UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR · 2019. 11. 20. · PALUGUILLO”, modalidad proyecto de...

Quito, noviembre 2019

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEO Y

AMBIENTAL

CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA

Caracterización hidrogeológica en el área de conservación hídrica Ponce

Paluguillo

Trabajo de titulación, modalidad proyecto de investigación para la obtención del Título de Ingeniero en Geología

AUTOR: Hernán Michael Núñez Zambrano

TUTOR: Ing. Rafael Alberto Alulema Del Salto M. Sc.

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Hernán Michael Núñez Zambrano, en calidad de autor y titular de los derechos

morales y patrimoniales del trabajo de titulación “CARACTERIZACIÓN

HIDROGEOLÓGICA EN EL ÁREA DE CONSERVACIÓN HÍDRICA PONCE

PALUGUILLO”, modalidad proyecto de investigación para la obtención del título de

Ingeniero en Geología, de conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE

LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E

INNOVACIÓN, concedo a favor de la Universidad Central del Ecuador una licencia

gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra, con fines

estrictamente académicos. Conservo a mi favor todos los derechos de autor sobre la obra,

establecidos en la normativa citada.

Asimismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización

y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo

dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

-----------------------------------------------------

Hernán Michael Núñez Zambrano

CC: 1719633297

[email protected]

iii


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR

Yo, Rafael Alberto Alulema Del Salto, en calidad de tutor del trabajo de titulación,

modalidad proyecto de investigación para la obtención del título de ingeniero en geología,

del proyecto “CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA EN EL ÁREA DE

CONSERVACIÓN HÍDRICA PONCE PALUGUILLO”, elaborado por el estudiante

Hernán Michael Núñez Zambrano de la Carrera de Geología, Facultad de Ingeniería en

Geología, Minas, Petróleo y Ambiental de la Universidad Central del Ecuador, considero

que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico y en el

campo epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador

que se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo sea habilitado para

continuar con el proceso de titulación por la Universidad Central del Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes agosto de 2019.

_________________________

Rafael Alberto Alulema Del Salto

CC: 0601101736

iv


FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y

AMBIENTAL


APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TRIBUNAL

El tribunal constituido por: Ing. Nelson Arias e Ing. Galo Albán.

DECLARAN: que el presente proyecto de titulación denominado

“CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA EN EL ÁREA DE

CONSERVACIÓN HÍDRICA PONCE PALUGUILLO”, elaborado íntegramente por

el señor Hernán Michael Núñez Zambrano, egresado de la carrera de Geología, ha sido

revisado y calificado.

Ha emitido el siguiente veredicto: se ha aprobado el Proyecto de Titulación para su

defensa oral.

En la ciudad de Quito, a los 7 días del mes de noviembre de 2019

_________________________ _________________________

Ing. Nelson Arias Ing. Galo Albán

MIEMBRO DEL TRIBUNAL MIEMBRO DEL TRIBUNAL

v

AGRADECIMIENTOS

A mis padres por su fortaleza, empeño y constancia.

A mis profesores por el conocimiento transmitido, por el apoyo y motivación para la

realización de este trabajo.

A mis amigos por cada momento compartido.

Al FONAG y EPMAPS por abrir sus puertas y permitirme realizar este trabajo.

vi

DEDICATORIA

A mi familia, cuyo esfuerzo y dedicación me

permitieron llegar a este punto de mi vida.

Gracias por todo.

vii

CONTENIDO

INDICE DE FIGURAS x

INDICE DE MAPAS . xii

INDICE DE TABLAS xiii

INDICE DE CUADROS . xiv

ABREVIATURAS Y SIGLAS . xv

GLOSARIO DE TÉRMINOS . xvi

RESUMEN xvii

ABSTRACT xviii

1 INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................1

1.1 Estudios Previos ...........................................................................................................1

1.2 Justificación ..................................................................................................................3

1.3 Objetivos ......................................................................................................................3

1.3.1 Objetivo General ..................................................................................................3

1.3.2 Objetivos específicos ............................................................................................3

1.4 Alcance .........................................................................................................................4

1.5 Zona de Estudio ............................................................................................................4

1.5.1 Ubicación .............................................................................................................4

1.5.2 Vías de Acceso .....................................................................................................5

1.5.3 Flora y Fauna ........................................................................................................5

1.5.4 Morfología ............................................................................................................6

1.5.5 Hidrografía ...........................................................................................................8

2 MARCO GEOLÓGICO ....................................................................................................9

2.1 Marco Geodinámico .....................................................................................................9

2.2 Geología Regional ...................................................................................................... 11

2.2.1 Geología de la Cordillera Real ............................................................................ 12

viii

2.3 Lito-estratigrafía local ................................................................................................ 16

2.3.1 Serie Tablones .................................................................................................... 19

2.3.2 Relleno Inicial Intracaldera ................................................................................. 27

2.3.3 Actividad Volcánica Dacítica y Riolítica ............................................................ 30

2.3.4 Nueva Actividad Volcánica ................................................................................ 31

2.3.5 Actividad Glaciar y Volcanismo Reciente .......................................................... 32

3 MARCO TEÓRICO......................................................................................................... 35

3.1 Caracterización Hidrogeológica ................................................................................. 35

3.1.1 Definiciones y generalidades .............................................................................. 35

3.1.2 Parámetros hidrogeológicos fundamentales ........................................................ 36

3.1.3 Comportamiento hidrogeológico de los materiales volcánicos ........................... 40

3.1.4 Inventario de puntos de agua .............................................................................. 41

3.2 Hidrogeoquímica ........................................................................................................ 42

3.2.1 Evolución en el suelo .......................................................................................... 42

3.2.2 Evolución en los acuíferos .................................................................................. 43

3.2.3 Composición de las aguas ................................................................................... 43

3.2.4 Métodos gráficos para caracterización hidrogeoquímica .................................... 43

3.2.5 Recarga y descarga de agua subterránea ............................................................. 46

3.3 Modelo hidrogeológico conceptual ............................................................................ 47

3.3.1 Elaboración del modelo ...................................................................................... 47

3.3.2 Utilidad ............................................................................................................... 48

3.4 Mapa hidrogeológico .................................................................................................. 48

4 MARCO METODOLÓGICO ......................................................................................... 48

5 PRESENTACIÓN DE DATOS ....................................................................................... 49

5.1 Caracterización física ................................................................................................. 49

5.1.1 Perímetro y área .................................................................................................. 49

5.1.2 Factor de forma................................................................................................... 50

5.1.3 Coeficiente de compacidad ................................................................................. 51

5.1.4 Curva Hipsométrica ............................................................................................ 52

ix

5.1.5 Pendiente media de la cuenca ............................................................................. 53

5.2 Caracterización hidrometeorológica ........................................................................... 54

5.2.1 Precipitación ....................................................................................................... 54

5.2.2 Temperatura........................................................................................................ 59

5.2.3 Evapotranspiración ............................................................................................. 61

5.2.4 Infiltración .......................................................................................................... 63

5.2.5 Escorrentía .......................................................................................................... 69

6 RESULTADOS ................................................................................................................. 70

6.1 Balance Hídrico .......................................................................................................... 70

6.2 Hidrogeología ............................................................................................................. 72

6.2.1 Mapa de Litopermeabilidades ............................................................................. 73

6.2.2 Mapa de Isopiezas .............................................................................................. 75

6.3 Hidrogeoquímica ........................................................................................................ 77

6.3.1 Diagramas de Pipper-Hill-Langelier ................................................................... 77

6.3.2 Diagrama de Stiff ............................................................................................... 78

6.3.3 Diagrama de Schöeller – Berkaloff ..................................................................... 79

6.3.4 Conductividad y pH ............................................................................................ 79

6.4 Modelo Hidrogeológico Conceptual ........................................................................... 80

7 DISCUSIÓN ..................................................................................................................... 81

8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 82

8.1 Conclusiones .............................................................................................................. 82

8.2 Recomendaciones ....................................................................................................... 84

9 REFERENCIAS ............................................................................................................... 85

10 ANEXOS ........................................................................................................................... 88

x

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Ubicación de la zona de estudio.. .................................................................................5

Figura 2. Vegetación típica en el Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. ...................6

Figura 3. Relieve típico del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. ............................7

Figura 4. Contexto Geodinámico del Ecuador........................................................................... 10

Figura 5. Geología simplificada del Ecuador. ........................................................................... 11

Figura 6. Representación tectónica del Ecuador. ....................................................................... 15

Figura 7. Fotografía y sección estratigráfica de afloramiento al costado izquierdo del valle

Carihuaycu (Unidad 4 Ignimbrita y vitrófiro Carihuaycu).. ....................................................... 21

Figura 8. Fotografía al margen izquierdo del valle Carihuaycu (Unidad 5 Andesita piroxénica

Carihuaycu). ............................................................................................................................... 22

Figura 9. Afloramiento de rocas negras andesíticas en la confluencia de los ríos Encañada y

Pucahuaycu (Unidad 7 Secuencia volcánica Avaschaco). .......................................................... 23

Figura 10. Afloramiento en lo alto del cerro Yanaurco y sección estratigráfica (Unidad 9 Andesita

piroxénica Yanaurco) ................................................................................................................. 25

Figura 11. Afloramientos en la cordillera Yanaurco (Unidad 12 Volcánicos Puntoguiño). ....... 27

Figura 12. Afloramientos rocosos de la Unidad 18 (Lavas andesíticas y dacíticas negras) ....... 28

Figura 13. Secuencia sedimentaria lacustre intercalada con lavas porfiríticas (Unidad 19

Sedimentos lacustres). ................................................................................................................ 29

Figura 14. Flujo dacítico en zona escarpada en la loma Huamanichupa (Unidad 23 Flujo

Potrerillos).................................................................................................................................. 31

Figura 15. Depósitos Morrénicos sobre laderas de los conos volcánicos (Unidad 30 Depósitos

glaciares). ................................................................................................................................... 33

Figura 16. Depósito de cenizas jóvenes (Unidad 32). ............................................................... 34

Figura 17. Representación de las causas frecuentes de origen de los manantiales. .................... 42

Figura 18. Diagrama de Pipper Hill Langelier. ......................................................................... 44

Figura 19. Diagrama de Stiff. .................................................................................................... 45

Figura 20. Configuración del diagrama de Schöeller-Berkaloff. ............................................... 46

Figura 21. Curvas hipsométricas con características del ciclo de erosión según Strahler. ......... 52

Figura 22. Curvas hipsométrica de las Microcuencas................................................................ 53

Figura 23. Hietogramas de las estaciones meteorológicas. Serie pluviométrica (2012-2018). .. 55

Figura 24. Variación de la precipitación media mensual período 2012-2018 ............................ 56

Figura 25. Variación de la temperatura media mensual período 2012 – 2018. .......................... 60

Figura 26. Curvas de infiltración según la textura del suelo (Pizarro, 2013). ............................ 64

Figura 27. Ensayo de doble anillo en el ACHPP. ...................................................................... 64

xi

Figura 28. Curvas de velocidad de infiltración según las texturas del suelo para las microcuencas

de estudio (Pizarro y Flores, 2013) ............................................................................................. 65

Figura 29. Balance hídrico de la microcuenca 1 de la serie pluviométrica 2012-2018 en base a la

precipitación mensual.. ............................................................................................................... 71

Figura 30. Corte esquemático del mapa de isopiezas.. .............................................................. 77

Figura 31. Diagrama de Pipper – Hill – Langelier de las muestras tomadas en la campaña de

monitoreo realizada en agosto de 2018. ..................................................................................... 78

Figura 32. Sistema de representación de la concentración iónica de las muestras tomadas en la

campaña de monitoreo realizada en agosto de 2018. .................................................................. 78

Figura 33. Distribución y representación de las muestras de agua tomadas en la campaña de

monitoreo realizada en agosto de 2018 en el diagrama de Schöeller – Berkaloff. ...................... 79

Figura 34. Modelo Hidrogeológico Conceptual de la subcuenca alta del río Carihuaycu ......... 81

xii

ÍNDICE DE MAPAS

Mapa # 1. Modelo digital de pendientes del ACHPP.. ................................................................8

Mapa # 2. Modelo digital de elevaciones y delimitación de las microcuencas del Área de

Conservación Hídrica Ponce Paluguillo.. .....................................................................................9

Mapa # 3. Travesías recorridas en el trabajo de campo. ............................................................ 17

Mapa # 4. Esquema geológico resumido del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo..

................................................................................................................................................... 18

Mapa # 5. Mapa de isoyetas de la subcuenca alta del río Carihuaycu para el año 2012.. .......... 58

Mapa # 6. Mapa de climas (MAGAP 2012).. ............................................................................ 59

Mapa # 7. Mapa de isotermas de la zona de estudio. ................................................................. 61

Mapa # 8. Representación de las unidades hidrogeológicas del ACHPP.. ................................. 74

Mapa # 9. Mapa de isopiezas de la subcuenca alta del río Carihuaycu. ..................................... 76

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Valores teóricos de la porosidad (Sanders 1998). ........................................................ 37

Tabla 2. Valores relativos de permeabilidad (F. G. Bell 2007). ................................................. 38

Tabla 3. Estimación de la permeabilidad secundaria a partir de la frecuencia de las

discontinuidades (F. G. Bell 2007). ............................................................................................ 39

Tabla 4. Valores de transmisividad (Villanueva e Iglesias, 1984). ............................................ 40

Tabla 5. Valores interpretativos del Factor de Forma (Horton). ................................................ 50

Tabla 6. Formas de la cuenca de acuerdo al índice de compacidad (Gravelius). ....................... 51

Tabla 7. Interpretación del tipo de terreno o relieve de una cuenca en base a su pendiente (Pérez,

1970). ......................................................................................................................................... 53

Tabla 8. Estaciones climatológicas de la zona de estudio. ......................................................... 54

Tabla 9. Componentes del coeficiente de infiltración por pendiente (Schosinsky y Losilla, 2000).

................................................................................................................................................... 66

Tabla 10. Componentes del coeficiente de infiltración por cobertura vegetal (Schosinsky y

Losilla, 2000). ............................................................................................................................ 66

xiv

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1. Perímetros y áreas de las microcuencas del valle Carihuaycu. ................................. 50

Cuadro 2. Valoración de clase de forma para las microcuencas del ACHPP. ........................... 51

Cuadro 3. Valoración de formas de la cuenca de acuerdo al índice de compacidad. ................. 52

Cuadro 4. Valoración del tipo de terreno o relieve de una cuenca en base a su pendiente. ....... 54

Cuadro 5. Datos de precipitación media mensual multianual (mm) de las estaciones dentro y

fuera de la zona de estudio, serie pluviométrica 2012-2018. ...................................................... 56

Cuadro 6. Precipitación media multianual de cada estación. ..................................................... 57

Cuadro 7. Temperatura media mensual de las estaciones climatológicas dentro y fuera de la zona

de estudio, serie 2012-2018. ....................................................................................................... 60

Cuadro 8. Valores de evapotranspiración potencial obtenidos por el método de Thornthwaite.63

Cuadro 9. Valores de evapotranspiración real obtenida por el método de Thornthwaite. .......... 63

Cuadro 10. Factor “fc” y coeficiente de infiltración por textura del suelo (kfc) de las

microcuencas de estudio. ............................................................................................................ 66

Cuadro 11. Valoración de los componentes del coeficiente de infiltración para las microcuencas

de estudio. .................................................................................................................................. 66

Cuadro 12. Coeficiente de infiltración para las microcuencas del ACHPP. .............................. 67

Cuadro 13. Precipitación media mensual de la zona de estudio. ............................................... 67

Cuadro 14. Precipitación infiltrada multianual para la microcuenca 1. ..................................... 68




Cuadro 18. Escorrentía multianual para la microcuenca 1. ....................................................... 69




Cuadro 22. Matriz de litopermeabilidades por porosidad primaria en el Área de Conservación

Hídrica Ponce Paluguillo. ........................................................................................................... 72

Cuadro 23. Matriz de litopermeabilidades por porosidad secundaria en el Área de Conservación

Hídrica Ponce Paluguillo. ........................................................................................................... 73

Cuadro 24. Inventario de puntos de agua tomando en cuenta el nivel estático y la elevación del

terreno. ....................................................................................................................................... 76

xv

ABREVIATURAS Y SIGLAS

ACHPP Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo

CAD Diseño asistido por computadora

DMQ Distrito Metropolitano de Quito

DGGM Dirección General de Geología y Minas

EPMAPS Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento

FONAG Fondo para la Protección del Agua

GIS Sistema de información geográfica

Ka Mil años

m.s.n.m. Metros sobre el nivel del mar

mm Milímetros

m Metros

Ma Millones de años

pH Potencial hidrógeno

xvi

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Balance Hídrico: relación entre la cantidad de agua que ingresa al sistema y la que sale.

Carga hidráulica: expresa el estado de energía del agua subterránea por el peso unitario

del fluido en el sistema.

Conductividad hidráulica: es la constante de proporcionalidad lineal entre el caudal y

el gradiente hidráulico.

Estructuras geológicas: son estructuras que resultan de las fuerzas que se producen

dentro de la tierra durante o después de la formación de las rocas, pueden ser primarias o

secundarias.

Mapa de isopiezas: Un mapa de isopiezas es una representación en planta de la

distribución de puntos de igual potencial hidráulico

Permeabilidad: La permeabilidad se puede definir como la capacidad del suelo o de la

roca para permitir el paso de fluidos a través de éstas sin afectar su estructura

Recarga: es el flujo de agua a través de la zona no saturada del suelo que alcanza el nivel

freático y se añade al depósito de agua subterránea.

Vertiente o manantial: Los manantiales o vertientes son puntos de descarga natural de

los acuíferos.

xvii

Autor: Hernán Michael Núñez Zambrano

Director: Rafael Alberto Alulema Del Salto

RESUMEN

La caldera Chacana es un complejo volcánico ubicado al norte de los Andes ecuatorianos, su

evolución data en más de 2.5 Ma (Hall et al., 2000), tiempo en el cual han ocurrido

emplazamientos someros de magmas diferenciados desde numerosos centros de emisión. La

caldera se extiende cerca de 50 km de diámetro incluyendo el flanco exterior, haciendo de este el

complejo volcánico riolítico cuaternario más grande de los Andes septentrionales. La Empresa

Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS) y el Fondo para la Protección

del Agua (FONAG) adquirieron aproximadamente 25000 hectáreas de páramo para la

conservación y la recuperación de los servicios ecosistémicos, y en particular sus servicios

hidrológicos. Parte de estos predios corresponden al Área de Protección Hídrica Ponce Paluguillo,

ubicado al borde occidental de la caldera volcánica Chacana, sitio en el cual se realizó la

caracterización hidrogeológica en base a información temática, revisión bibliográfica y

levantamiento en campo. El presente estudio utiliza criterios geológicos, hidrometeorológicos e

hidrogeoquímicos. Se elaboró el balance hídrico, del que se establece que la precipitación media

en las microcuencas es 1599.75 mm. El mapa de litopermeabilidades se elaboró asignando un

valor de permeabilidad aparente a cada unidad geológica, diferenciando acuíferos, acuicludos y

acuitardos. El inventario de los principales puntos de agua permitió definir las zonas de recarga,

tránsito y descarga. La caracterización hidrogeoquímica en aguas termales y de recarga local

consintió en una segregación analítica de datos respecto a los orígenes de los constituyentes

disueltos estableciendo un tipo de agua bicarbonatada cálcica y/o magnésica procedente de fluidos

meteóricos. Finalmente, se estableció el modelo hidrogeológico conceptual, para definir a futuro

programas de conservación de las zonas de interés.

PALABRAS CLAVE: CALDERA CHACANA / CONSERVACIÓN / HIDROGEOLOGÍA / ANÁLISIS

HIDROMETEOROLÓGICO / ANÁLISIS HIDROGEOQUÍMICO

TEMA: Caracterización hidrogeológica en el área de conservación hídrica Ponce Paluguillo

xviii

Author: Hernán Michael Núñez Zambrano

Director: Rafael Alberto Alulema Del Salto

ABSTRACT

Chacana caldera is a volcanic complex located north of the Ecuadorian Andes, it´s evolution goes

back more than 2.5 My (Hall et al., 2000), time in which shallow emplacements of differentiated

magmas have occurred form several emission centers. Including outer flanks, Chacana caldera is

50 km long diameter making it the largest quaternary rhyolitic volcanic complex in the northern

Andes. The Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS) and

Fondo para la Protección de Agua (FONAG) acquired approximately 25,000 hectares of lands for

conservation and recovery of the ecosystem services they provide, in particular their hydrological

services. Part of these properties correspond to the Ponce Paluguillo water protection area, located

at the western edge of the Chacana volcanic caldera, a site in which the hydrogeological

characterization was carried out. The present study uses geological, hydrometeorological and

hydrogeochemical criteria. Water balance was elaborated, which establishes that the average

precipitation in the microbasins is 1599.75 mm/year. The lithopermeabilities map was elaborated

assigning an apparent permeability value to each geological unit, differentiating aquifers,

aquicludes and aquitards. The inventory of the main water points allowed defining the recharge,

transit and discharge zones. The hydrogeochemical characterization in thermal waters and local

recharge consisted in an analytical segregation of data regarding the origins of the dissolved

constituents establishing a type of bicarbonated calcium and / or magnesium water from meteoric

fluids. Finally, the conceptual hydrogeological model was established to define future

conservation programs for the areas of interest.

KEYWORDS: CALDERA CHACANA / CONSERVATION / HYDROGEOLOGY /

HYDROMETEOROLOGICAL ANALYSIS / HYDROGEOCHEMICAL ANALYSIS

I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the origin document

in Spanish.

------------------------------------

Rafael Alberto Alulema Del Salto

Certified Translator

ID: 0601101736

TITLE: Hydrogeological characterization of the water conservation area Ponce Paluguillo

1

1 INTRODUCCIÓN

1.1 Estudios Previos

El ecosistema de humedales “páramo” cubre la región más alta de los Andes del norte,

está ubicado entre el límite superior del bosque (aproximadamente 3500 metros de altitud)

y las nieves perpetuas (aproximadamente 5000 metros), aunque es una zona bastante

remota y desolada con poca actividad humana, este ecosistema ha proporcionado una

importante función socio-económica a la comunidad Andina como su principal fuente de

agua. Con el fin de asegurar la cantidad y la calidad de agua suficiente para abastecer al

Distrito Metropolitano de Quito (DMQ), la Empresa Pública Metropolitana de Agua

Potable y Saneamiento (EPMAPS) y el Fondo para la Protección del Agua (FONAG)

adquirieron aproximadamente 25000 hectáreas de páramo para la conservación y la

recuperación de los servicios ecosistémicos y en particular sus servicios hidrológicos.

Dentro de estas zonas de interés, los predios propios del FONAG y la EPMAPS son las

Áreas de Conservación Antisana, Alto Pita y Ponce-Paluguillo, esta última ubicada al

nororiente del DMQ en la parroquia de Pifo, al borde occidental de la estructura riolítica

Chacana, donde se han llevado a cabo estudios vulcanológicos, geotérmicos, geofísicos,

sísmicos, entre otros, y cuyos elementos encontrados se ajustan a los elementos teóricos

de una caldera. En este sentido los modelos geológicos proponen que los rasgos

estructurales de mayor importancia consisten en elementos tectónicos y neotectónicos

que controlan la forma de los Andes y los valles interandinos. Los principales sistemas

tectónicos son: falla Pallatanga, sutura de Peltetec y falla Frente Baños (Aspden &

Litherland 1992). La cordillera Real representa el segmento oriental de los Andes

ecuatorianos, está formada por rocas metamórficas del Paleozoico – Mesozoico y se

encuentra cubierta por depósitos volcánicos; el callejón interandino se ubica entre las

cordilleras Occidental y Real, contiene una potente secuencia de depósitos volcano-

sedimentarios Plio-Pleistocénicos provenientes de las dos cordilleras y cubren casi por

completo el basamento (Winkler et al. 2005). Pozo (1982) describe una secuencia de

tobas, andesitas, dacitas y materiales piroclásticos pertenecientes a un volcanismo entre

el Plio-Pleistoceno y el Holoceno, localizado al SE de Pifo. La parte más joven está

2

representada por flujos de lava andesítica y dacítica, encausados en valles ondulados, son

post-fallamiento, post-cangahua y glaciación. La D.G.G.M. (1986) en el mapa Geológico

de Pintag escala 1:50000 separan a las rocas de la zona en volcánicos Pliocénicos (Fm.

