REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
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11. GEOREFERENCIACIÓN DE LOS POZOS PIEZOMÉTRICOS
El objetivo de esta actividad fue realizar la georreferenciación de los 10 pozos, para
obtención de coordenadas de cada uno de ellos de la zona en estudio.
11.1. Metodología
Las actividades desarrolladas dentro de esta etapa comprenden:
Ubicación de cada uno de los pozos.
La materialización del punto a georreferenciar mediante placas en bronce
marcadas en bajo relieve conforme a codificación suministrada por la CAR.
Levantamiento mediante una sesión de GPS sistema NTRIP con ayuda de los
receptores CNHC i50. NTRIP es la tecnología para transferir datos GNSS (por
ejemplo formato RTCM) a través de redes Internet o de telefonía móvil, lo que
permite conexiones simultáneas a través de PC, celular, portátil, o directamente
desde el receptor GPS.
11.2. Personal, equipos y elementos
El trabajo fue ejecutado por un Ingeniero Topográfico, debidamente registrados ante
el Consejo Profesional Nacional de Topografía y ante el Consejo Profesional Nacional
de Ingeniería, con amplia experiencia en este tipo de proyectos, quien contó con
personal idóneo y equipos debidamente calibrados para garantizar la precisión del
trabajo. En el Anexo 22 se presenta la matricula del ingeniero en topografía.
Para realizar los trabajos se conformó una comisión de campo integrada por:
Un (1) Coordinador de Campo
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TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
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Dos (2) Auxiliares de topografía
El personal encargado de los procesos de oficina fue el siguiente:
Un (1) Calculista
Una (1) secretaria
Los equipos utilizados en el proyecto se encuentran debidamente patronados y
cuentan con el respectivo certificado de calibración tal como se puede evidenciar en el
Anexo 23
El equipo y elementos utilizados fue el siguiente:
Equipo de GPS CHCN i50 + Doble Frecuencia. En el Anexo 24 se presentan
las especificaciones técnicas del equipo
Un (1) computador portátil
Accesorios y elementos necesarios para incrustar la placa de bronce en el
concreto
Vehículo
11.3. Desarrollo de actividades
Para la realización de los levantamientos topográficos solicitados se realizaron las
siguientes actividades:
Reconocimiento de Campo
Se realizaron los trabajos en los sitios donde se perforaron pozos para monitoreo
satelital en los municipios de SUBACHOQUE, SESQUILÉ, SUESCA, SIBATÉ,
GACHANCIPÁ (a), ANAPOIMA, GACHANCIPÁ (b), SOPÓ, TOCANCIPÁ y
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NEMOCÓN, todos en el departamento de Cundinamarca y dentro de la jurisdicción de
la CAR en la cuenca del río Bogotá.
Selección de Vértices de apoyo RED NTRIP GALILLEO INSTRUMENTS
Ntrip source: Son estaciones bases de referencia GNSS continuas, llamadas Mount-
Point las cuales generan datos DGPS Y RTK en formato RTCM en lugares específicos.
Ntrip server: Está constituido por un computador conectado a Internet, que ejecuta el
programa Ntrip Server, con la finalidad de enviar las correcciones de las observaciones
del receptor base, a una tercera instalación (Ntrip Caster) o al cliente en formato
RTCM, a través de internet HTTP y una vez establecida la conexión los datos pueden
enviarse a través de TCP/IP. Ver Anexo 25Vértice de apoyo estación Cors Base.
Georreferenciación pozos
Tomando como base las estaciones CORS GALILEO INSTRUMENTS S.A.S., se
efectuó la toma de datos por el sistema NTRIP en cada uno de los 10 pozos. (Figura
11.1).
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INFORME FINAL
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Figura 11.1 Levantamiento Sistema NTRIP en el pozo de Subachoque
Fuente: Consorcio Magneto 2018
11.4. Resultado de los levantamientos topográficos realizados
Proceso de Oficina
Los datos de campo fueron transferidos directamente desde los colectores al
computador portátil. El resultado de estas labores de oficina se plasma en las
descripciones y coordenadas de cada uno de los puntos correspondientes a los diez
(10) pozos piezométricos del contrato 1351 de 2018 de la CAR, tal como se presentan
en la Tabla 11.1.
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INFORME FASE 4
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Tabla 11.1. Coordenadas planas y geográficas de los pozos piezométricos
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Fichas GPS
En el Anexo 25 se adjuntan las fichas GPS de cada uno de los pozos levantados.
COORDENADAS PLANAS DE GAUSS
MUNICIPIO PLACA ELEVACION m H ELIPSOIDAL
Subachoque PM-25-769-001 983953,874 2672,465 4°54´17.89617"N 074°13´19.84382"W 2697,421
Sesquilé PM-25-736-001 1030629,852 2547,410 5°03´16.45781"N 073°48´04.64158"W 2573,384
Suesca PM-25-772-001 1026703,012 2571,744 5°03´42.55580"N 073°50´12.11455"W 2597,559
Sibaté PM-25-740-001 981735,925 2567,511 4°31′29.07493″N 074°14′31.51024″W 2593,494
Gachancipa - ARAPM-25-295-002 1024256,248 2561,902 5°00´43.89250"N 073°51´31.60812"W 2587,631
Anapoima PM-25-035-001 951560,008 755,774 4°33′39.36856″N 074°30′50.47438″W 777,449
Gachancipa - La PrimaveraPM-25-295-001 1024077,029 2564,229 5°00´07.72408"N 073°51´37.43794"W 2589,975
Sopó PM-25-758-001 2555,968 2581,642
Tocancipá PM-25-817-002 1014916,570 2577,931 04°57′15.81158″N 073°56′34.83974″W 2603,522
Nemocón PM-25-486-001 1023068,911 2571,759 5°06´54.58289"N 073°52´10.03349"W 2597,706
POZO
1057391,658
1050694,172
1046005,295
1044894,226
COORDENADAS GEOGRAFICAS
LATITUD LONGITUD
4°55´42.24568"N 073°56´29.84726"W
NORTE ESTE
1036736,981 1015070,963
1039611,056
992100,219
996115,054
1034146,185
1051494,282
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12. Cerramiento de las estaciones piezométricas
Un elemento fundamental para dar seguridad a los equipos instalados en las
estaciones piezométricas es el cerramiento, el cual ocupa un área definida
conjuntamente con la supervisión del contrato de 9 m2. Esta es una obra civil
convencional con alistamiento y nivelación del terreno, replanteo (instalación y
compactación de recebo), construcción de placa en concreto reforzado, montaje de
columnas, malla eslabonada, teja de zinc e instalación de puerta de acceso.
El registro fotográfico del cerramiento construido en las diez (10) estaciones
piezométricas se puede apreciar de la ¡Error! No se encuentra el origen de la
referencia. a la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia..
Figura 12.1 Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 01 – Subachoque
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ETCM GCA JBC 1223 Fecha: 18/09/2019
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.2Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 02– Sesquilé
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.3Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 03 – Suesca
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ETCM GCA JBC 1224 Fecha: 18/09/2019
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.4Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 04 – Sibaté Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.5. Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 05 – Gachancipá - ARA
Fuente: Consorcio Magneto 2018
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ETCM GCA JBC 1225 Fecha: 18/09/2019
Figura 12.6Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 06 – Anapoima Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.7. Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 07 – Gachancipá La Primavera, Fuente: Consorcio Magneto 2018
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Figura 12.8 Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 08 – Sopó Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 12.9. Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 09 – Tocancipá Fuente: Consorcio Magneto 2018
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Figura 12.10Cerramiento Estación Piezométrica Pozo 10 - Nemocón
Fuente: Consorcio Magneto 2018
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INFORME FINAL
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ETCM GCA JBC 1228 Fecha: 18/09/2019
13. Inventario y Entrega de equipos
En la Tabla 13.12 se relacionan los equipos y elementos exigidos en el contrato 1351
de 2018 para ser suministrados e instalados en cada uno de los diez (10) pozos
piezométricos. El Anexo 26 contiene el Inventario detallado indicando marca,
referencia, serial y valor de los equipos de cada uno de los diez (10) pozos
piezométricos.
