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ESTUDIO HIDROGEOLOGICO PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR ZARATE - ESAL

(Dist. San Juan de Lurigancho.Prov. y Dpto. Lima)

MINISTERIO DE AGRICULTURA Y ALIMENTACIÓN

LIMA, MARZO 1,981

15/6/29-9

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ESTUDIO HIDROGEOLOGiCO PARA EL ABASTECIMIENTO

DE AGUA POTABLE EN EL SECTOPs ZARATE - ESAL

( Dísf. SOÍI Juai de Lurigoncho, Prov. y Dpto. de Lima )

Lima, Marzo de 1981

DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS, SUELOS E IRRIGACIONES

Dirección de Aprovechamienj-o de Actúas

DIRECTIVOS

Ing. Luis Hudson León Prado

Ing. Sergio Vera Armas

Ing. Jorge Paredes Toro

Director Genera! de Aguas, Suelos e irrigaciones

Director de Aprovechamiento de Aguas

Sub-Director de Ordenamiento

EJECUTORES

Ing. Julio Kuwae Kuwae

Ing. Edwin Zenteno Tupiño

Ing. Julio Zevallos Virreyra

Hidrogeóíogo

Geólogo

Geólogo - Geoffsico

PERSONAL DE APOYO

Sra. Wiima Bechtle de Ai varado

Sr. Ricardo Lo!i Vilca

Sr. Carlos Pacheco Medina

Sr. Femando Fernfridez Al varado

Sr. José Cano Rodríguez

Secretaria

Té en

Té en

Té en

co íngeniena

co Ingenierfa

co Operador Geofísica

Dibújenle

S U M A R I O

N 0 DESCRIPCIÓN P ^ .

1.0.0 ANTECEDENTES Y OBJETO DEL ESTUDIO 1

2.0.0 UBICACIÓN Y ACCESO 1

3.0.0 DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO REALIZADO 1

4 .0 .0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUAS SUBTERRÁNEAS . . . 2

5.0.0 RASGOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLOGICOS 2

6.0.0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA 3

7.0.0 EL ACUIFERO 4 7.1.0 El Reservorio Acurfero 4 7.2.0 La Napa 4

8.0.0 HIDRODINÁMICA SUBTERRÁNEA 5 8.1.0 Parámefros Hidráulicos del AcuiTero 7 8.1.1 Transmisividad 7 8.1.2 Permeabilidad 7 8.2.0 Radio de Influencia 7

9.0.0 HIDROGEOQUIMICA 8 9.1.0 Conductividad Elécfrica del Agua 8 9.2.0 Composición Química del Agua 9 9.3.0 Potabilidad del Agua 9

10.0.0 EXPLOTACIÓN ACTUAL DE LA NAPA 10

11.0.0 ANTEPROYECTO DE LA OBRA DE CAPTACIÓN 10 11.1.0 Ubicación 10 11.2.0 Diseño Preliminar 10 11.3.0 Recomendaciones Generales para la Construcción de! Pozo

Proyectado 12

12.0.0 RESUMEN DE RESULTADOS 13

13.0.0 RECOMENDACIONES 15

RELACIÓN DE FIGURAS

DESCRIPCIÓN

Ubicación del Area de Estudio

Ubicación de Fuentes de Agua Subterránea

Carta de Ubicación de Sondajes Eléctricos

Tipos de Sondajes Registrados

Perfil Hidrogeológíco en el Area de Estudio

Carta de Hidroisohípsas

Carta de ¡soprofundidad de i a Napa

Fluctuaciones dei Nivel de la Napa

Prueba dei AcuiTero

Carta de 1 so conduct! vi dad

Dicgrama de Análisis de Agua

Ubicación del Pozo por Perforcr

Esquema del Diseño Técnico Preliminar del Pozo

RELACIÓN DE CUADROS

DESCRIPCIÓN

Información Básica de las Fuentes de Aguas Subterráneas

Resultados de los Sondajes Eléctricos

Fluctuaciones de la Napa

Resultados de los Análisis Guímicos

Resultados de Análisis Bacteriológicos

ESTUDIO HIDROGEOLOG1CO PARA EL ABASTECIMIENTO

DE A G U A POTABLE EN EL SECTOR ZARATE - ESAL

( Dist. San Juan de Lurigancho, Prov. y Dpto. de Lima )

1 .0 .0 ANTECEDENTES Y OBJETO DEL ESTUDIO

La Empresa de Saneamiento de Lima ( ESAL ) a través del O f i c io N 0

592--S3-VC-8440 /ha sol ici tado a la Dirección General de Aguas, Sue­los e Irr igaciones, la real ización de los estudios hidrogeoíógicos para l a perforación de pozos tubulares a f in de captar aguas subterráneas para el abastecimiento poblacionai de las diferentes urbanizaciones -del área metropol i tana.

El objeto del presente estudio hidrogeológico es determinar^ ! el área señalada por ESAL para la perforación de un pozo tubular en el sec­tor Zara te , presenta condiciones favorables para la captación de agua en cal idad y cantidad suficiente para uso poblacionai^ debiendo u b i ­carse el pozo a perforarse a distancias convenientes^ respecto a otras fuentes de agua vecinas, para evitar problemas de inierferencía.

