INFORME TÉCNICO

EVALUACIÓN DE LOS RECURSOS SUBTERRÁNEOS DE LA

CUENCA DEL RIO ACONCAGUA

S.D.T. N°101

JULIO 2001

GOBIERNO DE CHILE MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS

DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS

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EQUIPO DE TRABAJO Departamento de Estudios y Planificación (DEP) Ing. Sr. Carlos Salazar M. Ing. Sr. Rodrigo Rojas M. Ing. Srta. Liliana Pagliero C. Departamento de Administración de Recursos Hídricos (DARH) Ing. Sr. Jaime Muñoz R. Geol. Sra. Ma Victoria Rojas S. Ing. Srta. Carmen Zúñiga G.

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ÍNDICE ÍNDICE .............................................................................................................................................3 1.- INTRODUCCIÓN........................................................................................................................5 2.- CARACTERIZACION HIDROGEOLÓGICA...............................................................................5

2.1.- Descripción General.............................................................................................................5 2.2.- Unidades Hidrogeológicas ...................................................................................................9 2.3.- Caracterización del Acuífero Según Sectores...................................................................11

3.- MODELOS DE SIMULACIÓN ..................................................................................................32 3.1.- Modelo de Operación Superficial (MOS)...........................................................................32

3.1.1.- Descripción General ....................................................................................................32 3.1.2.- Representación del Sistema.......................................................................................34 3.1.3.- Operación ....................................................................................................................35 3.1.4.- Resultados ...................................................................................................................39

3.2.- Modelo Hidrogeológico ......................................................................................................41 3.2.1.- Descripción General ....................................................................................................41 3.2.2.- Descripción Modelación Hidrogeológica.....................................................................42 3.2.3.- Recalibración de los Modelos .....................................................................................51 3.2.4.- Operación de los Modelos...........................................................................................54

4.- RESULTADOS..........................................................................................................................59 4.1.- Modelo 1 San Felipe - Los Andes - Putaendo...................................................................59 4.2.- Modelo 2 Aconcagua - Las Vegas - Catemu - Llay Llay ...................................................61

4.2.1.- Sectores Aconcagua - Las Vegas y Catemu..............................................................61 4.2.2.- Sector Llay Llay ...........................................................................................................64

4.3.- Modelo 3 Aconcagua Quillota - Rabuco - Nogales ...........................................................65 4.4.- Modelo 4 Desembocadura.................................................................................................69 4.5.- Modelo 5 Limache..............................................................................................................70 4.6.- Interacción Aguas Superficiales - Aguas Subterráneas....................................................72

5.- derechos de aprovechamiento .................................................................................................74 5.1.- Política General y Criterios Generales de la Dirección General de Aguas Sobre

Derechos de Aprovechamiento de Aguas Subterráneas ..................................................74 5.1.1.- Criterios Técnicos Generales ......................................................................................74 A.- Comprobación de la Existencia del Agua Subterránea....................................................75 B.- Pruebas Requeridas para Sustentar el Caudal Posible de Extraer de una Obra de

Captación de Agua Subterránea ....................................................................................75 C.- Caudal Sustentable de Extracciónen un Acuífero............................................................78 D.- Explotación del Caudal Sustentable .................................................................................79 E.- De las Áreas de Protección ..............................................................................................79 F.- Criterios para Otorgamiento de Derechos de Aprovechamiento de Aguas Subterráneas

en Carácter de Provisionales ..........................................................................................80 G.- Criterios Técnicos de Constitución de Derechos sobre Aguas Subterráneas ................81

5.2.- Evolución de la Demanda de Aguas Subterráneas ..........................................................82 5.3.- Factores de Uso.................................................................................................................84 5.4.- Caudal Sustentable de Explotar en el Acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua..........86 5.5.- Demanda Aguas Subterráneas Acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua....................87

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5.5.1.- Derechos Provisionales...............................................................................................88 6.- CONCLUSIONES .....................................................................................................................89 7.- REFERENCIAS ........................................................................................................................93 ANEXOS.........................................................................................................................................94