ITEM DEL
CONTRATO DESCRIPCIÓN DETALLE
2.4
SUMINISTRO DE
EQUIPO Y
MATERIALES PARA
PERFORACIÓN DE
DIEZ (10) POZOS
PIEZOMÉTRICOS,
CUYA PROFUNDIDAD
DEPENDERÁ DE LA
FORMACIÓN
GEOLÓGICA A
MONITOREAR
SUMINISTRO E INSTALACIÓN MT DE TUBERÍA
(ACORDE A CADA POZO PIEZOMETRICO) DE 3” DE
DIÁMETRO EN ACERO AL CARBÓN CALIBRE 40 Y SIN
COSTURA.
SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE FILTROS
RANURADOS R30 O 20 DE 3” DE DIÁMETRO EN ACERO
AL CARBÓN DE CALIBRE 40,
INCLUYE SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE EMPAQUE
DE GRAVA, DE SELLO IMPERMEABLE DE MATERIAL
ESTABILIZADOR, BASE EN CONCRETO, SELLO
SANITARIO Y TAPA MANHOLE CON CANDADO.PARA
UN TOTAL DE 1405 METROS DE TUBERIA
2.5 PUNTO GPS DE
DOBLE FRECUENCIA PUNTO GPS DE DOBLE FRECUENCIA
2.6 PLACA EN BRONCE PLACA EN BRONCE EMBEBIDA EN CONCRETO
2.7 SISTEMA DE TELE-
COMUNICACIONES
RADIO TRASMISOR SATELITAL
ANTENA
GPS
CABLES Y ACCESORIOS
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ITEM DEL
CONTRATO DESCRIPCIÓN DETALLE
2.8
EQUIPOS PARA
SUMINISTRO DE
ENERGÍA
PANEL SOLAR
BATERÍA
REGULADOR
2.9 CAJA NEMA CAJA NEMA 4X
2.10
PLATAFORMA
COLECTORA Y
SUMINISTRO DEL
SOFTWARE PARA LA
CONFIGURACIÓN DE
LA ESTACIÓN DE
CAMPO PARA
PIEZÓMETRO.
ADQUISICIÓN DE DATOS: SUMINISTRO, INSTALACIÓN,
CONFIGURACIÓN Y PUESTA EN OPERACIÓN DE UNA
PLATAFORMA COLECTORA Y SUMINISTRO DEL
SOFTWARE PARA LA CONFIGURACIÓN DE LA
ESTACIÓN DE CAMPO PARA PIEZÓMETRO.
2.11 SONDA MULTI-
PARAMÉTRICA
SENSOR DE NIVEL
SENSOR DE TEMPERATURA
SENSOR DE CONDUCTIVIDAD
SENSOR DE OXÍGENO DISUELTO
SENSOR DE PH
SENSOR DE REDOX
SENSOR DE TURBIDEZ
CABLE SONDA
2.12
SOFTWARE DE
CONFIGURACIÓN:
SONDA
MULTIPARAMÉTRICA
SOFTWARE DE CONFIGURACIÓN: SONDA
MULTIPARAMÉTRICA PARA MEDICIÓN DE NIVEL,
CONDUCTIVIDAD, TEMPERATURA, OXIGENO
DISUELTO, PH, REDOX Y TURBIDEZ EN AGUAS
SUBTERRÁNEAS PARA PIEZÓMETROS
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ITEM DEL
CONTRATO DESCRIPCIÓN DETALLE
2.13
INTEGRACIÓN DE LA
ESTACIÓN SATELITAL
EXISTENTE PARA
PIEZÓMETRO
INTEGRACIÓN DE LA ESTACIÓN SATELITAL
EXISTENTE PARA PIEZÓMETRO
2.14 CERRAMIENTO
CERRAMIENTO EN MALLA ESLABONADA QUE
INCLUYE:
OBRA CIVIL PARA PLACA DE PISO 3X3 M2, MÁSTILES
EN TUBO GALVANIZADO, TECHO EN ZINC, PUERTA DE
ACCESO, CORAZA Y TUBO PVC PROTECTOR DEL
CABLE DE LA SONDA, DEFENSA Y TAPÓN DEL
PIEZÓMETRO Y CANDADO
Tabla 13.12. Relación de equipos e instrumentos contractuales. Fuente: Consorcio
Magneto 2018
La longitud total de las sondas instaladas fue de 1236 m equivalente al 88 % del total
de metros perforados. La Tabla 13.2 discrimina la longitud instalada en cada uno de
los pozos piezométricos cumpliendo con el ítem 2.11.
Pozo Municipio Longitud
(m)
01 Subachoque 95
02 Sesquilé 145
03 Suesca 100
04 Sibaté 190
05 Gachancipá 120
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Pozo Municipio Longitud
(m)
06 Anapoima 100
07 Gachancipá 105
08 Sopó 135
09 Tocancipá 120
10 Nemocón 126
Tabla 13.2. Longitud de las sondas instaladas. Fuente: Consorcio Magneto 2018
13.1 Entrega Pozo Piezometrico Sopo – Ceramica San Lorenzo
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ETCM GCA JBC 1232 Fecha: 18/09/2019
13.2 Entrega Pozo Piezometrico QUALA – Tocancipa
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13.3 Entrega Pozo Piezometrico Sesquile
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INFORME FINAL
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ETCM GCA JBC 1234 Fecha: 18/09/2019
13.4 Entrega Pozo Piezometrico Nemocon
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INFORME FINAL
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ETCM GCA JBC 1235 Fecha: 18/09/2019
14. Desarrollo de integracion de datos
La Integración de datos incluye la definición de la trama de trasmisión, la conexión ID
al sistema GOES, el establecimiento del Tipo de parámetros y la frecuencia de
trasmisión, así como la Instalación y configuración de equipos.
14.1. Trama de trasmisión
La Dirección de Recursos Naturales suministró la Trama de Trasmisión admitida por
el Software de la estación terrena de la CAR Para el desarrollo de integración de datos.
La estación terrena de la Corporación cuenta con el software de recepción DRGS2000
de la empresa Vaisala. Este software admite de manera general la siguiente trama
(¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.):
Figura 14.1Descripción Trama de Trasmisión. Fuente: CAR, 2019
La trama está constituida inicialmente por un Carrier Return seguido de un Line Feed,
a continuación, se ubican los valores a transmitir separados por un espacio. Cabe
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CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
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ETCM GCA JBC 1236 Fecha: 18/09/2019
aclarar que los las comillas solo se utilizan para determinar el espacio y no se tienen
en cuenta para transmitir.
Ejemplo:
/r/n001.0 208 0811.7 14.47 99 14.34 00014 0000.0 13.1
Para el caso de la estación de Agua subterránea y según los parámetros con los
formatos enviados, la trama quedaría tal como se indica en la Figura 14.2
Figura 14.2. Descripción Trama de Trasmisión para estación de Agua Subterránea
Fuente: CAR 2019
Parámetros:
1. Nivel de agua: 2 enteros y 2 decimales
2. Temperatura: 2 enteros y 2 decimales
3. Conductividad: 3 enteros y 2 decimales
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INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1237 Fecha: 18/09/2019
4. Batería: 2 enteros y 2 decimales
Cabe aclarar que los las comillas solo se utilizan para determinar el espacio y no se
tienen en cuenta para transmitir.
Ejemplo Trama resultante: /n/r12.12 12.12 123.12 12.12
Nota: Aunque la trama obtenida es para la estación actual se sugiere que el desarrollo
permita modificar la cantidad variables junto con su cantidad de caracteres a transmitir.
Adicionalmente se suministraron ejemplos de las tramas transmitidas por las
estaciones de la CAR.
