20
21-08-1964 1,50 0,154 -5,760
22-08-1964 1,35 0,122 -6,238
23-08-1964 1,30 0,111 -6,635
24-08-1964 1,28 0,047 -5,418
25-08-1964 0,95 -0,056 -5,790
26-08-1964 0,81 -0,100 -6,459
27-08-1964 0,78
Fig. 23 Transformación datos de caudales a logaritmos
Periodo de recesión de
3 días
Periodo de recesión de 7
días
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Cabe señalar que al calcular los valores de dQ/dt estos resultaron negativos (puesto que Qi-1
es mayor que Qi dando su diferencia negativa), por lo que el logaritmo debe ser aplicado al
valor absoluto de los valores de dQ/dt. Una vez realizada esta transformación, se realiza el
gráfico log Q v/s log (|dQ/dt|) (figura 24)
Fig. 24 Periodos de recesión graficados como Log (|dQ/dt|) v/s Log Q
Luego de obtener los datos diarios de caudal graficados como Log Q v/s Log |dQ/dt|, se
localizan los tres puntos de transición siguiendo el enfoque de Mendoza et al. (2003).
Como se señaló previamente, el primer punto (1) se ubica en la intersección de la
envolvente inferior para las ecuaciones del régimen de flujo de tiempo corto (con pendiente
igual a 3) y la de tiempo largo (con pendiente igual a 3/2). Cada ecuación se traza de tal
forma que el 90% de los datos quedan sobre las rectas. El segundo punto (2) se sitúa en la
intersección de la regresión lineal (cuya ecuación se muestra en la figura 25
correspondiente a la cuenca de Punitaqui) con la recta correspondiente a la envolvente
inferior de la ecuación de tiempo corto. Por último el tercer punto de transición (3)
corresponde a la intersección entre la recta con pendiente 1:1 que “envuelve superiormente”
los datos, es decir, se grafica de tal forma de que todos los datos queden bajo ésta
(envolvente superior) y la línea vertical que indica el límite superior (o valor máximo) de
los datos en el eje de las abscisas (log (Q)) como se muestra en la figura 25.
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Fig. 25 Puntos de transición Subcuenca Estero Punitaqui
Una vez localizados los puntos de transición, los parámetros hidráulicos a escala de cuenca
fueron estimados a partir de la magnitud de la traslación en la dirección del eje horizontal
log Q, “H” y del eje vertical log dQ/dt, “V”, las que se relacionan con los parámetros
hidrogeológicos a través de las ecuaciones 5 y 6. Las magnitudes “H” y “V” se obtuvieron
trasladando el punto de transición de la curva teórica descrita por Parlange et al. (2001),
hacia el punto de transición obtenido de los datos de caudales diarios medidos en terreno. A
modo de ejemplo, se ilustra en la figura 26 el traslado del tercer punto de transición ubicado
en el gráfico, tanto en el eje horizontal como en el vertical, para obtener las magnitudes de
“H” y “V” respectivamente.
Fig. 26 Traslado de un punto de transición (3) hacia el punto teórico
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Como se mencionó anteriormente, una vez que se tienen las magnitudes “H” y “V” para el
punto de transición, la transmisividad (T = k*D), la conductividad hidráulica (k) y la
porosidad drenable (f), pueden ser estimadas en función del espesor del acuífero “D” a
través de las ecuaciones 11 y 12.
Es importante señalar que las magnitudes de “H” y “V” obtenidas del gráfico log dQ/dt v/s
log Q, están medidas con los datos de caudales transformados a logaritmo, por lo tanto,
cuando se procedió a realizar las estimaciones de los parámetros hidrogeológicos a través
de las ecuaciones 11 y 12, se debió aplicar el antilogaritmo a esas magnitudes y
posteriormente realizar los cálculos.