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1.- INTRODUCCIÓN La cuenca del río Aconcagua se ubica en la Va Región del país y comprende las provincias de Los Andes, San Felipe y Quillota en su totalidad y en forma parcial la de Valparaíso. Abarca una superficie de aproximadamente 7000 Km2. (Fig. 1.1)

El régimen hidrológico es de carácter pluvio-nival (Fig 1.2), con mayores caudales durante la época invernal, período en el cual se concentra más del 90% de las precipitaciones anuales. La precipitación media anual es del orden de 530 mm [1]. La cuenca cuenta con un importante desarrollo agrícola, que actualmente abarca del orden de 71000 há; siendo fuente de abastecimiento de agua potable para una población superior a 850000 habitantes. El sector hidroeléctrico, industrial y minero son también actividades relevantes desde el punto de vista de los requerimientos hídricos. El desarrollo dentro de la cuenca ha implicado una creciente demanda por recursos hídricos subterráneos, situación que ha motivado la realización de diversos estudios orientados a conocer los recursos subterráneos. En este marco el presente informe se orienta a efectuar una evaluación de la disponibilidad de aguas subterráneas, a partir de la aplicación de modelos de simulación matemática para operación hidrológica, los cuales han sido adaptados y actualizados por este Servicio de acuerdo con los antecedentes disponibles y sobre la base de los criterios que emplea la Dirección General de Aguas en esta materia. La modelación superficial y subterránea (Fig 1.3) del presente informe se sustenta en información proporcionada por el Departamento de Administración de Recursos Hídricos en base a las solicitudes de derecho de aprovechamiento de aguas subterráneas que considera como fecha de cierre el 31 de diciembre del 2000.

2.- CARACTERIZACION HIDROGEOLÓGICA

2.1.- Descripción General

Hacia las cabeceras del valle del Río Aconcagua se acumulan potentes volúmenes de sedimentos de variada granulometría [2]. Los depósitos de tipo morrénico se distribuyen por sobre la cota 2500 msnm hacia aguas arriba. Depósitos de corrientes de barro originados durante el período de glaciación se exponen hasta la localidad de Santa María. Estos depósitos son los que rellenan gran parte de las quebradas tributarias y los tramos superiores de los valles principales.

Los sedimentos de rellenos más recientes, son producto de la erosión ejercida por los cursos fluviales del área que conjuntamente con los procesos gravitacionales, han retrabajado los accidentes topográficos existentes. Se reconocen estructuras depositacionales como conos de deyección, terrazas, fluviales, llanuras aluviales, depósitos de pie de monte y taludes de detritos.

El origen de los fragmentos clásticos pertenecientes a estos depósitos cuaternarios proviene de la erosión de rocas volcánicas e intrusivas, con un aporte menor de rocas sedimentarias.

Los sedimentos en el área conforman una capa que cubre una extensa superficie de aproximadamente 1155 km2. Los depósitos exhiben menor amplitud superficial en la desembocadura de los valles de Llay Llay, Rabuco y hacia aguas abajo de la localidad de San Pedro donde el valle se estrecha notoriamente.

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FIGURA 1.3

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Los valles y quebradas tributarias del río Aconcagua, aportan al valle principal importantes volúmenes de sedimentos, que normalmente presentan fracciones finas y que se despliegan a modo de abanico de pendiente baja, que fluctúa entre el 0,6% y el 10%.

2.2.- Unidades Hidrogeológicas

En el valle del río Aconcagua, se han reconocido cuatro unidades que han sido

asignadas por las letras A, B, C y D [2][3]. Unidad A

Corresponde a un conjunto de sedimentos de granulometría heterogénea con abundante matriz de arenas finas, limos y arcillas. La fracción clástica está constituida por fragmentos volcánicos que fluctúan entre el rango arenas medias a gravas finas y representan a lo sumo el 35% del volumen total del sedimento. La participación de arcillas imprime a los depósitos un carácter de regular permeabilidad. Es común encontrar también fracciones subordinadas de ripios y bolones, que no representan más allá de un 10% del volumen total de sedimento.

