hidrologia general

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estudiantes de ingenierìa civil, para acceso a informacion requerida sobre temas aplicados

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Page 1: hidrologia general
Page 2: hidrologia general

INDICECAPÍTULO I: INVENTARIO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL VALLE SANTA.....................................................................................................................................................3

1.1. Introducción....................................................................................................................3

1.2. Estudios realizados.......................................................................................................3

1.3. Inventario de fuentes de aguas subterráneas...........................................................4

1.3.1. Inventario de pozos...................................................................................................4

1.3.2. Tipo de Pozos Inventariados....................................................................................5

A. Pozos tubulares.............................................................................................................6

B. Pozos a Tajo Abierto.....................................................................................................6

C. Pozos mixtos..................................................................................................................7

1.3.3. Pozos utilizados.........................................................................................................7

1.3.4. Rendimiento de los pozos........................................................................................8

1.4. Características técnicas de los pozos.........................................................................9

1.4.2. Diámetro de los pozos............................................................................................10

CAPÍTULO II: INVENTARIO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEOS EN EL VALLE LACRAMARCA........................................................................................................................11

2. Inventario de fuentes de agua subterránea.................................................................11

2.1. Inventario de pozos.....................................................................................................11

2.2. Tipos de pozos inventariados....................................................................................12

2.3. Uso de los pozos.........................................................................................................15

2.5. Diámetro de los pozos................................................................................................17

2.6. Equipo de bombeo......................................................................................................18

2.7. Explotación del Acuífero mediante pozos................................................................19

2.8. Hidráulica subterránea................................................................................................19

3. CONCLUSIONES............................................................................................................20

4. RECOMENDACIONES...................................................................................................21

Page 3: hidrologia general

CAPÍTULO I: INVENTARIO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS EN EL VALLE SANTA

1.1. Introducción

El agua es un recurso vital para el desarrollo de los pueblos rurales y urbanos,

es por ello que el cuidado de las fuentes de agua existentes, es

responsabilidad de todos. Considerando lo expuesto y teniendo en cuenta que

nuestro país presenta una acentuada carencia de este recurso hídrico en la

mayoría de los valles de nuestra costa peruana, es necesario promover el

cambio de mentalidad y de actitud tanto de los industriales, agricultores,

políticos, educadores, jóvenes y fundamentalmente niños, a fin de dar un uso

adecuado al recurso.

La costa norte del Perú presenta inmensas extensiones de terrenos fértiles;

pero debido al déficit del recurso hídrico, no se puede aprovechar dichas áreas.

Últimamente los pueblos de los valles han crecido en forma progresiva; siendo

el recurso agua un elemento de vital importancia para el desarrollo urbano,

rural y en general de todos los seres vivientes, constituyéndose en uno de los

factores más importantes en la vida socioeconómica del país.

El valle Santa, presenta problemas en cuanto a la disponibilidad y manejo de

las aguas subterráneas como complemento a las necesidades de los pueblos

rurales que se vienen desarrollando rápidamente; de allí la importancia de

realizar el presente estudio, cuyo resultado permitirá conocer la situación actual

de los recursos hídricos subterráneos.

1.2. Estudios realizados

En el valle Santa, son escasos estudios que se han realizado sobre aguas

subterráneas, las mismas que a continuación se nombran:

En 1969, el Ministerio de Agricultura a través de la División de

Investigación de aguas subterráneas efectuó el estudio “Aguas

Subterráneas en el valle Santa”.

En 1972, La ONERN, se efectuó el estudio denominado “Inventario,

Evaluación y uso racional de los recursos naturales de la Costa.

Cuencas de los ríos Santa – Lacramarca y Nepeña”.

Page 4: hidrologia general

1.3. Inventario de fuentes de aguas subterráneas

El objetivo del inventario es determinar la cantidad y situación actual de los

pozos, cuyo resultado permite conocer la situación física y técnica de éstos así

como también, cuantificar la masa de agua explotada del acuífero.