3.2.2 Subcuenca Estero Punitaqui
Para la subcuenca de Punitaqui, las magnitudes de “H” y “V” para cada punto de transición
obtenido se presentan en la tabla 5:
Tabla 5 Puntos de transición subcuenca de Punitaqui
Punto de
Transición
H
(m3/s)
V
(m3/s
2)
1 3,1 5,2*10-7
2 7,2 6,6*10-6
3 18,0 1,6*10-4
Así el rango de valores estimados para la porosidad drenable f, la transmisividad T y la
conductividad hidráulica k en función del espesor máximo y mínimo del acuífero asumido
(como se explicó anteriormente), se muestra en la tabla 6 (y en forma gráfica en el anexo
III):
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Tabla 6 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca de Punitaqui
Puntos de
Transición
Espesor Mín.
y Máx. (D)
(m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 45 3*10
-4 6*10
-3 1*10
-4
408 4*10-5
6*10-4
1*10-6
2 45 1*10
-4 1*10
-2 3*10
-4
408 1*10-5
1*10-3
3*10-6
3 45 4*10
-5 3*10
-2 7*10
-4
408 4*10-6
4*10-3
9*10-6
Para la subcuenca de Punitaqui, el valor estimado de conductividad hidráulica varía en dos
órdenes de magnitud (esto se presenta de la misma forma para los tres puntos de
transición), que van desde los 10-4
a 10-6
m/s para el espesor mínimo y máximo
respectivamente. Se advierte igualmente que a mayor espesor considerado, menor es
también la porosidad drenable. Es decir, a mayor espesor saturado, para el mismo flujo de
recesión (cantidad de agua que el acuífero aporta al río), menores son los valores de sus
propiedades hidrogeológicas.
En el informe técnico “Exploración capacidad de aguas subterráneas cuenca de Punitaqui”
(Dirección de Obras Hidráulicas, 1998), se indica que el valor de la conductividad
hidráulica para la zona de Punitaqui es del orden de 4x10-4
(m/s). Así al comparar este
valor con lo incluido en la tabla 6, se puede ver que para el espesor saturado mínimo
estimado se obtuvo un valor de conductividad hidráulica similar, en orden de magnitud,
respecto a aquellos valores obtenidos a través de pruebas de bombeo realizadas sobre el
relleno aluvial. Por otro lado, los valores estimados de f (porosidad drenable), aunque son
bastante pequeños, se encuentran en el rango de valores posibles para medios rocosos
fracturados (Mendoza et al. 2003).
3.2.3 Subcuenca Estero Punitaqui desde Chalinga
En la figura 27 se presenta para la cuenca del Estero Punitaqui en Chalinga, la nube de
puntos de Log (dQ/dt) v/s Log Q, así como las rectas (envolventes superior e inferior) y los
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puntos de transición obtenidos. Los parámetros hidrogeológicos determinados de incluyen
en la tabla 7:
Fig. 27 Puntos de transición Subcuenca Estero Punitaqui en Chalinga
Tabla 7 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca Estero Punitaqui desde Chalinga
Puntos de
Transición
Espesor Mín.
y Máx. (D)
(m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 55 2*10
-4 4*10
-3 7*10
-5
496 2*10-5
5*10-4
9*10-7
2 55 8*10
-5 1*10
-2 3*10
-4
496 9*10-6
1*10-3
3*10-6
3 55 3*10
-5 3*10
-2 5*10
-4
496 3*10-6
3*10-3
6*10-6
En la subcuenca de Punitaqui en Chalinga se puede observar (figura 30) que los valores
estimados de porosidad drenable disminuyen brevemente respecto a los valores obtenidos
en la subcuenca de Punitaqui (completa). Por otro lado los parámetros estimados de
conductividad hidráulica (m/s) y transmisividad (m2/s) no presentaron una variación
importante en comparación con la cuenca de Punitaqui completa.
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3.2.4 Subcuenca Estero Culebrón
En la figura 28 se presenta para la cuenca del Estero Culebrón, la nube de puntos de Log
(dQ/dt) v/s Log Q, así como las rectas (envolventes superior e inferior) y los puntos de
transición obtenidos.
Fig. 28 Puntos de transición Subcuenca Estero Culebrón
Las magnitudes de “H” y “V” calculados y el rango de valores estimados para la porosidad
drenable “f”, la transmisividad “T” y la conductividad hidráulica “k” se muestran en las
tablas 8 y 9.
Tabla 8 Puntos de transición subcuenca Estero Culebrón
Punto de
Transición
H
(m3/s)
V
(m3/s
2)
1 1,3 1*10-7
2 2,7 6*10-7
3 3,8 2*10-5
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Tabla 9 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca Estero Culebrón
Puntos de
Transición
Espesor
Mín. y Máx.