2 . 0 . 0 UB iCACION Y ACCESO

El área de estudio se encuentra en la margen derecha del rio Rímac en el sector " Z a r a t e " , del Distr i to de San Juan de Lurigancho, Prov. y Dpto. de Lima. Limitado hacia el S . O . y N . E . por afloramienros de rocas ígneas representados por los cerros San Cr is íobal , Basilea y Lomas de Mangomarca; por el Norte con la Coop. "Las Flores" y por el Sur con el r ib Rimac ( F ig . N 0 1 ). El acceso al área de estu­dio se hace a través del Malecón Miguel Checa o por la Av . Gran Chimú.

3 . 0 . 0 DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO REALIZADO

Para lograr los objet ivos del presente estudio fue necesario l levar a cdx ) los siguientes trabajos :

- Recopi lación, evaluación y sfntesis de la información existente c r cerca del área de estudio.

- inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas.

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MAPA

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ÍNDICE

1/103,00 .1 e.M.

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EC • E<~ - J t - ESAw

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Peg. 2

- Reconocimiento Geológico y Geomorfoiógico.

- Prospección Geoffs ica.

- Hidrodinámica.

- Muesfreo y análisis químico-bacter io légico del agua subterránea.

- Medidas de niveles de agua ( estática y dinámica ) y caudal de ex plotacion de los pozos. ~

0 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUAS SUBTERRÁNEAS

En el área de estudio se han censado 30 pozos : 13 a tafo abierto y 17 tubulares. Los pozos a tajo abierto t ienen profundidades que va rfen entre 18 y 36 m. Actualmente solo 2 son ut i l izados con fines de uso industr ia l , mientras que los restantes están inut i l izados por en centrarse secos.

Los pozos tubulares tienen profundidades que varfon entre 24.50 y 110 m . , sus caudales varían entre 4 y 80 l t / seg .

De los 17 pozos tubulares, 7 son ut i l izados con fines de abastecimien to industriales, 8 con fines pobiacional y 2 que han sido abandona­dos por fa l t a de equipo.

Los pozos tubulares son equipados con bombas t ipo turbina de efe ver t i c a ! , accionados con motores eléctr icos; mientras que los pozos a ta [o abierto cuentan con bombas centri fugas, accionadas con motores e léctr icos.

En la F ig. N 0 2 , se presenta la ubicación de los pozos inventariados y en e! Cuadro N 0 1 / sus principales características técnicas.

0 RASGOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLOGICOS

El área que abarca el estudio presenta un rel ieve pleno o l l eno , el cual forma parte del va l le de! rfo Rfmac. Hacía e! S . O . y N . E . ( fuera del área de estudio ) se observan afloramientos de rocas í g ­neas ( cerros San Cristóbal , Basilea, Lomas de Mangomarca y otros ) pertenecientes al Batoüto Costanero de edad Cretáceo Superior a Te_r ciar io inferior; éstas rocas representadas mayormente por tonal itas por f i r í t ícas , adame I ¡tas y dior i tas, constituyen el substrato compacto e

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POZO TUBULAR CON EQUIPO . (f)

POZO TUBUUR SIN EQUIPO _A_

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POZO TAJO ABIERTO ABANDONADO ©

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MINISTERIO DE AGRICULTURA OiRECCION GENERAL DE AGUAS Y SUELOS

DiRECClON DE APROVECHAMIENTO DE ASUAS

ESTUDiO HIDR03E0L081C0 PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR ZARATE - ESAL

MAPA DE UBICACIÓN DE FUENTES DE AGUA

ESCALA: 1/25,000

J

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7C

81 82 83 84

CUADRO W 1

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS,MEDIDAS REALIZADAS Y EXPLOTACIÓN DE LOS POZOS EN EL AREA DE ESTUDIO

N9 IRHS

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.15/^/29-35

5/4/2^-45

15/6/29-65

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15/6/29-40

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5/6/29-55

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N O M B R E DEL POZO

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5/0/2.9-50. 1 5 / 6 / 2 9 ^

Hnos. Ribeck

Pedro Castro

César Aramburu

Yo Hersa

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Texni Záraíe - - -

HiJroítaf .. _

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Comunidad jMonfer

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E 5 A L - 156 __'

ES A L - i 54

Av íco la Hannaa __.

Papelera Zarate

Pefro Química Perú

.Artículos Plásticos

Productos Químicos

Guillermo Cru5o

Teófilo Caballero ^

Radio Libertad _ .

Ladri l lera Pa; f f ico _

Coop. Los Flores

Coo^ -Las Flores .. .

Uro. Sai Silvestre

LotÉz. Azcarrunz .

Coop.V'ivienda S.F.Ssis -

Centro Rec.Sta.El isa.

Industrias Quim. Reur.ídas.

industrias Reunidas

¡É I PERFORACIÓN

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Póg. 3

impermeable o cafa de recepción del rel leno a l uv i a l . Este reservorio se considera como de edad Cuaternaria Reciente.

Observaciones realizadas en el campo ( acanti lados del rfo ) y los a nálisis de los perfi les l í tológicos de pozos ya perforados, nos l l eva a establecer que el reservorio acurfero lo constituye el rel leno a luv ia l depositado por e l rfo Rfmac; e! cual se encuentra constitufdo por can tos rodados ( cuyos diámetros oscilen entre 0 .10 m. y 0.40 m. ex is­t iendo inclusiones de bloques hasta de 0 .80 m. ) , gravas, arenas y arc i l las. La proporción de la a rc i l l a que se encuentra formando la mat r iz , condiciona la cal idad de! acuffero.