El área, ante cualquier estudio tiene sólo un tipo de fuente de agua

subterránea; que corresponde a los artificiales, y que está representado por los

pozos.

1.3.1. Inventario de pozos

El inventario de pozos se realizó entre los meses de julio y agosto del presente

año 2001, para ello fue necesario contar con personal técnico, el mismo que

fue distribuido en tres (03) brigadas, cuyo objetivo fue la recolección de

información de campo. Ver fotografías 2 y 3.

En el trabajo se actualizó la información técnica de los pozos, consistente en

datos de la perforación (año, tipo, profundidad, diámetro, cota), del equipo de

bombeo (motor y bomba), niveles de agua y caudal y; datos de la explotación

de agua (estado, uso, régimen de explotación y volumen).

Page 5: hidrologia general

El inventario se efectuó desde el distrito Coishco hasta los sectores Javier

Heraud, Tambo Real, Alto Perú, Sección Castillo y La Rinconada que

comprende los distritos de Santa, y Chimbote. En total se han inventariado 208

pozos, que inicialmente se ubicaron en planos catastrales a escala 1/10000 y

posteriormente en planos a 1/25000. En el cuadro N° 01 se muestra el número

de pozos por distrito político.

1.3.2. Tipo de Pozos Inventariados

El inventario de pozos efectuado en el área de estudio, ha registrado un total

de 208 pozos, de los cuales 36 son tubulares (17.31 %) y 172 a tajo abierto

Fotografía 3. Personal técnico realizando el inventario de Fuentes de Agua Subterráneas

Fotografía 2. Personal técnico ejecutando el inventario de pozos, obsérvese pintando el número

del pozo

Cuadro 01. Distribución de los pozos por distrito político Valle Santa - 2001

Page 6: hidrologia general

(82.69 %) que en los ítems siguientes se describen. El resultado del inventario

se muestra en el cuadro 02.

A. Pozos tubulares

En el área de estudio se ha registrado 36 pozos tubulares, que en su conjunto

representan el 17.31 % del total inventariado, observándose la mayor

concentración en el distrito Santa con 26 pozos. Por otro lado, el distrito de

Coishco es el que presenta menor densidad con 10 pozos, mientras que el

distrito de Chimbote no presenta ningún pozo de este tipo. Ver cuadro Nº 03 y

fotografías 4 y 5.

B. Pozos a Tajo Abierto

Éstos son los más utilizados en el valle Santa, registrándose 172 pozos, que

representan el 82.69 % del total inventariado. A nivel de distrito, Santa con 164

Cuadro N° 02. Distribución de los pozos según su tipoValle Santa 2001

Fotografía 4. Pozo tubular IRHS N°109, ubicado en el sector Primavera, distrito de Santa

Fotografía 5. Pozo tubular IRHS N°38, ubicado en el sector La Huaca de Santa

Page 7: hidrologia general

pozos es el de mayor densidad, seguido por los distritos de Coishco y

Chimbote con 05 y 03 pozos respectivamente. Ver cuadro Nº 03 y fotografías 6

y 7.

C. Pozos mixtos

En el área investigada no se ha registrado ningún pozo de este tipo.

1.3.3. Pozos utilizados

Son aquellos pozos que durante el inventario estaban funcionando

(operativos), y cuyas aguas extraídas son utilizadas en diferentes usos:

agrícola, doméstico, industrial y pecuario. Ver fotografía Nº 8

Cuadro N° 03. Distribución de los pozos según su tipoValle Santa 2001

Fotografía 6. Pozo IRHS Nº 89, tajo abierto utilizado para uso doméstico, ubicado en el sector

Pampa La Grama, en el distrito de Santa.

Fotografía 7. Pozo a tajo abierto, equipado y utilizado para uso doméstico

Page 8: hidrologia general

En el área de estudio se ha inventariado 171 pozos utilizados, que representan

el 82.21 % del total inventariado. El cuadro N° 04 muestra la distribución de los

pozos según su estado y por distrito político.