Pisayambo) y volcánicos Pleistocénicos (Volcánicos Antisana). Carrasco (1987) señala

que la margen occidental de Chacana está constituida por terrenos volcánicos del

Terciario superior y del Cuaternario, que se asientan presumiblemente sobre rocas

metamórficas de la cordillera Real. La secuencia lito-estratigráfica de la zona consiste de

tres series ácidas y tres series básicas alternadas. Los productos volcánicos muestran un

amplio rango de diferenciación desde andesitas basálticas hasta riolitas, no aflora el

metamórfico. El volcanismo joven está asociado con estructuras tectónicas de orientación

NNW-SSE en el borde occidental de la cordillera Real. Hall & Beate (1991) proponen la

caldera Chacana, la cual fue incluida en el mapa geológico del Ecuador 1:100000 (Misión

Británica-CODIGEM, 1993), e indica que los últimos eventos volcánicos de la caldera

corresponden a la emisión de dos flujos de lava históricos de composición andesítica,

bastante parecidos entre sí y que son los flujos Pinantura y Papallacta depositados en 1728

y 1773 respectivamente. Hall & Mothes (2001) señalan que el edificio fue construido con

los productos de al menos tres ciclos magmáticos, cada uno caracterizado por andesitas,

seguido por dacitas y luego riolitas; su edad se estima entre 1 y 1.7 Ma. La caldera se

formó por la gran emisión de magma riolítico, creando la estructura denominada

“Tablones” de edad entre 0.75 a 0.98 Ma. Después de un largo período de reposo se tiene

actividad en el cerro Potrerillos, en los flancos suroccidentales del edificio, en el centro

Yarangala se exponen numerosos flujos lávicos de dacita que salieron de fisuras

distribuidas dentro de la caldera. Flujos de lava del siglo XVIII y fuentes termales con

temperaturas de hasta 65 °C sugieren que el centro Chacana aún está activo. Hall &

Mothes (2008) proponen que la caldera Chacana es de edad Pleistocénica, asentada sobre

un basamento metamórfico y está constituida por cuatro grupos litológicos; el primero es

un cinturón de diques y brechas que constituyen el borde estructural en su margen

oriental; el segundo grupo corresponde a una secuencia de más de 1250 metros de espesor

que forma el flanco exterior de la caldera; el tercer grupo corresponde a tres tipos de roca

del relleno de la caldera: a) tobas y brechas alteradas; b) lavas andesíticas porfiríticas

negras; c) sedimentos de origen fluvial, que actualmente representan el área de

resurgencia del piso caldérico; el cuarto grupo está representado por emisiones de flujos

de lava de composición andesítica ácida a dacítica. Beate (2009) señala que fallas

regionales activas de rumbos NE a NNE cruzan la estructura caldérica, favoreciendo el

3

potencial de permeabilidad que permite la recarga hídrica natural y la circulación de

fluidos hidrotermales profundos actuales. Varios diques anulares dacíticos se encuentran

en la zona de Papallacta y en el valle Carihuaycu; éstos representarían las estructuras y

fallas que limitan el hundimiento de la caldera, es decir el borde estructural.

1.2 Justificación

La hidrología del páramo tiene características extraordinarias debido a sus condiciones

climáticas especiales, así como a su topografía formada por la acción de glaciares y a los

suelos volcánicos porosos (W. Buytaert). En respuesta a la necesidad del FONAG Y

EPMAPS al desarrollo de acciones eficientes de restauración, conservación y protección

de los ecosistemas andinos, se plantea estudiar, analizar y generar información

hidrogeológica, a nivel de subcuenca, con el fin de contar con nuevas evidencias que

orienten y promuevan su aplicación en futuros estudios y conduzcan a un mayor

entendimiento de los sistemas de flujo de agua en el área de conservación hídrica Ponce

Paluguillo, de tal manera que se identificarán las zonas permeables en la cuenca,

calificadas cualitativamente en base a las características del subsuelo, se realizará el

balance hídrico y se levantará un inventario de puntos de agua con lo cual se pretende

establecer las zonas de recarga, tránsito y descarga, se llevará a cabo la caracterización

hidrogeoquímica de las aguas para determinar su interacción con las rocas de su entorno.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo General

Definir las propiedades hidrogeológicas de las unidades litológicas de la subcuenca del

río Carihuaycu para determinar la dinámica del agua subterránea y definir un modelo

hidrogeológico conceptual que permita su futuro aprovechamiento con una gestión

eficiente de conservación del ecosistema de páramo y del recurso hídrico.

1.3.2 Objetivos específicos

Realizar el mapeo litológico-estructural a escala 1:25000 y establecer las unidades

litopermeables presentes en el ACHPP.

Levantar información de los puntos de agua de la zona de estudio.

4

Interpretar los resultados de análisis físico-químicos de las muestras de agua del

recurso subterráneo, superficial y su interrelación.

Elaborar el modelo hidrogeológico conceptual preliminar de la zona,

estableciendo la potencial dinámica del agua subterránea.

1.4 Alcance

Esta investigación permitirá caracterizar hidrogeológicamente la subcuenca alta del río

Carihuaycu para lo cual se realizará el levantamiento de información de las principales

unidades con descripción composicional, estratigráfica y estructural de los afloramientos

representativos, estableciendo el mapa litológico que representará las características

permeables de las unidades encontradas. El inventario de los principales puntos de agua

permitirá definir las zonas de recarga, tránsito y descarga; la caracterización geoquímica

permitirá una segregación analítica de datos para el estudio respecto a los orígenes de los

constituyentes disueltos en aguas y sus modificaciones durante el tránsito, para lo cual se

empleará el software Diagrammes. Mediante un balance hídrico y en base a mapas

piezométricos con sus líneas de flujo y equipotenciales, se podrá evaluar las condiciones

de emplazamiento del recurso hídrico subsuperficial y subterráneo, finalmente, se

establecerá el modelo hidrogeológico conceptual preliminar, para definir a futuro

programas de conservación de las zonas de recarga, evitando contaminación y perdidas

de características de porosidad o permeabilidad en estas zonas.

1.5 Zona de Estudio

1.5.1 Ubicación

El área de estudio ocupa el borde oriental de la provincia de Pichincha y se encuentra en

la parroquia de Pifo, 30 km al suroriente de la ciudad de Quito, fisiográficamente se ubica

al margen occidental de la caldera riolítica Chacana en la cuenca alta del río

Guayllabamba. El Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo abarca una extensión

de 42600 m2 y está localizada entre las coordenadas UTM 9958000/802500,

9958000/812500, 9970000/812500 y 9970000/802500 (figura 1). La topografía

considerada en la presente investigación incluye parte de las cartas a escala 1:50000 de

Sangolquí, Oyacachi, Pintag y Papallacta.

5

Figura 1. Ubicación de la zona de estudio. Se muestra el borde topográfico de la caldera Chacana, los centros volcánicos y las poblaciones aledañas al Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo.

1.5.2 Vías de Acceso

El Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo se encuentra al sureste del DMQ en la

Parroquia de Pifo, sitio al cual se puede acceder en vehículo a través de la carretera

Interoceánica Quito-Baeza en un recorrido que toma una hora. Los accesos a los

diferentes sitios de muestreo incluyen caminos de primer y segundo orden, así como

senderos. La zona occidental del área de interés corresponde a la cordillera Yanaurco y

se puede acceder a la misma tomando un desvío por camino empedrado desde la vía Pifo-

Sangolquí. A la zona suroriental se puede llegar por la ruta Quito-Baeza y para acceder a

la laguna de Yuyos y Boyeros se toma un desvío en camino de segundo orden desde la

carretera Interoceánica y luego se sigue por senderos.

1.5.3 Flora y Fauna

El Páramo es un ecosistema de alta montaña que se reconoce como una provincia

biogeográfica del Dominio Amazónico, ubicándose discontinuamente en el Neotrópico

desde altitudes de aproximadamente 2500 a 4500 metros, hasta la línea de nieves

perpetuas (Sklenář, P. et al., 2005).

6

Figura 2. Vegetación típica en el Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo, a) árbol de polylepis, la corteza es similar a los pergaminos de papel, b) almohadillas y pajonales distribuidos en zonas de altitud superior a 3800 m.s.n.m.

La vegetación de páramo ha desarrollado adaptaciones para sobrevivir en un ecosistema

con condiciones climáticas extremas; en la zona alta de estudio con una temperatura

media anual que varía desde 4 hasta los 8 °C la mayoría de especies vegetales son

almohadillas rastreras (figura 2), con hojas coriáceas o duras, pilosas, viven muy juntas y

pegadas al piso; en altitudes menores se desarrollan especies arbustivas (polylepis incana)

caracterizadas por poseer un tronco retorcido, con follaje todo el tiempo y con pequeñas

hojas densas y ramas muertas. En los páramos se desarrollan especies con formas de vida

singulares y diversas, además de un alto endemismo; las más representativas son el oso

de anteojos, la rana marsupial de San Lucas, el lobo de páramo y el cóndor.

1.5.4 Morfología

El complejo volcánico Plio-Cuaternario Chacana presenta una forma irregular alargada

de 45 km de extensión norte - sur por 18 - 24 km de oeste a este. Las características

morfológicas iniciales de formación de la caldera son casi irreconocibles en el terreno, la

mayor parte se presenta como un gran conjunto de lomas, ríos, montes, valles, lagunas y

pantanos, la mayoría a una altura entre 3300 y 4200 m.s.n.m. (figura 3), en la parte norte

de la misma el borde topográfico (cotas 4000 – 4300 m.s.n.m.) es todavía reconocible

(Beate, 2010).

7

Figura 3. Relieve típico del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. a) Foto del Valle ondulado de la quebrada Pucahuaycu, tomada desde el margen derecho de la quebrada Encañada, b) valle glaciar de la quebrada Carihuaycu, Cordillera Yanaurco al margen izquierdo y Loma Huamanichupa al costado derecho.

El área de estudio se encuentra en el margen occidental de la Caldera Chacana, presenta

un relieve típicamente montañoso y colinado con grandes zonas de valle y alturas

comprendidas entre 3600 y 4280 m.s.n.m. que corresponden a las altitudes del valle del

río Carihuaycu y cerro Yanaurco respectivamente, con pendientes que van desde suaves

hasta extremadamente fuertes (mapa #1). Los glaciares han modificado drásticamente el

paisaje, se observan restos de circos glaciares con cuchillas agudas en la cabecera de los

valles, que inicialmente fueron domos volcánicos con cumbres redondeadas. Hay

morrenas rellenando valles excavados en antiguos flujos de lava y depósitos lacustres en

las antiguas cubetas glaciares o circos (CELEC, 2012).

8

Mapa # 1. Modelo digital de pendientes del APHPP. Se muestran zonas con paredes escarpadas y rasgos de antiguos circos glaciares. DEM, resolución 4 m de MAGAP. Clasificación de pendientes establecida por Van Zuidam (1986).

1.5.5 Hidrografía

El sistema hídrico del DMQ está conformado por ríos de montaña, todos ellos afluentes

al río Guayllabamba, que nacen en las estribaciones de los volcanes Ilinizas, Atacazo,

Rucu y Guagua Pichincha, así como de las laderas occidentales y orientales de las

cordilleras Occidental y Oriental respectivamente (Plan de Desarrollo del DMQ 2012 –

2022). El área de estudio cuenta con una red fluvial cuyas aguas drenan al río Carihuaycu

en el borde occidental de la cordillera Real, este río parte desde zonas de alta montaña, y

fluye de este a oeste para desaguar en el río Chiche al noreste del cerro Ilaló hasta terminar

su curso uniéndose al río San Pedro, afluente del río Guayllabamba que atraviesa la

cordillera Occidental y finalmente desemboca en el océano Pacífico. Los cauces

9

secundarios de la zona de investigación tienen una dirección aproximada E-W y forman

parte de un sistema paralelo de drenajes (mapa #2).

Mapa # 2. Modelo digital de elevaciones y delimitación de las microcuencas del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. DEM, resolución 4 m de MAGAP.

2 MARCO GEOLÓGICO

2.1 Marco Geodinámico

La época determinada para la fragmentación de la placa Farallón en las placas Cocos y

Nazca corresponde al Oligoceno (25 Ma). Spikings et al., (2001) sugiere una edad para

la colisión de la cordillera de Carnegie con la fosa sudamericana de 15 Ma. La cordillera

10

asísmica de Carnegie, importante en la geodinámica del país, se encuentra sobre la Placa

de Nazca entre 0°-2°S, extendiéndose en una dirección E-W, desde el Hot Spot Galápagos

hasta chocar con la placa sudamericana (figura 4).

Figura 4. Contexto Geodinámico del Ecuador. La gráfica indica las fallas principales, el movimiento de las placas, así como del bloque Norandino. Abreviaturas: SAF, Falla Subandina; R, Falla Romeral; PIF, Falla Pallatanga; Pf, Falla Pujilí; PeF, Falla Peltetec; Paf, Falla Palanda; Pb, Cuenca Progreso; NF, Falla Nangaritza; MB, Cuenca de Manabí, LS, Falla La Sofía; GG, Golfo de Guayaquil; CT, Zona de Cizalla Chimbo – Toachi; CP, Falla Cauca. (Spikings et al., 2001).

El margen ecuatoriano al ubicarse en la parte noroeste de Sudamérica representa un límite

convergente entre dos placas tectónicas que interactúan de tal forma que la placa de Nazca

se subduce hacia el este por debajo de la placa Sudamericana provocando deformación,

levantamiento y volcanismo en el margen continental (Gutscher et al., 1999). La

convergencia entre dichas placas ha dado lugar a la formación del bloque Nor-Andino y

a su desplazamiento en dirección N30ºE – N40ºE con una velocidad entre 5-6 cm al año

(Trenkamp, et al., 2002), en el Ecuador este bloque está limitado por un sistema de fallas

principalmente dextrales, denominado Sistema Mayor Dextral, que conecta los

segmentos de fallas activas de Chingual – Cosanga, Pallatanga – Puná desde la cordillera

Real hasta el Golfo de Guayaquil.

11

2.2 Geología Regional

La cordillera andina ecuatoriana ubicada al sur de los andes septentrionales, representa

una morfo estructura de 650 km de longitud originada por la interacción de la placa de

Nazca que subduce por debajo de la placa Sudamericana dando lugar al sistema orogénico

del Ecuador; dicho sistema está conformado por dos cadenas montañosas conocidas como

cordillera Occidental y cordillera Real, las cuales presentan una dirección aproximada N-

S y limitan las regiones fisiográficas del territorio continental que son: Región Costera,

Cordillera Occidental, Callejón Interandino, Cordillera Real y Región Oriental, cada una

de estas con distintos rasgos morfológicos y diferentes características geológicas (figura

5).

Figura 5. Geología simplificada del Ecuador. Indica los terrenos tectono-estratigráficos de la Cordillera Real y Cordillera Occidental, así como la ubicación de la zona Subandina, región costera y depresión Interandina. Fallas: Falla Pallatanga-Pijilí-Calacalí (PPCF), Falla Llanganates (LF), Falla Baños (FB), Zona de Cizalla Chimbo-Toachi (CTSZ), Falla Peltetec (PF). Cuencas: Cuenca de Quito (QB), Cuenca del Chota (CB), Cuenca de Latacunga (LB) (Spikings y Crowhurst, 2004).

La región costera está compuesta por un basamento de corteza oceánica de edad

Cretácico, conocido como terreno Piñón, cuya afinidad geoquímica corresponde a la de

12

un plateau basáltico que se encuentra cubierto por una serie de arcos volcánicos

intraoceánicos, como la formación Cayo (Reynaud et al., 1999).

La cordillera Occidental está conformada por rocas volcánicas e intrusivas, máficas a

intermedias; yuxtapuestas a depósitos turbidíticos del Cretácico Tardío al Oligoceno

(Vallejo, et al., 2009), está compuesta por dos terrenos: el más antiguo (Pallatanga) el

cual consiste de rocas de plateau oceánico del Cretácico temprano a tardío; y el más joven

(Macuchi) del Eoceno temprano que consiste de secuencias volcano-sedimentarias de

arco de islas derivadas de fuentes basálticas a andesíticas (Hughes y Pilatasig, 2002).

El Callejón Interandino se ubica entre la cordillera Occidental y la cordillera Real y está

limitado estructuralmente por la falla Calacalí-Pujilí-Pallatanga y la falla Peltetec, posee

una potente secuencia de depósitos volcánicos plio-pleistocénicos que cubren casi por

completo al basamento (Winkler, et al., 2005).

La cordillera Real está formada por rocas metamórficas del Paleozoico-Mesozoico,

separadas del Valle Interandino por la falla Peltetec, consiste de rocas continentales y

oceánicas que han sufrido procesos de metamorfismo. Se reconocen cinco divisiones

litotectónicas ubicadas en franjas alargadas incluyendo arcos de islas, el margen pasivo y

cuencas: Guamote, Alao, Loja, Salado y Zamora separadas por sistemas de fallas (Aspden

y Litherland, 1992).

La región oriental o Cuenca Oriente se puede diferenciar por dos unidades morfo-

tectónicas: la zona Subandina, muy deformada y levantada a lo largo del frente orogénico,

constituida por una potente serie de rocas sedimentarias marino – continentales y la

cuenca de ante país caracterizada por su relleno sedimentario y por sus deformaciones

que le otorgan la cualidad de excelente trampa petrolera.

2.2.1 Geología de la Cordillera Real

2.2.1.1 Terrenos Metamórficos de la Cordillera Real

El cinturón metamórfico Paleozoico – Mesozoico de la Cordillera Real orientado en

dirección NNE-SSW se dispone de oeste a este de la siguiente manera:

Terreno Guamote: representa una secuencia marina de margen pasivo que se encuentra

limitada al oeste por la falla Ingapirca y al este por la falla Peltetec, constituye la parte

occidental de la cordillera Real; está conformada por cuarcitas, pizarras y ortocuarcitas

13

intercaladas con filitas, presenta cuarzo azul detrítico, probablemente de la erosión de

granitos tipo S (Litherland et al., 1994).

Terreno Alao: representa un relicto de arco de islas de edad jurásico limitado por la falla

Frente Baños al este y por la falla Peltetec al oeste. Está conformado por filitas, chert,

cuarcitas, andesitas y tobas agrupadas en la unidad Maguazo que representa la cuenca de

antearco y prisma de acreción, así como por la secuencia de rocas verdes de la unidad

Alao Paute, la cual incluye meta andesitas masivas, esquistos verdes, esquistos grafitosos

y esquistos pelíticos; la unidad El Pan de protolito pelítico representa la cuenca de trasarco

(Litherland et al., 1994).

Terreno Loja: aparece en forma de una franja metamórfica alargada que se extiende a lo

largo de toda la cordillera Real, se encuentra conformado por las unidades Chiguinda,

Agoyán, Monte Olivo, Sabanilla, Isimanchi y granitoides Tres Lagunas; litológicamente

consiste de migmatitas, granitos, monzogranitos, granodioritas, pizarras, filitas, cuarcitas,

escasos metagreywackes, contiene esquistos pelíticos, gneises, esquistos verdes,

anfibolitas y mármoles. Sus límites son la falla Frente Baños hacia el oeste y la falla

Llanganates al este (Litherland et al., 1994).

Terreno Salado: de ambiente marino y edad jurásico, constituye el relicto de una cuenca

marginal desarrollada sobre corteza continental, se encuentra definido entre las fallas

Llanganates al oeste y Cosanga Méndez al este, está conformado por una secuencia

carbonatada que incluye filitas negras, calizas y mármoles de la unidad Cerro Hermoso,

está constituido también por un cinturón de rocas verdes andesíticas y metasedimentos,

además de esquistos pelíticos y grafíticos de la unidad Upano (Litherland et al., 1994).

2.2.1.2 Volcanismo Terciario

En la Cordillera Real la actividad volcanica relacionada con el regimen de subduccion

actual data desde el inicio del Mio-Plioceno. En el Plio-Cuaternario se desarrollaron

estructuras volcánicas de composición andesítica-dacítica. Los depósitos volcánicos

característicos de este período son de la Formacion Pisayambo (Barberi et al., 1988) que

se encuentran sobreyaciendo al basamento metamórfico de la cordillera Real, consiste de

una potente secuencia volcánica de edad Miocénica-Pliocénica con predominancia de

piroclastos, aglomerados, brechas gruesas y flujos de lava de composición andesítica

basáltica que cubre parte de la cordillera en la zona central del Ecuador, el espesor total

de la formación no se ha definido, aflora desde los 3800 m.s.n.m. hasta más de los 4200

14

m.s.n.m. Barberi et al, (1988) sugieren que la parte basal de la formación Pisayambo tiene

6 Ma, coincidiendo con una edad post plegamiento al fin del Mioceno (Hall y Beate,

1991).

2.2.1.3 Volcanismo Cuaternario

El volcanismo en el Ecuador se distribuyen en tres franjas lineales de dirección Norte-

Sur. Los volcanes que definen la franja de la cordillera Real son: Sangay, Altar, Cotopaxi,

Quilindaña (Chalupas), Antisana, Sincholagua, Cayambe, Pambamarca, Reventador y

cerro El Soche. Los productos de las erupciones más jovenes son principalmente

andesitas, aunque también se han encontrado dacitas y riolitas en los volcanes Cayambe,

Cotopaxi y calderas Chalupas y Chacana (Hall y Beate, 1991).

La caldera Chacana corresponde a una estructura riolítica representada por un edificio

volcánico muy erosionado de 45 km de largo en el que sobresalen varios centros de

emisión y domos, se extiende desde el cerro Pambamarca, hasta el volcán Antisana, tiene

como límite oriental las estribaciones de Papallacta y su límite occidental pasa por las

poblaciones de El Quinche, Pifo y Pintag (Hall y Beate, 1991). Esta caldera presenta

actividad desde el Pleistoceno al presente con flujos piroclásticos y secuencias volcánicas

que se han depositado en el callejón interandino entre Pintag y El Quinche; grandes

erupciones pumíticas han ocurrido en 180 y 160 ka (Pifo A y Pifo B) mostrándose

intercaladas en la Cangahua superior, evidencia de actividad reciente son los flujos

lávicos de Papallacta y Pinantura del siglo XVII (Hall y Mothes, 2008).

La formación Cangahua se extiende por las cordilleras Occidental y Real, así como a lo

largo del callejón Interandino, está constituida por ceniza, lapilli y productos volcánicos

alterados. Se presenta como material fino endurecido de color caqui – amarillento,

alterado por procesos comunes de meteorización, está compuesta principalmente de

vidrio volcánico alterado acompañado de minerales como: plagioclasa, hornblenda,

piroxeno, magnetita, feldespato – k, augita, biotita y cuarzo (Clapperton y Vera, 1986).

Su espesor promedio es de 60 m o más. Hall y Beate (1991) proponen como fuente

principal de la Cangahua las calderas de los volcanes Chacana, Chalupas, otros centros

de emisión ubicados al este y en menor grado de importancia los volcanes Pichincha,

Mojanda, Quilotoa, Atacazo, Iliniza, Carihuayrazo y otros.

15

2.2.1.4 Geología estructural

Los principales rasgos estructurales en el Ecuador se deben a un proceso regional

compresivo W-E que ha generado elementos tectónicos y neotectónicos que controlan la

forma de los Andes y los valles interandinos (figura 6).

Figura 6. Representación tectónica del Ecuador. Muestra el sistema de fallas Puná-Pallatanga-Cosanga Chingual con dirección preferencial NNE - SSW (Alvarado et al., 2014).

2.2.1.4.1 Falla Peltetec

Representa el lineamiento neotectónico occidental de la cordillera Real que es

interpretado como una sutura que separa los terrenos Guamote y Alao, está marcada por

la ofiolita de Peltetec que consiste en elementos de edad Jurásica, además es considerada

una de las estructuras fundamentales del basamento metamórfico por ser una sutura de

colisión. Hacia el norte la extensión de esta estructura es incierta, en imágenes aéreas se

observa un débil lineamiento hasta Ambuquí, que es una zona donde se exponen rocas

verdes atribuidas a las ofiolitas de Peltetec, por otro lado, hacia el austro se muestra

16

siguiendo la línea que deja la falla de Girón, antes de prolongarse al sur para formar la

falla Las Aradas, a lo largo de formaciones Cenozoicas (Litherland et al., 1994).

2.2.1.4.2 Falla Baños

Representa el límite tectónico entre los terrenos Alao al oeste y Loja al este. Se expone

en el campo como una zona de cizalla con tendencia NNE-SSW. Es difícil de rastrear

bajo la cobertura Cenozoica debido a la ausencia de movimientos neotectónicos.

Secciones que cruzan la falla Baños hacia el sur indican patrones tectónicos similares y

comúnmente subverticales. En el granito Tres Lagunas (caracterizado por la presencia de

cuarzo azul y micas) se diferencian zonas muy cizalladas (Pratt et al., 2005).

2.2.1.4.3 Falla Llanganates

Forma el límite entre los terrenos Loja y Salado, en la zona de falla se encuentran

esquistos verdes grafitosos con cianita, metavolcánicos, y esquisto de clorita, albita,

moscovita.

2.2.1.4.4 Sistema de fallas Chingual-Pallatanga-Puná

Conforma la parte sur de un gran sistema dextral que se extiende hasta Colombia. La falla

Chingual se bifurca hacia el sur a los segmentos falla Pallatanga y falla Ilinizas, formando

una asociación compleja de fallas transcurrentes, y de fallas inversas u oblicuas que

atraviesan la cordillera Real y por tanto también a la caldera Chacana (Soulas et al., 1991).

2.3 Lito-estratigrafía local

Esta sección es descrita en base a observaciones de campo para lo cual se consideró la

disposición espacial de las unidades litológicas, mismas que son presentadas de forma

resumida a continuación desde la más antigua a la más reciente, aplicando la ley de la

superposición a los estratos, regla que se aplica a rocas sedimentarias y a otros materiales

depositados en la superficie como las coladas de lava y los estratos de cenizas de las

erupciones volcánicas. En el mapa #3 se observan los trayectos planificados para el

levantamiento de información en campo y los sitios representativos donde se realizaron

17

descripciones litológicas y estructurales para lo cual fue necesario contar con

herramientas geológicas (martillo, brújula, lupa, gps, libreta de campo, además de

material de apoyo como la base topográfica, recipientes, fundas, etc.). Se definió una

escala de trabajo 1:25000 y se llevó a cabo la descripción de afloramientos en cinco

travesías dentro del ACHPP, la información fue contrastada con trabajos realizados

anteriormente cerca de la zona de estudio, la misma fue procesada y plasmada en el mapa

de unidades litológicas del ACHPP (mapa #4) y mapa de litopermeabilidades (mapa #8).

Mapa # 3. Travesías recorridas en el trabajo de campo. Se muestran los puntos de control para la descripción litológica del ACHPP.