Estación de Niveles:
B0A1607C12293162845G48-4NN137EXE00045
00.90 00.91 10 38 03 00.89 11 16 02 14.6
B0A1607C12293152845G48-4NN137EXE00045
00.91 00.92 09 24 32 00.90 10 22 53 14.5
B0A1607C12293142845G48-4NN137EXE00045
00.91 00.92 09 11 12 00.91 08 36 02 14.5
B0A1607C12293132845G47-4NN137EXE00045
00.91 00.92 08 00 32 00.91 07 58 22 14.0
Estación climatológica:
B0A3268212293162014G42+0NN103EXE00054"
003.0 344 0811.7 19.57 87 17.27 00362 0000.0 14.1
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TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
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B0A3268212293152014G42+0NN103EXE00054"
002.2 004 0812.1 20.84 82 17.71 00571 0000.0 14.1
B0A3268212293142014G42+0NN103EXE00054"
001.1 246 0812.2 20.42 77 16.33 00316 0000.0 14.2
B0A3268212293132014G40+0NN103EXE00054"
01.0 019 0812.0 17.45 95 16.70 00193 0000.0 14.1
02.0
14.2. Id conexión sistema goes y frecuencia de trasmisión
La Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca – CAR suministró los códigos
ID para la conexión con el sistema GOES e instalación de las sondas
multiparamétricas de monitoreo de nivel piezométrico y calidad del agua subterránea.
El ID (address) de cada uno de los diez (10) piezómetros instalados, así como los
canales de trasmisión, el periodo, frecuencia y tiempo de la ventana se muestra en la
Tabla 1. El registro que se trasmite corresponde al promedio de seis (6) lecturas de
cada parámetro tomadas en una hora.
Pozo Municipio ID Pchan Schan Firts Period Window
01 Subachoque B0A009B2 47 133 00:50.00 01:00:00 00:00:10
02 Sesquilé B0A0EA40 47 133 00:50.00 01:00:00 00:00:10
03 Suesca B0A0F7E4 47 133 00:50.00 01:00:00 00:00:10
04 Sibaté B0A0D108 47 133 00:52.10 01:00:00 00:00:10
05 Gachancipá B0A03C28 47 133 00:50.30 01:00:00 00:00:10
06 Anapoima B0A0571C 47 0 00:25.00 01:00:00 00:00:10
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Pozo Municipio ID Pchan Schan Firts Period Window
07 Gachancipá B0A02F5E 47 133 00:50.20 01:00:00 00:00:10
08 Sopó B0A0F936 47 133 00:56.00 01:00:00 00:00:10
09 Tocancipá B0A01AC4 47 133 00:50.10 01:00:00 00:00:10
10 Nemocón B0A04AB8 47 133 00:50.40 01:00:00 00:00:10
Tabla 14.1 ID, canales, Frecuencia, Periodo y ventana de trasmisión. Fuente:
Consorcio Magneto 2018
14.3. Tipo de parámetros de trasmisión
Realizado el desarrollo de integración de datos, se entra a definir y programar los
parámetros y la secuencia en que se trasmiten en cada una de las estaciones
piezométricas según la frecuencia horaria de trasmisión establecida. El canal de envío,
parámetro y unidad de los datos en cada una de las estaciones instaladas se aprecia
en la Tabla .
Canal Parámetro Unidad
1 Temperatura ºC
2 Conductividad mS/cm
3 Nivel de agua m
4 PH pH
5 Concentración de Oxigeno mg/l O2
6 Turbidez NTU
7 Salinidad Sal
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Canal Parámetro Unidad
8 Sales Disueltas g/l TDS
9 Densidad g/l H2O
10 Saturación de Oxigeno % O2
11 Sólidos Totales Suspendidos g/l TSS
12 Redox mV
13 Batería amp
Tabla 12.2 Canal, Parámetro y unidades de medida. Fuente: Consorcio Magneto
2018
14.4. Instalación y configuración de equipos
Una vez cumplidas las etapas anteriores se programó la salida a cada pozo
piezométrico para la instalación y configuración de los equipos en campo, actividad
que estuvo a cargo de los Ingenieros Leonardo Chacón y Pablo Ruiz. Los equipos
instalados en cada uno de los pozos piezométricos son:
Caja Nema o gabinete hermético apto para uso a la intemperie, en el cual se ubican
el Radio Trasmisor satelital, GPS, regulador de voltaje, Datalogger para adquisición
de datos con sus respectivos cables y accesorios de comunicación, y batería de 12
V (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.).
Antena satelital, Panel solar policristalino y coraza protector de cable de la sonda
multiparamétrica (Figura 14.4).
Dentro del piezómetro se instaló la sonda multiparamétrica y se realizó la conexión
al datalogger en la caja nema (Figura 14.5).
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Una vez realizada las respectivas conexiones de los sensores de la sonda se procede
a introducirla dentro del pozo piezométrico (Figura 14.6).
Posteriormente, se realiza la configuración de parámetros y se verifica la trasmisión de
datos al satélite (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.).
Figura 14.3 Caja Nema con sus componentes. Fuente: Consorcio Magneto 2018
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Figura 14.4 Antena Satelital, Panel Solar y coraza del cable de la sonda
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 14.5 Sonda multiparamétrica con sus sensores Fuente: Consorcio Magneto 2018
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Figura 14.6 Instalación Sonda multiparamétrica dentro del pozo piezométrico
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 14.7 Configuración de parámetros y verificación trasmisión satelital
Fuente: Consorcio Magneto 2018
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15. CONFORMACIÓN BASE DE DATOS
La primera sonda instalada fue en la finca Palonegro, ubicada en la vereda Tibagota
del municipio de Subachoque, el día 12 de junio de 2019, y la última sonda instalada
fue la que se ubica en Cerámicas San Lorenzo, en la vereda Canvita del municipio de
Sopó, el 26 de agosto de 2019, con lo cual se obtiene el registro estadístico de los
parámetros de calidad de agua subterránea conforme a lo estipulado en el contrato
1351 de 2018.
Para la captura de datos se ingresa al enlace del servidor NOOA
https://dcs1.noaa.gov/Account/FieldTest y se digita el ID de la estación y la frecuencia
de datos deseada. En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. a manera
de ejemplo se aprecia el enlace utilizado para la toma de registros de las 2 últimas
horas en la estación piezométrica de la finca Palonegro de Subachoque.
Figura 15.1 Enlace servidor NOOA con ID del piezómetro 01 en Subachoque
Fuente: Consorcio Magneto 2018
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La información que arroja este enlace es un archivo plano que muestra los registros
de los parámetros siguiendo el orden establecido en el numeral 5.3 “Tipo de
parámetros de Trasmisión”.
Para crear la base de datos a partir de los registros obtenidos del servidor NOOA, es
necesario pasarlos a una hoja de cálculo con el fin de visualizarlos ordenadamente de
tal forma que facilite el análisis de la información y la generación de gráficas con el
histórico de las trasmisiones realizada al sistema satelital de monitoreo de la CAR.
En el Anexo 27 se presentan la base de datos en formato Excel para los diez (10)
pozos piezométricos instalados.
16. MAPA DE FLUCTUACION DE LOS NIVELES PIEZOMÉTRICOS (ANEXO 28)
El objetivo del contrato 1351 de 2018 es monitorear el nivel piezométrico y calidad de
agua, en los parámetros de Conductividad, Temperatura, Oxígeno Disuelto, pH, Redox
y Turbidez, en diez (10) pozos piezométricos ubicados en la cuenca del Río Bogotá,
empleando trasmisión satelital con destino las oficinas de la CAR en Bogotá D.C.
La ubicación geográfica de los 10 pozos piezometricos con preferencia en la zona de
núcleo de estructuras de tipo sinclinal, implica una separación entre pozos de decenas
de kilómetros de distancia, lo que conlleva a la presencia de rasgos litológicos y
estructurales entre los pozos piezometricos que impiden una adecuada generación de
un mapa de fluctuación de niveles piezometricos.