(D)
(m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 41 1*10
-3 5*10
-3 1*10
-4
373 2*10-4
6*10-4
2*10-6
2 41 1*10
-3 1*10
-2 5*10
-4
373 2*10-4
2*10-3
7*10-6
3 41 9*10
-5 1*10
-2 4*10
-4
373 1*10-5
2*10-3
4*10-6
Como indica el informe “Aplicación del modelo hidrogeológico valle Pan de Azúcar”
(DGA 2004), los mayores valores para la conductividad hidráulica, según las pruebas de
bombeo realizadas en el sector del relleno aluvial, son del orden de 1*10-3
(m/s).
Como se puede apreciar en la tabla 9, los valores estimados de porosidad drenable para los
puntos de transición 1 y 2 muestran un rango de variación que va entre los 1*10-3
y 1*10-4
para el espesor mínimo y máximo respectivamente. Para el punto de transición 3 se
presenta un valor menor, que varía entre 1*10-5
y 9*10-5
(esto a escala de cuenca).
Para esta cuenca en particular el valor estimado de la conductividad hidráulica (para los tres
puntos de transición) varía entre los 1*10-4
para el espesor mínimo estimado y 1*10-6
(m/s)
para el espesor máximo. Se advierte nuevamente que el valor más cercano corresponde al
punto de transición 2 con el espesor mínimo.
3.2.5 Subcuenca Estero Camisas
En la figura 29 se presenta para la cuenca del Estero Camisas, la nube de puntos de Log
(dQ/dt) v/s Log Q, así como las rectas (envolventes superior e inferior) y los puntos de
transición obtenidos. Los parámetros hidrogeológicos determinados de incluyen en la tabla
10:
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Fig 29 Puntos de transición Subcuenca Estero Camisas
Tabla 10 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca Estero Camisas
Puntos de
Transición
Espesor
Mín. y Máx.
(D) (m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 79 4*10
-4 2*10
-3 3*10
-5
707 5*10-5
2*10-4
4*10-7
2 79 2*10
-4 5*10
-3 7*10
-5
707 2*10-5
6*10-4
8*10-7
3 79 4*10
-4 4*10
-2 5*10
-4
707 4*10-5
4*10-3
6*10-6
Los valores estimados de transmisividad para la cuenca del estero Camisas muestran una
variación de un orden de magnitud, los que están entre 10-3
a 10-4
m2/s. Estos valores son de
uno a dos órdenes de magnitud menores en relación a los valores obtenidos en pozos
ubicados en la parte baja del estero (sobre el relleno aluvial), los cuales presentan valores
cercanos a los 1*10-2
m2/s. En efecto, los valores obtenidos en terreno específicamente en
los pozos ubicados en la parte baja del acuífero de Camisas, indican que la transmisividad
en esa zona es del orden de 1*10-2
m2/s y que el espesor del acuífero varía entre los 100 y
180 metros (DGA, 2007). Si consideramos que T=k*D, podemos decir que la
conductividad hidráulica medida en el sector (relleno aluvial), presenta valores cercanos a
los 10-4
y 10-5
m/s. Estos valores son mayores que los estimados mediante el análisis de
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recesión de caudales, puesto que a través de esta metodología se obtuvieron valores que
varían entre 10-5
y 10-7
m/s (escala de cuenca). Aún así, nuevamente el valor más cercano
se obtiene con el espesor menor para el punto de transición 2.
Para las cuencas siguientes, solo se entregan los resultados obtenidos, puesto que para éstas
no hay información disponible respecto a mediciones realizadas en terreno.
3.2.6 Subcuenca Río Chalinga
En la figura 30 se presenta para la cuenca del Río Chalinga, la nube de puntos los puntos de
Log (dQ/dt) v/s Log Q, así como las rectas (envolventes superior e inferior) y los puntos de
transición obtenidos, mientras que en la tabla 11 se incluyen los parámetros
hidrogeológicos:
Fig. 30 Puntos de transición Subcuenca río Chalinga
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Tabla 11 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca Río Chalinga
Puntos de
Transición
Espesor
Mín. y Máx.