18

Mapa # 4. Esquema geológico resumido del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. Se muestran las diferentes unidades que se encuentran en el ACHPP dentro y fuera de la Caldera Chacana. Modificado de Carrasco (1987), López de Alda (1985), Pozo (1982), Pérez (1986) y Villares (2010), ver mapa completo en anexo físico.

19

2.3.1 Serie Tablones

El flanco exterior de la caldera está conformado por distintas secuencias volcánicas del

Plioceno Tardío a Pleistoceno (2.7 – 0.8 Ma) y su morfología se caracteriza por presentar

buzamientos suaves hacia el occidente y valles profundos suavemente ondulados

formados a causa de la acción glaciar. La Serie Tablones corresponde a una secuencia

volcánica que inició su actividad en el Plioceno hace 2.7 Ma y terminó hace 0.8 Ma con

la emisión de magmas riolíticos, colapso y posterior formación de la caldera. Este grupo

de unidades litológicas forma el flanco exterior de la caldera y se extiende principalmente

al oeste y noroccidente de la misma, mientras que hacia el este se la observa parcialmente

como remanentes erosionados, y al sur está cubierta por volcánicos más recientes. Ocupa

gran parte de la zona de estudio y contiene secuencias de andesitas, dacitas y riolitas.

2.3.1.1 Andesita Anfibólica Encañada (Unidad 2)

Distribución y localidad

Esta unidad se ubica en el flanco derecho de la quebrada Encañada en el sector de

Quillino. Se extiende cerca de 3 km hasta otro sitio conocido como La Boca a una altura

entre 3800 y 3900 m.s.n.m. Su contacto inferior no es visible debido al recubrimiento de

su base por depósitos morrénicos, se encuentra sobreyacida por rocas de las unidades

Ignimbrita y Vitrófiro Carihuaycu (Unidad 4) y Riolita Encañada (Unidad 3).

Litología

Las rocas de esta unidad se caracterizan por presentar una coloración gris oscura, su

textura es porfirítica con contenidos de cristales de plagioclasa, anfíbol, piroxeno, cuarzo

y biotita. La matriz está conformada por piroxeno, plagioclasa, anfíbol y clorita. Se

encuentra ligeramente afectada por alteración propilítica. La frecuencia de las

discontinuidades va de moderadamente espaciada a muy espaciada, con intervalos de 0.6

a 2 m.

2.3.1.2 Riolita Encañada (Unidad 3)


20

Esta unidad está conformada por una serie de flujos cuyo centro de emisión no se ha

definido en el área (Carrasco, 1987). Se ubica en la parte centro sur del área de estudio

tanto al margen izquierdo como derecho de la quebrada Encañada, en esta zona sobreyace

a la andesita anfibólica Encañada (Unidad 2) y hacia el norte está cubierta por depósitos

glaciares (Unidad 30). En el sector conocido como La Boca se encuentra en contacto con

la unidad subyacente Ignimbrita y Vitrófiro Carihuaycu (Unidad 4). La potencia inferida

para estas rocas es de 160 m.

Litología

Esta unidad está conformada por rocas masivas de coloración blanquecina, aspecto

vesicular y textura porfirítica en una matriz vítrea, la meteorización de la superficie es

moderada. Su contenido mineral incluye anfíbol, cuarzo y plagioclasa; presenta 55% de

matriz conformada por vidrio volcánico; discontinuidades con una frecuencia

moderadamente espaciada a muy espaciada y se le categoriza como una unidad con baja

permeabilidad.

2.3.1.3 Ignimbrita y Vitrófiro Carihuaycu (Unidad 4)


Esta unidad ha sido reconocida en la zona occidental de la Caldera Chacana a manera de

potentes paquetes volcánicos. Se presenta tanto al norte como al sur de la cordillera

Yanaurco en los flancos de los valles glaciares. Afloramientos de ignimbrita se exponen

al costado izquierdo del río Carihuaycu y al costado derecho de la quebrada Encañada, en

el sector La Boca, Carrasco (1987) reconoció el contacto con la unidad subyacente Riolita

Encañada. En la ladera oriental de la loma Machipungo se encuentra sobreyacida por

rocas de la secuencia volcánica Limpichic (Unidad 8), así como por lavas de la secuencia

volcánica Avaschaco (Unidad 7). El espesor estimado para esta unidad de 190 m.

Litología

Esta unidad está conformada por depósitos piroclásticos medianamente seleccionados de

color beige con cantidades variables de ceniza, lapilli y por fragmentos líticos porfiríticos

21

de coloración negra y grisácea con contenido de plagioclasa, piroxeno y anfíbol. Al pie

de la cordillera Yanaurco en el valle Carihuaycu se expone con una potencia de 1.1 m a

una cota de 3554 m.s.n.m., y se encuentra cubierta por una capa de suelo. En la quebrada

Encañada se identificaron rodados de vitrófiros y obsidiana. Esta unidad presenta

porosidad primaria y permeabilidad media.

Figura 7. Fotografía y sección estratigráfica de afloramiento al costado izquierdo del valle Carihuaycu. Depósito piroclástico, sobreyacido por capa de suelo.

2.3.1.4 Andesita Piroxénica Carihuaycu (Unidad 5)


Esta unidad está presente en la zona centro occidental del área de estudio al margen

izquierdo de la quebrada Carihuaycu. El espesor estimado para este paquete volcánico es

22

de 240 m, al norte de la loma Carirumi se encuentra sobreyaciendo a la andesita

piroxénica Yanaurco (Unidad 9).

Litología

Representa un flujo de lava porfirítico con cristales de plagioclasa y piroxeno en una

matriz grisácea, los minerales de hierro se encuentran oxidados. Las lavas de esta unidad

presentan diaclasamiento de flujo a escala centimétrica; discontinuidades de forma

cercana a moderadamente espaciada (0.2 – 0.6 m) y coeficientes teóricos de

permeabilidad de 10-2 – 10-5 (m s-1) sin embargo al ser información que no se ha

corroborado en profundidad mediante sondeos solo se asume dichas características

permeables en superficie y no para toda la unidad.

Figura 8. Fotografía al margen izquierdo del valle Carihuaycu, se muestra el afloramiento de un flujo andesítico piroxénico altamente meteorizado, cubierto por material coluvial y suelo.

2.3.1.5 Secuencia Volcánica Avaschaco (Unidad 7)


23

Esta unidad está presente en la zona suroccidental del área de estudio, en algunos sitios

se encuentra intercalada con auto brechas distinguiéndose dos flujos de lava con un

espesor estimado de 120 m. Fuera del ACHPP sobreyace a la andesita piroxénica

Pucahuaycu (Unidad 6) y subyace a las rocas de la secuencia volcánica Limpichic

(Unidad 8). En la confluencia de las quebradas Encañada y Pucahuaycu se expone como

flujos de lava con planos de debilidad subhorizontales buzando hacia el oeste (312/18).

Litología

En la quebrada Encañada se expone como flujo de lava diaclasada, presenta una

coloración entre gris oscuro y negro y su textura es porfirítica, contiene cristales visibles

de plagioclasa y piroxeno, presenta fracturamiento a escala métrica. Hacia el este, fuera

de la zona de estudio, afloramientos son reportados como una secuencia conformada por

aglomerados volcánicos y brechas intercaladas con lavas. En la confluencia de las

quebradas Encañada y Pucahuaycu su frecuencia de discontinuidades es de forma

moderadamente espaciada a muy espaciada lo cual es evidente únicamente en superficie

otorgándole un carácter permeable bajo.

Figura 9. Afloramiento de rocas negras andesíticas en la confluencia de los ríos Encañada y Pucahuaycu, a) Depósito aluvial cubriendo lavas andesiticas. (UTM: 9963558, 804513). Rocas volcánicas con alta presencia de planos de debilidad centimétricos que buzan hacia el occidente.

24

2.3.1.6 Secuencia volcánica Limpichic (Unidad 8)


Esta unidad está distribuida en el sector suroccidental del área de estudio, la secuencia

consiste de una serie de flujos lávicos intercalados con aglomerados volcánicos. En la

loma Machipungo los afloramientos rocosos sobreyacen a rocas de la secuencia volcánica

Avaschaco (Unidad 7) y son escasos debido a la alta cobertura vegetal. Al margen derecho

de la quebrada Encañada su base se encuentra cubierta por depósitos glaciares. Se estima

un espesor mayor a 120 m.

Litología

Las rocas de esta unidad tienen una coloración grisácea, su textura es porfirítica con

contenido de cuarzo, plagioclasa en una matriz vítrea. La roca presenta intenso

diaclasamiento, Carrasco ha reportado xenolitos de andesita piroxénica. Presenta

discontinuidades moderadamente espaciadas a muy espaciadas y un carácter permeable

bajo por fisuración.

2.3.1.7 Andesita Piroxénica Yanaurco (Unidad 9)


Esta unidad se encuentra distribuida ampliamente en la parte central del área de estudio

y corresponde a una serie de flujos de lava, cuyo centro de emisión se ha identificado por

Carrasco (1987) en la cordillera Yanaurco donde se describe los remanentes de un antiguo

cuello volcánico conformado por lavas. Sobreyace a la andesita piroxénica Carihuaycu

(Unidad 5) y a la secuencia volcánica Limpichic (Unidad 8), su espesor estimado alcanza

170 m y se encuentra subyaciendo a los volcánicos Puntoguiño (Unidad 12) y andesita

anfibólica Carirumi (Unidad 11).

Litología

Las rocas de esta unidad presentan un aspecto masivo con textura porfirítica, su

coloración es oscura y presenta alteración de los cristales de plagioclasa. Su matriz está

25

compuesta por piroxeno, plagioclasa y magnetita. Tiene grado medio de fracturamiento

y las superficies se encuentran altamente meteorizadas. Presenta a simple vista un arreglo

preferencial de minerales de plagioclasa, Carrasco (1987) clasifica a esta unidad como

una andesita de dos piroxenos con olivino. Las discontinuidades se presentan

superficialmente en forma moderadamente espaciada a muy espaciada (0.6 – 2.0 m), lo

cual indica un coeficiente teórico de permeabilidad entre 10-5 – 10-8, sin embargo, no se

puede asumir iguales características en profundidad, razón por la cual se le considera una

unidad de baja permeabilidad.

Figura 10. a) y b) fotografías y sección estratigráfica tipo en lo alto del cerro Yanaurco (UTM: 9963609/807332), c) muestra de mano de rocas con superficies altamente meteorizadas y alteración de minerales.

2.3.1.8 Andesita Anfibólica Carirumi (Unidad 11)


26

Esta unidad se encuentra presente en la cordillera Yanaurco en la loma Carirumi y se

extiende por el margen izquierdo de la quebrada Carihuaycu, sobreyace a la andesita

piroxénica Yanaurco (Unidad 9) y subyace a las rocas volcánicas de la Unidad 12. Se

estima un espesor aproximado de 110 m. El centro de emisión se ubica en la loma

Carirumi.

Litología

Las rocas de esta unidad presentan una coloración grisácea, su textura es porfirítica,

presenta diaclasamiento de flujo a escala centimétrica y se encuentra medianamente

fracturada, presenta superficies con alto grado de meteorización. Contiene

discontinuidades de forma cercana a moderadamente espaciada con intervalos de 0.2 a

0.6 m con presencia de afloramientos de agua lo cual le confiere un carácter permeable

medio, sin embargo, esta asunción debe ser corroborada con estudios más detallados.

2.3.1.9 Volcánicos Puntoguiño (Unidad 12)


Se expone ampliamente por la zona occidental del área de estudio, tanto en la cordillera

Yanaurco como en el margen izquierdo del valle glaciar de la quebrada Pucahuaycu,

sobreyace a rocas de las unidades Andesita Piroxénica Yanaurco y Andesita Anfibólica

Carirumi, aflora a cotas muy variadas a manera de un extenso manto, su potencia estimada

es de 200 m en el flanco suroeste de la quebrada Carihuaycu.

Litología

Esta unidad está conformada por flujos de lava vitrófiras de tonalidad grisácea, de textura

porfirítica con alto contenido de esferulitas rosadas de aspecto botroidal y fragmentos

milimétricos de vidrio volcánico en una matriz finogranular vítrea. Las esferulitas están

compuestas principalmente por oligoclasa según Pozo (1982). En varios sitios las rocas

de esta unidad se encuentran altamente meteorizadas lo cual permite su fácil disgregación.

Su porosidad primaria es baja y presenta discontinuidades cercanas a moderadamente

27

espaciadas en un rango de 0.2 a 0.6 m (figura 11), se asume como una unidad de baja

permeabilidad.

Figura 11. Afloramientos en la cordillera Yanaurco, su litología consiste de vitrófiros porfiríticos, en algunos sitios se encuentra fracturado, con relleno limoso.

2.3.2 Relleno Inicial Intracaldera

El material intracaldera está conformado por depósitos gravitacionales acumulados

durante la formación de la caldera y por productos volcánicos que rellenaron la depresión,

extensos flujos de lava se disponen a manera de manto, intercalados con tobas,

ignimbritas y brechas sobre los cuales yace una secuencia sedimentaria de ambiente

lacustre, compuesta por arenas, limos y microbrechas.

2.3.2.1 Lavas Andesíticas y Dacíticas Negras (Unidad 18)


Esta unidad se extiende ampliamente por la zona de estudio, desde el este de la quebrada

Ramos Sacha hasta Cerro Chico en el margen suroriental. Existen varios afloramientos

en cortes de la carretera Interoceánica en los que se presentan extensos flujos de lava

28

cubiertos por depósitos morrénicos, coluviales, cenizas jóvenes, suelos y vegetación. En

algunos sitios la roca presenta alto grado de fracturamiento con diaclasas orientadas en

diferentes direcciones (figura 12).

Figura 12. a) Afloramiento rocoso con moderado grado de meteorización, en las paredes a lo largo del valle del río Sucu 1 presenta estrías comunes de procesos de glaciación, se encuentra en contacto con depósitos morrénicos, b) lavas andesiticas negras altamente fracturadas, c) afloramiento de agua subterráneas en lavas fracturadas.

Litología

Las rocas de esta unidad presentan coloración negra a gris oscuro, sus superficies están

afectadas por meteorización, en algunos sitios se evidencian estrías glaciares en las

paredes rocosas, presenta un elevado diaclasamiento. Se nota alteración propilítica y

ligera silicificación afectando a estas rocas en varias zonas, así como la presencia de

vetillas centimétricas de calcita, la textura varía desde afanítica a fanerítica y está

29

constituida principalmente por piroxeno, plagioclasa y en menor medida cuarzo y anfíbol.

Los afloramientos sugieren variaciones en la frecuencia de discontinuidades, desde muy

cercanas a moderadamente espaciadas, por ende, se asume una porosidad secundaria con

permeabilidad media para esta unidad.

2.3.2.2 Sedimentos Lacustres (Unidad 19)


Esta unidad se encuentra en el sector La Virgen, al occidente de la cumbre divisoria de

aguas cerca de la cabecera del río Suco 1 a una cota de 4028 m.s.n.m. En este sitio se

presenta intercalada con lavas andesíticas negras de la unidad 18 (figura 13), presenta

estratificación 167/14.

Figura 13. Secuencia sedimentaria lacustre intercalada con lavas porfiríticas, a) afloramiento rocoso en corte de carretera (9963018/810911), b) la zona ha sido afectada por fallamiento y ascenso de fluidos hidrotermales alterando la composición y propiedades físicas de las lavas y sedimentos, c) fallamiento en lavas porfiríticas.

30

Litología

Esta unidad está conformada por intercalaciones de material volcánico depositado en un

ambiente lacustre, los sedimentos se encuentran estratificados en finas capas

subhorizontales afectadas por fallamiento, la roca es de coloración grisácea y presenta

alteración propilítica en los alrededores a la falla, tiene textura pelítica, buen sorteo y el

tamaño de sus granos varía desde limos finos hasta arenas gruesas. Esta unidad está

atribuida a procesos de sedimentación lacustres en el fondo de la caldera, posteriormente

levantados hasta la posición actual y se estima que alcanza un espesor mínimo de 100 m

(Villares 2010). Estos depósitos presentan porosidad primaria media, la misma que

decrece conforme se encuentran a menor distancia del plano de falla.

2.3.3 Actividad Volcánica Dacítica y Riolítica

Datada entre 240 y 211 Ka, incluye flujos de lava dacíticos y domos riolíticos (Unidad

20, Unidad 21 y Unidad 22).

2.3.3.1 Volcánicos Singunay (Unidad 22)


Corresponde a un cuerpo volcánico conformado por dos flujos de lava, está ubicado a 4

km al oeste de la comunidad El Tambo en los sectores de Singunay y Guamaní. Tiene

una forma alargada N-S, su eje tiene una longitud de 4 km, se interpreta un origen fisural

para estos flujos. Los limites inferiores se encuentran cubiertos por vegetación y depósitos

morrénicos, Villares (2010) indica que las lavas de esta unidad se encuentran sobre el

Domo Ventanillas (Unidad 20), sin embargo, los contactos con las rocas circundantes no

son visibles.

Litología

Las rocas de este cuerpo son caracterizadas como flujos de lava dacíticos y andesíticos

ácidos, presentan diaclasamiento con superficies subhorizontales, las rocas tienen una

coloración grisácea algo rojiza, su textura es porfirítica fluidal con contenido de cristales

31

de plagioclasa, biotita, piroxeno y anfíbol. La alta cristalinidad y el tamaño de los granos

que la componen indican un lento enfriamiento. Presenta discontinuidades

moderadamente espaciadas a espaciadas.

2.3.4 Nueva Actividad Volcánica

Nueva etapa volcánica desde 224 Ka con la generación de flujos de lava andesíticos y

dacíticos, incluye las unidades: Flujo Sucus, Andesita Paluguillo, Dacita Yuyos, Dacita

Pugyococha, Andesita Tabla Rumi, Vitrófiro Carirumi-Pishanga y Flujo Potrerillos.

2.3.4.1 Flujo Potrerillos (Unidad 23)


Se extiende ampliamente a lo largo de la zona centro oriental del área de estudio,

sobreyace a rocas de la unidad Lavas Dacíticas y Andesíticas Negras, forma una cuchilla

entre los valles de Yuyos y Carihuaycu, se halla en contacto lateral con la unidad Dacita

Yuyos. La sección más representativa corresponde a la loma Huamanichupa donde

alcanza un espesor visible aproximado de 110 m. El Cerro Potrerillos (fuera del área de

estudio) constituye un centro de emisión de varios flujos de lava que se extienden cerca

de 2 km hacia el norte y sur, se interpreta a estos flujos de origen fisural.

Figura 14. a) Flujo dacítico en zona escarpada en la loma Huamanichupa (UTM: 9965347/ 808970) presenta material coluvial en la base, b) Flujo de lava altamente diaclasado creando formas tabulares con buzamiento 342/60.

32

Litología

Dacitas de color gris claro afloran entre los valles Yuyos y Carihuaycu, a lo largo de la

antigua vía a Papallacta. En este sector el afloramiento contiene rocas masivas y

diaclasadas, su textura es afanítica y la matriz representa el 85% de la roca, está

conformada por plagioclasa, anfíbol y vidrio. El macizo presenta discontinuidades de

forma moderadamente espaciada a muy espaciada (intervalos de 0.6 – 2.0 m), su

porosidad secundaria es baja.

2.3.5 Actividad Glaciar y Volcanismo Reciente

Ocurre una etapa erosional fluvial y glaciar formando diferentes estructuras topográficas,

posteriormente sobreviene una nueva etapa de actividad volcánica con la deposición de

cenizas jóvenes, así como el segundo avance glaciar lo cual produjo inversiones

topográficas de valle inicial a divisoria, tal es el caso de los valles que bordean el flujo

Potrerillos. El tercer y cuarto avance glaciar fueron de menor escala y produjo la

deposición de pequeños depósitos morrénicos en zonas más altas.

2.3.5.1 Depósitos Glaciares (Unidad 30)


Los depósitos glaciares afloran en diferentes sectores de la caldera volcánica Chacana.

En la zona de estudio se ubican principalmente en las cabeceras de los ríos: Carihuaycu,

Encañada, Pucahuaycu, Alpachaca, Yuyos y Alpatola, que corresponden a zonas de

antiguos circos glaciares. Esta unidad cubre gran parte de los volcánicos de la zona y se

la puede encontrar a altitudes desde 3500 a 4200 m.s.n.m., generalmente bajo una capa

de cenizas y suelo con alto contenido de materia orgánica. Al este de la loma

Guamanichupa se expone un depósito de till en contacto erosional sobre brechas

polimícticas (Enríquez y Morales 2017). Estos depósitos sobreyacen a las rocas de la

Serie Tablones en el flanco exterior de la caldera. En la subcuenca alta del río Carihuaycu

se identifica un circo glaciar al este de la loma Huamanichupa, constituyendo un

incipiente valle colgado donde se han depositado materiales morrénicos terminales de

bajo relieve (figura 15).

33

Figura 15. Depósitos Morrénicos que se extienden sobre las laderas de los conos volcánicos y a lo largo de amplios valles ondulados, a) deposito glaciar al pie de la loma Huamanichupa (9965131/809307), b) disposición caótica de fragmentos volcánicos angulares en matriz limo arenosa.

Litología

Los depósitos morrénicos ubicados en las laderas de la Loma Huamanichupa presentan

fragmentos mal sorteados producto de la acción glaciar como agente erosivo, el depósito

alcanza 3.2 m de espesor en esta zona y presenta clastos subangulares a subredondeados

de dacitas y andesitas con textura afanítica y porfirítica de coloración grisácea. Está

compuesto por 40% de matriz areno limosa, y 60% de fragmentos volcánicos que

contienen minerales alterados a clorita, además de anfíbol, plagioclasa y piroxeno. Los

depósitos glaciares presentan porosidad primaria media a alta y reúne las condiciones

para emplazar un acuífero.

2.3.5.2 Cenizas Jóvenes (Unidad 32)

34


Se encuentra ampliamente distribuida a lo largo del área de estudio cubriendo a varios

grupos litológicos, principalmente a depósitos morrénicos, depósitos coluviales y flujos

de lava y avalanchas. En algunos sitios se encuentran cenizas finas intercaladas con

cenizas gruesas con clastos de material volcánico.

Figura 16. En la fotografía se muestra un depósito de cenizas jóvenes de color pardo, blanco y café cubriendo a la andesita Anfibólica Carirumi (807196/9963666). E. Salazar (1986) indica que el horizonte superior de ceniza fue datado por C14 en 1580 + 150 años y la base donde se deposita tiene una edad de 1270 +150 años.

Litología

Está conformada por capas de cenizas color café que soportan clastos volcánicos

centimétricos, intercaladas con niveles de ceniza de tamaño de grano fino, con tonalidades

blanquecina a salmón, presenta fisuras en sus paredes y una potencia que alcanza 2.3 m.

En algunos sitios el intemperismo ha transformado a estas cenizas en suelo. Al tener

origen en un evento de alcance regional sus características permeables serán variables y

se verá afectado por la uniformidad y el rango de tamaño de grano, la estratificación, la

consolidación y cementación sufrida además de la presencia y naturaleza de las

discontinuidades.

35

3 MARCO TEÓRICO

3.1 Caracterización Hidrogeológica

Los estudios hidrogeológicos constituyen todas las actividades que permiten conocer en

forma cierta las distintas características de una determinada zona con el fin de delimitar

y cualificar áreas potencialmente acuíferas. Para la caracterización hidrogeológica de una

formación acuífera se necesita la recopilación y síntesis de información existente de la

zona de estudio además de otras actividades como el reconocimiento geológico,

estructural, hidrometeorológico, inventario de puntos de agua, funcionamiento

hidrodinámico, determinación de parámetros hidrogeoquímicos, prospección geofísica y

perforación de pozos exploratorios.

3.1.1 Definiciones y generalidades

3.1.1.1 Acuífero

Los acuíferos son estructuras geológicas permeables que contienen agua originada a partir

de la infiltración de las precipitaciones; un acuífero está caracterizado por su geometría,

extensión, profundidad y por las propiedades intrínsecas de la roca: porosidad,

permeabilidad, homogeneidad, fracturamiento, etc. Los acuíferos pueden almacenar agua

infiltrada en cantidades volumétricas cambiantes y por extensiones variables de tiempo,

su permanencia puede durar un rango de pocas horas a varios cientos de miles de años.

3.1.1.2 Acuitardo

Los acuitardos son estructuras geológicas que contienen agua, pero que la transfieren

lentamente en comparación con un acuífero por lo cual no son aptos para el

emplazamiento de captaciones de aguas subterráneas, sin embargo, bajo condiciones

especiales permiten una recarga vertical de otros acuíferos.

36

3.1.1.3 Acuicludo

Los acuicludos son estructuras geológicas poco permeables que contienen agua en

cantidades apreciables, pero no permiten su trasmisión, generalmente los acuicludos son

depósitos subterráneos de arcillas.

3.1.1.4 Acuifugo

Los acuifugos son estructuras geológicas sin intersticios interconectados y por tanto no

permiten la transmisión de agua a su interior.

3.1.2 Parámetros hidrogeológicos fundamentales

La porosidad y la permeabilidad son los dos factores más importantes que gobiernan la

acumulación, migración y distribución del agua subterránea.

3.1.2.1 Porosidad (Ø)

La porosidad de un depósito no necesariamente proporciona la cantidad de agua que se

puede obtener del mismo, sin embargo, el contenido de agua de un suelo o roca está

relacionado con esta característica, así, la porosidad de los materiales terrestres, n, se

define como el porcentaje de espacio vacío dentro de un volumen y se expresa como:

Ec. 1 n = (Vv

𝑉)

1

∗ 100

Donde

Vv es el volumen vacío

V es el volumen total

Se puede considerar porosidades de distintos materiales de la siguiente manera:

37

Tabla 1. Valores teóricos de la porosidad (Sanders 1998).