6 . 0 . 0 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

En el area de estudio se han efectuado ó sondajes eléctr icos ( F ig . N 0 3 ) los cuales se han real izado con el propósito de estimar la pro fundidad del basamento y de este modo considerar la posibi l idad de precisar la profundidad del pozo proyectado dentro del material cua­ternario aluvial ampliamente distribuicio en el sector estudiado.

Debido a la expansión urbana cerca al pozo proyectado, se tuvo d i f i cuífades para el tendido de la l.fnea de emisión de corriente para a l ­canzar ei substrato; por lo que se efectuaron algunos sondajes un tan to alejados del punto de interés, de donde ha sido posible estimar la profundidad del substrato resistente, según la ubicación de los sonda-jes con respecto a los afloramientos rocosos y al cauce del rfo Rimac.

A continuación se presenta el Cuadro N 0 2 que muestra los resulta­dos de los sondajes eléctr icos obtenidos:

CUADRO N 0 2

RESULTADOS DE LOS SONDAJES ELÉCTRICOS

Sondaje Eléctrico

Hn - Pm | (m) - (ohm-m)

Hj - PT

H2 - P2

H3 " P3 H4 - P4

H5 - Ps

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15/06/29»17

1.4- 540

14. ó - 1250

154 - 30

- 200 -

170 -

15/36/29-34

0.45 - 50

1.35- 1000

138 - 50

- 450 -

140 -

15/06/29-36

1.5 - 170

3.3 - 1200

30 - 380

60 ~ 135

- 650

97 -

|15/06/08-3

12 - 1200

11 .5- 60 1

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SONDAJE ELÉCTRICO

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^ MINISTERIO DE /lORICULTURA

DÍRECCION GENERAL DE AGUAS Y SUELOS DIRECCIÓN DE APROVECHAMIENTO DE A3UAS

ESTUDIO HSDR03E0LOGÍCO PARA EL ASASTECIM'.ENTO DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR ZARATE- ESAL

CARTA DE UBICACIÓN DE SONDAJES ELÉCTRICOS

ESCALA: 1/25,000 •Fusnto .: CciOüfro Rural

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Póg. 4

De la observación de estos sondajes ( F ig . N 0 4 ) podemos in fer i r que en el emplazamiento del pozo proyectado, el basamento se ha l la n a aproximadamente a 150 mts. de la superficie del terreno.

7 . 0 . 0 EL ACUIFERO

7 . 1 . 0 El Reservorto Acuffero

El reservorio del acuiTero estudiado esté constituTdo por los depósitos del Cuaternario Reciente, representados por sedimentos aluviales. En l a Fig. N 0 5 se muestren los perfi les l i to lógicos de pozos representa t ivos del sector, observándose que l i to lógicamente éstos están consti™ tufdos principalmente por cantos rodados, gravas, arenas y arci l las en pequeña escala, por lo que se deduce que el acuiTero es predominan temente l i b re .

Para la descripción de los materiales, de acuerdo a su situación h í -drogeológica, se les agrupó de la siguiente manera :

- Material grueso permeable ( canto rodado - grava )

- Material f ino permeable ( arena f ina y gruesa )

- Material mezclado menos permecfcie ( a r c i l l a , arena y canto roda­do )

- Materia! impermeable ( a rc i l la )

Los afloramientos rocosos existentes en el área de estudio, representa dos por los cerros Sai Cr is tóbal , Basilea, Lomas de Mangomarca y o tros, constituyen los l imites laterales del acuiTero, que reducen la sec cíón a través de la cual se desplaza el f l u jo subterráneo.

7 . 2 . 0 La Napa

De la observación de las curvas hidroisohipsas e!c¿>oradas a part ir de las medidas efectuadas en la fase de campo en los pozos censados, se desprende ios siguientes resultados :

- En la Fig. N 0 ó , se puede apreciar que exisíen dos ejes de escurr i -miento en la zona estudiada; el primero y el más importante se pre­senta peraleio al r i o , siguiendo una dirección E - O , la que es a l i ­mentada por las f i l t raciones del río Rímac. El segundo eje de a l i -

Pig. 4

ESTUDIO ZARATE - ESAL

SONOAJE REALIZADO POR: F. FERNANDEZ A.

AZIMUT DE AS. _ _ :

COTA DE SUPERFICIE

I N T E R P H E T A C I O Í . | N 6 0 J. ZEVALÜOS V. P R O P U N D - I O A D ( m )

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SONDAJE ELÉCTRICO 1 i l l

DEPARTAMENTO •—^—'

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TIPOS DE SONDAJES ELÉCTRICOS

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AGUAS SUBTERRÁNEAS JVST.-:- / Ti

PERFIL H1DR0GE0L0G1C0 EN EL AREA DE ESTUDIO ALTURA

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MINIÍTERIO D i ASSICIJUT'JFIA OiiíECCÍON GENERAL DE AGUAS Y SUELOS

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CARTA DE HÍDRQSSOHfPSÁS

ESCALA : I/2C,C00 F'jsr.ts : Colos í ro fiarüi

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Pqg. 5

mentación ( de menor importancia ) proviene de las infiltraciones de los sobrantes de agua de riego del sector Las Flores, siguiendo una di rección N E - S O .