Estos rellenos deben su origen, primordialmente, a la acción depositacional del estero Pocuro, a probables efectos de borde del Río Aconcagua durante crecidas y posibles flujos rápidos que irrumpieron en el valle desde el Sur y Surponiente.

Estos sedimentos se emplazan hacia el Sur y Poniente de la ciudad de Los Andes, adosándose a la vertiente del valle y desplegándose casi hasta el río Aconcagua. El estero Pocuro escurre prácticamente bordeando el área cubierta por estos rellenos, por su flanco Sur y Surponiente.

Hacia el Sur de la ciudad de San Felipe los sedimentos de la Unidad A se acuñan contra la vertiente Oeste del valle. Estos sedimentos engranan, hacia el Norte con los sedimentos gruesos de la Unidad B, sobreyaciéndolos en parte.

La potencia de la Unidad A es muy variable y no es posible caracterizar sus variaciones en forma detallada con los antecedentes disponibles. El máximo espesor detectado alcanza, aproximadamente, los 30 m y en las zonas de engrane no supera los 5 m.

Con los antecedentes disponibles no resulta posible conocer cual es la relación entre esta unidad y el conjunto definido como D, de hecho, parece que es posible que los detritos de la Unidad A sobreyascan a los materiales más antiguos de la Unidad D, en el sector comprendido entre Los Andes y Curimón, hacia el centro del valle. Aguas abajo de esta última localidad son, sin duda, los sedimentos de la Unidad D los que se ubican en profundidad, continuándose ininterrumpidamente en dicha dirección. Unidad B

Sedimentos de granulometría gruesa a media, de ripios gravillentos. Suelen presenta una matriz arenosa, que en algunos sectores exhibe contaminaciones escasa de limos arcillosos.

La fracción clástica está constituida por fragmentos de rocas volcánicas y en menor grado plutónicas y sedimentarias. El redondeamiento y esfericidad de los clastos, es variable y hacia el sector de las cabeceras suele ser relativamente bajo, para ir aumentando gradualmente, en sentido del escurrimiento.

La gruesa granulometría de los sedimentos condiciona una buena permeabilidad en los mismos. Sin embargo, existen áreas donde las contaminaciones de limos–arcillosos, aportadas por estructuras secundarias, empobrecen las buenas características hidrogeológicas de estos

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rellenos. Estas últimas dependen del volumen y granulometría de los sedimentos, que juegan un rol de matriz, que en algunos casos son abundantes y del rango limos finos arcillosos.

Los sedimentos de esta Unidad constituyen, el conjunto depositacional de mayor importancia hidrogeológica en el valle, tanto por sus características de buen acuífero como por su extensión [3].

Se despliegan en superficies abarcando el valle en todo su ancho, sin interrupción desde San Felipe a desembocadura, salvo áreas donde exhiben contaminaciones limo-arcillosas laterales.

En el sector comprendido entre Los Andes y San Felipe, se detectan engranes importantes entre esta unidad y las otras. Hacia el Sur, se interdigita y subyace a los rellenos de A, hacia el noroeste engrana con los depósitos de la Unidad C y sobre yace a lo largo de todo el valle a los finos depósitos de la Unidad D. A lo largo de todo el valle se observa una contaminación de materiales finos hacia los flancos de la unidad. Este hecho se debe a los aportes de cursos torrenciales, que en el área de desembocadura al valle pierden energía y depositan las fracciones finas en suspensión. Las inundaciones laterales del río también suelen ser fuentes de sedimento fino, que contamina los depósitos de mayor granulometría. Las área donde se han detectado los mayores efectos de contaminación son las áreas de tributación de los valles de Putaendo, Llay Llay, Los Litres, Catemu y Jahuel. También se observa, que hacia la vertiente oriental del valle, en el tramo comprendido entre La Calera y San Pedro, existen aportes importantes de sedimentos limo-arcillosos que empobrecen, seriamente, las buenas características hidrogeológicas de los rellenos de la Unidad B. Unidad C