Tipo de sedimento y rocas Total (%) Efectiva (%)

Arcillas Limos Arenas finas, arenas limosas Arena gruesa Grava Lodo Arenisca Calizas, dolomías Caliza, dolomía Kárstica Ígneas y metamórficas sin fracturar Ígneas y metamórficas fracturadas

40 a 60 35 a 50 20 a 50 21 a 50 25 a 40 30 a 50 5 a 35 0.1 a 25 5 a 50 0.01 a 1 1 a 10

0 a 5 3 a 19 10 a 28 22 a 35 13 a 26 0.5 a 10 0.1 a 5 5 a 40 0.0005 0.00005 a 0.01

3.1.2.2 Permeabilidad (K)

La permeabilidad se puede definir como la capacidad del suelo o de la roca para permitir

el paso de fluidos a través de estas sin afectar su estructura. En el uso hidráulico ordinario,

una sustancia se denomina permeable cuando permite el paso de una cantidad medible de

fluido en un período de tiempo finito, e impermeable cuando la velocidad a la que

transmite ese fluido es lo suficientemente lenta como para ser despreciable bajo las

condiciones de presión y temperatura existentes (tabla 2). La permeabilidad de un

material en particular se define por su coeficiente de permeabilidad o conductividad

hidráulica, se lo expresa de la siguiente manera:

Ec. 2 K = (Q

𝑖∗𝐴)

1

Dónde

K: Conductividad hidráulica o coeficiente de permeabilidad.

Q: Cantidad de agua drenada por unidad de tiempo.

i: Gradiente piezométrico

A: Sección transversal por donde se infiltra el agua.

38

Tabla 2. Valores relativos de permeabilidad (F. G. Bell 2007).

Rango de permeabilidad (m s -1)

Tipo de unidad litopermeable

Porosidad 100 - 10-2 10-2 -10-5 10-5 - 10-9 < 10-9

Tipo de roca Primaria (grano)%

Secundaria (fractura)

Alta Media Baja Impermeable

Sedimentos, no consolidados

Grava 30 - 40

Acuífero

Arena gruesa 30 - 40

Acuífero

Arena media a fina 25 - 35

Acuífero

Limo 40 - 50 Ocasional

Acuicludo

Arcilla 45 - 55 Frecuentemente

fisurada

Acuicludo

Sedimentos consolidados

Caliza, dolomita 1 - 50 Juntas de disolución y

planos de estratificación

Acuífero o Acuicludo

Arenisca media a < 20 Planos de estratificación

Acuífero o acuicludo gruesa

Arenisca fina < 10 Planos de estratificación

Acuífero o acuicludo

Lutita Planos de

estratificación/debilidad

Acuicludo o acuífero

Rocas volcánicas Planos de debilidad

Acuífero o acuicludo e.g. basalto

Rocas plutónicas y metamórficas

Meteorización y juntas disminuyen a medida

que aumenta la profundidad

Acuicludo o

acuífero

La permeabilidad de la roca intacta (permeabilidad primaria) suele ser de varios órdenes

menos que la permeabilidad in situ (permeabilidad secundaria), por lo tanto, en lo que

respecta a la evaluación del flujo a través de las masas rocosas, las pruebas de campo

proporcionan resultados más confiables en comparación a los que se pueden obtener al

analizar muestras intactas en el laboratorio. Si bien la permeabilidad secundaria se ve

afectada por la frecuencia, la continuidad, apertura y la cantidad de relleno de las

discontinuidades, se puede obtener una estimación aproximada de la permeabilidad a

partir de su frecuencia (tabla 3). Es cierto que tales estimaciones deben tratarse con

precaución y no pueden aplicarse a rocas susceptibles de solución.

39

Tabla 3. Estimación de la permeabilidad secundaria a partir de la frecuencia de las discontinuidades (F. G. Bell 2007).

Frecuencia de las discontinuidades

Intervalo (m)

Carácter permeable del macizo rocoso

Coeficiente de permeabilidad k (m s-1)

Discontinuidades en forma muy cercana Discontinuidades de forma cercana a moderadamente espaciada Discontinuidades de forma moderadamente espaciada a muy espaciada Sin discontinuidades

Menos de 0.2 0.2 – 0.6 0.6 – 2.0 Sobre 2.0

Alta permeabilidad Permeabilidad moderada Ligeramente permeable Impermeable

10-2 – 1 10-5 – 10-2 10-9 – 10-5 Menos de 10-9

3.1.2.3 Transmisividad (T)

La transmisividad o flujo en m3/día a través de una sección de acuífero de 1 metro de

ancho, bajo un gradiente hidráulico unitario se usa a veces como una cantidad conveniente

en el cálculo del flujo de agua subterránea en lugar del coeficiente de permeabilidad (tabla

4). La transmisividad (T) y el coeficiente de permeabilidad (k), están relacionados entre

sí de la siguiente manera:

Ec. 3 T = k * b

Donde

K: coeficiente de permeabilidad

b: espesor saturado del acuífero

Si el acuífero tiene más de un estrato, la transmisividad total es el resultado de la suma de

las transmisividades de todos los estratos que lo conforman.

El flujo a través de una sección transversal del material se modifica por la temperatura, el

gradiente hidráulico y el coeficiente de permeabilidad, este último se ve afectado por la

uniformidad y el rango de tamaño de grano, la forma de estos, la estratificación, la

consolidación, cementación sufrida y por la frecuencia y naturaleza de las

discontinuidades.

40

Tabla 4. Valores de transmisividad (Villanueva e Iglesias, 1984).

T (m2/día) Calificación estimada T < 10 10 < T < 100 100 < T < 500 500 < T < 1000 T < 1000

Muy baja Baja Media a alta Alta Muy alta

3.1.3 Comportamiento hidrogeológico de los materiales volcánicos

Las rocas volcánicas están conformadas por materiales de diferentes características que

van desde lavas altamente fracturadas que poseen altas permeabilidades hasta tobas y

materiales finos que a pesar de su alta porosidad no transmiten el agua en su interior

(Davis y De Wiest, 1971).

La porosidad de las rocas volcánicas varía desde menos del 1% en el caso de basaltos

compactos no fracturados hasta más del 85% en la piedra pómez. Davis (1971) propone

que, “en el caso de las lavas andesíticas, la permeabilidad horizontal se debe en su mayor

parte a la presencia de espacios huecos existentes entre dos coladas de lava

superpuestas, mientras que la permeabilidad vertical se debe principalmente al

resquebrajamiento de las lavas durante los últimos momentos de su fluidez y a las

fracturas de contracción como consecuencia de su posterior enfriamiento”. La

permeabilidad de las formaciones volcánicas es generalmente anisotrópica (Custodio y

Llamas, 1975), siendo máxima en el sentido del movimiento de la colada y mínima en el

sentido transversal, los piroclastos inalterados al igual que los lahares y depósitos coluvio-

aluviales enterrados poseen porosidades y permeabilidades directamente relacionadas con

su tamaño de grano, uniformidad, sorteo y su grado de cementación. En el caso de los

depósitos volcano-sedimentarios presentes en una cuenca, los ensayos granulométricos

arrojan resultados favorables para la formación de unidades acuíferas en estos materiales

ya que poseen buen sorteo, tamaño de grano medio a grueso y ausencia de finos. En el

caso de tobas y depósitos piroclásticos de matriz muy fina (ceniza), estos poseen una

porosidad alta y una permeabilidad baja, de tal manera que actuarían como capas

semipermeables dentro del acuífero.

La configuración de las zonas volcánicas condiciona la magnitud y el sentido del flujo

subterráneo, de tal manera que las discontinuidades (fisuras, fallas) son muy frecuentes

en estos materiales y pueden llegar a constituir zonas de flujo preferencial de circulación

41

del agua subterránea o actuar como barreras (en el caso de los diques volcánicos), que

impidan el desplazamiento de la misma.

3.1.4 Inventario de puntos de agua

Se lleva a cabo mediante la recolección y análisis de datos como temperatura,

conductividad eléctrica, pH, cota, propiedades químicas y productividad de las aguas

subterráneas procedentes de manantiales, pozos, vertientes y galerías.

3.1.4.1 Pozo somero

Un pozo somero es un orificio o túnel vertical perforado en la tierra, hasta una

profundidad no muy distante a la superficie para alcanzar la reserva de agua subterránea.

El agua puede llevarse hasta el nivel del suelo de manera sencilla con ayuda de una bomba

manual o motorizada.

3.1.4.2 Pozo profundo

Un pozo profundo es una obra de captación vertical que permite alcanzar la reserva de

agua subterránea de la capa freática contenida en los intersticios o fracturas de una roca

del subsuelo, en lo que se denomina acuífero.

3.1.4.3 Vertiente o manantial

Los manantiales o vertientes son puntos de descarga natural de los acuíferos, cuando el

nivel freático intersecta la superficie terrestre se produce un flujo natural de salida del

agua subterránea, las causas que los originan suelen ser morfológicas cuando la superficie

topográfica corta a la superficie freática, por contraste de conductividad hidráulica a

consecuencia de cambios litológicos y por efecto de fenómenos tectónicos o estructurales

(figura 17).

42

Figura 17. Representación de las causas frecuentes de origen de los manantiales: (a) por causas tectónicas o estructurales, (b) geomorfológicas, (c) contraste de conductividad hidráulica.

3.1.4.4 Fuente termal

Las fuentes termales son manifestaciones superficiales de agua rica en componentes

minerales, por lo general se encuentran a lo largo de líneas de falla que facilitaron su

ascenso después de haber circulado a grandes profundidades.

3.2 Hidrogeoquímica

El contenido en elementos químicos del agua subterránea o subsuperficial está

estrechamente relacionado a su circulación a través del terreno, el agua que fluye por la

naturaleza entra en contacto con minerales que presentan mayor o menor grado de

solubilidad. La hidrogeoquímica se encarga del estudio de los aspectos químicos del agua

y su relación con las rocas de la corteza terrestre, su estudio contribuye al conocimiento

de la definición del modelo de dirección y extensión de los sistemas de flujo.

3.2.1 Evolución en el suelo

La etapa de infiltración a través del suelo es muy importante para la composición química

del agua subterránea. Con frecuencia, gran parte del distintivo geoquímico del agua

subterránea se adquiere en los primeros metros de su trayecto, debido principalmente a

que el agua en el suelo es ácida por la reacción con el CO2 contenido en los poros:

CO2 + H2O HCO3- + H+

Esta acidez hace que el agua sea muy agresiva con los carbonatos y silicatos, en las

reacciones de disolución de estos minerales interactúan los iones H+ y la acidez

disminuye. Por ejemplo:

43

Anortita + H2O + H+ Sílice + Arcilla + Ca++

Si el agua continúa en el suelo, la presencia de CO2 es constante y recupera mediante la

primera reacción la acidez que ha consumido en la alteración, esto hará que se mantenga

su agresividad mientras siga en el suelo, pero si ha llegado a un acuífero, en el medio

poroso saturado, normalmente no hay aportes de acidez, luego el agua se hace básica y

pierde su facultad de alterar silicatos y disolver carbonatos.

3.2.2 Evolución en los acuíferos

Aunque las reacciones y procesos químicos que se desarrollan son muy variados, como

norma común, se observa que las aguas subterráneas con menor tiempo de permanencia

en el subsuelo son habitualmente bicarbonatadas, después prevalece el sulfato y las aguas

más salinas son cloruradas. Esta evolución se denomina secuencia de Chevotareb, en la

composición catiónica la secuencia es:

Ca2+ Mg2+ Na+

mientras en la composición aniónica la secuencia análoga sería:

HCO3- HCO3

- y SO42- SO4

2- SO4

2- y Cl- Cl-

La secuencia de Chevotareb nos hace pensar en un proceso lineal: el agua al principio de

su viaje es bicarbonatada; a medio viaje, sulfatada y al final, clorurada.

3.2.3 Composición de las aguas

La calidad química del agua está determinada por el tipo y calidad de sustancias disueltas

en la misma, el conocimiento de su composición química y distribución espacial permite

determinar el posible origen del agua.

3.2.4 Métodos gráficos para caracterización hidrogeoquímica

44

Los diagramas hidroquímicos se emplean para comparar los análisis químicos de

diferentes muestras de agua subterránea. Los diagramas más útiles que se han

desarrollado son los de Stiff, Schöeller-Berkaloff y Pipper-Hill-Langelier.

3.2.4.1 Software Diagrammes

Diagrammes es un software de uso libre, desarrollado por la Universidad de Avignon,

que permite realizar gráficos de Piper, Schöeller-Berkaloff, Stiff, Binarios (estos permiten

combinar una gama importante de parámetros, incluyendo datos isotópicos),

Riverside/Wilcox, Korjinski, simulación de pH, cálculos estadísticos y modela usando

algoritmo Phreeq. Permite además exportar los gráficos realizados a un archivo jpg, bmp,

fem y de tipo vectorial. De igual forma permite el cálculo de balance iónico,

conductividad, TDS, pCO2, etc.

3.2.4.2 Diagramas de Piper-Hill-Langelier

Figura 18. Diagrama de Pipper Hill Langelier. Consta de dos diagramas triangulares y uno rómbico central que recoge la información de ambos triángulos. Para interpretar el diagrama con más detalle, debe considerarse que para su construcción es necesario que los iones estén reducidos a porcentaje de miliequivalentes por litro (meq/l). A cada vértice de un triángulo le corresponde el 100% de un catión o un anión.

45

Este procedimiento gráfico es una herramienta efectiva en la segregación analítica de

datos para un estudio crítico con respecto a los orígenes de los constituyentes disueltos

en aguas, y las modificaciones en el carácter del agua con su paso a través de un área. El

diagrama consta de triángulos equiláteros donde se representan los cationes (Ca2+, Mg2+

y Na+ K+) y aniones (SO4-2, Cl- y HCO3-) mayoritarios, estos datos se proyectan en un

rombo central en el que se representa la composición del agua (figura 18). Las aguas

geoquímicamente similares quedan agrupadas en áreas bien definidas (Custodio, 2001).

3.2.4.3 Diagramas de Stiff

Los diagramas de Stiff son un procedimiento gráfico con muchas ventajas en la

determinación de variaciones en el comportamiento del agua con la profundidad debido

a condiciones climáticas y antrópicas. Consiste en rectas paralelas espaciadas

equidistantemente, cortadas por una normal central que separa los campos de cationes y

aniones (figura 19).

Figura 19. Diagrama de Stiff. La forma de las figuras resultantes da idea del tipo de agua, se presta a comparaciones, y resulta fácilmente demostrativa al insertarlas en mapas hidroquímicos. El valor de concentración se expresa en miliequivalentes por litro (meq/l).

La metodología consiste en colocar en los ejes de la izquierda las concentraciones (meq/l)

de los iones Na+ + K+, Ca2+, Mg2+ y Fe de arriba hacia abajo y en el mismo orden, en los

ejes de la derecha, los iones Cl-, HCO3-, CO3

2- así como SO42-. La distancia entre los ejes

horizontales es arbitraria, y la escala elegida en horizontal dependerá de la salinidad de

46

las aguas de la región estudiada, se sitúan las concentraciones en cada de uno de los ejes

(meq/l) y después se unen formando los polígonos resultantes (uno para cada análisis)

que normalmente se situarán sobre un mapa para mostrar la distribución geográfica de la

composición de las aguas.

3.2.4.4 Diagrama Semilogarítmico de Schöeller-Berkaloff

El diagrama semilogarítmico de Schöeller-Berkaloff consiste de un eje horizontal en el

que se ubican las especies iónicas y uno vertical en escala logarítmica donde se ubican

los eq-gr de cada ion. Es un procedimiento gráfico muy útil para representar en un mismo

diagrama aguas con distintas propiedades ya que permite la superposición de los análisis,

y por lo tanto comparar variaciones de la composición química entre muestras (figura.

20).

Figura 20. Configuración del diagrama de Schöeller-Berkaloff. Si bien la escala logarítmica no es apropiada para observar pequeñas diferencias en la concentración de cada ion entre distintas muestras de agua, sí es útil para representar en un mismo diagrama aguas de baja y de alta salinidad, y observar la relación entre iones asociada con la inclinación de las líneas.

3.2.5 Recarga y descarga de agua subterránea

3.2.5.1 Recarga

47

La recarga corresponde al volumen de agua que recibe una unidad hidrogeológica en una

unidad de tiempo específica, el agua del suelo se renueva generalmente por medio de

procesos activos de recarga desde la superficie, depende principalmente de la capacidad

de infiltración del suelo, así, la proporción de infiltración respecto al total de las

precipitaciones dependerá de factores como la litología, la pendiente y la presencia de

vegetación.

3.2.5.2 Descarga

Corresponde al volumen de agua que descarga una unidad hidrogeológica a través de ríos,

humedales, manantiales, vegetación o de forma subterránea a cuerpos de agua como

lagos, lagunas y mares. Se definen mediante isopiezas cerradas o semicerradas y

concéntricas entre sí, el potencial más bajo corresponderá a la isopieza inferior.

3.3 Modelo hidrogeológico conceptual

Un modelo hidrogeológico conceptual es una representación gráfica simplificada de las

condiciones dinámicas del agua subterránea en el subsuelo, esta representación incluye la

delimitación de unidades hidrogeológicas, la geometría y características hidráulicas de

los acuíferos, condiciones del flujo de las aguas subterráneas y su relación con los

componentes del ciclo hidrológico, características hidrogeoquímicas, así como la

delimitación de zonas de recarga, tránsito y descarga. Se realiza en base al análisis e

interpretación de información geológica, hidrológica, hidroquímica y eventualmente

isotópica, lo cual permite tener una visión del comportamiento de los acuíferos o sistemas

acuíferos de un área dada a la escala deseada.

3.3.1 Elaboración del modelo

Un modelo conceptual es una representación simplificada de cómo funciona un sistema

real, la solución o resultado de un modelo hidrogeológico conceptual corresponde a la

distribución de los niveles de agua (acuífero libre) o niveles piezométricos (acuífero

confinado) a través del espacio y tiempo. Los pilares de cualquier programa de modelo

hidrogeológico son la información sobre topografía, geología, clima, hidrología y datos

sobre aguas subterráneas y rocas.

48

3.3.2 Utilidad

Un modelo conceptual es una representación simplificada de cómo funciona un sistema

real, por tanto, un modelo hidrogeológico está diseñado para facilitar una aproximación

práctica y permitir su posterior actualización a medida que nueva información esté

disponible.

3.4 Mapa hidrogeológico

Los mapas hidrogeológicos sirven para varios propósitos y son utilizados por

profesionales y otros interesados en la hidrogeología, son herramientas particularmente

útiles para describir situaciones estáticas y procesos dinámicos en el subsuelo

relacionados con el agua. Con el auge de las técnicas asistidas por computadora (CAD =

diseño asistido por computadora y GIS = sistema de información geográfica) su

importancia es cada vez mayor. El mapeo hidrogeológico comprende todos los programas

y técnicas que son adecuados para recopilar, documentar, recuperar, trazar, interpretar y

representar información hidrogeológica en forma gráfica.

4 MARCO METODOLÓGICO

La realización de este trabajo de investigación se enmarca en el contexto de la

caracterización hidrogeológica del Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo. En

síntesis, se ha considerado la ejecución de las actividades de investigación en cuatro

etapas:

i. Compilación y análisis de trabajos previos de la zona de estudio como

informes técnicos, publicaciones científicas y cartografía temática, esta etapa

incluyó la adquisición de Modelos de Elevación Digital (DEM) de resolución

4 m y un conjunto de ortofotos gratuitas y disponibles en el departamento de

SIGTIERRAS del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca, con lo cual

se llevó a cabo su procesamiento mediante sistemas de información geográfica

(QGIS) lo que permitió la elaboración de mapas de pendiente, relieves de

49

sombreado, y mapas de contorno, mismos que permitieron evaluar los rasgos

morfo-estructurales del área de estudio.

ii. La etapa de trabajos de campo y laboratorio incluyó el mapeo litológico que

consiste en la identificación de los materiales que se encuentran en la

superficie para reconocer sus características, así como las diferentes

geometrías y la manera en que se dispone cada uno de estos elementos, incluyó

también la recolección de muestras para sus respectivos análisis, el inventario

de puntos de agua de la subcuenca y la recolección de muestras para su análisis

geoquímico.

iii. La tercera etapa corresponde al balance hídrico y a la elaboración del mapa de

litopermeabilidades para lo cual se identificaron las características litológicas

en la cuenca, calificadas cualitativamente en base a los parámetros de

porosidad y permeabilidad teóricos de los materiales encontrados en el área

de estudio, diferenciando a los que reúnen las condiciones para convertirse en

acuífero.

iv. La última etapa corresponde a la interpretación de datos mediante la

elaboración de esquemas y figuras de distribución de los diferentes elementos

químicos por medio del software Diagrammes, esta etapa incluye la

realización del modelo hidrogeológico conceptual preliminar donde se

representa el comportamiento hidrogeológico del acuífero.

5 PRESENTACIÓN DE DATOS

5.1 Caracterización física

5.1.1 Perímetro y área

El perímetro es la distancia sobre un plano horizontal del río principal entre un punto

aguas abajo y otro punto aguas arriba, donde la tendencia general del río principal corta

la línea de contorno de la cuenca, este parámetro se mide en unidades de longitud y se

expresa en metros o kilómetros. El área de la cuenca sirve de base para la determinación

de otros elementos, por lo general los caudales crecen a medida que aumenta el área de

50

la cuenca; el crecimiento del área actúa como un factor de compensación de modo que es

más común detectar crecientes instantáneos y de respuesta inmediata en cuencas

pequeñas en comparación a cuencas grandes. La zona de estudio contiene cuatro

microcuencas, cuyos perímetros y áreas se describen a continuación.

Cuadro 1. Perímetros y áreas de las microcuencas del valle Carihuaycu.

Microcuencas Perímetro (Km) Área (Km2) Microcuenca_1 Microcuenca_2 Microcuenca_3 Microcuenca_4

4.950 6.403 8.642 3.558

1.042 1.835 2.617 0.569

5.1.2 Factor de forma

La forma de una cuenca es determinante en su comportamiento hidrológico (tabla 5), de

ahí que algunos parámetros traten de cuantificar las características morfológicas por

medio de índices o coeficientes. El Factor de Forma de Horton corresponde a la relación

entre el área y el cuadrado de la longitud de la cuenca, se lo expresa de la siguiente

manera:

Ec. 4 Kf = (A

𝐿2)

1

Donde

Kf: índice de forma

A: área de la cuenca

L: longitud del cauce principal

Tabla 5. Valores interpretativos del Factor de Forma (Horton).

Valores aproximados Clase de Forma > 0.05 0.05 – 0.30 0.30 – 0.37 0.37 – 0.45 0.45 – 0.60 0.60 – 0.80 0.80 – 1.20 >1.20

Muy alargada Alargada Ligeramente alargada Ni alargada ni ensanchada Ligeramente ensanchada Ensanchada Muy ensanchada Rodeando el desagüe

51

Los resultados del análisis morfométrico de las microcuencas se agrupan a continuación.

Cuadro 2. Valoración de clase de forma para las microcuencas del ACHPP.

Microcuenca Área (Km2) Longitud del cauce principal (km)

Índice de forma

Clase de forma

Microcuenca 1 Microcuenca 2 Microcuenca 3 Microcuenca 4

1.042 1.835 2.617 0.569

1.620 1.761 2.767 0.920

0.397 0.592 0.342 0.672

Ni alargada ni ensanchada Ligeramente ensanchada Ligeramente alargada Ensanchada

5.1.3 Coeficiente de compacidad

Compara la forma de la cuenca con la de una circunferencia cuyo círculo inscrito tiene

un área igual a la de la cuenca en estudio (tabla 6), este coeficiente adimensional por

definición tiene un valor de uno para cuencas imaginarias de forma exactamente circular.

El grado de aproximación de este índice a la unidad indicará la tendencia a concentrar

fuertes volúmenes de aguas de escurrimiento, siendo más acentuado cuanto más cercano

a uno sea, es decir mayor concentración de agua.

Ec. 5 Kc = 𝑃

2 ∗ √𝜋 ∗ 𝐴

Donde

Kc: índice de compacidad

P: perímetro de la cuenca

A: área de la cuenca

Tabla 6. Formas de la cuenca de acuerdo al índice de compacidad (Gravelius).

Clase de Forma Índice de Compacidad Forma de la cuenca Clase I Clase II Clase III

1.0 a 1.25 1.26 a 1.50 1.51 o más de 2

Casi redonda a oval – redonda Oval – redonda a oval oblonga Oval – oblonga a rectangular - oblonga

Los resultados del análisis del coeficiente de compacidad para cada microcuenca se

agrupan a continuación.

52

Cuadro 3. Valoración de formas de la cuenca de acuerdo al índice de compacidad.

Microcuenca Área (Km2)

Perímetro (Km)

Índice de Compacidad

Clase de Forma

Microcuenca 1 Microcuenca 2 Microcuenca 3 Microcuenca 4

1.042 1.835 2.617 0.569

4.950 6.403 8.642 3.558

1.368 1.333 1.510 1.330

Oval – Redonda a oval oblonga Oval – Redonda a oval oblonga Oval – oblonga a rectangular – oblonga Oval – Redonda a oval oblonga

5.1.4 Curva Hipsométrica

La Curva Hipsométrica representa la relación entre la altitud y el porcentaje de superficie

de la cuenca, permite determinar el tipo de cuenca, la madurez y representar gráficamente

el relieve.