Además se observa un eje de drenaje paralelo al rio Rimac, como re sultado de una explotación intensiva, de una cafda de la napa por menor alimentación influenciada por el umbral hidráulico de " Lomas de Mangomarca " , el que forma una barrera que impide el paso del flujo subterráneo.

En la zona de Mangomarca, el agua subterránea penetra con una gra diente ( 3 % ) debido a la barrera impermecble que bordea, disminu­yendo su gradiente, haciéndose casi constante hasta llegar a 1 % , en el sector señalado para la perforación del pozo proyectado.

Para determinar la variación espacial de la profundidad de la napa, se ha elc¿>orado la carta de iso-profundidad ( Fig. N 0 7 ) correspon diente al mismo perfodo de observación señalado anteriormente. De el la podemos apreciar que el nivel de la napa se encuentra a una profundidad que varfa aproximadamente entre 20 y 25 m.

En la Fig. N 0 8, se presentan hidrogramas de pozos representativos del sector en relación a las descargas del rio Rfmac, para el perfodo comprendido entre 1971 -1980.

En dichos hidrogramas se observa que a mediados del año 1973, las descargas del rio Rfmac comienzan a descender coincidiendo con el descenso de los niveles de la napa hasta fines del año 1980.

Este cnáíisis comparativo permite señalar que las variaciones del nivel de la napa se encuentra ligado al régimen hidrológico, por otro lado, se desprende que las actuales descargas del acuffero son mayores que las recargas, diferencia que pone en evidencia un desequilibrio de la napa en el sector estudiado, en el que se observa que el nivel de la napa ha descendido una tasa elevada de aproximadamente 1 m/año. ( Ver Cuadro N 0 3 ).

8.0.0 HIDRODINÁMICA SUBTERRÁNEA

Con la finalidad de determinar las caracferfsticas hidráulicas del acuf fero y determinar sus posibilidades, en el sector estudiado se realizo una prueba de bombeo en el pozo de la ESAL N 0 IRHS 15/06/29-30, asi* como en base a los resultados de la prueba en el pozo N 0 iRHS 15/06/29-64 efectuado en el año 1973, se llegó a determinar que en

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CARTA DE ISOPROFUNDIDAD I DE LA NAPA

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FLUCTUACIONES DEL NIVEL DE LA NAPA

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MASAS MENSUALES DEL RIO R1MAC POZOS DE CONTROL POZOS DE CONTROL POZOS DE COIÍTROL

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Jun 1973

14.93

Ago 1974

20.53

Die 1976

22.30

Die 1975

19.00

Die 1978

25.40

Nov 1977

23.22

Die 1978

23.42

Ocf 1979

27.93

Die 1978

25.09

Ocf 1979

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29.40

Nov 1979

27.53

Die 19a)

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Depresión m/año

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P6g. 7

el área donde se proyecta i a perforación de! pozo, muestra un acuiTe ro de aceptable cal idad desde el punto de vista hidrodinámico. Cebe mencionar que durante la etapa de descenso se ha observado, en am bos pozos, una marcada turbulencia del agua, razón por la que los parámetros hidráulicos del acuífero fueron determinados en base a los niveles de recuperación. Para su interpretación se ha ut i l izado el método de Pouchcn, para el pozo N 0 IRHS 15/06/29-30 en razón de que la apl icación de este método no toma en cuenta el tiempo " t " transcurrido desde el in ic io del bombeo, el cual se le ignora de un modo exac to , pero que se sci>e que es considerable (Fíg. N 0 9 ). Pa ra el pozo N 0 IRHS 15/06/29-64, se apl icó la fórmula logarí tmica de Jacob ( Fig. N 0 10 ).

8 . 1 . 0 Parámetros Hidráulicos del AcuTfero

8 .1 .1 Transmisividad

Es la medida de la capacidad del acuffero para transmitir agua;el va lor representativo encontrado es de 3 . 6 x 10""2 m2/seg para el pozo N 0 IRHS 15/36 /29-30 y 1.0 x 10-2 m2 /s¿g para e! pozo N 0 IRHS 15 /06 /29 -64 .

8 . 1 . 2 Permecfoiiidad

Es una medida de ía velocidad con que se mueve el agua dentro del acurfero, representando l a fac i l idad del pcioafe de un f lu ido a través de! medio poroso.

El valor calculado es de 4 . 5 x 10""^ m/seg para el pozo N " IRHS 15/06/29-30 y 1.8 x 10-4 m/seg para el pozo N 0 IRHS 15 /06 /29 -64 .

8 . 2 . 0 Radio de inf luencia

La distancia que existe entre el ceniro del pozo y el Umite de su co no de depresión, lugar donde el abatimiento de la napa por efecto del bombeo es nu lo , fue calculado en base a la fórmula del radio de in f luencia ( R ) , deducida de la ecuación general de Theis- Jacob.