Del total de pozos utilizados que se han inventariado en el área de estudio, 154

son a tajo abierto, y 17 tubulares, presentando mayor densidad el distrito de

Santa con 162 pozos; seguido por Coishco con 07 pozos. Por otro lado; es el

distrito de Chimbote con 02 pozos el menos denso.

1.3.4. Rendimiento de los pozos

El máximo rendimiento en los pozos tubulares con 28 l/s se presenta en el

distrito de Santa, específicamente en el pozo IRHS N° 178 ubicado en el sector

la Huaca. En relación con los pozos a tajo abierto, los máximos caudales que

se explotan fluctúan entre 12 y 15 l/s; en pozos ubicados en los distritos

Coishco pozo (IRHS N° 11) y Santa pozo (IRHS N° 161) respectivamente. Los

Fotografía 8. Pozo tubular equipado con motor eléctrico utilizado para uso doméstico y que pertenece a la

Empresa de Agua Potable JASAPS.

Cuadro 04. Distribución de los pozos según su estado Valle Santa -2001

Page 9: hidrologia general

más bajos rendimientos en los pozos tubulares fluctúan entre 8 y 15 l/s,

mientras que en los tajos abiertos varían entre 3 y 8 l/s. Ver cuadro N° 05. La

baja producción de los pozos se debe a varios factores, siendo el principal la

antigüedad de los pozos y los equipos de bombeo.

1.4. Características técnicas de los pozos

1.4.1. Profundidad de los pozos

La profundidad de los pozos en el valle es variable, dependiendo básicamente del tipo, uso y ubicación de cada uno de ellos.

La profundidad máxima en los tubulares varía entre 33.00 y 69.53 m, mientras que en los tajos abiertos, fluctúa entre 6.80 m y 13.75 m.

Por otro lado, la profundidad mínima encontrada en los pozos tubulares varía entre 21.60 m y 24.00 m y en los tajos abiertos llega a 2.40 m.

Cuadro 05. Variación de los rendimientos según el tipo de pozoValle Santa - 2011

Cuadro 06. Profundidades actuales máximas y mínimas, según el tipo de pozoValle Santa - 2011

Page 10: hidrologia general

1.4.2. Diámetro de los pozos

El diámetro de los pozos es variable, así en los tubulares fluctúa entre 0.30 m y

0.54 m, presentándose los mayores diámetros en el sector La Huaca, distrito

de Santa. Por otro lado, en los pozos a tajo abierto el diámetro varía de 0.90 m

a 2.80 m.

1.5. Explotación de las Aguas subterráneas

Los aforos realizados en la fase del inventario de las fuentes de agua

subterránea, ha permitido cuantificar la masa total explotada del acuífero del

valle Santa.

Actualmente se extrae del acuífero una masa de agua equivalente a 4’748,409

m 3 /año, que corresponde a un caudal continuo de explotación de 0.15 m3 /s.

En 1970, se explotó del acuífero un volumen aproximado de 14’184,656 m 3

/año, que equivale a un caudal continuo de explotación de 0.45 m3 /s.

Como se puede observar desde 1970 a la fecha; la explotación de las aguas

subterráneas mediante pozos ha disminuido considerablemente. Esto se debe

a que existe actualmente gran cantidad de agua superficial que discurre por el

río Santa durante todo el año, de allí que la explotación de las aguas

subterráneas haya decrecido.

Cuadro 07. Volúmenes de explotación (m3/año) mediante pozos por zonasValle Santa - 2011

Page 11: hidrologia general

CAPÍTULO II: INVENTARIO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEOS EN EL VALLE LACRAMARCA

2. Inventario de fuentes de agua subterránea

El objetivo del inventario es determinar la cantidad y situación actual de los pozos,

cuyo resultado permite conocer la situación física y técnica de éstos así como

también, cuantificar la masa de agua explotada del acuífero.

El área, ante cualquier estudio tiene sólo un tipo de fuente de agua subterránea;

que corresponde a los artificiales, y que está representado por los pozos.