Figura 21. Curvas hipsométricas con características del ciclo de erosión según Strahler.

Se llevó a cabo el procesamiento mediante sistemas de información geográfica de los

modelos de elevación digital (DEM) de resolución 4 m tomados de la base de datos

disponible en el departamento de SIGTIERRAS del MAGAP, con lo cual se pudo generar

datos para la realización de curvas hipsométricas de las microcuencas en estudio (ver

Anexo A). En todos los casos las gráficas indican que los sitios de mayor altitud

representan un bajo porcentaje de la superficie de cada microcuenca (30%

aproximadamente), mientras que un 70% corresponde a zonas de menor altitud. Las

curvas hipsométricas también indican que todas las microcuencas se encuentran en etapa

de equilibrio o de madurez, es decir en una zona de pie de montaña.

53

Figura 22. Representación de la relación entre la cota media y el porcentaje de área sobre la altura relativa mediante curvas hipsométricas.

5.1.5 Pendiente media de la cuenca

Es uno de los principales parámetros que caracteriza morfométricamente a una cuenca,

sugiere la velocidad con la que ocurrirá la escorrentía y permite hacer comparaciones

entre cuencas para observar fenómenos erosivos que se manifiestan en la superficie.

Tabla 7. Interpretación del tipo de terreno o relieve de una cuenca en base a su pendiente (Pérez, 1970).

Pendiente (%) Tipo de Terreno <5 5 – 12 12 – 18 18 – 24 24 – 32 32 – 44 >44

Llano Suave Accidentado medio Accidentado Fuertemente accidentado Escarpado Muy escarpado

Para el cálculo de la pendiente media es necesario interpolar la red hídrica con el mapa

de pendientes por medio de un SIG, seguido se aplica la estadística zonal para obtener la

pendiente media de las cuencas en estudio (datos referidos en el cuadro 4). Los datos

sugieren que las microcuencas 1, 2, 3 y 4 se encuentran en terrenos accidentados, de

pendientes fuertes a muy fuertes y alto índice de escorrentía.

54

Cuadro 4. Valoración del tipo de terreno o relieve de una cuenca en base a su pendiente.

Microcuencas Pendiente Media Tipo de Terreno Microcuenca 1 Microcuenca 2 Microcuenca 3 Microcuenca 4

30.099817 34.607663 34.498563 34.553713

Fuertemente accidentado Escarpado Escarpado Escarpado

5.2 Caracterización hidrometeorológica

La Hidrometeorología estudia la transferencia de agua y energía entre la superficie y la

atmósfera, se debe a la acción de factores atmosféricos como el viento, la lluvia o cambios

bruscos de temperatura; abarca la observación, procesamiento y análisis del

comportamiento de los elementos hídricos, fundamentalmente la descarga de ríos y los

volúmenes almacenados en embalses naturales y artificiales. Con el fin de hacer un

análisis hidrometeorológico se empleó información de estaciones climatológicas de la

zona de estudio referidas en la tabla 8.

Tabla 8. Estaciones climatológicas de la zona de estudio.

Estación Tipo Código Provincia Latitud Longitud Altitud Control Baños Papallacta El Tambo La Virgen Itulcachi Paluguillo

Pluviométrica Pluviométrica Pluviométrica Meteorológica Meteorológica Meteorológica

M5022 M5023 M5024 M5025 M5075 M5079

Napo Napo Napo Napo Pichincha Pichincha

9964050 9958152 9958004 9963068 9967879 9966060

817507 818242 812125 811859 804574 808109

3620 3100 3637 3920 4029 3685

5.2.1 Precipitación

La precipitación es un componente importante del ciclo hidrológico, refleja el proceso

mediante el cual el agua cae a la superficie terrestre desde la atmósfera en forma de lluvia,

granizo o nieve. El análisis de precipitación se llevó a cabo con los datos procedentes de

las estaciones pluviométricas durante el período 2012 – 2018 proporcionados por el

FONAG y EPMAPS (ver Anexo B). La determinación de secuencias de años secos y

húmedos, así como el cálculo de la precipitación media de la zona de estudio se muestran

en las figuras 23 y 24 respectivamente. Se descartó el análisis con los datos de la estación

Paluguillo por no contar con registros antes del año 2018.

55

Figura 23. Hietogramas de las estaciones meteorológicas. Serie pluviométrica (2012-2018). a) estación Control Baños, b) estación Papallacta, c) estación El Tambo, d) estación La Virgen, e) estación Itulcachi.

La gráfica indica los años húmedos que presentan precipitaciones mayores a la media

para cada estación según: 2014, 2015, 2016 (Control Baños), 2015, 2016 y 2017

(Papallacta), 2014, 2016, 2017 (El Tambo), 2015, 2017, 2018 (La Virgen), 2013, 2016,

2017, 2018 (Itulcachi). Por otro lado, los años secos son: 2012, 2013, 2017 2018 (Control

Baños), 2012, 2013, 2014, 2018 (Papallacta), 2012, 2013, 2015, 2018 (El Tambo), 2012,

2013, 2014, 2016 (La Virgen), 2012, 2014, 2015 (Itulcachi). Al ser la precipitación una

variable discontinua en el tiempo y espacio, los valores medidos en una estación solo son

representativos para el punto de medida y su entorno. Es por eso que para caracterizar la

precipitación de una zona la Organización Meteorológica Mundial recomienda contar con

una red de pluviómetros y el uso de series de al menos treinta años de duración para

aumentar su certeza.

56

5.2.1.1 Media aritmética

El cálculo del volumen de agua precipitado sobre las microcuencas se puede realizar por

medio del método clásico de la media aritmética, este método calcula la precipitación

sobre la cuenca como la media de la precipitación de todas las estaciones para el período

de tiempo considerado.

Cuadro 5. Datos de precipitación media mensual multianual (mm) de las estaciones dentro y fuera de la zona de estudio, serie pluviométrica 2012-2018 (ver Anexo B).

Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Control Baños 160 152 182 205 247 403 425 277 216 171 126 145

Papallacta 62 58 78 74 87 142 154 105 79 54 58 56

El Tambo 93 88 97 97 118 167 169 112 88 67 68 64 La Virgen 117 86 116 108 154 210 197 137 82 84 76 85 Itulcachi 72 115 83 77 55 50 46 31 36 61 63 50

Figura 24. Variación de la precipitación media mensual período 2012-2018, a) estación Control Baños, b) estación Papallacta, c) estación El Tambo, d) estación La Virgen, e) estación Itulcachi.

57

La precipitación media anual en cada estación se establece de la forma referida en el

cuadro 6; se descartó tomar en cuenta los datos de la estación Itulcachi, ya que esta

presenta un régimen bimodal con una tendencia que difiere de las otras estaciones tanto

en magnitud como en comportamiento.

Cuadro 6. Precipitación media multianual de cada estación.

Estación Número años Precipitación (mm) Control Baños 7 2710

Papallacta 7 1007 El Tambo 7 1229

La Virgen 7 1453

Itulcachi 7 739

La media aritmética se obtiene por medio de una división entre todas las precipitaciones

anuales entre el número total de estaciones:

Ec. 6 P = 1

𝑛∑ 𝑃𝑖𝑛

𝑖=1

Donde

P: precipitación media sobre la cuenca (mm)

Pi: precipitación para cada estación

n: número de estaciones

En este caso:

𝑃 =1

4(1453 + 1229 + 2710 + 1007)

P = 1599.75 mm

La precipitación anual en las estaciones escogidas para el estudio supera los 1500 mm, es

decir que la precipitación total es abundante, lo cual es común en climas de montaña; de

las gráficas de la figura 24 se deduce que la zona se encuentra sometida a dos regímenes,

uno lluvioso que se presenta desde mayo hasta agosto, acentuado mayormente los meses

de junio y julio; otro régimen se prolonga desde septiembre hasta abril donde se registra

una media mensual de precipitaciones menor que el resto del año. Según esto se deduce

58

una mayor recarga en los meses de junio y julio, en los cuales el suelo puede aumentar su

potencial de infiltración.

5.2.1.2 Método de Isoyetas

Es uno de los métodos de cálculo de la precipitación media anual, consiste en el trazado

de curvas de igual precipitación y la medición del área entre estas, con el cual se obtiene

un valor de precipitación fijo para las zonas en estudio. La suma de los volúmenes de

agua calculados proporciona la cantidad total de agua precipitada sobre la cuenca.

Mapa # 5. Mapa de isoyetas de la subcuenca alta del río Carihuaycu para el año 2012. Las isolíneas muestran que la zona de más baja pluviosidad se encuentra hacia el occidente con respecto a la zona oriental donde se concentran mayores valores de precipitaciones.

La obtención de la precipitación en una zona usando el método de las isoyetas es también

el cálculo de una media ponderada según la ecuación:

Ec. 7 Pm = ∑ 𝑅𝑖∗𝐴𝑖𝑛

𝑖=1

𝐴

Donde

Pm: precipitación media

59

A: área total

Ri: precipitación media entre dos isoyetas consecutivas

Ai: área comprendida entre dos isoyetas vecinas

5.2.2 Temperatura

La temperatura representa uno de los elementos constitutivos del clima, se refiere al

grado de calor específico del aire en un lugar y período determinados, así como el

progreso temporal y espacial de dicho elemento en las distintas zonas climáticas.

Constituye el elemento meteorológico más importante en la delimitación de la mayor

parte de los tipos climáticos, por ejemplo, al referirnos al Mapa de climas (MAGAP

2012), la zona de estudio presenta tipos climáticos que van desde Ecuatorial de Alta

Montaña a Nival (mapa #6).

Mapa # 6. Mapa de climas (MAGAP 2012). La zona de estudio presenta climas que van desde Ecuatorial de Alta Montaña a Nival. domina el clima de páramo y presenta una temperatura anual de 4° a 8° C. Nival: Se presenta en zona de alta montaña, con clima seco y temperaturas muy bajas, con promedios de congelación durante casi todo el año.

El análisis de temperatura se llevó a cabo con los datos recopilados en el anuario

Hidrometeorológico del FONAG que cuenta con registros de temperatura del aire,

precipitaciones, humedad relativa. (ver Anexo C).

60

Cuadro 7. Temperatura media mensual de las estaciones climatológicas dentro y fuera de la zona de estudio, serie 2012-2018 (ver Anexo C).

Estación Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Control Baños 7.4 7.6 7.4 7.3 6.9 5.9 5.4 5.3 5.7 7.0 7.4 7.0

Papallacta 10.5 13.2 14.0 10.6 10.4 9.3 8.8 8.9 9.3 10.4 10.9 10.1

El Tambo 7.3 7.4 7.7 7.4 7.2 6.4 5.9 5.9 6.2 7.1 7.5 7.4

La Virgen 5.0 5.3 5.6 5.6 5.3 4.1 3.5 3.5 4.0 5.1 5.6 5.0

Itulcachi 5.1 5.1 5.4 5.4 5.2 4.4 3.8 3.9 4.4 5.2 5.4 5.2

La variación media mensual de temperatura se muestra en la figura 25, en la cual las

gráficas indican un régimen bimodal con aumento de las mismas desde enero hasta abril

y de octubre a diciembre, así como un periodo de descenso de temperatura entre junio y

septiembre.

Figura 25. Variación de la temperatura media mensual período 2012 – 2018. a) Estación Control Baños, b) estación Papallacta, c) estación El Tambo, d) estación La Virgen, e) estación Itulcachi.

61

5.2.2.1 Isotermas

Con la información de las estaciones meteorológicas se procedió a elaborar mapas de

isotermas (mapa #7), del cual se puede concluir que las zonas de interés presentan una

variación en el registro de temperatura de 4.5 ºC en la microcuenca 1 hasta 5 ºC en

promedio mensual en la microcuenca 4.

Mapa # 7. Mapa de isotermas de la zona de estudio. La temperatura media anual disminuye de sureste a noroeste. En las microcuencas del APHPP las temperaturas se mantienen en un rango de 4 a 9 ºC.

5.2.3 Evapotranspiración

La evapotranspiración es un componente importante del ciclo hidrológico y representa el

efecto combinado de la evaporación y la transpiración. En casi todas las formaciones

geológicas existe una parte superficial cuyos poros no están llenos de agua, que se

denomina zona no saturada y una parte inferior denominada zona saturada. Una buena

parte del agua infiltrada nunca llega a la zona saturada, sino que es interceptada en la zona

no saturada, el agua retenida en el suelo regresa nuevamente a la atmósfera en forma

gaseosa por evaporación directa o por transpiración de las plantas. Los fenómenos de

evaporación y transpiración en la zona no saturada son difíciles de separar, y es por ello

que se utiliza el término evapotranspiración para englobar ambos procesos. La

62

evapotranspiración puede ser calculada por medio de medidas directas, métodos

empíricos y balances de agua en el suelo.

5.2.3.1 Método de Thornthwaite

Se trata de una ecuación empírica para el cálculo de la evapotranspiración potencial

mensual de una superficie de referencia cubierta de vegetación, con base en la

temperatura media mensual según:

Ec. 8 ETP = 16c (10 t

𝐼)

𝑎

Dónde

ETP: evapotranspiración potencial media en mm/día

I: índice de calor anual

𝐼 = ∑𝑖 = 𝑖𝑒𝑛𝑒 + 𝑖𝑓𝑒𝑏 + 𝑖𝑚𝑎𝑟 + . … .. + 𝑖𝑑𝑖𝑐

𝑖 = (t

5)

1.514

t: temperatura media diaria del mes ºC

c: constante 𝑐 =𝑛

12∗

𝑑

30

n: número máximo de horas de sol según la latitud

d: número de días del mes

El exponente 𝑎 es función del índice de calor anual y está definido por la siguiente

expresión:

𝑎 = 675 x 10-9 * I3 – 771 x 10-7 * I2 – 1972 x 10-5 * I + 0.49239

63

De esta manera se obtuvo la evapotranspiración potencial para el período considerado y

se determinó la evapotranspiración real en cada una de las microcuencas (cuadro 8 y

cuadro 9).

Cuadro 8. Valores de evapotranspiración potencial obtenidos por el método de Thornthwaite.

Evapotranspiración Potencial Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

2012 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.1

2013 15.0 13.0 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15.0 14.4 15.0 175.2

2014 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20.0 19.4 19.5 20.7 20.2 21.0 246.2

2015 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.1

2016 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2

2017 17.5 15.8 17.5 17.0 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17.0 17.6 205.9

2018 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.1

Cuadro 9. Valores de evapotranspiración real obtenida por el método de Thornthwaite.

Evapotranspiración Real (mm/mes) Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

2012 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.1

2013 15.0 13.0 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15.0 14.4 15.0 175.2

2014 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20.0 19.4 19.5 20.7 20.2 21.0 246.2

2015 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.1

2016 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2

2017 17.5 15.8 17.5 17.0 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17.0 17.6 205.9

2018 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.1

5.2.4 Infiltración

Representa el proceso por el cual el agua ingresa al suelo desde la superficie de la tierra,

cuantitativamente es la cantidad de agua superficial que se filtra en el suelo en un área

determinada en un intervalo de tiempo específico, la tasa de infiltración disminuye con el

tiempo debido al alcance de saturación del suelo a tal punto que llega un momento en que

ya no capta agua (figura 26). Para la determinación de la infiltración superficial de las

microcuencas de estudio se utilizó el infiltrómetro de doble anillo.

64

Figura 26. Curvas de infiltración según la textura del suelo (Pizarro, 2013).

5.2.4.1 Ensayo de Doble Anillo

Uno de los equipos experimentales más simples para la medición de la capacidad de

infiltración de suelos es el denominado infiltrómetro de doble anillo (figura 27), también

conocido como método de Müntz (Custodio y Llamas, 1976), permite obtener mediciones

directas de infiltración en áreas reducidas (ver Anexo D). Por medio de este ensayo se

generaron los valores de tiempo y cantidad de agua infiltrada en las microcuencas del

ACHPP con lo cual se obtuvo la velocidad de infiltración y sus respectivas curvas (figura

28). Cabe señalar que los ensayos realizados son representativos para un radio de

influencia que deja un grado de incertidumbre y únicamente para el período de tiempo

considerado ya que las diferentes situaciones climáticas provocan alteraciones

significativas en los ritmos de infiltración.

Figura 27. Ensayo de doble anillo en el ACHPP, a), b) colocación de equipo en el sitio de estudio, c) toma de mediciones del tiempo y descenso del nivel del agua.

65

Figura 28. Curvas de velocidad de infiltración según las texturas del suelo para las microcuencas de estudio (Pizarro y Flores, 2013), en las gráficas se observa la disminución de velocidad de infiltración conforme el suelo se satura, en todos los casos las curvas sugieren que se trata de suelos limosos.

Uno de los factores que más influyen en la infiltración de la lluvia en el suelo, es el

coeficiente de infiltración según la textura del suelo (Kfc), que está dado tentativamente

por la siguiente ecuación (Schosinsky & Losilla, 2000):

Ec. 9 Kfc = 0,267ln(fc) – 0,000154fc – 0,723

Donde

Kfc: Coeficiente de infiltración (fracción que infiltra por textura del suelo)

fc: permeabilidad del suelo saturado en los primeros 30 cm de profundidad obtenido con

infiltrómetro de doble anillo para la presente investigación.

Si fc se encuentra entre 16 y 1568 mm/día, Kfc = 0,267ln(fc) – 0,000154(fc) – 0,723; Si

fc es menor a 16 mm/día Kfc = 0,0148fc/16; Si fc es mayor de 1568 mm/día Kfc = 1.

Partiendo de los ensayos de doble anillo realizados en la zona de estudio, se obtienen los

valores de permeabilidad (fc) y coeficiente de infiltración (kfc) referidos a continuación

(cuadro 10).

66

Cuadro 10. Factor “fc” y coeficiente de infiltración por textura del suelo (kfc) de las microcuencas de estudio.

Microcuencas Permeabilidad (fc) Coeficiente de infiltración por textura del suelo (kfc)

Microcuenca_1 174.490 0.6283 Microcuenca_2 194.496 0.6542 Microcuenca_3 227.050 0.6905 Microcuenca_4 308.734 0.7600

Posteriormente se emplean valores índices establecidos para Kp y Kv (tablas 9 y 10), los

resultados se muestran en el cuadro 11.

Tabla 9. Componentes del coeficiente de infiltración por pendiente (Schosinsky y Losilla, 2000).

Por pendiente Pendiente Kp Muy plana 0.02 - 0.06 % 0.3 Plana 0.3 - 0.4 % 0.2 Algo plana 1 - 2 % 0.15 Promedio 2 - 7 % 0.1 Fuerte Mayor de 7 % 0.06

Tabla 10. Componentes del coeficiente de infiltración por cobertura vegetal (Schosinsky y Losilla, 2000).

Por cobertura vegetal Kv Cobertura con zacate menos del 50 % 0.09 Terrenos cultivados 0.1 Cobertura con pastos 0.18 Bosques 0.2 Cobertura con zacate más del 75 % 0.21

Cuadro 11. Valoración de los componentes del coeficiente de infiltración para las microcuencas de estudio.

Microcuencas Por pendiente Kp Por cobertura vegetal Kv

Microcuenca_1 30.099817 0.06 Cobertura con zacate más del 75 % 0.21 Microcuenca_2 34.607663 0.06 Cobertura con zacate más del 75 % 0.21 Microcuenca_3 34.498563 0.06 Cobertura con zacate más del 75 % 0.21 Microcuenca_4 34.553713 0.06 Cobertura con zacate más del 75 % 0.21

Para el cálculo del coeficiente de infiltración Ci es necesario sumar los valores de sus

componentes: pendiente del terreno, textura del suelo y vegetación (cuadro 12); seguido

se procede a obtener la precipitación infiltrada de las cuencas en estudio según la

ecuación:

67

Ec. 10 𝑃𝑖 = (𝐶𝑖)1(𝑃 − 𝑅𝑒𝑡)1

Donde

Pi: precipitación que infiltra mensualmente al suelo (mm/mes)

P: precipitación mensual (mm/mes)

Ret: retención mensual de la lluvia por follaje

Si P ≤ 5 mm/mes; la Ret = 0

Si (P) (Cf0) ≥ 5 mm/mes; la Ret = (P) (Cf0)

Si P > 5 mm/mes y (P) (Cf0) < 5; la Ret = 5

Cf0: coeficiente de retención: para bosques muy densos Cf0 = 0,20; otros Cf0 = 0,12

Cuadro 12. Coeficiente de infiltración para las microcuencas del ACHPP.

Microcuencas Kp Kv kfc Coeficiente de infiltración (Ci)

Microcuenca_1 0.06 0.21 0.6283 0.90

Microcuenca_2 0.06 0.21 0.6542 0.92

Microcuenca_3 0.06 0.21 0.6905 0.96

Microcuenca_4 0.06 0.21 0.7600 1.03

Los resultados de precipitación infiltrada (Pi) para cada microcuenca se muestran a

continuación:

Cuadro 13. Precipitación media mensual de la zona de estudio.

Precipitación Media Mensual (mm)

Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

2012 81 125 111 88 113 148 176 161 53 76 41 71

2013 99 144 82 79 146 128 225 142 123 104 78 57

2014 92 36 137 132 143 213 237 167 183 174 113 78

2015 121 88 75 132 132 424 325 192 67 79 108 98

2016 33 159 174 184 150 358 234 97 157 57 58 49

2017 160 65 151 110 192 188 290 182 119 130 89 128

2018 171 55 99 122 185 155 168 163 113 39 86 133

68

Cuadro 14. Precipitación infiltrada multianual para la microcuenca 1.

Precipitación Infiltrada Microcuenca_1 (mm)


2012 64.2 99.0 87.9 69.7 89.5 117.2 139.4 127.5 43.2 60.2 32.5 56.2

2013 78.4 114.0 64.9 62.6 115.6 101.4 178.2 112.5 97.4 82.4 61.8 45.1

2014 72.9 27.9 108.5 104.5 113.3 168.7 187.7 132.3 144.9 137.8 89.5 61.8

2015 95.8 69.7 59.4 104.5 104.5 335.8 257.4 152.1 53.1 62.6 85.5 77.6

2016 25.2 125.9 137.8 145.7 118.8 283.5 185.3 76.8 124.3 45.1 45.9 38.8

2017 126.7 51.5 119.6 87.1 152.1 148.9 229.7 144.1 94.2 103.0 70.5 101.4

2018 135.4 43.6 78.4 96.6 146.5 122.8 133.1 129.1 89.5 30.6 68.1 105.3




2012 65.6 101.2 89.9 71.2 91.5 119.8 142.5 130.3 44.2 61.5 33.2 57.5

2013 80.2 116.6 66.4 64.0 118.2 103.6 182.2 115.0 99.6 84.2 63.1 46.1

2014 74.5 28.5 110.9 106.9 115.8 172.4 191.9 135.2 148.2 140.9 91.5 63.1

2015 98.0 71.2 60.7 106.9 106.9 343.3 263.1 155.4 54.2 64.0 87.4 79.3

2016 25.8 128.7 140.9 149.0 121.4 289.8 189.4 78.5 127.1 46.1 47.0 39.7

2017 129.5 52.6 122.2 89.1 155.4 152.2 234.8 147.3 96.3 105.2 72.1 103.6

2018 138.4 44.5 80.2 98.8 149.8 125.5 136.0 132.0 91.5 31.3 69.6 107.7




2012 68.4 105.6 93.8 74.3 95.5 125.0 148.7 136.0 46.1 64.2 34.6 60.0

2013 83.6 121.7 69.3 66.7 123.3 108.1 190.1 120.0 103.9 87.9 65.9 48.2

2014 77.7 29.8 115.7 111.5 120.8 179.9 200.2 141.1 154.6 147.0 95.5 65.9

2015 102.2 74.3 63.4 111.5 111.5 358.2 274.6 162.2 56.6 66.7 91.2 82.8

2016 26.9 134.3 147.0 155.4 126.7 302.4 197.7 81.9 132.6 48.2 49.0 41.4

2017 135.2 54.9 127.6 92.9 162.2 158.8 245.0 153.8 100.5 109.8 75.2 108.1

2018 144.5 46.5 83.6 103.1 156.3 130.9 141.9 137.7 95.5 32.6 72.7 112.4




2012 73.4 113.3 100.6 79.8 102.4 134.1 159.5 145.9 49.4 68.9 37.2 33.5

2013 89.7 130.5 74.3 71.6 132.3 116.0 203.9 128.7 111.5 94.3 70.7 73.3

2014 83.4 31.9 124.2 119.6 129.6 193.1 214.8 151.4 165.9 157.7 102.4 106.7

2015 109.7 79.8 68.0 119.6 119.6 384.3 294.6 174.0 60.7 71.6 97.9 99.1

2016 28.8 144.1 157.7 166.8 136.0 324.5 212.1 87.9 142.3 51.7 52.6 53.7

2017 145.0 156.8 136.9 99.7 174.0 170.4 262.9 165.0 107.9 117.8 80.7 75.8

2018 155.0 49.9 89.7 110.6 167.7 140.5 152.3 147.7 102.4 35.0 78.0 72.1

69

5.2.5 Escorrentía

Se define como escorrentía a la parte del agua que alcanza el terreno y discurre de forma

superficial en función de un balance de energías terminando su trayectoria en ríos,

manantiales, directamente en el mar o evapotranspirándose cuando el nivel freático se

encuentra muy próximo a la superficie del terreno. El cálculo de escorrentía fue realizado

mediante la aplicación del balance hidrológico para una cuenca cerrada y para un

intervalo de tiempo determinado de acuerdo al principio de conservación de la masa:

entradas – salidas = variación en el almacenamiento. Si las condiciones hídricas en la

cuenca son las mismas al inicio y al final del intervalo de tiempo considerado, la variación

en el almacenamiento es cero, para su cálculo se emplea:

𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎 = 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛

𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝐸𝑣𝑎𝑝𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑝𝑖𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 + 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛

𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 𝐸𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎 + 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

𝐸𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎 = 𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 − 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎

Los resultados se muestran a continuación:

Cuadro 18. Escorrentía multianual para la microcuenca 1.