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donde :

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T ( m2/s ) = Transtnisividad

t ( seg ) = Ti empo de bombeo

S ( % ) - Coeficiente de almacenamiento

l,os parámetros promedios ut i l izados para la determinación de! radio -de inf luencia son T = 2 .3 x lO*"^ m^/seg y S = 0 . 0 5 , valores que se considera! representativos del acuffero en el sector previsto para l a perforación del pozo proyectado.

tos radios de in f luencia calculados en base a dichos parámetros y pa ra diferentes tiempos de bombeo son los siguientes :

Tiempo de Bombeo ( horas )

.Radio de Influencia í m )

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•20

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El valor del radio de inf luencia se ha calculado en 310 m. para una duración de bombeo de 24 horas, lo que garant iza que el bombeo del pozo proyectado no producirá in ter ferencia, ya que los pozos más cer canos ( IRHS 15 /06 /29-39 y 30 ) se encuentran distanciados aproxima demente a 450 m . , además el pozo N 0 IRHS l5 /0ó /29~39 presenta un,bajo cauda! y régimen de exp lo tac ión.

9 / 0 - 0 H iDROGEOQUiMICA

9 . 1 . 0 Conductividad Eléctr ica del Agua

La Conductividad Eléctr ica del agua ( C E . ) expresa e! contenido global de las sales disueifas en el agua.

Las variaciones de la C E . están ligadas a la temperatura; para efe£ tos de interpretación este parámetro ha sido referido a + 2 5 0 C / p o r lo tan to , en estas condiciones sus variaciones están en función del t ipo y concentración de ¡os constituyentes disueltos.

Pág. 9

La Fig. N 0 11 muestra la variación de la C E . en el área de estu­d i o , en e l la se puede apreciar que el contenido de sales en el agua f luctúa entre 0 .7 mmhos/cm y 1.0 rnmhos/cm á + 250C, lo cual re ­presenta aguas con moderada concentración de sales y que el grado de mineral ización de las cguas se acentúa a medida que se aleja del rfo Rfmac; se observa que la C E . en el área designada por ESÁL pa ra la perforación del pozo varfa entre 0 . 7 y 0 .8 mmhos/cm.

9 . 2 . 0 Composición Quírnica del Agua

Con la f ina l idad de efectuar la evaluación de la composición química del agua subterránea del sector, se efectuaron 5 ( c i nco ) anáfisis quf micos en el laboratorio de ia Dirección General de Aguas, Suelos e Irr igaciones, cuyos resultados se muestran en el Cuadro N " 4 . Los iones de las muestres anal izadas, han sido plateadas en el diagrama de análisis de agua t ipo Schoeller ( F ig . N 0 12 ) , de cuya in terpre­tación se ha establecido que el t ipo de agua en el área estudiada, corresponde a Sulfatada Calc ica .

9 . 3 . 0 Potabil idad del Agua

La potabi l idad de las cguas se ha evaluado en base a Jos resultados del análisis qufmico ( expresado en mg / l t ) y con los ifmites máximos tolerables de la dureza y de los iones siguientes :

Dureza ( grado francés )

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: 250 mg/lt

: 250 mg/l t

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De acuerdo a estos I fmites, que son ut i l izados por la Empresa de Sa neamiento de Lima ( ESAL ) , se ha determinado que en general las a guas, de acuerdo a su potabi l idad son de cal idad aceptable. A c t u d mente la población de! sector estudiado se abastece de este t ipo de agua.

Desde el punto de vista bacter io lóg ico, el agua subterránea en el er­re a de estudio reúne condiciones favorables de potabi l idad tai como se muestra en los resultados del análisis bacterio logias efectuado por l a Dirección de IngenierFa Sol i tar ia ( Cuadro N 0 5 ).

L E Y E H D A

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POZO TUBULAR S'N EQUIPO

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ESTUDIO HIDIOGrOLOSiCO PARA EL A3'-,STEC! * E-tTO CE AGUA POTABLE EN- EL SCOTCH ZARATE - ESAu

CARTA DE ISOCONDUCTIVÍDAD no

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Fig. 12

DIAGRAMA DE ANÁLISIS DE AGUA

T I P O DE AGUA : SULFATADA CALCICA

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CUADRO N0 4

RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FÍSICO - QUÍMICO

I R H S NOMBRE DEL POZO

CE mnboVcm

0*25°

DUREZA TOTAL

ppm

COjCo

PH CATIONES (meq/lf)

Mg* No K ' I SUM'

AN1PNES (meq/lt)

ci" so; HCO, NO, CO, SUMA

RAS CLASIFICACIÓN

tlDRDGEOQb VGA JCTAD

15-06-29-3C

15-06-29-31

15206-29-32

15-06-29-35

15^06-2^-37

15-06-29-39

15rP6-29-4C

15-06-29-41

15r06-i29-49

]5r06n29r60

IS^Oó^- tó

15-06-29-60

Esal - 155

Esal - 154

Esal - 156

Pedro Castro

0.703

0.736

O-BéL

0.95

Pape!eraJ£arafe_ 0.75

Textil^ Zarate

Hid<-ostal

0.76

33

35

40

_43

_34

36

8.2

8.0 i 7.3

7.2

8.2

8.2

5.65 0.93

5.82^1.2.

6.78 1.39(

1.0 0.15 7.(

6.5^

5.6

Petro Química Perú

1.06

0.79

53_

36

Artículos Plásticos

Jnd j sti^SgaJVisriíh

Yo Hersa

<-00Pj_y't'-JS' ^' _^e J^s 's

0,86

0.80

0.92 /.C3 0.03

42.