2.1. Inventario de pozos

El inventario de pozos se realizó entre los meses de agosto y setiembre del

presente año 2001 , para ello fue necesario contar con personal técnico, el

mismo que fue distribuido en tres (03) brigadas, cuyo objetivo fue la recolección

de información de campo. Ver fotografía Nº 09.

Fotografía 9. Personal técnico ejecutando el inventario de pozos, obsérvese midiendo el nivel estático

Page 12: hidrologia general

En el trabajo se actualizó la información técnica de los pozos, consistente en

datos de la perforación (año, tipo, profundidad, diámetro, cota), del equipo de

bombeo (motor y bomba), niveles de agua y caudal y; datos de la

explotación de agua (estado, uso, régimen de explotación y volumen). Todo lo

anterior ha tenido como propósito contar con la base de datos necesaria para

cumplir con el objetivo del estudio.

El inventario se efectuó desde los sectores Campamento Atahualpa, San

Luis y Los Álamos del distrito Nuevo Chimbote, hasta los sectores El

Carmen, La Campiña, Cambio Puente y Cascajal en el distrito de Chimbote.

En total se han inventariado 168 pozos , que inicialmente se ubicaron en

planos catastrales a escala 1/10000 y posteriormente en planos a 1/25000.

En el cuadro N° 10 se muestra el número de pozos por distrito político.

2.2. Tipos de pozos inventariados

El inventario de pozos efectuado en el área de estudio, ha registrado un total

de 168 pozos, de los cuales 27 son tubulares (16.07 %) y 138 a tajo abierto

(82.14 %) que en los ítems siguientes se describen. El resultado del

inventario se muestra en el cuadro Nº 11.

A. Pozos tubulares

En el área de estudio se ha registrado 27 pozos tubulares, que en su conjunto

representan el 16.07 % del total inventariado, observándose la mayor

concentración en el distrito Chimbote con 24; mientras que el distrito Nuevo

Cuadro 10. Distribución de los pozos por Distrito PolíticoValle Lacramarca - 2001

Page 13: hidrologia general

Chimbote presenta sólo 03 pozos de este tipo. Ver cuadro Nº 11 y fotografía Nº

10.

B. Pozos a tajo abierto

Éstos son los más utilizados en el valle Lacramarca, registrándose 138 pozos,

que representan el 82.14 % del total inventariado. Ver fotografías 11 y

12.

Fotografía 10. Pozo tubular con motor eléctrico y bomba centrifuga de succión, ubicado en el distrito de Chimbote

Fotografía 11. Pozo a tajo abierto IRHS N° 45, ubicado en el distrito de Nuevo Chimbote

Page 14: hidrologia general

C. Pozos mixtos

En el área investigada se ha registrado sólo 03 pozos de este tipo, el mismo que representa el 2.08 % del total inventariado. Ver cuadro Nº 11 y fotografía Nº 13.

Fotografía 12. Pozo a tajo abierto IRHS N° 104, utilizado para uso industrial, ubicado en el distrito de Nuevo Chimbote

Fotografía 13. Pozo mixto, equipado y utilizado en la industria. Pozo perteneciente a la Empresa Pesquera Pacífico Sur.

Cuadro 11. Distribución los pozos según su tipoValle Lacramarca – 2001

DistritoTubular Tajo Abierto Mixto

TotalTotal

N° % N % Nº % Nº %

Chimbote 24 14.28 82 48.81 03 1.79 109 64.88

NuevoChimbote 03 1.79 56 33.33 00 0.00 59 35.12

Total 27 16.07 138 82.14 03 1.79 168 100.00

Page 15: hidrologia general

2.3. Uso de los pozos

En el valle Lacramarca se ha inventariado 168 pozos que son utilizados con

fines doméstico, agrícola, pecuario e industrial, predominando el primero de

los nombrados con 114 pozos; seguido en importancia por los de uso industrial

con 10 pozos. Ver cuadro N° 12

Valle

Uso de los Pozos

Doméstico Agrícola Pecuario Industrial Total

Nº % Nº % Nº % Nº % Nº %

Chimbote 77 58.78 01 0.77 03 2.29 10 7.63 91 64.97

Nuevo Chimbote 37 28.24 03 2.29 00 0.00 00 0.00 40 30.53

Total 114 87.02 04 3.06 03 2.29 10 7.63 131 100

2.4. Rendimiento de los pozos

Los rendimientos de los pozos se pueden apreciar en los cuadros de

características técnicas, medidas realizadas y volúmenes de explotación

de pozos que se presentan en el Anexo I: Inventario de Fuentes de

Agua Subterránea.