Por otra parte, los diez pozos piezométricos estan monitoreando varias formaciones
acuíferas incluyendo Areniscas de Labor y Tierna, Formación Cacho, Bogotá y
depósitos de Terraza, lo que implica que la interpolación de los niveles piezometricos
debe estar clasificada a cada uno de los acuíferos referidos.
Con las consideraciones anteriores se han elaborado los siguientes mapas:
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ETCM GCA JBC 1246 Fecha: 18/09/2019
Nivel estático a septiembre 7 de 2019
Nivel estático a septiembre 7 de 2019 enmascarado
Nivel estático a agosto 14 de 2019
Nivel estático a agosto 14 de 2019 enmascarado
Mapa de fluctuaciones de Nivel estático entre agosto 14 y septiembre 07 de 2019
Mapa de fluctuaciones de Nivel estático entre agosto 14 y septiembre 07 de 2019
enmascarado
Se realizo una Base de datos en Excel de Nivel estático por cada uno de los días de
monitoreo
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ETCM GCA JBC 1247 Fecha: 18/09/2019
Figura 16.1 Mapa de Fluctuaciones de Nivel Piezometrico
Analisis de Resultados
Aunque en la base de datos se perciben cambios sutiles de nivel freático en la mayoría
de los pozos, una vez se aplican los procesos de interpolación la información se
homogeniza, tal como lo muestra el reporte estadístico de las grillas de los niveles
estáticos de Agosto 14 y Septiembre 7 de 2019 con los siguientes valores idénticos:
Valor mínimo: 351.07435m
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ETCM GCA JBC 1248 Fecha: 18/09/2019
Valor máximo: 2683.27905m
Valor promedio: 2420.70256m
Desviación estándar: 403.057392m
Es decir, al someter los datos de diferencias de nivel estático, cuyos cambios en valor
absoluto están entre los 0.01m y 5.85m a una interpolación regional, con un radio de
búsqueda de más de 5 km se genera una grilla con tamaño de celda de 1157.08443m
con un total de 70 columnas en el eje x (Este) y 58 filas en el eje Y (Norte), genera un
suavizado de la información eliminando las diferencias sutiles y obteniendo dos grillas
prácticamente idénticas.
Por lo tanto, para optimizar la visualización de las fluctuaciones del nivel estático de
los acuíferos de la cuenca del Río de Bogotá se requiere un mayor tiempo de monitoreo
de meses y años y un mayor número de estaciones de pozos piezométricos. Los
procesos realizados permiten demostrar la adecuada manipulación de la información
y funcionamiento de la red de piezómetros
17. ANÁLISIS GEOESTADÍSTICO Y EVOLUCIÓN DE LOS PARÁMETROS DE
CALIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA
La estimación del recursos hídricos se considera un proceso contínuo que se inicia
con la exploración de campo hasta la recopilación de los parámetros de calidad de
agua, para lo cual se recurre a la geoestadísitica con el fin de predecir los valores de
diferentes atributos donde se analizan procesos de la naturaleza que se desarrollan
en el espacio, para los que suele ser habitual disponer de un determinado seguimiento
temporal.
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A partir de los registros obtenidos de la base de datos, entre el 07 de agosto y el 06 de
septeimbre, se calculó para cada parámetro de calidad el valor de la media diaria, el
valor máximo y mínimo, así como la desviación estándar, cuyos resultados se aprecian
en la Tabla 17.1.
Pozo Parámetro de Calidad
Temperatura (˚C)
Conductividad
(mS/cm)
Nivel de agua (m)
PH
Concentración de Oxígeno
(mg/l O2)
Turbidez
(NTU)
Redox (mV)
01 Subacho
que
Promedio general
18,92 684,27 6,01 6,88 0,00 6,32 -
436,80
Valor Máximo
18,93 695,69 6,11 7,01 0,00 913,37 -
429,80
Valor Mínimo
18,91 651,63 5,94 6,79 0,00 0,00 -
536,60
Desviación Estándar
0,00 5,32 0,03 0,06 0,00 0,74 3,78
02 Sesquilé
Promedio general
20,77 145,52 7,47 8,33 0,00 99,31 -
395,32
Valor Máximo
20,78 151,67 7,55 9,05 0,00 406,39 -
273,80
Valor Mínimo
20,75 139,11 7,28 8,06 0,00 41,52 -
441,20
Desviación Estándar
0,01 2,48 0,06 0,18 0,00 71,77 37,35
03 Suesca
Promedio general
19,16 742,60 23,78 7,31 0,00 624,65 -
433,34
Valor Máximo
19,16 851,00 23,99 7,41 0,01 11848,
00 -
112,80
Valor Mínimo
19,14 641,51 23,41 7,26 0,00 0,00 -
511,80
Desviación Estándar
0,00 52,46 0,09 0,02 0,00 1416,5
5 92,93
04 Sibaté Promedio general
18,73 88,10 13,50 6,91 0,00 64,27 -88,03
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Pozo Parámetro de Calidad
Temperatura (˚C)
Conductividad
(mS/cm)
Nivel de agua (m)
PH
Concentración de Oxígeno
(mg/l O2)
Turbidez
(NTU)
Redox (mV)
Valor Máximo
18,76 106,03 13,82 7,39 0,05 506,38 69,50
Valor Mínimo
18,71 86,10 13,16 6,81 0,00 34,17 -
165,10
Desviación Estándar
0,01 3,73 0,18 0,10 0,01 88,18 11,17
05 Gachanci
pá ARA
Promedio general
18,44 1066,38 14,09 6,89 0,00 66,77 -
425,29
Valor Máximo
18,46 1081,70 14,15 7,04 0,00 167,71 -
416,80
Valor Mínimo
18,43 1045,10 13,99 6,76 0,00 16,02 -
433,00
Desviación Estándar
0,00 8,69 0,02 0,03 0,00 25,91 1,82
06 Anapoim
a
Promedio general
27,19 738,15 14,09 7,40 0,00 571,44 -
481,53
Valor Máximo
27,19 793,97 15,08 7,42 0,00 2538,2
0 -
474,90
Valor Mínimo
27,18 710,12 13,59 7,37 0,00 0,00 -
501,70
Desviación Estándar
0,00 22,31 0,37 0,00 0,00 177,33 0,80
07 Gachanci
pá La
Primavera
Promedio general
18,39 1179,68 13,07 8,95 0,00 7,47 -
579,86
Valor Máximo
18,41 1193,40 13,10 9,14 0,00 26,62 -
515,90
Valor Mínimo
18,39 1168,40 13,01 8,70 0,00 1,25 -
657,20
Desviación Estándar
0,00 6,83 0,02 0,12 0,00 3,69 50,14
08 Sopó
Promedio general
20,16 367,66 20,10 7,31 0,00 3,95 -
410,54
Valor Máximo
20,17 404,57 25,19 7,63 0,00 284,00 -
242,80
Valor Mínimo
20,14 340,39 18,01 7,14 0,00 0,00 -
458,90
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Pozo Parámetro de Calidad
Temperatura (˚C)
Conductividad
(mS/cm)
Nivel de agua (m)
PH
Concentración de Oxígeno
(mg/l O2)
Turbidez
(NTU)
Redox (mV)
Desviación Estándar
0,01 6,83 1,78 0,15 0,00 9,93 62,66
09 Tocancip
á
Promedio general
16,36 506,97 9,41 9,34 0,00 803,10 -
590,87
Valor Máximo
16,40 594,36 13,02 9,49 0,00 8986,2
0 -
448,70
Valor Mínimo
16,30 407,93 6,40 9,09 0,00 0,00 -
633,90
Desviación Estándar
0,04 71,54 2,94 0,08 0,00 864,53 37,60
10 Nemocón
Promedio general
45,12 244,20 10,37 8,43 0,00 851,57 -
527,98
Valor Máximo
59,36 314,70 11,06 8,69 0,00 8208,6
0 -
425,80
Valor Mínimo
12,50 195,78 9,85 8,06 0,00 0,00 -
623,10
Desviación Estándar
14,83 36,58 0,51 0,16 0,00 1531,2
6 13,09
Tabla 17.1. Promedio, Máximo y mínimo y desviación estándar de los parámetros de
calidad de agua en los 10 pozos piezométricos
Fuente: Consorcio Magneto 2018
A pesar que la muestra es de tan sólo un mes, los resultados obtenidos reflejan de
manera general una dispersión muy pequeña para los parámetros de Temperatura,
Nivel de agua, PH, y concentración de oxígeno, no siendo así para los parámetros de
Conductividad, Turbidez y Redox.