_36^

44 _

43

JA _7.9

7.9

7.3

7,8

8.69

7.12

1.0

1.5

L2

1.6

K2

1.2

L99 1^6^ 0,15.12,2.2.0 J J _ M _ J U ) .

1.56 2.6

V' 1.3 [.3.0 2,0 0.0

0.15 8.

0.14 9.4

1.3 I 3.7 ~ r 1.7JÍ.0

0.1 ! 9.0

0.0! 8.4

3.1 4.5

1.5 3.5

2.5 0.0

3.3 ]0,0

0.5 , 6.8

0.32 _7_.8_

0,20 9.2

1.4

2.5

. 0 . 0 ^ 0 . 0 1 _ 9.0,

0.25 11.4 2.4 4.8

0.0

3.0 0.0

0.0 7.5

JD .23; 12,20

J).54

.0.74

-O.iO.

.0,62

_Q,ód

jsulfa', cálcicD

su ¡fat. cálcica_

suifat. calcica

_sutfc^_cálclca

suliaf. calcica

-Sulfata xálcica .

bjena

buaia

bije-.a 1

_ í buena |

buena | í

buena

0.0 1 0 . ^ U2_ sulfata calcica tuena

fí*" 1 MINISTERIO DE SALUD

CUADRO U0 5

DIRKECCIOii DE INGENIERÍA SANITARIA

RESULTADOS DE ANÁLISIS BACTERIOLÓGICOS DE MUESTRAS DE AGUA

! IPARA : S r ^ H i d a l g o

MINISTERIO DE AGRICULTURA

Localidad ^ r b . .Zarate

D i s t r i t o . . . . .S^ Ií . ^ ^ ^ t i r i gancho

DIRECCIÓN :

Lima P rov inc i a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i _ Lima í Dpr)^'r , ' f3Tnoii1"0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . < > . • • • * • i

ilacstra tomada por

Fecha y hora d . nuestreo *

Fecha y hora de llegada al laboratorio

Fecha y hora de inicio del análisis .,

Ricardo Loli

11-2-81

11-2-81

11-2-81

a 11.30 am.

a 12.30 m.

a 12.45 m.

Jftüincro de Referencia

1 • •-

141-01

Nombre de l a Fuente y punto de Muestreo

I .R.H.S . # 30 - Pozo

i

Recuento de Coloni as /ml

35 0C

1,200

IJIEP C o l i / 100 mi .

/-i

•£^2.2

Col i T o t a l / 100 mi . '

Tieripo de incubación ?? Horas

i .rdi o de cultivo "... fyar. Plate. Qoyvt

^'ISJRVACIONES mués era ana^xzaaa con p. La muestra analizada con presencia de bacterias am-

0-Hc.i.iUntf pe i» í , f . . Divirti

bientales. * « • • « • • « * w « « 4 * 4 » « e í » e » « " * * * * * * »

' íperTKi fS^

7/ | "7——— Febrero- &é 1981.

c -^-^'f -

Realizado por Osear Ile^ía P.

"W í .

Póg. 10

1 0 . 0 . 0 EXPLOTACIÓN ACTUAL DE LA NAPA

La campaña de aforos real izada durante la fase de inventario de po­zos, ha permitido evaluar la explotación de la napa, dentro del sec tor estudiado. Los resultados obtenidos indican que mediante 15 po­zos tubulares y 2 a tajo abier to, actualmente sometidos a explotación se captan cnuaimente 1 5 , 4 Ó 8 / 4 0 8 m^ , equivalente a una explotación conlfnua de 0 .49 m^/seg.

La mayor explotación es destinada al uso poblacional que capten a-proximadamente IS 'S l8 ,704 m^ que representa el 86.0% del volumen anual explotado.

11 .0 .0 ANTEPROYECTO DE LA OBRA DE CAPTACIÓN

11 .1 .0 Ubicación

De acuerdo a los resultados del presente estudio/ se concluye que el área señalada por ESAL, cuenta con las caracterfsticas hidrogeoíógi-cas favorables, cal idad apropiada del agua / y distanciamiento respec to a los pozos más cercanos, para evitar problemas de interferencia ( Ver F ig. N 0 13 ).

1 1 . 2 . 0 Diseño Preliminar

A f in de considerar ciertos márgenes de seguridad, el diseño técnico preliminar se ha estc¿>lecido para un cauda! de 80 l/s y 24 horas de bombeo.

Ei abatimiento que se produce por efecto del bombeo de un pozo que atraviesa perciaímente un acurfero l i b re , ha sido estimado empleando la fórmula siguiente :

h t = hf + hpc ( 1 )

donde :

h* = Abatimiento total

h f = Abatimiento debido a la formación acuiTera

h p c = Abatimiento debido a la pérdida de carga por efecto de la obra de captación

I ,

^^t-mmwwamiisím.

ESTUDIO HI0?OCcOLOGICO PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE EN EL SECTOR ZACATE-E3AL

UBICACIÓN DEL POR PERFORAR

PQZl

ESCALA 1 /4 ,000

"*%&> ^^é.L^^^^'a^m^^JTt^3^s^^t^^"^^'i^^vm3:'*mp,'>'r&^mm sg'av'-sissgs' :^se*B^'T<p^s«r^?A,^

Pqg. 11

Sustituyendo la expresión ( 1 ) por lo siguiente

h t * 0 .183 Q

¡og. 2,25 Tt

r ^p S + B Q2 ( 2 )

de acuerdo a las caracterfsticas hidráulicas del acuiTero en el área de estudio, se t iene :

Q

T

t

= 0.080 m3/s

= 2 . 4 x lO""2 m2 /s

= 86,400 seg.