Escorrentía Microcuenca_1 (mm)


2012 16.8 26.0 23.1 18.3 23.5 30.8 36.6 33.5 9.8 15.8 8.5 14.8

2013 20.6 30.0 17.1 16.4 30.4 26.6 46.8 29.5 25.6 21.6 16.2 11.9

2014 19.1 8.1 28.5 27.5 29.7 44.3 49.3 34.7 38.1 36.2 23.5 16.2

2015 25.2 18.3 15.6 27.5 27.5 88.2 67.6 39.9 13.9 16.4 22.5 20.4

2016 7.8 33.1 36.2 38.3 31.2 74.5 48.7 20.2 32.7 11.9 12.1 10.2

2017 33.3 13.5 31.4 22.9 39.9 39.1 60.3 37.9 24.8 27.0 18.5 26.6

2018 35.6 11.4 20.6 25.4 38.5 32.2 34.9 33.9 23.5 8.4 17.9 27.7




2012 15.4 23.8 21.1 16.8 21.5 28.2 33.5 30.7 8.8 14.5 7.8 13.5

2013 18.8 27.4 15.6 15.0 27.8 24.4 42.8 27.0 23.4 19.8 14.9 10.9

2014 17.5 7.5 26.1 25.1 27.2 40.6 45.1 31.8 34.8 33.1 21.5 14.9

2015 23.0 16.8 14.3 25.1 25.1 80.7 61.9 36.6 12.8 15.0 20.6 18.7

2016 7.2 30.3 33.1 35.0 28.6 68.2 44.6 18.5 29.9 10.9 11.0 9.3

2017 30.5 12.4 28.8 20.9 36.6 35.8 55.2 34.7 22.7 24.8 16.9 24.4

2018 32.6 10.5 18.8 23.2 35.2 29.5 32.0 31.0 21.5 7.7 16.4 25.3

70




2012 12.6 19.4 17.2 13.7 17.5 23.0 27.3 25.0 6.9 11.8 6.4 11.0

2013 15.4 22.3 12.7 12.3 22.7 19.9 34.9 22.0 19.1 16.1 12.1 8.8

2014 14.3 6.2 21.3 20.5 22.2 33.1 36.8 25.9 28.4 27.0 17.5 12.1

2015 18.8 13.7 11.6 20.5 20.5 65.8 50.4 29.8 10.4 12.3 16.8 15.2

2016 6.1 24.7 27.0 28.6 23.3 55.6 36.3 15.1 24.4 8.8 9.0 7.6

2017 24.8 10.1 23.4 17.1 29.8 29.2 45.0 28.2 18.5 20.2 13.8 19.9

2018 26.5 8.5 15.4 18.9 28.7 24.1 26.1 25.3 17.5 6.4 13.3 20.6




2012 7.6 11.7 10.4 8.2 10.6 13.9 16.5 15.1 3.6 7.1 3.8 37.5

2013 9.3 13.5 7.7 7.4 13.7 12.0 21.1 13.3 11.5 9.7 7.3 -16.3

2014 8.6 4.1 12.8 12.4 13.4 19.9 22.2 15.6 17.1 16.3 10.6 -28.7

2015 11.3 8.2 7.0 12.4 12.4 39.7 30.4 18.0 6.3 7.4 10.1 -1.1

2016 4.2 14.9 16.3 17.2 14.0 33.5 21.9 9.1 14.7 5.3 5.4 -4.7

2017 15.0 -91.8 14.1 10.3 18.0 17.6 27.1 17.0 11.1 12.2 8.3 52.2

2018 16.0 5.1 9.3 11.4 17.3 14.5 15.7 15.3 10.6 4.0 8.0 60.9

6 RESULTADOS

6.1 Balance Hídrico

Considerando a efectos prácticos que la precipitación es la única fuente de agua en la

naturaleza, ha de cumplirse, para cualquier cuenca cerrada y para un intervalo de tiempo

determinado, el principio de conservación de la masa, a tal expresión se la conoce como

balance hídrico en una cuenca. Para el presente estudio se realizó el balance hídrico por

medio del uso de datos mensuales de precipitación, infiltración, evapotranspiración y

retención del periodo 2012 – 2018 (ver Anexo E), lo cual ha permitido describir el ciclo

hidrológico en términos cuantitativos.

71

Figura 29. Balance hídrico de la microcuenca 1 de la serie pluviométrica 2012-2018 en base a la precipitación mensual. Muestra datos y tendencias de precipitación, recarga potencial, evapotranspiración, escorrentía y retención.

Observando los valores absolutos de los datos y su tendencia, la presencia de máximos y

mínimos, además de la intersección de las curvas se puede extraer la siguiente

información:

La microcuenca 1 del ACHPP ha presentado variaciones en las precipitaciones máximas

alcanzando sus mayores picos los meses de junio y julio. Con precipitación máxima de

423 mm el mes de junio y un total anual de 1841 mm en el año 2015, el balance de este

año muestra los más altos valores de recarga potencial en relación al resto de años de la

serie.

72

La microcuenca 2 presenta altos valores de recarga potencial los años 2015 y 2017 con

un total anual de 1246 y 1220 mm respectivamente, las precipitaciones máximas al igual

que en el resto de microcuencas ocurren en junio y julio.

La microcuenca 3 presenta ciclos similares a los de las microcuencas 1, 2 y 4 con valores

bajos de recarga potencial los años 2012 y 2013, la mayor cantidad de precipitaciones se

registra en el año 2015 con un total anual de 1841 mm con su pico máximo de 423.7 mm

el mes de julio.

La microcuenca 4 muestra la misma tendencia a presentar valores de recarga potencial

alta a mitad de año durante los meses de junio, julio y en menor cantidad mayo y agosto,

con máximos de infiltración de 372.9 mm en junio del año 2015 y 315 mm en junio del

2016, con valores de recarga potencial anual de 1410 y 1307 mm respectivamente.

6.2 Hidrogeología

Los parámetros medidos en los depósitos superficiales y macizos rocosos, así como el

análisis de estructuras y lineamientos permitieron realizar una clasificación de las

formaciones expuestas en superficie para relacionarlas con la permeabilidad y de esta

manera conocer sectores potencialmente acuíferos. En base a la clasificación propuesta

por F. G. Bell (2007) que describe el grado de permeabilidad (tabla 2), se clasificó las

diferentes unidades litológicas en aquellas que reúnen características para contener

acuíferos y las que carecen de tal potencial como se muestra a continuación:

Cuadro 22. Matriz de litopermeabilidades por porosidad primaria en el Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo.

Porosidad Primaria

Color Geología Primaria (grano) %

Permeabilidad Tipo de unidad litopermeable

Rango de permeabilidad

Depósitos Glaciares (Unidad 30) 30 - 40 Media - alta Acuífero 100 - 10-2

Sedimentos Lacustres (Unidad 19) 25-40 Media Acuicludo 101 - 10-2

Ignimbrita y Vitrófiro Carihuaycu (Unidad 4) 25 - 40 Media Acuífero/Acuicludo 101 - 10-2

Cenizas Jóvenes (Unidad 32) 25 - 50 Baja Acuitardo 10-2 - 10-5

73

Cuadro 23. Matriz de litopermeabilidades por porosidad secundaria en el Área de Conservación Hídrica Ponce Paluguillo.

Porosidad Secundaria

Color Geología Frecuencia de discontinuidades

Intervalo (m)

Permeabilidad

Tipo de unidad litopermeable

Rango de permeabilidad

Lavas Andesíticas y Dacíticas Negras (Unidad 18)

Discontinuidades cercanas a moderadamente espaciadas 0.2 - 0.6 Media Acuífero 10-2 - 10-5

Andesita Anfibólica Carirumi (Unidad 11)

Discontinuidades cercanas a moderadamente espaciadas 0.2 - 0.6 Media Acuífero 10-2 - 10-5

Flujo Potrerillos (Unidad 23) Discontinuidades moderadamente espaciadas a muy espaciadas 0.6 - 2.0 Baja Acuifugo 10-5 - 10-9

Volcánicos Singunay (Unidad 22)

Discontinuidades moderadamente espaciadas a muy espaciadas 0.6 - 2.0 Baja Acuifugo 10-5 - 10-8

Volcánicos Puntoguiño (Unidad 12)


Andesita Piroxénica Yanaurco (Unidad 9)


Secuencia volcánica Limpichic (Unidad 8)


Secuencia Volcánica Avaschaco (Unidad 7)


Andesita Piroxénica Carihuaycu (Unidad 5)

Discontinuidades cercanas a moderadamente espaciadas 0.2 - 0.6 Baja Acuifugo 10-4 - 10-6

Riolita Encañada (Unidad 3) Discontinuidades moderadamente espaciadas a muy espaciadas 0.6 - 2.0 Baja Acuifugo 10-5 - 10-8

Andesita Anfibólica Encañada (Unidad 2)


6.2.1 Mapa de Litopermeabilidades

Se llevó a cabo la identificación de los materiales que se encuentran en la superficie para

reconocer sus características físicas, así como las diferentes geometrías y la manera en

que se dispone cada uno de estos elementos, la información obtenida en los sitios

estudiados fue complementada con análisis de ortofotos y modelos digitales de elevación

para generar el mapa de unidades permeables e impermeables del ACHPP (mapa #8) cuya

elaboración tuvo como base el mapa geológico de la zona, al cual se le ha asignado un

tipo de permeabilidad de acuerdo a las características que presenta cada unidad, la leyenda

del mapa de litopermeabilidades muestra la distinción entre unidades con diferentes

comportamientos hidrogeológicos (cuadros 22 y 23).

74

Mapa # 8. Representación de las unidades hidrogeológicas del ACHPP. El mapa indica las diferentes unidades litopermeables de la zona de estudio.

Se distinguen 3 unidades litopermeables:

Unidad 1: Corresponde a una zona de permeabilidad alta por porosidad primaria, en este

grupo se encuentran los depósitos fluviales, aluviales, coluviales, y glaciares.

Unidad 2: Corresponde a una zona de permeabilidad media tanto por porosidad primaria

como secundaria; el primer grupo está constituido por la ignimbrita Carihuaycu y

sedimentos lacustres con porosidad granular, en el segundo grupo se encuentran la

andesita anfibólica Carirumi y la unidad lavas andesíticas y dacíticas negras inducida a

una porosidad secundaria.

Unidad 3: Zona de permeabilidad baja compuesta por la mayoría de unidades del ACHPP,

principalmente lavas masivas.

75

6.2.1.1 Unidades litológicas permeables por porosidad intergranular

Estas unidades abarcan el 25% del ACHPP, en el mapa se encuentran representadas por

coloraciones grisáceas en diferentes tonalidades de acuerdo al grado de permeabilidad

que poseen, estas unidades corresponden a depósitos superficiales tales como coluviales,

lagunares, lahares, abanicos aluviales, depósitos fluviales y depósitos de till, conformados

principalmente por sedimentos detríticos de mal sorteo, cuyas características litológicas

permiten acoger acuíferos locales y discontinuos por tener porosidad y permeabilidad

media a alta. La mayor parte de esta unidad hidrogeológica corresponde a los depósitos

glaciares mientras que la fracción menor con respecto al área total pertenece a sedimentos

lacustres con permeabilidad baja a media además de depósitos fluviales, aluviales y

coluviales, aptas para contener acuíferos locales y discontinuos.

6.2.1.2 Unidades litológicas permeables por fisuración

La zona de estudio presenta litologías variables en función de sus propiedades físicas,

aunque la porosidad de las rocas volcánicas puede ser muy elevada, su permeabilidad

varía mucho en función del conjunto de estructuras secundarias de cada roca más que de

su propia naturaleza litológica. En general las rocas volcánicas presentes en el ACHPP

muestran características heterogéneas en cuanto a la frecuencia de discontinuidades,

algunas unidades contienen fisuras y fracturas que son más anchas y frecuentes cerca de

la superficie donde presentan mayor permeabilidad, así como también una misma unidad

presenta afloramientos sin discontinuidades. Del mapa de unidades hidrogeológicas se

deduce que las microcuencas 1, 2, 3 y 4 reúnen condiciones para contener un acuífero

debido a que esta zona presenta litologías porosas y otras con permeabilidad secundaria,

lo cual permite la provisión y circulación de fluidos (ver Anexo F).

6.2.2 Mapa de Isopiezas

Un mapa de isopiezas es una representación en planta de la distribución de puntos de

igual potencial hidráulico (mapa # 9). Las líneas piezométricas obtenidas a partir de datos

del inventario de puntos de agua (cuadro 24) permitieron identificar la dirección de flujo

76

preferencial. El trazado de las isolíneas se elaboró por medio de la interpolación de los

datos mencionados.

Cuadro 24. Inventario de puntos de agua tomando en cuenta el nivel estático y la elevación del terreno.

Puntos de agua

Coordenadas Altura

x y 1 809745 9962015 3932 2 810917 9963023 4031 3 809195 9963470 3782 4 810131 9964429 3952 5 809222 9964591 3754

Mapa # 9. Mapa de isopiezas de la subcuenca alta del río Carihuaycu.

El mapa de líneas equipotenciales indica el flujo de agua en dirección ortogonal a las

mismas, así como el decrecimiento en altura de los puntos de agua hacia el occidente de

las microcuencas 1, 2, 3 y 4; en áreas de recarga el agua va de una región de mayor a

menor energía debido al gradiente de presión, mientras que en regiones de descarga la

presión en el río es menor que en el acuífero, por ende, el agua sale del acuífero hacia el

río.

77

Figura 30. Corte esquemático del mapa de isopiezas. Se muestran las líneas equipotenciales. En el área de recarga el agua va de la energía más grande a la más pequeña.

La información del mapa piezométrico y del corte esquemático sugiere que la zona de

recarga se encuentra entre las isopiezas 3920 y 4020 abarcando la parte oriental de las

microcuencas 1, 2, 3 y 4 que corresponden a las zonas más altas. La zona de transición

corresponde a las isopiezas comprendidas entre 3920 y 3820 extendiéndose a lo largo de

las microcuencas 1, 2 y 3. La zona de descarga comprende las zonas bajas de las

microcuencas 1, 2 y 3. Las zonas de infiltración coinciden con depósitos morrénicos,

coluviales, fluviales, aluviales y sugieren una relación directa con la red hídrica de la

zona.

6.3 Hidrogeoquímica

La hidrogeoquímica se encarga del estudio de los aspectos químicos del agua y su relación

con las rocas de la corteza terrestre. El muestreo llevado a cabo por el FONAG y su

posterior análisis de laboratorio proporcionó información sobre las propiedades físico

químicas de las aguas y su contenido en sustancias disueltas (ver Anexo G). En base al

análisis geoquímico de los datos obtenidos para cada punto de control se ha podido

determinar lo siguiente:

6.3.1 Diagramas de Pipper-Hill-Langelier

El análisis de las muestras de agua por medio del diagrama hidrogeoquímico de Pipper-

Hill-Langelier (figura 31) indica que los tipos de agua que se encuentran en la zona de

estudio es bicarbonatada cálcica y/o magnésica lo cual permite establecer a estos fluidos

un origen meteórico, que se enriquecieron en iones de Ca2+, Mg2+ por contacto con rocas

volcánicas de alto contenido en minerales como biotita y plagioclasa.

78

Figura 31. Diagrama de Pipper – Hill – Langelier de las muestras tomadas en la campaña de monitoreo realizada en agosto de 2018.

6.3.2 Diagrama de Stiff

Figura 32. Sistema de representación de la concentración iónica de las muestras tomadas en la campaña de monitoreo realizada en agosto de 2018.

79

El análisis de las muestras de agua por medio del diagrama hidrogeoquímico de Stiff

(figura 32) indica una configuración química similar a la reflejada en el diagrama de

Pipper – Hill – Langelier con una composición bicarbonatada cálcica y/o magnésica

atribuida a fluidos de origen meteórico. La distribución espacial de los iones muestra un

aumento de calcio y magnesio poco significativo hacia el oeste.

6.3.3 Diagrama de Schöeller – Berkaloff

Figura 33. Distribución y representación de las muestras de agua tomadas en la campaña de monitoreo realizada en agosto de 2018 en el diagrama de Schöeller – Berkaloff.

La unión de los puntos que definen la concentración de los iones representados en el

diagrama de Schöeller – Berkaloff (figura 33) permite corroborar de acuerdo a su

influencia química que la composición del agua en los acuíferos morrénicos de las

microcuencas del río Carihuaycu es de tipo bicarbonatada cálcica y/o magnésica

procedente de fluidos meteóricos.

6.3.4 Conductividad y pH

80

Los datos de conductividad y pH fueron comparados con valores interpretativos para

determinar el tipo de agua. Así se tiene un valor de pH de 5.53 para la fuente hipotermal,

definiendo un carácter ligeramente ácido que aumenta a 7.23 en el caso de la muestra del

río Carihuaycu, indicando que el agua es levemente alcalina. Con respecto a los valores

de conductividad las muestras no superan 100 uS/cm, lo cual equivale a agua subterránea

potable, con una baja concentración iónica debido al corto tiempo de contacto con el

subsuelo.

6.4 Modelo Hidrogeológico Conceptual

El modelo hidrogeológico conceptual del ACHPP es una representación gráfica

simplificada de las condiciones dinámicas del agua subterránea. Esta representación

incluye la delimitación de unidades hidrogeológicas, la geometría y características

hidráulicas de las unidades litológicas, condiciones del flujo de las aguas subterráneas y

su relación con los componentes del ciclo hidrológico, características hidrogeoquímicas,

así como la delimitación de zonas de recarga, tránsito y descarga.

Las condiciones meteorológicas de la zona, permiten que en la superficie del terreno se

produzca una fuerte saturación de los suelos por las aguas de lluvias y su infiltración hacia

los depósitos morrénicos y lavas que, aunque compactas y de naturaleza poco permeables

presentan agrietamiento y diaclasas en las que se desarrolla la acumulación y posible

circulación de las aguas infiltradas (figura 34). La compleja litología de las microcuencas

en estudio imprime heterogeneidad y anisotropía al acuífero, haciendo que los parámetros

hidrogeológicos presenten variaciones importantes, especialmente en el caso de las lavas

andesíticas y dacíticas negras (Unidad 18).

81

Figura 34. Modelo Hidrogeológico Conceptual de la subcuenca alta del río Carihuaycu

7 DISCUSIÓN

Los modelos hidrogeológicos conceptuales son una herramienta necesaria para llevar a

cabo la organización y gestión adecuada del recurso hídrico, estos datos permiten

establecer posibles escenarios futuros y ayudan a prever las acciones necesarias para

garantizar el correcto manejo de las fuentes hídricas. El interés para hacer uso de este

aporte, debería ser el primer paso hacia investigaciones destinadas a ubicar las

captaciones, su rendimiento previsible, el impacto de la explotación, calidad, posibles

usos y problemas de contaminación reales o potenciales.

82

Responder con exactitud a alguna de las cuestiones que se plantean en los estudios

hidrogeológicos implicaría conocer con certeza la propiedad hidrogeológica en estudio

en todos los puntos del acuífero. En el caso del ACHPP no es posible y es necesario dar

respuestas en base al conocimiento que proporciona un conjunto limitado de valores de

las litologías presentes en la zona con tablas teóricas de permeabilidades, datos referentes

a química de agua, análisis estadísticos de las series de precipitación y temperatura,

características morfométricas de las cuencas y ensayos de infiltración. Es necesario

mencionar que los resultados de permeabilidad de rocas fracturadas pueden verse

alterados por la heterogeneidad y anisotropía en la disposición espacial de las fracturas,

lo cual dificulta la certeza de los parámetros hidrogeológicos de la zona. Se evidencian

diferentes superficies piezométricas debido a la no horizontalidad de flujo, lo cual hace

que el potencial hidráulico varíe con la profundidad, en vista a que los niveles

piezométricos varían en el tiempo, la información proporcionada por el mapa de isopiezas

es válida solo para la fecha en que fueron medidos. Localmente es posible encontrar

acuíferos de extensión reducida que podrían explotarse mediante una red de pozos, a pesar

de su débil producción podrían suministrar un aporte apreciable a pequeños poblados y

así responder la demanda a nivel local. Es importante el estudio periódico y sistemático

de todos los factores que influyen en la calidad del agua superficial, subsuperficial y

subterránea de la zona de estudio, para una mejor comprensión del comportamiento

dinámico de los acuíferos.

8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

8.1 Conclusiones

La evaluación hidrogeológica del ACHPP se presenta en esta investigación, debido a la

falta de estudios y ensayos, algunos valores de diferentes parámetros fueron asumidos a

través de aproximaciones y comparaciones con tablas índice.

La geología del ACHPP está conformada por rocas del flanco exterior de la

caldera (Serie Tablones), así como de material depositado por el colapso de la

83

caldera y posterior relleno; rocas dacíticas y riolíticas indican una etapa de

actividad volcánica post relleno inicial que incluye flujos y domos, a la que

sobreviene una nueva actividad volcánica afectada más adelante por actividad

glaciar y finaliza con volcanismo joven.

Con los datos de la serie pluviométrica 2012-2018 de estaciones meteorológicas

del FONAG y EPMAPS se elaboraron mapas temáticos y gráficas de variación

media mensual de precipitación y temperatura, los cuales sugieren que la zona se

encuentra sometida a dos regímenes, uno lluvioso que se presenta desde mayo

hasta agosto, y otro régimen que se prolonga desde septiembre hasta abril donde

se registra una media mensual de precipitaciones menor que el resto del año, según

esto se infiere mayor recarga en los meses de junio y julio. Respecto a las

temperaturas la zona presenta un régimen bimodal con aumento de las mismas

desde enero hasta abril y de octubre a diciembre, y un período de descenso de

temperatura entre junio y septiembre.

El comportamiento hidrogeológico de los materiales que conforman la zona de

estudio es complejo debido a las diversas características que imperan en su

configuración. Los materiales volcánicos que se identificaron presentan

propiedades hidráulicas que varían en función de su litología, tamaño de grano,

como también pueden estar relacionadas con esfuerzos tectónicos que originan

estructuras secundarias rompiendo la continuidad de las rocas.

Entre las unidades litológicas que reúnen mayores condiciones para emplazar

acuíferos se encuentran los depósitos glaciares que por su alta porosidad y

permeabilidad, forman acuíferos locales. De igual forma la unidad Lavas

Andesíticas y Dacíticas Negras podría situar un acuífero por las características

físicas que presenta y por sus condiciones de diaclasamiento superficial que le

otorgan una porosidad secundaria media.

El nivel piezométrico de los puntos de agua dentro de las microcuencas en estudio

se acomoda a la morfología de la zona. Así, el mapa de líneas equipotenciales

indica que existen tres zonas hídricas: la zona de recarga, que se encuentra entre

las isopiezas 4020 y 3920 abarcando la parte oriental de las microcuencas 1, 2, 3

84

y la microcuenca 4 en la totalidad de su extensión. La zona de transición

corresponde a las isopiezas comprendidas entre 3920 y 3820 extendiéndose a lo

largo de las microcuencas 1, 2 y 3. La zona de descarga comprende las zonas bajas

de las microcuencas 1, 2 y 3.

El análisis de parámetros físico-químicos realizados a las muestras de agua

tomadas indica baja conductividad eléctrica, con valores de 45.9 a 97.7 uS/cm, lo

cual se debe a una baja concentración iónica debido al corto tiempo de contacto

con el subsuelo. La fuente hipotermal presenta valores de pH de 5.53 indicando

un carácter levemente ácido, en el caso de la muestra del río Carihuaycu el pH

aumenta a 7.23 indicando que el agua ha adquirido un carácter ligeramente básico.

La geoquímica de agua y el trazado de líneas de flujo indican una composición

bicarbonatada poco salina y la presencia de una zona superior de recarga, con flujo

activo, generalmente con recorridos y tiempos de permanencia cortos.

8.2 Recomendaciones

Instalar aparatos destinadas a medir la precipitación y temperatura entre las

estaciones Itulcachi y La virgen para tener información más representativa de los

puntos de medida y su entorno.

Realizar una campaña de adquisición geofísica en la subcuenca alta del río

Carihuaycu por medio de métodos eléctricos para generar modelos de resistividad,

concretamente el arreglo Schlumberger para el método de sondaje eléctrico

vertical (SEV) y Dipolo-dipolo para el método de mapeo en 2D de la resistividad

aparente y determinar posibles anomalías conductivas en el subsuelo.

Se recomienda la instalación de piezómetros para medir la presión positiva del

agua con respecto a un datum de referencia en la zona saturada y tensiómetros

para medir la presión negativa o potencial gravitacional respecto a la superficie

del terreno en la zona no saturada, además de establecer un plan de monitoreo y

control periódico de niveles.

85

Dotar la zona con estaciones de aforo en las vertientes mayores del río Carihuaycu

para determinar el caudal que se libera y poder incluir estos análisis en estudios

posteriores.

Contar con un período prolongado y sistemático de muestreo geoquímico en

manantiales y aguas superficiales de los ríos de la subcuenca del rio Carihuaycu

que permita observar variaciones de la química incluyendo isotopía para contar

con una mayor precisión de las zonas de recarga y que en el futuro se lleven a

cabo actividades tendientes a la protección de la cuenca.