Cuadro 12. Distribución de pozos utilizados según su usoValle Lacramarca – 2001

Page 16: hidrologia general
Page 17: hidrologia general

Analizando los cuadros antes mencionados, se ha podido determinar que el máximo rendimiento en los pozos tubulares se presenta en el distrito de Chimbote específicamente en los pozos IRHS N° 45, 54 y 57 ubicados en los sectores El Porvenir, La Campiña y César Vallejos respectivamente.

2.5. Diámetro de los pozos

El diámetro de los pozos es variable, así en los tubulares fluctúa entre 0.30 m y

0.54 m, presentándose los mayores diámetros en el distrito de Lacramarca. Por

otro lado, en los pozos a tajo abierto el diámetro varía de 0.90 m a 2.80 m.

Cuadro 14. Pozo tubular IRHS Nº 01, utilizado para uso industrial, perteneciente a la Empresa Pesquera San Francisco; está

ubicado en el distrito de Chimbote.

Page 18: hidrologia general

2.6. Equipo de bombeo

El inventario realizado en el valle ha registrado 60 pozos equipados, 57

presentan motor y bomba, uno (01) es accionado por palanca y dos (02) con

energía eólica. Es necesario indicar que la mayor densidad se presenta en el

distrito de Chimbote con 35 pozos equipados (58.33 %), seguido por el distrito

Nuevo Chimbote con 25 pozos (41.67 %). Ver fotografías 15 y 16.

En el cuadro 13 se muestra el número de pozos equipados según el tipo de

pozo.

Cuadro 15. Pozo tubular utilizado y equipado con motor diesel y bomba centrifugada de succión, perteneciente a SIPESA,

ubicada en Nuevo Chimbote.

Cuadro 16. Pozo IRHS N° 37, tajo abierto equipado, ubicado en el sector Los Álamos del distrito de Nuevo Chimbote

Cuadro 13. Distribución del equipamiento de los pozosValle Lacramarca – 2001

Page 19: hidrologia general

2.7. Explotación del Acuífero mediante pozos

Con el propósito de evaluar los volúmenes de explotación anual de las aguas

subterráneas mediante pozos, se analizó la información de 1970 y del presente

estudio.

2.8. Hidráulica subterránea

En todo estudio hidrogeológico, la fase de la hidráulica subterránea es muy

importante debido a que con su resultado se podrá determinar las

características físicas y el funcionamiento del acuífero.

Debemos indicar que dentro de la hidráulica subterránea, uno de sus

componentes es la hidrodinámica, la cual estudia el funcionamiento del

acuífero y el movimiento del agua en un medio poroso, es decir cuantifica la

capacidad de almacenar y transmitir agua.

En este sentido, para determinar las características hidráulicas del acuífero del

valle Lacramarca se ha empleado la técnica de evaluación mediante las

pruebas de bombeo, metodología empleada para evaluar el acuífero; en

condiciones casi naturales.

2.8.1. Pruebas de bombeo

Consiste en observar los efectos provocados en la superficie freática o

piezométrica del acuífero del valle Lacramarca por la extracción de un caudal

conocido. Los efectos (abatimientos) son registrados en el pozo de bombeo y

en los piezómetros (pozos próximos).

En el presente estudio las pruebas de bombeo tienen como objetivo calcular

los parámetros hidráulicos: Transmisividad (T), Permeabilidad (K) y Coeficiente

de Almacenamiento (s); cuyo análisis permitirá determinar las condiciones

hidráulicas del acuífero.