Para el procesamiento de datos se realizó la normalización empleando la siguiente
ecuación:
v´= v - ɱ / σ
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Donde :
v’ es el valor normalizado
v es el valor a normalizar
ɱ es la media
σ es la desviación estándar
Los resultados obtenidos fueron graficados, para cada uno de los pozos piezométricos
y se presentan en la Figura 17.1 a la Figura 17.10, y en las cuales no se puede definir
una tendencia debido al corto rango de tiempo y considerando además, que durante
este periodo hubo necesidad de hacer ajustes en campo a los equipos para mejorar
las condiciones de trasmisión y captura de información; sin embargo con la continua
alimentación de la base de datos y la correlación con otros factores, como el de
periodos de lluvia, se podrá contar con una herramienta de análisis muy valiosa en la
planificación para el aprovechamiento del recurso hídrico en las diferentes zonas
estudiadas.
Figura 17.1 Datos normalizados del piezómetro 01 en Subachoque
Fuente: Consorcio Magneto 2018
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
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5/2
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9
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Datos Normalizados Pozo 01 Subachoque
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1253 Fecha: 18/09/2019
Figura 17.2 Datos normalizados del piezómetro 02 en Sesquilé
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 17.3 Datos normalizados del piezómetro 03 en Suesca
Fuente: Consorcio Magneto 2018
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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9
Datos Normalizados Pozo 02 Sesquilé
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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Datos Normalizados Pozo 03 Suesca
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1254 Fecha: 18/09/2019
Figura 17.4. Datos normalizados del piezómetro 04 en Sibaté
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 17.5 Datos normalizados del piezómetro 05 en Gachancipá - ARA
Fuente: Consorcio Magneto 2018
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
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Datos Normalizados Pozo 04 Sibaté
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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Datos Normalizados Pozo 05 Gachancipá - ARA
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1255 Fecha: 18/09/2019
Figura 17.6 Datos normalizados del piezómetro 06 en Anapoima
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 17.7 Datos normalizados del piezómetro 07 en Gachancipá – La Primavera
Fuente: Consorcio Magneto 2018
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
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Datos Normalizados Pozo 06 Anapoima
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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Datos Normalizados Pozo 07 Gachancipá - Finca La Primavera
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1256 Fecha: 18/09/2019
Figura 17.8 Datos normalizados del piezómetro 08 en Sopó
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Figura 17.9 Datos normalizados del piezómetro 09 en Tocancipá
Fuente: Consorcio Magneto 2018
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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Datos Normalizados Pozo 08 Sopó
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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9
Datos Normalizados Pozo 09 Tocancipá
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
REALIZAR GEOFÍSICA DE MAGNETOTELÚRICA, PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS E INSTRUMENTACIÓN DE
TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
SUBTERRÁNEAS EN LA CUENCA DEL RÍO BOGOTÁ
CONTRATO DE CONSULTORÍA No. 1351 DE 2018
INFORME FINAL
INFORME FINAL ELABORÓ REVISÓ APROBÓ Pág. Versión - 1
ETCM GCA JBC 1257 Fecha: 18/09/2019
Figura 17.10 Datos normalizados del piezómetro 10 en Nemocón
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Por tanto, esta sección está enfocada a presentar la evolución de los parámetros de
calidad de agua subterránea para un tiempo del monitoreo inferior a 30 días, y
considerando que la sonda instalada en Cerámicas San Lorenzo, Municipio de Sopó,
es de sólo una semana. Ver Tabla 17.2.
-25,00
-20,00
-15,00
-10,00
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
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8/2
0/2
01
9
8/1
9/2
01
9
8/1
8/2
01
9
8/1
7/2
01
9
8/1
6/2
01
9
8/1
5/2
01
9
8/1
4/2
01
9
8/1
3/2
01
9
8/1
2/2
01
9
8/1
1/2
01
9
8/1
0/2
01
9
8/0
9/2
01
9
8/0
8/2
01
9
8/0
7/2
01
9
Datos Normalizados Pozo 10 Nemocón
Temperatura(˚C)
Conductividad(mS/cm)
Nivel de agua(m)
PH Concentración de Oxígeno(mg/l O2)
Turbidez(NTU)
Redox(mV)
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En la Tabla 17.2 se indican los valores promedios de los diferentes parámetros obtenidos de la base de datos:
Tabla 17.2 Valores promedio de los parámetros de calidad de agua subterránea
Fuente: Consorcio Magneto 2018
Pozo Municipio
Temperatura
promedio
(˚C)
Conductividad
(mS/cm)
Nivel de agua
(m)PH
Concentración
de Oxígeno
(mg/l O2)
Turbidez
(NTU)
Redox
(mV)
1 Subachoque 18,92 684,23 6,01 6,88 0,00 6,39 -436,82
2 Sesquilé 20,77 145,53 7,47 8,33 0,00 102,34 -395,32
3 Suesca 19,16 742,42 23,78 7,31 0,00 625,40 -433,28
4 Sibaté 18,73 88,01 13,53 6,92 0,00 65,12 -88,44
5 Gachancipá 18,44 1066,35 14,09 6,89 0,00 66,74 -425,28
6 Anapoima 27,19 737,98 14,09 7,40 0,00 572,57 -481,53
7 Gachancipá 18,39 1179,66 13,07 8,95 0,00 7,46 -579,93
8 Sopó 20,16 366,72 19,77 7,31 0,00 5,62 -403,28
9 Tocancipá 16,36 506,81 9,51 9,34 0,00 806,92 -590,99
10 Nemocón 45,08 244,19 10,37 8,43 0,00 855,03 -528,06
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En el Anexo 29 Gráficas de Parámetros de Calidad del agua subterránea, se presenta
la fluctuación de los parámetros de calidad de agua en los diez (10) pozos
piezométricos instalados.
La base de datos obtenida se analiza, obteniendo la evolución de los parámetros de
calidad de agua subterránea que se describen a continuación:
17.1. Temperatura
La temperatura es un parámetro físico de suma importancia para los ecosistemas
hidráulicos, aunque no es parte de las características de calidad del agua potable,
permite correlacionarse con la concentración de oxígeno, pues a medida que la
temperatura aumenta la concentración de oxígeno disuelto tiende a disminuir.
De los registros obtenidos se evidencia de manera general que en todos los pozos
existe una tendencia estable de éste parámetro, con variaciones muy pequeñas
(inferiores a 0,5 ˚C). La temperatura más baja se registra en los pozo 09 de Tocancipá
con un dato cercano a 16,36 ˚C y en los pozos 05 y 07 de Gachancipá con un dato
próximo a 18,4 ̊ C, mientras que en los pozos 01 Subachoque, 02 Sesquilé, 03 Suesca,
04 Sibaté y 08 Sopó los valores se encuentran entre los 18,73 ˚C y 20,77 ˚C.
La sonda del piezómetro 10 Nemocón presenta un valor anómalo alto de 32.38 ˚C, el
cual puede estar asociado a la presencia de flujos subterráneos de aguas termales.
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17.2. Conductividad eléctrica
La conductividad de una solución se expresa en Siemens/cm (S/cm) miliSiemens/cm
(mS/cm) ó microSiemens/cm (µS/cm). En aguas naturales es conveniente expresar su
conductividad en (µS/cm).