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88

10 ANEXOS

ANEXO A

Anexo A.1 Datos de área entre dos cotas en porcentajes y porcentaje acumulado de la

microcuenca 1.

Área Mínimo Máximo Promedio Acumulado % Acumulado 1160.9 3735 3747 3741 1093898.0 100.0

2429.7 3748 3760 3754 1092737.1 99.9

2753.7 3761 3773 3767 1090307.4 99.7

4346.5 3774 3786 3780 1087553.6 99.4

8234.1 3787 3798 3793 1083207.1 99.0

8180.1 3799 3811 3805 1074973.0 98.3

8963.1 3812 3824 3818 1066792.8 97.5

11806.8 3825 3837 3831 1057829.8 96.7

39676.8 3838 3849 3844 1046023.0 95.6

107853.7 3850 3862 3856 1006346.2 92.0

93770.1 3863 3875 3869 898492.5 82.1

99718.5 3876 3888 3882 804722.4 73.6

176840.4 3889 3900 3895 705003.9 64.4

115952.8 3901 3913 3907 528163.5 48.3

95929.9 3914 3926 3920 412210.7 37.7

69382.7 3927 3939 3933 316280.7 28.9

55029.2 3940 3951 3946 246898.0 22.6

52986.4 3952 3964 3958 191868.8 17.5

52986.4 3965 3977 3971 138882.4 12.7

37832.0 3978 3990 3984 85896.0 7.9

18187.1 3991 4002 3997 48063.9 4.4

17296.2 4003 4015 4009 29876.9 2.7

8288.1 4016 4028 4022 12580.7 1.2

3905.6 4029 4041 4035 4292.5 0.4

387.0 4042 4054 4048 387.0 0.0

1093898.0

89


microcuenca 2.

Área Mínimo Máximo Promedio Acumulado % Acumulado 26979 3712 3726 3719 1577714 100

10349 3727 3741 3734 1550735 98

12482 3742 3756 3749 1540386 98

16648 3757 3771 3764 1527904 97

20491 3772 3786 3779 1511256 96

15001 3787 3801 3794 1490765 94

17116 3802 3816 3809 1475764 94

17575 3817 3831 3824 1458648 92

19150 3832 3845 3839 1441072 91

17899 3846 3860 3853 1421922 90

20401 3861 3875 3868 1404023 89

79039 3876 3890 3883 1383623 88

45679 3891 3905 3898 1304584 83

64496 3906 3920 3913 1258905 80

162964 3921 3935 3928 1194408 76

92384 3936 3950 3943 1031445 65

150212 3951 3964 3958 939060 60

294728 3965 3979 3972 788848 50

172845 3980 3994 3987 494120 31

92447 3995 4009 4002 321275 20

71488 4010 4024 4017 228828 15

33287 4025 4039 4032 157339 10

57675 4039 4054 4047 124052 8

57675 4054 4069 4062 66377 4

8702 4069 4084 4077 8702 1

1577714


microcuenca 3.

Área Mínimo Máximo Promedio Acumulado % Acumulado

7406.2 3774 3779 3777 1968192 100.0

43969.4 3779 3821 3800 1960786 99.6

81531.4 3821 3863 3842 1916816 97.4

226947.1 3863 3905 3884 1835285 93.2

261809.5 3905 3947 3926 1608338 81.7

370374.1 3947 3989 3968 1346528 68.4

351800.0 3989 4031 4010 976154 49.6

403643.6 4031 4073 4052 624354 31.7

131773.1 4073 4115 4094 220711 11.2

74800.1 4115 4157 4136 88938 4.5

14137.5 4157 4199 4178 14138 0.7

1968192.0

90


microcuenca 4.

Área Mínimo Máximo Promedio Acumulado % Acumulado

5606.4 3834 3849 3842 563128 100.0

6677.3 3849 3864 3856 557521 99.0

5138.5 3864 3878 3871 550844 97.8

9836.0 3878 3893 3886 545706 96.9

15982.3 3893 3908 3900 535870 95.2

14794.4 3908 3922 3915 519887 92.3

10744.9 3922 3937 3930 505093 89.7

29228.9 3937 3952 3944 494348 87.8

40405.8 3952 3966 3959 465119 82.6

31937.6 3966 3981 3974 424713 75.4

22353.6 3981 3996 3988 392776 69.7

66260.0 3996 4010 4003 370422 65.8

40513.7 4010 4025 4018 304162 54.0

36113.2 4025 4040 4032 263648 46.8

47686.0 4040 4054 4047 227535 40.4

56973.0 4054 4069 4062 179849 31.9

28050.1 4069 4084 4076 122876 21.8

22002.7 4084 4099 4091 94826 16.8

22281.7 4099 4113 4106 72823 12.9

22758.6 4113 4128 4121 50542 9.0

14866.4 4128 4143 4135 27783 4.9

4142.5 4143 4157 4150 12917 2.3

6731.3 4157 4172 4164 8774 1.6

1583.8 4172 4186 4179 2043 0.4

459.0 4187 4201 4194 459 0.1

563127.8

91

ANEXO B

Anexo B.1 Datos de precipitación media mensual y precipitación media anual de la

estación meteorológica Control Baños M5022.

CONTROL BAÑOS

Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total Anual

2012 89 147 212 117 133 244 297 244 101 114 51 101 1849

2013 147 234 136 136 150 246 382 283 232 152 104 100 2300

2014 136 63 202 234 226 488 430 330 406 406 254 103 3278

2015 215 151 53 306 313 795 603 386 139 144 160 243 3508

2016 46 320 309 280 307 652 484 207 269 77 71 61 3083

2017 223 82 176 153 274 280 464 284 193 231 114 175 2649

2018 261 69 187 213 327 117 316 206 175 70 130 235 2305

Media Mensual 160 152 182 205 247 403 425 277 216 171 126 145 2710


estación meteorológica Papallacta M5023.

PAPALLACTA


2012 43 72 66 50 81 96 129 136 40 41 29 37 820

2013 40 114 46 49 101 84 150 74 80 74 53 24 889

2014 38 21 78 89 81 29 108 62 90 82 56 56 790

2015 81 56 76 56 54 285 228 119 42 58 91 44 1190

2016 23 68 117 130 88 246 123 56 120 35 45 38 1089

2017 98 31 107 89 151 139 247 133 97 64 77 107 1340

2018 112 41 52 56 52 114 94 158 87 27 53 84 930

Media Mensual 62 58 78 74 87 142 154 105 79 54 58 56 1007

92


estación meteorológica El Tambo M5024.

EL TAMBO


2012 75 126 65 67 92 96 103 115 36 50 31 54 908

2013 96 152 57 68 120 80 155 94 89 90 73 59 1131

2014 94 36 137 112 137 112 252 141 138 94 66 54 1373

2015 107 49 92 134 135 315 258 131 59 68 108 63 1519

2016 35 138 142 166 98 284 165 67 126 68 47 45 1381

2017 135 64 129 109 166 150 188 137 93 93 85 91 1440

2018 139 44 76 98 162 159 92 112 94 20 81 103 1180

Media Mensual 97 87 100 108 130 171 173 114 91 69 70 67 1276


estación meteorológica La Virgen M5025.

LA VIRGEN


2012 116 156 100 117 149 156 176 150 38 99 52 94 1402

2013 112 76 87 66 213 103 212 115 93 100 81 45 1304

2014 100 23 133 94 127 224 158 137 98 112 76 99 1380

2015 106 90 96 109 108 330 240 143 45 56 92 60 1475

2016 30 110 127 159 106 250 165 59 113 49 71 52 1289

2017 185 82 190 88 178 181 260 176 94 131 82 138 1785

2018 171 66 80 122 198 228 170 178 95 38 78 110 1534

Media Mensual 116 156 100 117 149 156 176 150 38 99 52 94 1402


estación meteorológica Itulcachi M5075.

ITULCACHI


2012 111 93 40 120 56 48 51 46 13 65 40 37 720

2013 91 423 121 86 50 18 60 28 31 63 54 9 1033

2014 35 39 69 8 32 11 39 22 28 98 96 38 515

2015 23 6 21 21 6 1 4 1 34 31 12 7 167

2016 56 49 81 180 45 119 51 12 71 67 43 79 852

2017 106 95 194 47 122 96 72 53 16 54 78 127 1058

2018 84 101 54 79 76 61 44 51 58 46 119 54 826

Media Mensual 72 115 83 77 55 50 46 31 36 61 63 50 739

93

ANEXO C

Anexo C.1 Datos de temperatura media mensual de la estación meteorológica Control

Baños M5022.

CONTROL BAÑOS


2012 7.9 7.4 7.3 7.8 6.5 6.3 5.9 5.9 5.7 7.9 8.2 7.9

2013 7.6 7.5 7.8 8.1 8.0 6.6 5.7 5.3 5.5 6.5 7.4 6.8

2014 7.2 7.2 7.1 6.7 6.9 5.6 5.2 4.5 5.5 6.0 5.2 7.2

2015 7.2 8.3 7.8 6.5 6.4 5.4 5.6 5.3 5.8 6.7 7.6 6.5

2016 8.9 7.7 8.0 8.0 7.1 5.6 5.2 5.6 5.9 7.6 8.1 7.5

2017 7.1 7.3 7.4 7.2 6.9 6.6 5.0 5.5 5.9 6.7 7.8 7.3

2018 6.3 7.9 6.8 7.1 6.7 5.6 5.0 4.8 5.5 7.7 7.7 6.1

Media Mensual

7.4 7.6 7.4 7.3 6.9 5.9 5.4 5.3 5.7 7.0 7.4 7.0

Anexo C.2 Datos de temperatura media mensual de la estación meteorológica Papallacta

M5023.

PAPALLACTA


2012 10.2 13.3 11.5 11.1 10.2 10.0 9.7 9.5 9.9 11.6 11.6 11.3

2013 11.1 25.8 34.0 11.2 11.6 10.6 9.8 9.9 10.2 11.0 11.8 10.4

2014 6.9 7.1 6.9 6.7 6.8 3.8 3.3 2.6 3.4 4.3 5.0 4.7

2015 11.1 11.6 11.4 10.8 10.7 10.0 10.0 9.9 10.4 11.3 12.2 10.9

2016 12.5 11.6 11.9 12.1 11.7 10.0 9.7 10.2 10.4 11.5 12.0 11.1

2017 10.8 11.4 11.2 11.4 11.1 10.9 9.5 10.2 10.7 11.1 11.6 11.7

2018 10.8 11.7 11.2 11.2 10.9 9.8 9.7 9.9 10.3 11.9 12.1 10.8

Media Mensual

10.5 13.2 14.0 10.6 10.4 9.3 8.8 8.9 9.3 10.4 10.9 10.1

94

Anexo C.3 Datos de temperatura media mensual de la estación meteorológica El Tambo

M5024.

EL TAMBO Año Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

2012 8.5 7.4 7.7 8.0 7.1 6.8 6.4 6.2 6.4 8.0 8.3 8.3

2013 7.9 7.9 7.9 8.1 8.2 7.4 6.5 5.9 6.2 6.9 7.3 6.8

2014 7.2 7.3 7.2 7.2 7.1 6.2 5.9 5.2 5.9 6.6 7.3 6.7

2015 6.3 7.2 8.7 6.8 6.8 6.0 6.0 5.9 6.3 6.9 7.4 6.9

2016 8.2 7.8 8.2 8.2 7.6 6.1 5.7 6.2 6.2 7.3 7.6 7.0

2017 6.7 7.1 7.1 7.0 7.0 6.7 5.2 5.9 6.2 6.6 7.0 9.9

2018 6.1 7.0 6.7 6.7 6.5 5.8 5.2 6.0 6.0 7.2 7.6 6.4

Media Mensual

7.3 7.4 7.7 7.4 7.2 6.4 5.9 5.9 6.2 7.1 7.5 7.4

Anexo C.4 Datos de temperatura media mensual de la estación meteorológica La Virgen

M5025.

LA VIRGEN


2012 4.8 4.4 4.7 5.1 4.2 3.9 3.4 3.3 3.3 5.1 5.4 5.1

2013 4.2 5.1 7.0 7.1 7.0 5.9 5.0 5.6 5.7 6.4 7.1 6.7

2014 6.9 7.1 6.9 6.7 6.8 3.8 3.3 2.6 3.4 4.3 5.0 4.7

2015 4.1 4.9 5.0 4.5 4.5 3.6 3.7 3.4 3.9 4.6 5.3 4.6

2016 6.3 5.7 6.0 5.9 5.3 3.6 3.2 3.6 3.9 5.3 5.6 5.1

2017 4.8 4.8 5.0 5.1 4.9 4.6 3.1 3.5 4.0 4.6 5.2 4.7

2018 4.0 5.2 4.6 4.7 4.6 3.5 3.0 2.8 3.6 5.2 5.5 4.0

Media Mensual

5.02 5.31 5.60 5.58 5.33 4.13 3.54 3.55 3.95 5.06 5.57 5.00

Anexo C.5 Datos de temperatura media mensual de la estación meteorológica Itulcachi

M5075.


2012 4.5 3.9 5.2 4.9 4.5 4.2 3.8 3.6 3.8 5.2 5.3 4.9

2013 5.1 4.5 5.5 5.5 5.3 4.5 3.4 3.9 4.2 4.8 4.8 5.0

2014 5.2 5.4 5.0 5.3 5.1 4.2 4.0 3.2 4.2 4.6 5.1 5.0

2015 4.7 5.3 5.2 5.1 5.1 3.9 4.2 4.0 4.5 5.1 5.5 5.5

2016 6.4 6.2 6.2 6.1 5.7 3.9 3.7 4.4 4.3 5.5 6.0 5.5

2017 5.0 4.8 5.2 5.7 5.4 5.1 3.7 4.2 4.8 5.3 5.6 5.6

2018 5.0 5.6 5.7 5.3 5.6 4.7 4.1 4.0 4.9 5.9 5.9 4.9

Media Mensual

5.1 5.1 5.4 5.4 5.2 4.4 3.8 3.9 4.4 5.2 5.4 5.2

95

ANEXO D

Anexo D.1 Ficha de datos de infiltración mediante ensayo de doble anillo en la

microcuenca 1.

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO SUBCUENCA ALTA DEL RÍO CARIHUAYCU - MICROCUENCA _1

PRUEBA N 1 PROVINCIA Pichincha

FECHA 17/5/2019 SECTOR Microcuenca_1

COORDENADA X 810189 COORDENADA Y 9964523 ALTURA 3943 m.s.n.m.

N° de Mediciones

Lectura inicial (cm)

Lectura (cm)

Tiempo (min) Lámina infiltrada (cm) Velocidad de infiltración

(cm/hora)

Parcial Acumulado Parcial Acumulado Instantánea Acumulada

1 18.5 18.5 0 0 0 0

2 18.2 1 1 0.3 0.3 18 18

3 18 5 6 0.2 0.5 2.4 18.5

4 17.9 5 11 0.1 0.6 1.2 19.1

5 17.7 10 21 0.2 0.8 1.2 19.9

6 17.5 10 31 0.2 1 1.2 20.9

7 17.4 10 41 0.1 1.1 0.6 22

8 17.3 15 56 0.1 1.2 0.4 23.2

9 17.1 15 71 0.2 1.4 0.8 24.6

10 16.9 15 86 0.2 1.6 0.8 26.2

11 16.8 20 106 0.1 1.7 0.3 27.9

12 16.7 20 126 0.1 1.8 0.3 29.7

13 16.6 20 146 0.1 1.9 0.3 31.6

14 16.5 20 166 0.1 2 0.3 33.6

15 16.4 20 186 0.1 2.1 0.3 35.7

Promedio de infiltración (cm/min) 0.0121

Promedio de infiltración (mm/día) 174.491

96


microcuenca 2.





N° de Mediciones


Lectura (cm)

Tiempo (min) Lámina infiltrada

(cm) Velocidad de infiltración

(cm/hora)


1 22.5 22.5 0 0 0 0

2 22.1 1 1 0.4 0.4 24 18

3 21.8 5 6 0.3 0.7 3.6 18.7

4 21.6 5 11 0.2 0.9 2.4 19.6

5 21.5 10 21 0.1 1 0.6 20.6

6 21.3 10 31 0.2 1.2 1.2 21.8

7 21.1 10 41 0.2 1.4 1.2 23.2

8 20.9 15 56 0.2 1.6 0.8 24.8

9 20.7 15 71 0.2 1.8 0.8 26.6

10 20.5 15 86 0.2 2 0.8 28.6

11 20.4 20 106 0.1 2.1 0.3 30.7

12 20.3 20 126 0.1 2.2 0.3 32.9

13 20.2 20 146 0.1 2.3 0.3 35.2

14 20.1 20 166 0.1 2.4 0.3 37.6

15 20 20 186 0.1 2.5 0.3 40.1

16 19.9 20 206 0.1 2.6 0.3 42.7



97


microcuenca 3.





N° de Mediciones


Lectura (cm)



(cm/hora)


1 24.5 24.5 0 0 0 0

2 24.2 1 1 0.3 0.3 18 18

3 23.8 5 6 0.4 0.7 4.8 18.7

4 23.5 5 11 0.3 1 3.6 19.7

5 23.1 10 21 0.4 1.4 2.4 21.1

6 22.9 10 31 0.2 1.6 1.2 22.7

7 22.7 10 41 0.2 1.8 1.2 24.5

8 22.6 15 56 0.1 1.9 0.4 26.4

9 22.5 15 71 0.1 2 0.4 28.4

10 22.4 15 86 0.1 2.1 0.4 30.5

11 22.3 20 106 0.1 2.2 0.3 32.7

12 22.1 20 126 0.2 2.4 0.6 35.1

13 22 20 146 0.1 2.5 0.3 37.6

14 21.9 20 166 0.1 2.6 0.3 40.2

15 21.8 20 186 0.1 2.7 0.3 42.9



98


microcuenca 4.





N° de Mediciones


Lectura (cm)



(cm/hora)


1 22 22 0 0 0 0

2 21.7 1 1 0.3 0.3 18 18

3 21.1 5 6 0.6 0.9 7.2 18.9

4 20.7 5 11 0.4 1.3 4.8 20.2

5 20.3 10 21 0.4 1.7 2.4 21.9

6 19.8 10 31 0.5 2.2 3 24.1

7 19.6 10 41 0.2 2.4 1.2 26.5

8 19.4 15 56 0.2 2.6 0.8 29.1

9 19.3 15 71 0.1 2.7 0.4 31.8

10 19.2 15 86 0.1 2.8 0.4 34.6

11 19.1 20 106 0.1 2.9 0.3 37.5

12 19 20 126 0.1 3 0.3 40.5

13 18.9 20 146 0.1 3.1 0.3 43.6

14 18.8 20 166 0.1 3.2 0.3 46.8



99

ANEXO E

Anexo E.1

Microcuenca_1

BALANCE HIDRICO AÑO 2012

KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6283

CI 0.8983 0.8983 RESERVA MAXIMA 100

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

Precipitación P 80.6 125.2 110.6 87.9 113.5 147.9 175.9 161.2 53.5 75.9 40.8 71.3 1244.3

EV potencial ET 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.2

Precipitación - Ev Potencial

P-ET 63.4 109.6 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 1042.1

Reserva R 0 63.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1163.4

Variación Reserva VR 63.4 36.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 100.0

Evapotranspiración Real ETR 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.2

F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 73.0 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 942.1

Déficit D 0.0 36.5 65.0 68.1 82.2 106.8 132.8 138.4 87.7 73.2 48.7 51.4 890.7

Retención RET 9.7 15.0 13.3 10.5 13.6 17.7 21.1 19.3 6.4 9.1 5.0 8.6 149.4

Precipitación Infiltrada PI 63.7 99.0 87.4 69.5 89.7 116.9 139.0 127.4 42.3 60.0 32.2 56.4 983.5

Recarga Potencial RP 46.5 83.4 70.2 52.8 72.6 100.3 121.9 110.3 25.8 42.8 15.5 39.2 781.3

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES

Balance Hídrico Año 2012

PRECIPITACION RET P. INF RECARGA POTENCIAL EVTR

100

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6283



Precipitación P 98.7 143.9 81.5 79.4 146 127.9 224.6 141.6 123.5 103.9 77.8 57.1 1405.9

EV potencial ET 15 13 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15 14.4 15 175.2


P-ET 83.7 130.9 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1230.7

Reserva R 0 83.7 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1183.7



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 114.6 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1130.7

Déficit D 0.0 57.3 62.4 63.7 97.5 105.4 157.4 141.9 125.4 107.1 85.3 63.7 1067.0

Retención RET 11.8 17.3 9.8 9.5 17.5 15.3 27.0 17.0 14.8 12.5 9.3 6.9 168.7

Precipitación Infiltra PI 78.0 113.8 64.4 62.8 115.4 101.1 177.5 111.9 97.6 82.1 61.5 45.1 1111.4


0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



101

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.628



Precipitación P 91.9 35.7 137.4 132.4 142.8 213.2 237.1 167.4 182.9 173.6 113.1 78 1705.5

EV potencial ET 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20 19.4 19.5 20.7 20.2 21 246.2


P-ET 70.2 16.0 115.7 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1459.3

Reserva R 0 70.2 86.2 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1156.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 0.0 101.9 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1359.3

Déficit D 0.0 0.0 51.0 81.2 101.2 147.3 182.2 165.1 164.3 158.6 125.7 91.4 1267.9

Retención RET 11.0 5.0 16.5 15.9 17.1 25.6 28.5 20.1 21.9 20.8 13.6 9.4 205.4



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



102

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.628



Precipitación P 120.7 88.4 75.2 131.9 132.1 423.7 324.7 191.7 67.1 79.1 108.5 97.9 1841

EV potencial ET 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.2


P-ET 102.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1631.8

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 2.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1531.8

Déficit D 1.5 36.8 47.1 80.9 97.6 252.1 279.6 226.8 138.4 99.9 95.5 87.8 1444.0

Retención RET 14.5 10.6 9.0 15.8 15.9 50.8 39.0 23.0 8.1 9.5 13.0 11.7 220.9



0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



103

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.628



Precipitación P 33.4 158.9 173.8 183.7 149.8 358 234.1 97.3 157 57.4 58.5 48.9 1710.8

EV potencial ET 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2


P-ET 16.6 143.8 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1513.6

Reserva R 0 16.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1116.6



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 60.4 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1413.6

Déficit D 0.0 30.2 93.6 130.6 131.8 236.8 227.1 153.8 147.3 94.0 68.1 50.2 1363.4

Retención RET 5.0 19.1 20.9 22.0 18.0 43.0 28.1 11.7 18.8 6.9 7.0 5.9 206.3



0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



104

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.628



Precipitación P 160.2 64.8 150.5 109.8 192.4 187.5 289.9 182.5 119.4 129.7 89.4 127.8 1803.9

EV potencial ET 17.5 15.8 17.5 17 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17 17.6 205.9


P-ET 142.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1598.0

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 42.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1498.0

Déficit D 21.4 35.2 84.1 88.4 131.7 151.1 211.9 188.5 145.5 128.8 100.6 105.4 1392.6

Retención RET 19.2 7.8 18.1 13.2 23.1 22.5 34.8 21.9 14.3 15.6 10.7 15.3 216.5



0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



105

Microcuenca_1


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.628



Precipitación P 170.9 55 98.9 122.2 184.8 154.6 167.7 163.4 112.8 38.7 85.6 133 1487.6

EV potencial ET 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.2


P-ET 152.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1274.4

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 52.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1174.4

Déficit D 26.4 32.5 56.6 80.6 123.6 130.4 140.1 142.8 119.1 69.8 68.8 91.9 1082.5

Retención RET 20.5 6.6 11.9 14.7 22.2 18.6 20.1 19.6 13.5 5.0 10.3 16.0 178.9



0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



106

Anexo E.2

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 80.6 125.2 110.6 87.9 113.5 147.9 175.9 161.2 53.5 75.9 40.8 71.3 1244.3

EV potencial ET 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.2


P-ET 63.4 109.6 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 1042.1

Reserva R 0 63.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1163.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 73.0 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 942.1

Déficit D 0.0 36.5 65.0 68.1 82.2 106.8 132.8 138.4 87.7 73.2 48.7 51.4 890.7

Retención RET 9.7 15.0 13.3 10.5 13.6 17.7 21.1 19.3 6.4 9.1 5.0 8.6 149.4



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



107

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 98.7 143.9 81.5 79.4 146 127.9 224.6 141.6 123.5 103.9 77.8 57.1 1405.9

EV potencial ET 15 13 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15 14.4 15 175.2


P-ET 83.7 130.9 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1230.7

Reserva R 0 83.7 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1183.7



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 114.6 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1130.7

Déficit D 0.0 57.3 62.4 63.7 97.5 105.4 157.4 141.9 125.4 107.1 85.3 63.7 1067.0

Retención RET 11.8 17.3 9.8 9.5 17.5 15.3 27.0 17.0 14.8 12.5 9.3 6.9 168.7



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



108

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 91.9 35.7 137.4 132.4 142.8 213.2 237.1 167.4 182.9 173.6 113.1 78 1705.5

EV potencial ET 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20 19.4 19.5 20.7 20.2 21 246.2


P-ET 70.2 16.0 115.7 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1459.3

Reserva R 0 70.2 86.2 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1156.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 0.0 101.9 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1359.3

Déficit D 0.0 0.0 51.0 81.2 101.2 147.3 182.2 165.1 164.3 158.6 125.7 91.4 1267.9

Retención RET 11.0 5.0 16.5 15.9 17.1 25.6 28.5 20.1 21.9 20.8 13.6 9.4 205.4



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



109

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 120.7 88.4 75.2 131.9 132.1 423.7 324.7 191.7 67.1 79.1 108.5 97.9 1841