(D) (m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 113 3*10
-4 2*10
-3 2*10
-5
1017 4*10-5
3*10-4
3*10-7
2 113 1*10
-4 5*10
-3 5*10
-5
1017 2*10-5
6*10-4
6*10-7
3 113 4*10
-5 1*10
-2 1*10
-4
1017 5*10-6
2*10-3
2*10-6
3.2.7 Subcuenca Rio Hurtado
En la figura 31 se presenta para la cuenca del Río Hurtado, la nube de puntos de log (dQ/dt)
v/s log Q, así como las rectas (envolventes superior e inferior) y los puntos de transición
obtenidos. Los parámetros hidrogeológicos determinados de incluyen en la tabla 12:
Fig 31 Puntos de transición Subcuenca Río Hurtado
Cabe destacar que en esta cuenca en particular, la distribución de datos (nube de puntos) de
recesión de caudal se aleja bastante del patrón esperado (ejemplo ver figura 25), cuando se
compara con las demás cuencas en estudio, las cuales presentan la misma forma en la
distribución de los datos (gráficos Log (dQ/dt) v/s Log Q). Además, a diferencia de los
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casos anteriores, el máximo valor de conductividad hidráulica se obtiene para el punto de
transición 3 (para el mínimo espesor).
Tabla 12 Parámetros hidrogeológicos estimados subcuenca Río Hurtado
Puntos de
Transición
Espesor
Mín. y Máx.
(D)
(m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 128 2*10
-4 3*10
-3 2*10
-5
1155 2*10-5
3*10-4
3*10-7
2 128 2*10
-4 3*10
-3 3*10
-5
1155 2*10-5
4*10-4
4*10-7
3 128 8*10
-6 5*10
-3 4*10
-5
1155 9*10-7
5*10-4
5*10-7
3.2.8 Subcuenca Estero Valle Hermoso
En la figura 32 se presenta para la cuenca del Estero Punitaqui en Chalinga, la nube de
puntos los puntos de Log (dQ/dt) v/s Log Q, así como las rectas (envolventes superior e
inferior) y los puntos de transición obtenidos. Los parámetros hidrogeológicos
determinados de incluyen en la tabla 13:
Fig 32 Puntos de transición Cuenca Estero Valle Hermoso
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Tabla 13 Parámetros hidrogeológicos estimados cuenca Estero Valle Hermoso
Puntos de
Transición
Espesor
Máx. y Min
(D)
(m)
Porosidad
drenable
(f)
Transmisividad
(T)
(m2/s)
Conductividad
Hidráulica (k)
(m/s)
1 42 4*10
-4 1*10
-3 3*10
-5
378 5*10-5
1*10-4
4*10-7
2 42 2*10
-4 3*10
-3 7*10
-5
378 2*10-5
3*10-4
8*10-7
3 42 4*10
-5 6*10
-3 1*10
-4
378 4*10-6
6*10-4
2*10-6
Nuevamente, el máximo de valor de conductividad hidráulica se presenta para el punto de
transición 3 y para el espesor mínimo.
La siguiente tabla presenta en forma resumida los valores obtenidos para las diferentes
subcuencas, considerando en cada caso el menor espesor del acuífero y el punto de
transición 2.
Tabla 14 Resumen parámetros hidrogeológicos estimados
Cuenca Porosidad
f
Transmisividad
T (m2/s)
Cond. hidráulica
K (m/s)
Estero Culebrón 1*10-3
1*10-2
5*10-4
Estero Punitaqui 1*10-4
1*10-2
3*10-4
Estero Punitaqui en
Chalinga 8*10
-5 1*10
-2 3*10
-4
Río Hurtado 2*10-4
3*10-3
3*10-5
Estero Valle Hermoso 2*10-4
3*10-3
7*10-5
Estero Camisas 2*10-4
5*10-3
7*10-5
Río Chalinga 1*10-4
5*10-3
5*10-5
Resulta interesante comparar estos valores con aquellos descritos en la literatura para
diferentes materiales geológicos, como los que se presentan en Singhal et al. (2010) y que
se reproducen en la tabla 15
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Tabla 15. Rango de valores de conductividad hidráulica y permeabilidad para varios tipos de materiales geológicos.