La conductividad es una medida indirecta de la cantidad de sales ó sólidos disueltos
que tiene un agua natural. Los iones en solución tienen cargas positivas y negativas;
esta propiedad hace que la resistencia del agua al flujo de corriente eléctrica tenga
ciertos valores. Si el agua tiene un número grande de iones disueltos su conductividad
va a ser mayor. Cuanto mayor sea la conductividad del agua, mayor es la cantidad de
sólidos o sales disueltas en ella.
De las gráficas obtenidas a partir de la base de datos podemos apreciar que en todos
los pozos existe una tendencia estable en el parámetro de conductividad eléctrica,
siendo Gachancipá, en los pozos 05 y 07, donde se presentan valores promedio de
1066 y 1179 mS/cm respectivamente; mientras que los demás pozos registran valores
inferiores a 750 mS/cm.
17.3. Nivel de agua
El nivel piezométrico es un indicador para determinar la disponibilidad de agua
subterránea con fines de aprovechamiento, este afecta los niveles de crecimiento y es
necesario conocerlo para ofrecer un tratamiento adecuado del drenaje subterráneo
según sea el acuífero monitoreado.
Las medidas diarias de fluctuación del nivel piezométrico realizadas con la red de
pozos de monitoreo, mostraron que las variaciones son muy diferentes de un sitio a
otro, con amplitudes que van desde unos pocos decímetros como sucede en los pozos
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de 01 Subachoque, 02 Sesquilé, 03 Suesca, 04 Sibaté 05 Y 07 Gachancipá, 09
Tocancipá y 10 Nemocón donde no superan medio metro de diferencia; mientras que
los pozos de 06 Anapoima y 08 Sopó presentan diferencias de 1,40 y 7,0 m
respectivamente. Se puede sugerir que dichas variaciones, en algunos casos,
obedecen a una respuesta asociada al nivel de agua con las precipitaciones y/o a la
actividad de extracción por bombeo de pozos aledaños.
Es importante mencionar que los saltos en los registros de las gráficas obedecen a los
ajustes realizadas debido a que inicialmente se tomaba la lectura de la distancia desde
la superficie hasta el fondo de la sonda; situación corregida a partir del 24 de agosto
de 2019 permitiendo tomar la distancia entre la superficie y el nivel freático.
17.4. Ph
El potencial hidrogeno o pH, es un parámetro de suma importancia tanto para aguas
naturales como aguas residuales. El rango de pH en el cual pueden interactuar los
ecosistemas y sobrevivir las especies que lo conforman, está sumamente restringido,
por lo cual si este valor es alterado, los procesos biológicos que normalmente se llevan
a cabo pueden ser perturbados y/o inhibidos y las consecuencias son adversas. Por
definición pH es el logaritmo inverso de la concentración de ion hidrogeno
En aguas naturales y residuales el valor del pH define si las condiciones de esta son
ácidas o básicas. Un pH menor de 7.0 indica acidez en el agua, cuanto menor sea el
valor del pH mayor es la concentración de iones hidrogeno y mayor es la acidez. Por
encima de un pH de 7.0 se tienen condiciones básicas en el agua. La concentración
de iones hidrogeno es baja y se dice que el agua es alcalina. Cuando el pH es de 7.0
se dice que el pH es neutro y el agua no tiene características ácidas ni alcalinas.
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De los registros obtenidos de la base de datos se puede apreciar que siete (7) de los
diez (10) pozos piezométricos están en el rango de 6.0 a 8.0 unidades de pH, y estos
valores son los más adecuados para la actividad biológica de los ecosistemas.
Los pozos 02 Sesquilé, 05 Gachancipá (Finca La Primavera), 09 Tocancipá y 10
Nemocón se presentan unidades de pH superiores a 8, de los cuales sólo en 02
Sesquilé se presenta una tendencia a disminuir y ubicarse por debajo de este valor;
caso muy contrario al de los otros pozos donde se ve una tendencia notoria en
aumento hacia un agua básica.
17.5. Concentración de oxígeno
La determinación del oxígeno disuelto es prácticamente cada vez más frecuente en
los análisis químicos de agua. Su importancia deriva del hecho de su capacidad de
oxidación de diferentes tipos de constituyentes que se encuentran en forma reducida
y de modificar, en consecuencia, la solubilidad de los mismos.
El contenido en oxígeno disuelto sirve como indicador de las condiciones bioquímicas
del agua en un lugar y momento determinado.
Aunque la convicción generalizada era que el oxígeno disuelto se consumía en
procesos de oxidación de materia orgánica en la parte superior de la zona no saturada,
existen evidencias aún no completamente explicadas de que el contenido en oxígeno
disuelto en aguas subterráneas profundas puede ser notable.
La concentración de O2 normal en aguas subterráneas puede llegar incluso a valores
de saturación variables en función de la presión y la temperatura (13.3 mg/l. a 10°C.
7.6 mg/l. a 30°C).
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Los resultados en los diez (10) pozos piezométricos indican una concentración de
oxígeno con valor de 0 mg/l.
17.6. Turbidez
Es la capacidad que tiene la materia finamente dividida o en estado coloidal de
dispersar la luz. La turbidez es una característica que se relaciona con el contenido de
sólidos finamente divididos que se presentan en el agua. Sus unidades son NTU's por
sus siglas en inglés (Neophelometric Turbidity Units).
Un agua turbia estéticamente es desagradable y es rechazada por el consumidor. La
turbidez del agua es un parámetro de importancia no solo porque es una característica
de pureza en el agua a consumir. También la turbidez interfiere en procesos de
tratamiento de las aguas como es en la desinfección con agentes químicos o con
radiación ultravioleta, disminuyendo la efectividad biocida de éstos lo cual representa
un riesgo en el consumidor.
Los registros obtenidos de la base de datos indican que los pozos de 01 Subachoque,
02 Sesquilé, 04 Sibaté, 05 y 07 Gachancipá y 08 Sopó presentan una tendencia a
disminuir aproximándose al valor de 0,00 NTU.
Por el contrario los pozos de 03 Suesca, 06 Anapoima, 09 Tocancipá y 10 Nemocón
presentan una tendencia a incrementar su valor por encima de los 500 NTU.
17.7. Redox
El potencial redox es una medida de la actividad de los electrones. Está relacionado
con el pH y con el contenido de oxígeno, siendo análogo ya que el pH mide la actividad
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de protones y el potencial redox mide la de los electrones, por tanto expresa la
tendencia de un ambiente a dar o recibir electrones.
En consecuencia, los ambientes con baja concentración de oxígeno tienen un bajo
potencial redox porque el O2 no está disponible, lo cual sustenta los registros obtenidos
en la base de datos donde se presentan valores promedio de Redox muy bajos con
rangos entre -395 y -590 mV.
En Sibaté el valor promedio es comparativamente más alto (-88 mV) lo cual concuerda
con los valores de conductividad y turbidez bajos debido a la baja concentración de
sales disueltas.
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18. CALIBRACIÓN Y VALIDACIÓN DE REGISTROS TRASMITIDOS
18.1. Calibración de sondas multiparamétricas
Conceptualmente, cada vez que hay que decidir si el valor concreto de una magnitud
está dentro de los intervalos de valores admisibles, es preciso “medir”, y para ello, es
necesario acotar el valor de la magnitud medida entre un mínimo y un máximo, puesto
que resulta humanamente imposible encontrar el valor verdadero de cualquier
magnitud medida; por tanto en los procesos de fabricación más o menos complejos es
suficiente que los elementos fabricados cumplan unos intervalos de valores admisibles
o tolerancias previamente especificadas para asegurar la funcionalidad del conjunto
fabricado.