2.8.2. Parámetros Hidráulicos

Todo acuífero es evaluado por su capacidad de almacenamiento y la aptitud

para transmitir agua, siendo por ello importante definir las características

hidráulicas, que son determinadas por los parámetros hidráulicos siguientes:

Page 20: hidrologia general

Transmisividad (T)

Permeabilidad (K)

Coeficiente de Almacenamiento (s)

El acuífero del área de estudio ha sido evaluado en base a las pruebas de

bombeo, cuya interpretación y análisis permitirá determinar las condiciones

hidráulicas del acuífero, así como también, si éste es superficial o

semiconfinado.

3. CONCLUSIONES

El levantamiento geológico - geomorfológico ha determinado que el área de

estudio presenta cinco (05) unidades hidrogeológicas claramente definidas:

Afloramientos rocosos, depósitos aluviales, depósitos coluviales, depósitos

eólicos y depósitos marinos recientes. El primero de los nombrados, está

conformado por grupos y formaciones geológicas y por rocas intrusivas que

mayormente representan al basamento impermeable.

Dentro de las unidades hidrogeológicas definidas en el área de estudio, los

depósitos aluviales son los más importantes para la prospección y explotación

de las aguas subterráneas y que conjuntamente con los depósitos coluviales,

constituyen el acuífero. Hay que indicar que dentro de los depósitos aluviales,

están comprendidas las terrazas y el lecho actual del río.

En el área de estudio se ha inventariado 168 pozos, de los cuales 138 son

tajos abiertos (82.14 %), 27 tubulares (16.07 %) y 3 (2.08 %) mixtos. Asimismo,

del total de pozos inventariados; 131 son utilizados (operativos), 30 utilizables y

07 no utilizables.

La profundidad de los pozos en el valle Lacramarca es variable, dependiendo

principalmente del tipo, uso y ubicación del pozo. Así en los pozos tubulares

fluctúa entre 25.38 y 70.00 m, en los tajos abiertos de 2.30 a 26.30 m y en los

mixtos, de 23.67 a 25.00 m. Con respecto al diámetro de los pozos, en los

tubulares fluctúa entre 0.30 y 0.54 m; en los tajos abiertos de 0.90 a 2.80 m y,

en los mixtos de 1.40 a 1.80 m.

Page 21: hidrologia general

Del total de pozos equipados (60), 57 presentan motor y bomba, uno (01) es

accionado por palanca y 02 con energía eólica. De los pozos equipados (60),

08 tienen motores diesel; 14 son gasolineros y 35 eléctricos. En relación al total

de bombas, 30 son tipo centrífuga de succión, 22 sumergibles, 05 turbina

vertical, 01 tipo pistón, (generalmente accionada por una bomba manual -

palanca) y 02 corresponden a molinos de viento

4. RECOMENDACIONES

Debe ejecutarse el control de los niveles freáticos en los pozos de la red

piezométrica, cada cuatro (04) meses (03 al año), con el objeto de observar el

comportamiento de las fluctuaciones de la napa, así como también su

evolución en tiempo y espacio.

Es necesario realizar pruebas de bombeo adicionales en los próximos años,

siempre que existan pozos con ciertas condiciones técnicas y, piezómetros.

Debe efectuarse como mínimo dos (02) veces al año, los controles de la

calidad de las aguas subterráneas en el valle a través de los pozos de la red

hidrogeoquímica propuesta, los que deben coincidir; el primero con el periodo

de máximas avenidas y el segundo, con el de estiaje.

Las aguas subterráneas para uso doméstico deben ser tratadas antes de ser

consumidas, sobre todo los pozos que abastecen a pequeñas poblaciones a

través de una red domiciliaria.

Page 22: hidrologia general

http://www.ana.gob.pe/media/296071/fuente_agua_subterranea_santa.pdf

http://www.ana.gob.pe/media/295844/fuente_agua_subterranea_lacramarca.pdf

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