Conductividad hidráulica K (ms-1) 1 10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
f
(%) Permeabilidad k (darcy) 105 10
4 10
3 10
2 10 1 10
-1 10
-2 10
-3 10
-4 10
-5 10
-6 10
-7 10
-8
Valores relativos Muy alto Alto Moderado Bajo Muy bajo
Materiales representativos Depósitos no consolidados
Grava 15-30
Arena 10-30
Arena y limo 5-20
arcilla 1-5
Rocas
Lutitas y limonitas (no fracturadas)
Lutitas y limonitas (fracturadas) 1-8
Arenisca 5-25
Arenisca (fracturada) 5-25
Piedra caliza y dolomita 0,5-10
Karst de piedra caliza y dolomita 0,5-10
Basalto masivo
Basalto vesicular fracturado 2-5
Rocas cristalinas fracturadas y erosionadas
10-20
Roca cristalina masiva 0-3
(Modificado de Singhal et al., 2010)
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En relación a la conductividad hidráulica se advierte que los valores obtenidos para las
diferentes cuencas se ubican entre el límite inferior descritos para “depósitos no
consolidados de arenas” y el límite superior corresponde a “rocas cristalinas fracturadas y
erosionadas”. La mayor conductividad hidráulica se obtuvo para la cuenca de Pan de
Azúcar (5*10-4
m/s), donde el porcentaje de área de la cuenca que corresponde a la zona del
relleno aluvial (30%) es mayor y también así, probablemente, la influencia de depósitos no
consolidados en el comportamiento hidrogeológico de la cuenca y su flujo base.
Por otro lado, los valores de porosidad drenable determinados en este trabajo son bajos,
menores que los rangos descritos por Singhal et al. (2010). En todo caso, estos valores se
encuentran, como fue señalado anteriormente, en el rango de valores descritos por Mendoza
et al. (2003) para acuíferos en medios rocosos fracturados. Además nuevamente los
mayores valores se obtienen para la cuenca del Estero Culebrón, lo que es consistente con
lo descrito previamente en términos de una mayor influencia de depósitos aluviales en el
comportamiento integrado de la cuenca.
Finalmente, en relación al régimen de flujo predominante inferido a partir de la pendiente
de la línea de regresión lineal aplicada a los datos en los gráficos de log dQ/dt v/s log dQ,
se puede comentar que en la mayoría de las cuencas la pendiente de la línea de regresión
lineal fue cercana a 1,5 lo que indica que el régimen de flujo predominante es el régimen de
flujo de tiempo largo, lo cual concuerda con la característica semiárida de la región.
Las coordenadas de los puntos de transición obtenidos de los gráficos log dQ/dt v/s log dQ,
así como también la pendiente de la regresión lineal para las cuencas estudiadas se
muestran en la tabla 16.
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Tabla 16 Resultados de la regresión lineal de cada cuenca y ubicación de los puntos de transición.
Cuenca
Pendiente
Regresión
lineal
Coordenadas de los puntos de transición
obtenidos de los gráficos log dQ/dt v/s log dQ
1 2 3
Estero Culebrón 0,5 0,07; - 6,73 0,36; -5,44 0,39; -4,60
Estero Punitaqui 1,2 0,30; -6,20 0,67; -5,09 1,06; -3,71
Estero Punitaqui
en Chalinga
1,3 0,02; -6,49 0,45; -5,21 0,83; -3,97
Río Hurtado 0,3 0,74; -5,65 1,06; -4,70 0,98; -3,81
Estero Valle
Hermoso
1,0 -0,21; -6,70 0,14; -5,65 0,43; -4,43
Estero Camisas 1,3 0,25; -6,25 0,58; -5,24 1,44; -3,81
Río Chalinga 1,2 0,14; -6,44 0,50; -5,38 0,93; -3,98
Como se mencionó anteriormente, para la mayoría de las cuencas los valores de la
pendiente de regresión lineal fueron cercanos a 1,5 indicando que el régimen de flujo
predominante es el régimen de flujo de tiempo largo. La excepción a esto fueron las
cuencas del Estero Culebrón (0,5) y Río Hurtado (0,3) cuyos valores fueron mucho menor
respecto a las otras cuencas. Además cabe señalar que para la cuenca de Río Hurtado la
nube de puntos no siguió el mismo patrón que las demás cuencas.