En el presente estudio se han suministrado e instalado sondas multiparamétricas de
la marca IN SITU, cuyo certificado de calibración se puede apreciar en el Anexo 30
18.2. Validación de registros trasmitidos
Según la guía Metodológica definida por el estudio nacional de aguas de 2010, el
monitoreo de agua subterránea se puede realizar por métodos indirectos mediante
sensores remotos y poder conformar una red que permita colectar información sobre
los recursos hídricos, convirtiéndose en una herramienta a ser utilizada en la adecuada
gestión del agua en la cuenca del Río Bogotá.
Para validar los registros de los datos trasmitidos satelitalmente, desde cada una de
las estaciones piezométricas hasta el software en las oficinas de la CAR, se recurre a
la comparación de un dato o serie de datos emitidos por el radio trasmisor ubicado en
el pozo piezométrico en un periodo determinado verificando que éstos correspondan
a los recibidos en el software ubicado en las oficinas de la CAR.
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El día 10 de septiembre de 2019 se realizó, conjuntamente entre los técnicos del
Consorcio Magneto 2018 y funcionarios de la CAR, dicha validación a partir de los
reportes semanales generados en la última semana de esta Fase 4, concluyendo que
hay conformidad en la trasmisión satelital.
Esta validación se alinea de manera general con el protocolo, los principios, objetivos
y componentes tanto operativos como estratégicos de la Política Nacional para la
Gestión de Recursos Hídricos- PNGIRH, que fue promulgada por el Ministerio de
Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADS) en 2010 e implementada desde su Dirección
de Gestión Integral del Recurso Hídrico. A su vez, contribuye con la garantía de
información confiable como insumo para programas formulados de esta política pública
del agua (de manera particular el Programa Nacional de Aguas Subterráneas).
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19. ENTRENAMIENTO AL EQUIPO DE AGUAS SUBTERRÁNEA DE LA CAR -
DRN
Dando cumplimiento a lo exigido en el contrato 1351 de 2018, se realizó el
entrenamiento de tres (3) días al supervisor y equipo de agua subterránea los días 10
y 12 de agosto, y, 10 de septiembre de 2019 lo cual se puede evidenciar en los
registros presentados en el Anexo 31 Acta de entrenamiento CAR.
Como es de esperar, durante estas jornadas se abordaron diversos temas conforme
se avanzaba en las fases del proyecto; y cuyos temas tratados se presentan a
continuación:
Perforación y registro de pozo
Se expuso en campo y oficina los resultados de la geología local obtenida a partir de
los ensayos geofísicos trabajados en la Fase 2; así como la inducción sobre los
sistemas de perforación empleados, tipos de equipos y sus características generales.
Parte del equipo de apoyo de la supervisión fue instruido en los principios físicos para
la toma de registros eléctricos de pozo, la metodología empleada, la interpretación de
resultados y diseño de filtros para el pozo de monitoreo.
Instalación sondas multiparamétricas y trasmisión satelital
En algunas jornadas, durante el montaje de los equipos para la captura de datos y
trasmisión satelital, al personal del área de aguas subterráneas se les presentó los
conjunto equipos a instalar, los cuales corresponden a los descritos en el capítulo 5.4
“Instalación y configuración de equipos” del presente documento.
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Además se dio capacitación para la programación de los parámetros de las sondas
que se hace mediante el programa gratuito micro versión 2.49; la configuración se hace
a través del instrumento wirelesstroll para cada parámetro en campo desde un celular.
El funcionamiento de las sondas es de tipo autónomo, alimentado por un panel solar,
donde el dataloger tiene capacidad de memoria de 14 lecturas de datos por 24 horas
por 84 días.
Respecto a la conexión en campo y trasmisión satelital se indicó que ésta se realiza
mediante bluetooth desde un celular con la aplicación app vu-situ y la trasmisión se
verifica según el tiempo (hora) definido para cada piezómetro directamente según las
características de conexión de la sonda por sdi 12 del dataloger.
Finalmente, se hacen una serie de recomendaciones de mantenimiento con énfasis en
el cuidado de los sensores de la sonda, los cuales siempre deben estar en contacto
con agua. Para el sensor de pH se recomienda hacer calibración trimestral, y
anualmente realizar el cambio del drenaje desecante. Siempre usar agua destilada
para la conservación de los sensores de las sondas durante el mantenimiento. Durante
el mantenimiento no se deben mojar las puntas de los conectores del cable de la sonda
a fin de evitar humedad en los componentes internos de la sonda.
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20. CONCLUSIONES
A partir de la integración de información geológica y estratigráfica con los datos de
resistividad eléctrica, sísmica de refracción y Sondeos magnetotelúricos se logró
modelar tridimensionalmente las principales estructuras de tipo sinclinal y depósitos
de terraza de la cuenca del río Bogotá. Esta información, junto con la consulta de bases
de datos de pozos de agua subterránea permitió la selección de 10 sitios a perforar
para acceder a formaciones de acuíferos libres y confinados a partir de los cuales se
realizó la instrumentación de las sondas multiparamétricas y transmisión satelital en
tiempo real de los niveles estáticos y de calidad de agua, realzando la capacitación de
personal de la CAR para acceder a los datos, entregando como producto final una red
de monitoreo en funcionamiento, logrado cumplir a cabalidad con el objeto del contrato.
Con base en los productos de la fase I de compilación de información se logró enfocar
el estudio hacia las formaciones de tipo arenítico y conglomerático de las Unidades
Arenisca Dura, Plaeners y Arenisca Tierna, identificados como las formaciones
acuíferas de mayor importancia en la cuenca alta y media de la cuenca, en la región
de la Sabana de Bogotá, y cuya recarga tiene lugar en los núcleos de estructura
anticlinal y flancos de estructuras de tipo sinclinal. De igual manera, son de importancia
los niveles areníticos de la Formación Guaduas, la formación areniscas del Cacho y
niveles areníticos de la formación Bogotá. Estas unidades conforman los núcleos y
flancos de estructuras de tipo sinclinal y su recarga se ubica en cerros intermedios y
zonas semiplanas. Entre las principales estructuras se destacan los sinclinales de
Subachoque, Checua, Sueca – Teusacá, Sesquilé, Sisga, Sibaté y Usme. También se
destaca la gran importancia de las unidades del neógeno y depósitos cuaternarios
asociados a las formaciones Regadera y Titalá, terrazas altas, Formación Sabana y
demás unidades de tipo coluvial, aluvial y fluvioglacial, las cuales se constituyen en
acuíferos libres, ubicados por lo general en los núcleos de tipo sinclinal y en las partes
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planas del relleno de la sabana de Bogotá, cuya recarga se presenta directamente en
la superficie de estos depósitos.
Este escenario cambia drásticamente en la cuenca baja del Rio Bogotá, en la región
del Tequendama, en donde hay predominancia de unidades de roca de tipo arcillolítico,
limolítico y de margas calcáreas, en donde las condiciones no son las más favorables
para ubicar formaciones de potencial acuífero. Las mayores posibilidades de ubicar
formaciones acuíferas se restringen a la Formación La Naveta, a los miembros
areníticos de las formaciones Trincheras, Socotá, Capotes, aunque con muy pocas
expectativas debido a la predominancia de materiales muy finos de tipo impermeable.
En la parte más baja de la cuenca se presentan niveles interesantes de areniscas
asociados a la formación Agua de Dios y niveles areníticos y conglomeráticos del
Grupo Honda, los cuales conforman el núcleo y flancos de estructuras de tipo Sinclinal
de Agua de Dios y Tocaima. De igual manera, son de moderada importancia
hidrogeológica los depósitos de terraza aluvial de La Mesa, Anapoima, Mesitas del
Colegio, Viotá y Apulo, los cuales conforman acuíferos libres, en donde la recarga
ocurre por precipitación y filtración directa sobre estos depósitos.