EV potencial ET 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.2


P-ET 102.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1631.8

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 2.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1531.8

Déficit D 1.5 36.8 47.1 80.9 97.6 252.1 279.6 226.8 138.4 99.9 95.5 87.8 1444.0

Retención RET 14.5 10.6 9.0 15.8 15.9 50.8 39.0 23.0 8.1 9.5 13.0 11.7 220.9



0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



110

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 33.4 158.9 173.8 183.7 149.8 358 234.1 97.3 157 57.4 58.5 48.9 1710.8

EV potencial ET 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2


P-ET 16.6 143.8 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1513.6

Reserva R 0 16.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1116.6



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 60.4 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1413.6

Déficit D 0.0 30.2 93.6 130.6 131.8 236.8 227.1 153.8 147.3 94.0 68.1 50.2 1363.4

Retención RET 5.0 19.1 20.9 22.0 18.0 43.0 28.1 11.7 18.8 6.9 7.0 5.9 206.3



0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



111

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 160.2 64.8 150.5 109.8 192.4 187.5 289.9 182.5 119.4 129.7 89.4 127.8 1803.9

EV potencial ET 17.5 15.8 17.5 17 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17 17.6 205.9


P-ET 142.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1598.0

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 42.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1498.0

Déficit D 21.4 35.2 84.1 88.4 131.7 151.1 211.9 188.5 145.5 128.8 100.6 105.4 1392.6

Retención RET 19.2 7.8 18.1 13.2 23.1 22.5 34.8 21.9 14.3 15.6 10.7 15.3 216.5



0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



112

Microcuenca_2


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.654



Precipitación P 170.9 55 98.9 122.2 184.8 154.6 167.7 163.4 112.8 38.7 85.6 133 1487.6

EV potencial ET 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.2


P-ET 152.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1274.4

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 52.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1174.4

Déficit D 26.4 32.5 56.6 80.6 123.6 130.4 140.1 142.8 119.1 69.8 68.8 91.9 1082.5

Retención RET 20.5 6.6 11.9 14.7 22.2 18.6 20.1 19.6 13.5 5.0 10.3 16.0 178.9



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



113

Anexo E.3

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 80.6 125.2 110.6 87.9 113.5 147.9 175.9 161.2 53.5 75.9 40.8 71.3 1244.3

EV potencial ET 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.2


P-ET 63.4 109.6 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 1042.1

Reserva R 0 63.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1163.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 73.0 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 942.1

Déficit D 0.0 36.5 65.0 68.1 82.2 106.8 132.8 138.4 87.7 73.2 48.7 51.4 890.7

Retención RET 9.7 15.0 13.3 10.5 13.6 17.7 21.1 19.3 6.4 9.1 5.0 8.6 149.4



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



114

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 98.7 143.9 81.5 79.4 146 127.9 224.6 141.6 123.5 103.9 77.8 57.1 1405.9

EV potencial ET 15 13 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15 14.4 15 175.2


P-ET 83.7 130.9 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1230.7

Reserva R 0 83.7 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1183.7



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 114.6 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1130.7

Déficit D 0.0 57.3 62.4 63.7 97.5 105.4 157.4 141.9 125.4 107.1 85.3 63.7 1067.0

Retención RET 11.8 17.3 9.8 9.5 17.5 15.3 27.0 17.0 14.8 12.5 9.3 6.9 168.7



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES


PRECIPTACION RET P. INF RECARGA POTENCIAL EVTR

115

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 91.9 35.7 137.4 132.4 142.8 213.2 237.1 167.4 182.9 173.6 113.1 78 1705.5

EV potencial ET 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20 19.4 19.5 20.7 20.2 21 246.2


P-ET 70.2 16.0 115.7 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1459.3

Reserva R 0 70.2 86.2 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1156.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 0.0 101.9 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1359.3

Déficit D 0.0 0.0 51.0 81.2 101.2 147.3 182.2 165.1 164.3 158.6 125.7 91.4 1267.9

Retención RET 11.0 5.0 16.5 15.9 17.1 25.6 28.5 20.1 21.9 20.8 13.6 9.4 205.4



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



116

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 120.7 88.4 75.2 131.9 132.1 423.7 324.7 191.7 67.1 79.1 108.5 97.9 1841

EV potencial ET 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.2


P-ET 102.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1631.8

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 2.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1531.8

Déficit D 1.5 36.8 47.1 80.9 97.6 252.1 279.6 226.8 138.4 99.9 95.5 87.8 1444.0

Retención RET 14.5 10.6 9.0 15.8 15.9 50.8 39.0 23.0 8.1 9.5 13.0 11.7 220.9



0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



117

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 33.4 158.9 173.8 183.7 149.8 358 234.1 97.3 157 57.4 58.5 48.9 1710.8

EV potencial ET 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2


P-ET 16.6 143.8 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1513.6

Reserva R 0 16.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1116.6



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 60.4 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1413.6

Déficit D 0.0 30.2 93.6 130.6 131.8 236.8 227.1 153.8 147.3 94.0 68.1 50.2 1363.4

Retención RET 5.0 19.1 20.9 22.0 18.0 43.0 28.1 11.7 18.8 6.9 7.0 5.9 206.3



0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES


PRECIPTACION RET P. INF RECARGA POTENCIAL EVTR

118

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 160.2 64.8 150.5 109.8 192.4 187.5 289.9 182.5 119.4 129.7 89.4 127.8 1803.9

EV potencial ET 17.5 15.8 17.5 17 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17 17.6 205.9


P-ET 142.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1598.0

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 42.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1498.0

Déficit D 21.4 35.2 84.1 88.4 131.7 151.1 211.9 188.5 145.5 128.8 100.6 105.4 1392.6

Retención RET 19.2 7.8 18.1 13.2 23.1 22.5 34.8 21.9 14.3 15.6 10.7 15.3 216.5



0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



119

Microcuenca 3


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.6905



Precipitación P 170.9 55 98.9 122.2 184.8 154.6 167.7 163.4 112.8 38.7 85.6 133 1487.6

EV potencial ET 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.2


P-ET 152.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1274.4

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 52.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1174.4

Déficit D 26.4 32.5 56.6 80.6 123.6 130.4 140.1 142.8 119.1 69.8 68.8 91.9 1082.5

Retención RET 20.5 6.6 11.9 14.7 22.2 18.6 20.1 19.6 13.5 5.0 10.3 16.0 178.9



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



120

Anexo E.4

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76

CI 1.03 1 RESERVA MAXIMA 100


Precipitación P 80.6 125.2 110.6 87.9 113.5 147.9 175.9 161.2 53.5 75.9 40.8 71.3 1244.3

EV potencial ET 17.2 15.6 17.2 16.7 17.1 16.6 17.1 17.1 16.5 17.2 16.7 17.2 202.2


P-ET 63.4 109.6 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 1042.1

Reserva R 0 63.4 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1163.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 73.0 93.4 71.2 96.4 131.3 158.8 144.1 37.0 58.7 24.1 54.1 942.1

Déficit D 0.0 36.5 65.0 68.1 82.2 106.8 132.8 138.4 87.7 73.2 48.7 51.4 890.7

Retención RET 9.7 15.0 13.3 10.5 13.6 17.7 21.1 19.3 6.4 9.1 5.0 8.6 149.4



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



121

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76



Precipitación P 98.7 143.9 81.5 79.4 146 127.9 224.6 141.6 123.5 103.9 77.8 57.1 1405.9

EV potencial ET 15 13 14.1 14.3 14.8 14.5 15.2 15.2 14.7 15 14.4 15 175.2


P-ET 83.7 130.9 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1230.7

Reserva R 0 83.7 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1183.7



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 114.6 67.4 65.1 131.2 113.4 209.4 126.4 108.8 88.9 63.4 42.1 1130.7

Déficit D 0.0 57.3 62.4 63.7 97.5 105.4 157.4 141.9 125.4 107.1 85.3 63.7 1067.0

Retención RET 11.8 17.3 9.8 9.5 17.5 15.3 27.0 17.0 14.8 12.5 9.3 6.9 168.7



0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



122

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76



Precipitación P 91.9 35.7 137.4 132.4 142.8 213.2 237.1 167.4 182.9 173.6 113.1 78 1705.5

EV potencial ET 21.7 19.7 21.7 20.9 21.7 19.7 20 19.4 19.5 20.7 20.2 21 246.2

Precipitación - Ev Potencial P-ET 70.2 16.0 115.7 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1459.3

Reserva R 0 70.2 86.2 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1156.4



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 0.0 101.9 111.5 121.1 193.5 217.1 148.0 163.4 152.9 92.9 57.0 1359.3

Déficit D 0.0 0.0 51.0 81.2 101.2 147.3 182.2 165.1 164.3 158.6 125.7 91.4 1267.9

Retención RET 11.0 5.0 16.5 15.9 17.1 25.6 28.5 20.1 21.9 20.8 13.6 9.4 205.4


0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



123

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76



Precipitación P 120.7 88.4 75.2 131.9 132.1 423.7 324.7 191.7 67.1 79.1 108.5 97.9 1841

EV potencial ET 17.8 16.2 17.9 17.2 17.8 17.1 17.6 17.6 17.1 17.8 17.3 17.8 209.2


P-ET 102.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1631.8

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 2.9 72.2 57.3 114.7 114.3 406.6 307.1 174.1 50.0 61.3 91.2 80.1 1531.8

Déficit D 1.5 36.8 47.1 80.9 97.6 252.1 279.6 226.8 138.4 99.9 95.5 87.8 1444.0

Retención RET 14.5 10.6 9.0 15.8 15.9 50.8 39.0 23.0 8.1 9.5 13.0 11.7 220.9



0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



124

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.18

KFC 0.76

CI 1 1 RESERVA MAXIMA 100


Precipitación P 33.4 158.9 173.8 183.7 149.8 358 234.1 97.3 157 57.4 58.5 48.9 1710.8

EV potencial ET 16.8 15.1 16.8 16.2 16.8 16.2 16.7 16.7 16.2 16.8 16.2 16.7 197.2


P-ET 16.6 143.8 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1513.6

Reserva R 0 16.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1116.6



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 0.0 60.4 157.0 167.5 133.0 341.8 217.4 80.6 140.8 40.6 42.3 32.2 1413.6

Déficit D 0.0 30.2 93.6 130.6 131.8 236.8 227.1 153.8 147.3 94.0 68.1 50.2 1363.4

Retención RET 5.0 19.1 20.9 22.0 18.0 43.0 28.1 11.7 18.8 6.9 7.0 5.9 206.3



0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



125

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76



Precipitación P 160.2 64.8 150.5 109.8 192.4 187.5 289.9 182.5 119.4 129.7 89.4 127.8 1803.9

EV potencial ET 17.5 15.8 17.5 17 17.5 16.9 17.3 17.4 16.9 17.5 17 17.6 205.9


P-ET 142.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1598.0

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 42.7 49.0 133.0 92.8 174.9 170.6 272.6 165.1 102.5 112.2 72.4 110.2 1498.0

Déficit D 21.4 35.2 84.1 88.4 131.7 151.1 211.9 188.5 145.5 128.8 100.6 105.4 1392.6

Retención RET 19.2 7.8 18.1 13.2 23.1 22.5 34.8 21.9 14.3 15.6 10.7 15.3 216.5



0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



126

Microcuenca 4


KP 0.06 Cfo 0.12

KV 0.21

KFC 0.76



Precipitación P 170.9 55 98.9 122.2 184.8 154.6 167.7 163.4 112.8 38.7 85.6 133 1487.6

EV potencial ET 18.1 16.5 18.2 17.6 18.1 17.4 17.9 17.9 17.4 18.3 17.7 18.1 213.2


P-ET 152.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1274.4

Reserva R 0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1200.0



F 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

EX 52.8 38.5 80.7 104.6 166.7 137.2 149.8 145.5 95.4 20.4 67.9 114.9 1174.4

Déficit D 26.4 32.5 56.6 80.6 123.6 130.4 140.1 142.8 119.1 69.8 68.8 91.9 1082.5

Retención RET 20.5 6.6 11.9 14.7 22.2 18.6 20.1 19.6 13.5 5.0 10.3 16.0 178.9



0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MM

MESES



127

ANEXO F

Anexo F.1 Fotografías de rocas con alto grado de fracturamiento y surgencia de agua.

ANEXO G

Anexo G.1 Fotografías de surgimiento subterráneo de agua y muestreo de fuente termal.

128

ANEXO H

Anexo H1. Análisis de resultados Físico – Químicos de muestras de agua en fuente termal

y en vertiente de recarga local

Site name Site Description Temperature

Bar Pressure (mmHg)

DO (mg/L)

Conductivity (uS/cm) pH

DOC sample number

Alk mg/L CaCO3

Sulfide (ppm)

Hot Water (HW) Spring

FONAG- orange pools from spring,

lots of precipitated Fe

27.9 480.6 0.1 97.7 5.53 70,71 34.4 0.03

Water Treatment

Plant

FONAG- Paluguillo Plant Stream next to plant with large pipe crossing it. Carihuaycu River

9 532.4 6.81 45.9 7.23 72,73 32.4

-20

10

40

70

100

Hot Water (HW) Spring Water Treatment Plant

FONAG Basic ParametersTemperature ©

DO (mg/L)

Conductivity (uS/cm)

pH

128

Anexo H2. Análisis de resultados Físico – Químicos de muestras de agua en fuente termal y en vertiente de recarga local. ICP-MS Resultados.

label on sample mg/kg Li Be B Na Mg Al K Ca Sc Ti V Cr Mn

LoD 0.0002 0.000004 0.024 0.00 0.0001 0.000 0.0 0.0 0.0002 0.0000 0.00003 0.00003 0.0001

USGS T-

227 N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A

SRM 1643f 7.8% 6.0% N/A -15.0% -2.4% 1.4% 11.8% -10.6% N/A N/A -1.3% -2.3% -3.2%

MCL mg/L 0.2 0.1 0.05

Hot Water spring - R

ss1643-70 0.002

5.8325E-05 0.2 2.79432559 1.87565904 0.86493001 1.47162912 4.30790917 0.002 0.03295984 0.0014253 0.00032699 0.24917942

Hot Water spring - F

ss1643-71 0.002 0.00004 0.2 2.94282238 1.8818249 0.0060593 1.50514123 4.33083694 0.002 0.00342755 0.0003 0.0003 0.23059532

Water treatment plant - R

ss1643-72 0.00561513 0.00004 0.2 2.74898678 2.38163267 0.39191642 1.68531306 5.36937856 0.002 0.02497225 0.00260786 0.00034378 0.0672132

Water treatment plant - F

ss1643-73 0.00518481 0.00004 0.2 3.10427801 2.28111644 0.03664462 1.780 09894 5.01709208 0.002 0.0032709 0.00138992 0.00029691 0.00500349

CORRECTED

Hot Water spring - R 0.002 5.8325E-

05 0.2 2.79432559 1.87565904 0.86493001 1.47162912 4.30790917 0.002 0.03295984 0.0014253 0.00032699 0.24917942

Hot Water spring - F 0.002 0.00004 0.2 2.94282238 1.8818249 0.0060593 1.50514123 4.33083694 0.002 0.00342755 0.0003 0.0003 0.23059532

Water treatment plant - R 0.00561513 0.00004 0.2 2.74898678 2.38163267 0.39191642 1.68531306 5.36937856 0.002 0.02497225 0.00260786 0.00034378 0.0672132

Water treatment plant - F 0.00518481 0.00004 0.2 3.10427801 2.28111644 0.03664462 1.78009894 5.01709208 0.002 0.0032709 0.00138992 0.00029691 0.00500349

Subtracting R-F

Hot Water spring 0 1.8325E-

05 0 -0.14849679 -0.00616586 0.85887071 -0.03351211 -0.02292778 0 0.02953229 0.0011253 2.6989E-05 0.01858411

Water treatment plant 0.00043032 0 0 -0.35529122 0.10051622 0.3552718 -0.09478588 0.35228648 0 0.02170136 0.00121794 4.6866E-05 0.06220971

129

label on sample mg/kg Fe Co Ni Cu Zn As Se Rb Sr Y Mo Ag Cd

LoD 0.000 0.00000 0.0000 0.00003 0.00014 0.000 0.00005 0.00050 0.000001 0.000001 0.00004 0.00000 0.00000

USGS T-


SRM

1643f -1.1% -4.6% -14.5% -7.4% 6.8% -8.9% -9.6% 19.0% 4.6% N/A -4.5% -87.5% -4.9%

MCL mg/L 0.3 0.00002 5 2

Hot Water spring - R

ss1643-70 7.35739868 0.00072994 0.00054533 0.00113684 0.00435771 0.00298844 0.0005 0.005 0.05529046 0.00051378 0.0004 0.00001 0.00005

Hot Water spring - F

ss1643-71 6.6458367 0.00032067 0.00051 0.0003 0.00145263 0.00205888 0.0005 0.005 0.05523506 0.00013875 0.0004 0.00001 0.00005

Water treatment plant - R

ss1643-72 1.15964952 0.00037089 0.00104935 0.00134864 0.00203536 0.00130119 0.0005 0.00576868 0.07577452 0.00026296 0.0004 0.00001 0.00005

Water treatment plant - F

ss1643-73 0.29708378 0.00070165 0.00040299 0.00030296 0.001 0.00072271 0.0005 0.005 0.06925757 2.7297E-05 0.0004 0.00001 0.00005

CORRECTED

Hot Water spring - R 7.35739868 0.00072994 0.00054533 0.00113684 0.00435771 0.00298844 0.0005 0.005 0.05529046 0.00051378 0.0004 0.00001 0.00005

Hot Water spring - F 6.6458367 0.00032067 0.00051 0.0003 0.00145263 0.00205888 0.0005 0.005 0.05523506 0.00013875 0.0004 0.00001 0.00005

Water treatment plant - R 1.15964952 0.00037089 0.00104935 0.00134864 0.00203536 0.00130119 0.0005 0.00576868 0.07577452 0.00026296 0.0004 0.00001 0.00005

Water treatment plant - F 0.29708378 0.00070165 0.00040299 0.00030296 0.001 0.00072271 0.0005 0.005 0.06925757 2.7297E-05 0.0004 0.00001 0.00005

Subtracting R-F

Hot Water spring 0.71156199 0.00040927 3.5331E-05 0.00083684 0.00290508 0.00092957 0 0 5.5399E-05 0.00037503 0 0 0

Water treatment plant 0.86256573 -0.00033076 0.00064636 0.00104568 0.00103536 0.00057848 0 0.00076868 0.00651694 0.00023566 0 0 0

130

label on sample mg/kg Sb Cs Ba La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho

LoD 0.00000 0.00001 0.00001 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

USGS T-


SRM

1643f -2.2% N/A -0.5% N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A

MCL mg/L 2

Hot Water spring - R ss1643-70 3.7227E-05 0.0001 0.03555768 0.00080078 0.00168373 0.00020801 0.00083435 0.00015437 2.8391E-

05 0.00014772 1.6336E-

05 9.9719E-

05 1.788E-05

Hot Water spring - F ss1643-71 0.00002 0.0001 0.0332327 9.6926E-05 0.00021853 2.9833E-05 0.00010229 0.00002 1.1262E-

05 2.638E-05 2.943E-06 2.4822E-

05 0.000004

Water treatment plant - R ss1643-72 3.5469E-05 0.00065534 0.02489092 0.00048163 0.00086389 0.00012113 0.00044231 0.00010176 2.05E-05 7.8725E-05

8.2881E-06

5.1888E-05

9.3105E-06

Water treatment plant - F ss1643-73 0.00024009 0.00048906 0.01311907 3.9039E-05 5.2311E-05 8.5587E-06 3.3828E-05 0.00002 0.000005 1.3118E-05 0.000003 0.00001 0.000004

CORRECTED

Hot Water spring - R 3.7227E-05 0.0001 0.03555768 0.00080078 0.00168373 0.00020801 0.00083435 0.00015437 2.8391E-

05 0.00014772 1.6336E-

05 9.9719E-

05 1.788E-05

Hot Water spring - F 0.00002 0.0001 0.0332327 9.6926E-05 0.00021853 2.9833E-05 0.00010229 0.00002 1.1262E-

05 2.638E-05 2.943E-06 2.4822E-

05 0.000004

Water treatment plant - R 3.5469E-05 0.00065534 0.02489092 0.00048163 0.00086389 0.00012113 0.00044231 0.00010176 2.05E-05 7.8725E-05 8.2881E-

06 5.1888E-

05 9.3105E-

06

Water treatment plant - F 0.00024009 0.00048906 0.01311907 3.9039E-05 5.2311E-05 8.5587E-06 3.3828E-05 0.00002 0.000005 1.3118E-05 0.000003 0.00001 0.000004

Subtracting R-F

Hot Water spring 1.7227E-05 0 0.00232498 0.00070386 0.0014652 0.00017817 0.00073206 0.00013437 1.7128E-

05 0.00012134 1.3393E-

05 7.4898E-

05 1.388E-05

Water treatment plant -

0.00020462 0.00016628 0.01177185 0.00044259 0.00081158 0.00011257 0.00040849 8.1757E-05 1.55E-05 6.5607E-05 5.2881E-

06 4.1888E-

05 5.3105E-

06

131

label on sample mg/kg Lu Tl Pb Th U

0.00000 0.00000

LoD N/A N/A 0.00000 0.00000 0.00000 0.00002 0.00000

USGS T-227 N/A N/A N/A N/A N/A N/A N/A

SRM 1643f N/A -5.3% -3.0% N/A N/A

MCL mg/L 5.7687E-05 4.2846E-05 0.02 0.03

Hot Water spring - R ss1643-70 1.4418E-05 0.00001 8.3601E-06 1.2509E-05 0.00156592 0.0002 5.263E-05

Hot Water spring - F ss1643-71 2.6521E-05 2.5549E-05 0.000002 0.000005 0.00004 0.0002 0.000004

Water treatment plant - R ss1643-72 0.000008 0.00001 5.0551E-06 1.1253E-05 0.00014462 0.0002 0.00010056

Water treatment plant - F ss1643-73 0.000002 6.2105E-06 0.00004 0.0002 3.3176E-05

CORRECTED 5.7687E-05 4.2846E-05

Hot Water spring - R 1.4418E-05 0.00001 8.3601E-06 1.2509E-05 0.00156592 0.0002 5.263E-05

Hot Water spring - F 2.6521E-05 2.5549E-05 0.000002 0.000005 0.00004 0.0002 0.000004

Water treatment plant - R 0.000008 0.00001 5.0551E-06 1.1253E-05 0.00014462 0.0002 0.00010056

Water treatment plant - F 0.000002 6.2105E-06 0.00004 0.0002 3.3176E-05

Subtracting R-F 4.3269E-05 3.2846E-05

Hot Water spring 1.8521E-05 1.5549E-05 6.3601E-06 7.5093E-06 0.00152592 0 4.863E-05

Water treatment plant 3.0551E-06 5.043E-06 0.00010462 0 6.7389E-05

132

Anexo H3. Análisis de resultados Físico – Químicos de muestras de agua en fuente termal y en vertiente de recarga local. Ion Chromatography and

Alkalinity.

Sample Name

Name on Graph

F- (mol/L)

Fluoride

(mg/L) Cl- (mol/L)

Chloride

(mg/L) NO2-

(mol/L)

Nitrite

(mg/L)

Br- (mol/L)

Bromide

(mg/L) NO3-

(mol/L) Nitrate (mg/L)

PO4 3- (mol/L)

Phosphate (mg/L)

SO4 2- (mol/L)

Sulfate

(mg/L)

Anion (eq/L)

Molecular

Weight 18.998 35.453 46.01 79.904 62.01 94.97 96.065

MCL=4.0 4 SMCL=250 250 MCLG=1.

0 1 MCLG=2.

0 2 MCLG=10.

0 10 None SMCL=25

0 250

Hot Water Spring

Hot Water Spring

-9.37467E

-05 -1.781 3.74862E-

05 1.329 1.3258E-

05 0.61 2.28649E

-05 1.827 3.31398E-

05 2.055 2.25018E

-05 2.137 6.0865E-

05 5.847

-0.00020223

8

Water Treatmen

t Plant

Water Treatmen

t Plant

-9.51679E

-05 -1.808 0.00010944

1 3.88 4.58596E

-06 0.211 0 3.47686E-

05 2.156 2.26071E

-05 2.147 2.897E-

05 2.783

-0.00017938

9

Li+ (mol/L)

Lithium

(mg/L)

Lithium ((µS/cm)*

min) Na+ (mol/L)

Sodium

(mg/L)

Sodium ((µS/cm)*

min) NH4 +

(mol/L)

Ammonium

(mg/L)

Ammonium

((µS/cm)*min)

K+ (mol/L)

Potassium

(mg/L)

Potassium ((µS/cm)*

min) Ca 2+ (mol/L)

Calcium

(mg/L)

Calcium ((µS/cm)*

min) Mg 2+

(mol/L)

Magnesium

(mg/L)

Magnesium

((µS/cm)*min) Cation (eq/L)

6.941 22.989 18.05 39.098 40.08 24.3

SMCL= 0.7 0.7 None None None None None

0

0.000177433

4.079

3.93352E-06 0.071

2.284E-05 0.893

0.000132959

5.329

9.09877E-05 2.211

0.0006521

3.60179E-06

0.025

0.00018635

4.284 0

2.53466E-05 0.991

0.000146532

5.873

0.000110082 2.675

0.000728527

133

ANEXO I.

Anexo I1. Mapas de ubicación de los sitios tentativos para la estaciones meteorológicas

y líneas de prospección geofísica.

134

ANEXO J. Mapa de unidades litológicas del ACHPP (anexado físicamente).

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