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4 CONCLUSIONES
A pesar de que la teoría del método de análisis de recesión de flujo planteada por Brutsaert,
asume el proceso de drenaje desde un acuífero ideal (no confinado, rectangular con un
ancho B, delimitado debajo por una capa impermeable y con un cauce natural que lo
penetra completamente) y excluye además la influencia de la evapotranspiración, pudo
aplicarse en cuencas de la región de Coquimbo, obteniendo buenos resultados.
El método de análisis de recesión de caudales estima parámetros hidrogeológicos a escala
de cuenca y no sobre una zona específica de ésta, como por ejemplo la zona de relleno
aluvial. Por esta razón, los valores medidos en terreno (sobre el relleno aluvial) presentaron
valores mayores que los estimados a escala de cuenca.
Esta metodología, estima un rango de valores posibles tanto para conductividad hidráulica
como para la porosidad drenable, acotando así la gran gama de valores de parámetros
hidrogeológicos publicados, los cuales presentan rangos mayores para los distintos tipos de
unidades geológicas.
Los valores estimados a través del método de análisis de recesión de caudal, dieron valores
algo menores respecto a los medidos en terreno mediante pruebas de bombeo sobre la zona
del relleno aluvial (esto para las cuencas que contaban con esa información, que fueron
Estero Punitaqui, Estero Culebrón y Estero Camisas). Esto puede deberse a que el método
estima valores de parámetros hidrogeológicos a escala de cuenca, a diferencia de la
información obtenida en terreno que corresponde a zonas específicas dentro de la zona del
relleno aluvial.
Solo en la cuenca del Estero Punitaqui el valor estimado a través de esta metodología
resultó similar (en orden de magnitud) a lo medido en terreno (zona aluvial), claro que este
resultado fue solo para el espesor mínimo estimado, ya que para el espesor máximo el valor
de la conductividad hidráulica resultó 3 órdenes de magnitud menor que las mediciones en
terreno.
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Por otra parte las cuencas correspondientes al Estero Culebrón, Estero Punitaqui y Estero
Camisas presentaron un rango de conductividad hidráulica que varía en dos órdenes de
magnitud, mientras que Río Hurtado, Río Chalinga y el Estero Valle Hermoso varían en 3
órdenes de magnitud. Esto coincide con que las primeras cuencas nombradas tienen un
mayor porcentaje de relleno aluvial respecto al área total de la cuenca, mientras que las
segundas tienen un porcentaje menor, además de encontrarse más cercanas a la cordillera
(mayor altura).
Respecto a las características hidrogeológicas de las cuencas en estudio (tabla y figura), los
resultados obtenidos están dentro del rango de arena y limo, rocas cristalinas fracturadas y
erosionadas, lo cual concuerda, de forma general, con las unidades geológicas principales
de las cuencas en estudio, conformadas por granitoides, rocas volcánicas y sedimentarias.
Para todas las cuencas, los valores estimados de porosidad drenable varían en un orden de
magnitud normalmente entre, 10-4
a 10-5
, con la excepción de la cuenca del Estero
Punitaqui en Chalinga, la cual presento un rango que varía entre los 10-5
a 10-6
.
Los valores estimados resultaron menores que los descritos en la tabla 4 para los diferentes
tipos de rocas. Esto podría deberse a que los espesores estimados resultaron demasiado
altos (ya que en los gráficos se puede observar que a medida que el espesor del acuífero
aumenta la porosidad drenable disminuye).
Por otro lado la pendiente de la regresión lineal aplicada a los datos de recesión de caudal
resultaron similares para la mayoría de las cuencas, con valores cercanos a 1,5. Esto indica
que en las cuencas estudiadas predomina el régimen de flujo de tiempo largo (es decir el
flujo de infiltración que se toma un “tiempo largo” en llegar y que da lugar a lo que se
llama flujo base), lo que coincide con las característica semi-árida de la región. La
excepción a esto fueron dos cuencas, la perteneciente a Río Hurtado, puesto que la
distribución de la nube de puntos en el grafico log (dQ/dt) v/s log (dQ) resultó un patrón
muy distinto al de las demás cuencas y la del Estero Culebrón, donde la pendiente de la
recta dio un valor bastante más bajo (0,5) que las demás cuencas.