Con base en el marco geológico y estructural se implementó la campaña geofísica, en
la cual la realización de 160 Sondeos eléctricos verticales, 280 sondeos
magnetotelúricos y 12800 metros de sísmica de refracción permitió generar modelos
1D representados mediante columnas estratigráficas, modelos 2D representados
mediante perfiles geológicos geofísicos y modelos 3D, representados mediante bloque
diagramas, para dieciocho (18) sectores identificados como los más relevantes desde
el punto de vista hidrogeológico, modelando los primeros 50m de los depósitos de
terraza, los primeros 300m de las estructuras de tipo sinclinal y los primeros 1000m de
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los distintos sectores de la cuenca del Rio Bogotá, identificando la potencialidad de
acuíferos profundos asociados a rocas de grupo Guadalupe, en especial.
A partir de los modelos 1D y secciones 2D de los datos magnetotelúricos se logró
profundizar en los primeros 300m la continuidad de estructuras tipo sinclinal y anticlinal
de la cuenca alta y media del Rio Bogotá, evidenciando el gran potencial del grupo
Guadalupe como acuífero profundo confinado y semiconfinado. Aunque los modelos
son simplificados y no permiten la identificación de rasgos estructurales asociados a
fallas que afectan estas estructuras, es una información muy relevante para orientar la
exploración y explotación de estos acuíferos, en especial, en aquellos sectores de
áreas críticas de los acuíferos más superficiales, como en los sectores de Mosquera-
Funza- Madrid y El Rosal y en vecindades de Soacha – Mondoñedo.
De igual manera, los sondeos magnetotelúricos realizados en la cuenca baja del Rio
Bogotá infieren la presencia de secuencias de rocas arcillolíticas y limoliticas en los
primeros 1000m de profundidad, lo que permite establecer la baja potencialidad de las
unidades como potenciales formaciones acuíferas. Aunque ha sido posible modelar la
presencia de algunas fallas regionales, los datos deben ser utilizados para
desestimular las opciones planteadas de perforar pozos profundos ya que su
posibilidad de éxito es muy reducida. Se deben proteger los limitados acuíferos libres
asociados a los depósitos cuaternarios de terraza. También se deben considerar las
alternativas de solución de abastecimiento de agua mediante micro embalses que
aprovechen el exceso de aguas lluvia en épocas invernales.
Con base en los modelos 3D de las principales estructuras de la cuenca, se
seleccionaron los 10 sitios para realizar sondeos directos mediante perforación,
logrando un total de 10 pozos con una cantidad acumulada de 1405m de perforación,
en donde se perforaron unidades acuíferas de los depósitos cuaternarios, niveles
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TRANSMISIÓN SATELITAL PARA MONITOREO EN TIEMPO REAL DE NIVELES PIEZOMÉTRICOS Y CALIDAD DE AGUAS
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areníticos de la Formación Bogotá, Areniscas del Cacho, Areniscas de Labor y Tierna
y Plaeners. Esta fase fue exitosa obteniendo 10 pozos piezométricos en donde se
realizó la instalación de las sondas multiparamétricas para medir las fluctuaciones del
nivel estático, y parámetros de calidad de agua de Temperatura, conductividad
eléctrica, pH, Oxígeno disuelto, Redox y turbidez.
Las estaciones de pozos piezométrico fueron implementadas para la transmisión de
los datos mediante los satélites GOES, con recepción en el centro de información de
la sede de la CAR, logrando configurar un centro de monitoreo de los acuíferos
mediante telemetría, con recepción de información continua, cada hora, Analizando
los datos colectados entre agosto y septiembre de 2019 se pueden evidenciar cambios
sutiles de fluctuación del nivel estático y calidad de agua. Específicamente, mediante
un análisis geo estadístico es posible evidenciar la disminución dominante de los
niveles estáticos, entre 00.1m a 5.85m, en un periodo de 25 días, siendo más
significativo este descenso en los acuíferos libres del sector de Anapoima y casi
imperceptible en los acuíferos de la formación Labor y Tierna de los pozos de Sibaté
y Gachancipá. Aunque estos resultados son muy preliminares, muestran la bondad del
suministro en tiempo real de la red de piezómetros, lo que permite inferir análisis más
certeros una vez se logre tener información de varios meses o años.
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21. RECOMENDACIONES
La red de monitoreo mediante los pozos piezométricos con sondas multiparamétricas
y transmisión satelital de datos en tiempo real debe ser mantenida y gradualmente
ampliada a un mayor número de estaciones para permitir el adecuado monitoreo de
las fluctuaciones de nivel estático y parámetro de calidad de agua en cada una de las
subcuencas hidrogeológicas. Esta labor puede ser emprendida en cada una de
estructuras ya analizadas en este trabajo, en donde no se realizaron perforaciones, en
los sinclinales de Rio Frio, Sisga, Usme, Agua de Dios y Tocaima, en las zonas planas
de la Formación Sabana en el sector de la Reserva Van Der Hammen y en los
depósitos de terraza aluvial de La Mesa, Mesitas del Colegio, Viotá y Apulo.
De igual manera, se debe depurar las bases de datos de la CAR de los pozos
perforados en la cuenca del Rio Bogotá, en donde se detectaron errores en la
identificación de la formación acuífera que está siendo explotada o ha sido explotada
en el pasado. Muchas de las descripciones asignan la formación del sitio de la
perforación, por ejemplo, en depósitos cuaternarios, con profundidades de varios
cientos de metros, infiriendo que la formación acuífera es pre cuaternaria, asociada a
unidades más antiguas
Es necesario realizar redes de monitoreo para cada uno de los niveles de formaciones
acuíferos, es decir, en una misma estructura de tipo sinclinal, se pueden estar
explotando acuíferos libres y acuíferos confinados a varias profundidades, lo que
implica que se deben construir redes de piezómetros a dichas profundidades. Un
ejemplo de esta situación se presenta en el sector de Tocancipá, Sinclinal de Suesca
– Teusacá, en la planta de FEMSA Coca Cola, en donde la empresa explota tres
niveles de acuíferos a aproximadamente 200m, 400m y 960m y ha construido tres
piezómetros para realizar el respectivo monitoreo de cada acuífero.
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A partir de los modelos tridimensionales de las principales estructuras de tipo sinclinal
ha sido posible modelar unidades de roca que se constituyen en zonas de recarga en
superficie y en formaciones acuíferas en profundidad. Tal es el caso de los
afloramientos de las formaciones de Arenisca Dura y Labor y Tierna, que afloran en
los cerros orientales y occidentales de la Sabana de Bogotá, siendo estos sectores de
vital importancia en donde se debe garantizar su protección pues se constituyen en las
zonas de recarga de los acuíferos profundos.
De igual manera, en los acuíferos libres asociados a los depósitos cuaternarios y
Neógenos de las formaciones Usme, Marichuela, Chorrera, Depósitos coluviales,
Tilatá, Subachoque, Rio Tunjuelito, Sabana, Chía, Siecha, Chisacá y depósitos
aluviales recientes, se deben implementar medidas de protección de zonas de
bosques y humedales, ya que garantizan la infiltración directa de aguas meteóricas
controlando la recarga y calidad del agua subterránea.
Es recomendable, densificar los estudios de geofísica en los sectores de áreas críticas
delimitadas por la CAR, ya que con base en los resultados de los modelos
magnetotelúricos, se infiere la presencia de acuíferos profundos de las formaciones
del Grupo Guadalupe, a profundidades mayores a 600m, cercanas a los 100m –
1500m, lo que permitiría la exploración y explotación de estas formaciones, siendo
parte de la solución en estos sectores de la Sabana de Bogotá que demandan el
recurso de agua para sus planes de expansión urbanística e industrial.
Los modelos generados en este proyecto en la cuenca baja del Rio Bogotá deben ser
integrados con datos de sísmica profunda y perforaciones realizadas por empresas de
Hidrocarburos, ya que en varios estudios, de carácter confidencial, se reporta la
presencia de formaciones areníticas con agua de formación en sectores como Apulo,
Viotá, Tocaima, que no son de interés para los proyectos de exploración de recursos
hidrocarburíferos pero si pueden constituirse en fuentes alternas de agua subterránea.
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