= 0 .19 m.

= 0.05

= 3,000 seg2/m5

cauda! estimado

transmisividad

tiempo de bombeo

radio del tubo f i l t r o

coef ic iente de almacena­miento

coef ic iente de abatimiento debido a pérdidas de carga por efecto de la obra de captac ión, valor asumido con cr i ter io pesimista.

Reemplazando valores en ( 2 ) , se obtiene :

h t = 3 .917 + 19.20 = 23.11 m.

En base al abatimiento ca lcu lado, las características hidrogeológicas del acuiTero y el descenso de la napa que ocurr i rá en el futuro ( 1 m/año ) , se presenta en la F ig. N 0 14 el diseño preliminar tentat ivo del pozo proyectado, siendo su descripción la siguiente :

- Profundidad

de 0 .00 á - 1 2 0 . 0 0 m. de profundidad. La perforación será de 18" de d i&netro. El contrat ista, a su e lecc ión , podrá empezar la per foración con un pozo excavado a mano hasta el nivel de la napa, revistiendo interiormente con lechada de cemento para evi tar de ­rrumbes.

- Entubado y Area Fil trante

Entre + 0 .30 m. y - 50.00 ¡ n . , entubado de acero de 18" de dio™ metro ( ciego ). Entre ""49.00 rn. y - 1 2 0 . 0 0 m . , entubado de a cero de 15" de diámetro con tramo de re j i l las pre-fabricadas e

Í35Ü9

Fig. 14

DISEÑO TÉCNICO PRELIMINAR DEL POZO PROYECTADO

PROFUNDIDAD (m) OT

10

20

3 0

40

SO­

SO-

TO­

SO-

90H

100

110-

Í20-

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N.E.=:25m( Estimado)

-Perforación 0 18"

Pre- f i l f ro da «rovo 0 de acuerdo a la obertura do las rejlües y granuiometrio del acuifero.

Reji l los pre-fabricodas su ubicación y longitud octiva dependero de ios resultodos de perforación.

. VERTICAL 1/600 HORIZONTAL 1/12.8

Pog. 12

inoxidables, ubicadas en las zonas de mefor permeabi l idad, con un empaque de grava que le servirá de pre- f i l t ro si el caso lo requie re . ~

La longitud de los f i l t ros de 15" de diámetro se determinará en fun ción del caudal esperado, espesor del acurfero a captar y de las caracterfsticas técnicas de las mencionadas rej i l las ( t ipo de cberíu ras, dimensiones y densidad, rendimiento en l /s /m y porcentaje deT área f i l t rante efect ivo ).

11 .3 .0 Redomendaciones Generales para la Ganstruccién del Pozo Proyectado

- Durante los trdbajos de perforación se deberá extraer muestras repre senfativas de los materiales a extraerse del acurfero, especialmente cucndo se detecte cambios l i to lóg icos. Los cnálisis granulométricos de estas muestras permitirán efectúes- los reajustes convenientes del diseño físico del pozo.

- La re j i l l a del pozo debe estar en contacto directo con el terreno permecfole o el empaque ar t i f ic ia l de gravas redondeadas y conve­nientemente seleccionadas, l ibre de sedimentos.

- No debe permitirse la instalación de doble entubado, ya que dismi nuye la e f i c ienc ia del pozo por efecto de las fuertes pérdidas de carga que se producirán.

- Condufda la psr foración, el pozo debe ser desarrol lado, con la f i ­nal idad de mejorar la permeabil idad del acurfero, asegurar una coii dic ión estable de la formación y lograr que el pozo proporcione a gua l ibre de arena a su máxima capacidad.

- Terminada la obra, se deberá real izar el control de la ver t ica l idad y alineamiento de la tuberfa de f i n i t i va , los resultados de esfa prue ba deberá evidenciar que es posible el ingreso l ibre de la bomba, que las condiciones de explotación ex igen.

- Finalmente, el pozo debe ser sometido a una prueba de bombeo, con el objeto de conocer fundamentalmente el rendimiento de! po­z o , ya que en base a sus resultados se el ige el caudal óptimo de explotación y se diseña el equipo de bombeo de f in i t i vo . Durante la prueba se procederá a extraer muestras de agua a f in de cono­cer la cal idad del agua.

- ConcluTda la perforación y los trabajos complementarios, en el ca ­so de existir antepaza, el espacio anular que se encuentra entre el

Póg. 13

tubo exter ior , deberá ser rellenado y compactado con material se~ lec to , rellenando la superficie del suelo con concreto para asf for mar la protección sanitaria del pozo.

- La tuberfa exterior del pozo deberá sobresalir 0 .30 m. sobre el n i ­vel del terreno y mientras no se instale su equipo de bombeo debe rá quedar sellada con una tapa de f ierro para evitar el ingreso de materia extraña.

RESUMEN DE RESULTADOS

- En el área de estudio se han censado 30 pozos : 13 a tafo abierto y 17 tubulares; siendo estos últimos de importancia, cuyas profundi dades varían entre 24 y 110 m . ; con caudales entre 4 y 80 l /s .