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En general la aplicación del método es relativamente simple de realizar, siempre y cuando
se disponga de los datos de precipitación y caudales diarios para la cuenca a estudiar.
Además para validar los resultados, se debe disponer de información tanto hidrogeológica
como de la geología, para poder realizar los análisis y poder verificar si el método da
resultado.
Finalmente podemos decir que esta metodología es potencialmente útil para la estimación
de parámetros hidrogeológicos cuando se dispone de poca información hidrogeológica para
una cuenca en particular, sobre todo en aquellos lugares formados por rocas fracturadas
donde las mediciones directas son poco viables.
Debido a que prácticamente no existen estudios en zonas semiáridas y con topografía más
compleja donde apliquen esta metodología para estimar parámetros hidrogeológicos a
escala de cuenca, sería recomendable ampliar el estudio en cuencas con características
similares, para poder realizar estudios comparativos con los resultados obtenidos.
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Rosa Godoy Urrutia /2012
5 REFERENCIAS
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Dirección General de Aguas-CADE IDEPE, 2004b. Diagnostico y clasificación de los
cursos y cuerpos de agua según objetivos de calidad, cuenca del rio Limarí.
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Dirección General de Aguas, 2004. Informe técnico “Aplicación del modelo
Hidrogeológico Valle Pan de Azúcar”
Dirección de Obras Hidráulicas, 1998. Informe técnico “Exploración capacidad de aguas
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Godoy Núñez R., 2005. “Aplicación de la teledetección en el análisis de la concentración
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Ingeniería, Universidad de Santiago de Chile. 108 p
![Page 69: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/69.jpg)
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![Page 70: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/70.jpg)
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Rosa Godoy Urrutia /2012
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![Page 71: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/71.jpg)
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ANEXO I
GLOSARIO
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Acuífero: Formación permeable capaz de almacenar y trasmitir cantidades aprovechables
de agua.
Acuífero homogéneo: Se dice que un acuífero es homogéneo, si a lo largo de su extensión
no existen compartimentos que separen parcialmente el flujo subterráneo (principalmente
en sentido horizontal). Puede entenderse por tanto, que un acuífero anisótropo puede ser
homogéneo; así como uno isótropo, heterogéneo.
Acuífero isotrópico: Un acuífero es isotrópico cuando la permeabilidad y la conductividad
en el acuífero es igual en todas las direcciones.
Acuífero libre: Acuífero que contiene agua con una superficie piezométrica libre y
presenta una zona no saturada.
Acuífero semiconfinado: Acuífero cubierto y/o sustentado por una capa relativamente
delgada de material semipermeable, a través de la cual tiene lugar el flujo hacia o desde el
acuífero.
Acuitardos: Formación geológica de naturaleza algo impermeable y semiconfinada, que
transmite agua en proporción muy pequeña en comparación con un acuífero.
Agua subterránea: Agua del subsuelo que ocupa la zona saturada.
Agua superficial: Toda agua natural abierta a la atmósfera, concerniente a ríos, lagos,
reservorios, charcas, corrientes, océanos, mares, estuarios y humedales.
Canal: Cauce artificial abierto cuya sección transversal tiene una forma generalmente
constante.
Caudal, Gasto o Flujo: Flujo de agua superficial en un río o en un canal o flujo de agua
subterránea en un acuífero.
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Caudal de recesión: Disminución del caudal que pasa por un cauce respecto al tiempo.
Coeficiente de compacidad: Relación que existe entre el perímetro de la cuenca y el
perímetro de una circunferencia de área igual a la de la cuenca. Cuanto más irregular sea la
cuenca, mayor será su coeficiente de compacidad.
Conductividad hidráulica: Propiedad combinada de un medio poroso y saturado y del
fluido que lo atraviesa, que determina la relación (llamada ley de Darcy) entre el caudal
específico y el gradiente hidráulico que lo origina.
Cuenca hidrográfica: superficie del terreno limitada por el contorno a partir del cual la
precipitación drena por esa sección.
Escorrentía directa: Agua que fluye directamente desde la superficie del suelo a las
corrientes, ríos y lagos.
Evapotranspiración: Cantidad de agua transferida del suelo a la atmósfera por
evaporación y transpiración vegetal.
Hidrogeología: Es una rama de las ciencias geológicas (dentro de la Geodinámica
Externa), que estudia las aguas subterráneas en lo relacionado con su circulación, sus
condicionamientos geológicos y su captación.
Infiltración: Penetración del agua en un medio, por ejemplo el suelo.
Nivel freático: Superficie en la zona de saturación de un acuífero libre sometido a la
presión atmosférica.
Permeabilidad: La habilidad de un fluido para pasar a través de un medio bajo presión.
Pozo: Hoyo profundo con el objetivo de alcanzar agua subterránea para suministros.
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Régimen de Flujo de tiempo corto: Escorrentía superficial que ha demorado un “tiempo
corto” entre la caída de la lluvia y su llegada al cauce principal.
Régimen de Flujo de tiempo largo: Flujo de infiltración que se toma un “tiempo largo” en
llegar a la escorrentía superficial y que da lugar a lo que se llama flujo base.
Sedimentos: Material transportado por el agua desde su lugar de origen al de depósito. En
los cursos de agua, son los materiales aluviales llevados en suspensión o como arrastre de
fondo.
Transmisividad: La capacidad de un acuífero de transmitir el agua.
Zona no saturada: La zona por encima del nivel freático donde los poros del suelo no
están totalmente llenos de agua.
Zona saturada: El área por debajo del nivel freático donde todos los espacios porosos
están llenos de agua.
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ANEXO II
GRÁFICOS DE CAUDAL ESPECÍFICO, PRECIPITACIÓN
Y CAUDALES DIARIOS
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Caudales específicos mensuales (m3/s/km
2)
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![Page 78: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/78.jpg)
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![Page 79: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/79.jpg)
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Precipitaciones y caudales diarios
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![Page 83: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/83.jpg)
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ANEXO III
GRÁFICOS DE CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA, TRANSMISISVIDAD Y
POROSIDAD DRENABLE
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En las figuras siguientes se ilustran los resultados estimados de la porosidad drenable y
conductividad hidráulica (m/s) y transmisividad para las cuencas estudiadas.
![Page 85: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/85.jpg)
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Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
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78
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
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79
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
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80
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
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81
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
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82
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
ANEXO IV
PERFILES TRANSVERSALES
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83
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Estero Punitaqui
Perfil 1
Perfil 2
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84
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
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85
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
Perfil 6
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86
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 7
![Page 95: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/95.jpg)
87
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Estero Valle Hermoso
Perfil 1
Perfil 2
![Page 96: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/96.jpg)
88
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
![Page 97: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/97.jpg)
89
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
Perfil 6
![Page 98: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/98.jpg)
90
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 7
Perfil 8
![Page 99: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/99.jpg)
91
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Estero Culebrón
Perfil 1
Perfil 2
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92
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
![Page 101: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/101.jpg)
93
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
Perfil 6
![Page 102: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/102.jpg)
94
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Estero Camisas
Perfil 1
Perfil 2
![Page 103: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/103.jpg)
95
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
![Page 104: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/104.jpg)
96
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
Perfil 6
![Page 105: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/105.jpg)
97
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 7
![Page 106: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/106.jpg)
98
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Río Chalinga
Perfil 1
Perfil 2
![Page 107: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/107.jpg)
99
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
![Page 108: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/108.jpg)
100
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
![Page 109: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/109.jpg)
101
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Río Hurtado
Perfil 1
Perfil 2
![Page 110: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/110.jpg)
102
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 3
Perfil 4
![Page 111: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/111.jpg)
103
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 5
Perfil 6
![Page 112: De etterrmmiinnaacciióónn ddee PPaarráámmeettrrooss](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012409/616a4d4d11a7b741a351035e/html5/thumbnails/112.jpg)
104
Estimación de Parámetros Hidrogeológicos a Escala de Cuenca Basado en el Análisis de Recesión de Caudal
Rosa Godoy Urrutia /2012
Perfil 7