- El acuffero estudiado está constitufdo por los depósitos del Cuater­nario Reciente, representados principalmente por los sedimentos alu viales que forma parte del cono de deyección del rfo Rimac. El acuffero es predominantemenie l i b re .

- De la el (¿oración de las curvas hidroisohipsas, so desprende ios sí guientes :

Existen dos ejes de escurrimiento en la zona estudiada. El primero y más importante se presenta paralelo al r f o , siguiendo una d i rec­ción E- Of la que es alimentada por las f i l t raciones del rfo Rfmac. E! segundo efe de aSimenfación ( d e menor impor tanc ia) proviene de las f i l t raciones a part ir de los canales sin revestir y áreas bajo riego que aun existen en e! sector "Las Flores", siguiendo una d i ­rección N E - S O .

Además cuenta con un eje de drena¡e paralelo ai rfo bien marcado, como resultado de una explotación intensiva de la napa frente a u na menor a l imentac ión, inf luenciada por el umbral hidrául ico de "Lomas de Mangomarca" el que forma una barrera impermeable que impide el paso dei f lu jo subterráneo.

- En base a la carta de i so profundidad, se observa que el n ive l de la napa en el sector estudiado se encuentra a una profundidad que va rfa oproxitriadameníe entre 20 w 25 m«

- Las f luctuaciones de la napa en ia zona estudiada, se encuentra I j . gado al régimen h idro lóg ico, del cual se desprende que las actúa""

P ^ . 14

les descargas del acmfero son mayores que las recargas, en el que se observa que el n ivel de la napa ha descendido una tasa prome­dio de 1 m/año.

- Las caracterfsficas hidráulicas de la formación acuíTero deferminadas a partir de los bombeos de prueba son :

Transmisividad : 3 .6 x 1 0 " ^ m /seg

1.0 x 10~ 2 m2 /seg

Permedsílidad : 4 . 5 x l O " ^ m/seg

1.8 x 10~ 4 m/seg

- Los radios de inf luencia absolutos para el área estudiada varían en tre 220 y 310 m. para intervalos de bombeo que van de 12 5 2? horas.

- La Conductividad Eléctr ica del agua vana entre 0 . 7 y 1.0 mmhos/ cm á + 25 0 C. El grado de mineral ización de las aguas se acentúa a medida que se ale ja del rfo Rfmac; en el área designada por ES AL para la perforación del pozo vana en t ie 0 . 7 y 0 .3 mmhos/cm.

- De acuerdo a la predominancia de los iones determinados mediante análisis químicos, el agua subterránea es del t ipo sulfatada ca l c i ca .

- El agua desde los puntos de vista químico y bacter iológico reúne condiciones aceptables de potabi l idad.

- Actualmente en el área estudiada se explota de la napa una masa anual de 15 I468,408 m3, equivalente a una explotación cont inua de 0 .49 m^/seg. El 8 6 % de la masa explotada es destinada al u so población a l .

- El caudal explotable se ha estimado entre 50 y 80 l/s y la profun didad a la que deben l legar el pozo proyectado es de 120 m . , pu diendo ser mayor en caso de encontrar durante la perforación estra tos impermeables de importancia.

- El diseño de los pozos que se presenta en este estudio es sólo pre­l iminar y tentat ivo. De acuerdo a los resultados que se vayan en contrcndo durante la perforación, éste debe ser ajustado a un deH ni t ívo y óptimo para obtener del pozo buen rendimiento y a l i a e f [ c iencia h idrául ica.

Pág. 15

- El área señalada por ESAL, para la perforación del pozo proyecta­do , presenta caracterfsticas hidrogeológicas favorables, a la vez se encuentra distanciado de otras fuentes de agua vecinas; lo que ga rant iza que el bombeo del pozo proyectado no producirá efectos de interferencia.

13 .0 .0 RECOMENDACIONES

- El éxi to o fracaso de un pozo no depende exclusivamente de las ca racferisticas hidrogeológicas del acuíTero, sino también de la cali™ dad técnica de su construcción, por lo que se recomienda que su e ¡ecución sea encomendada a una compañfa perforadora de prest ig io, asimismo sea supervisada por un especialista en la mater ia.

- El diseño establecido para el pozo a perforar es prel iminar y tenta t i v o , este diseño deberá ser reajustado en función de los resultados que se vayan obteniendo durante la perforación, para lo cual se re comiendo l levar un minucioso control de los materiales atravesados.

Los análisis granuiométricos de estas muestras permitirán efectuar los reajustes convenientes del anteproyecto de captación.

- El contratista deberá desarrol lar, bombear, l impiar y desinfectar el pozo hasta que el agua bombeada a su máxima capacidad se en cuentre l ibre de arena.

- La vert ical idad y al ineamiento del pozo deben ser tales que la bom ba a instalarse penetre l ibremente, sin posibilidades de deterioro y la u t i l idad del pozo terminado no sea afectado materialmente.

- Cucndo se proceda a equiparse el pozo en forma de f i n i t i va , debe dejarse un o r i f i c io de un diámetro de una pulgada, que permita in troducir l ibremente el ccfcle de la sonda e léc t r ica a f in de medir los niveles estático y dincrnico de la napa.

Lima, Marzo de 1981.