Sedimentos de granulometría muy heterogénea donde priman las gravas medias que alcanzan hasta el rango de arenas finas. La matriz debe ser limosa con una participación moderada de arcillas. La presencia de esta matriz, que generalmente representa un volumen importante de sedimento, imprime al mismo un carácter de baja permeabilidad. También se reconoce ripios, bolones y bloques aislados en porcentaje no superior al 15%.

Estos depósitos corresponden a corrientes de barro, que tienen un origen esencialmente gravitacional. La fracción elástica de estos materiales es de origen volcanoplutónica y no exhiben redondeamiento ni esfericidad alguna.

Estos sedimentos afloran sólo en el extremo Nororiente del valle. Los rellenos se despliegan hacia el valle a modo de abanico producto de su modo de ocurrencia.

Esta unidad se definió en base al análisis geomorfológico realizado en el estudio, donde se puede esperar potencias que fluctúen entre 25 y 40 m en el área de engrane con los rellenos de la Unidad B. Hacia el Noroeste de este sector es posible que los espesores aumenten para luego acuñarse contra la vertiente del valle.

El engrane de los depósitos de la Unidad C con los de la Unidad B, afecta sólo a rellenos que se ubican hacia el techo de esta última. Es posible además, que en los sedimentos gravitacionales de C estén representados varios eventos. Unidad D

Corresponde a un conjunto de sedimentos de fina granulometría del tipo arenas limosas con una abundante matriz de arcilla que representa más o menos un 50% del volumen total de los depósitos. Sedimentológicamente, este conjunto de depósitos son correlacionables con la Unidad A, sin embargo, genéticamente, no dicen relación los unos con los otros.

Es posible que, en parte, estos rellenos sean el resultado de flujos laháricos y por parte se deba al retrabajo de depósitos glaciares acumulados hacia las cabeceras del valle. También

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se puede asociar al derretimiento de los hielos, un lavado de las fracciones finas existentes en los abundantes depósitos morrénicos, retransportándolos y depositándolos aguas abajo.

Estos depósitos se reconocen a lo largo de todo el valle y corresponde a los sedimentos más antiguos que se emplazan en la estructura geomorfológica del río Aconcagua.

Los sedimentos de esta unidad subyacen a lo largo del valle a los depósitos de B y posiblemente alcancen en muchos puntos la roca fundamental.

Según la información geofísica, existiría una fuerte depresión entre Los Andes y San Felipe, que presentaría profundidades de hasta 400 m. En el sector de Curimón, el estudio acusó un umbral rocoso que cruza el valle, aflorando en los cerros Almendral, por el Norte y Curimón por el Sur. Esta fosa se presenta en la actualidad rellena, principalmente por rellenos de la Unidad D, que posiblemente hayan sido depositadas en un ambiente lagunar antiguo, a lo menos aquellos que se ubican hacia su base. Este período de sedimentación debe haber ocurrido inmediatamente después de finalizada la última glaciación.

En consecuencia es posible esperar, en el tramo entre Los Andes y Curimón, potencias medias de más o menos 250 m. para los depósitos de la Unidad D.

Es importante señalar que el umbral rocoso indicado, no interrumpe la continuidad de los rellenos en cuestión y es un hecho que los sedimentos que se ubican hacia el techo de la unidad salvan la barrera, proyectándose aguas abajo [2].

2.3.- Caracterización del Acuífero Según Sectores

En las Figuras 1.3 y 2.1 se muestra la sectorización efectuada para el acuífero de la cuenca del río Aconcagua. Para la realización del presente estudio el acuífero de Aconcagua se ha modelado en cinco modelos, los cuales en total comprenden 10 sectores de acuífero. La sectorización efectuada se describe a continuación. A) SECTOR SAN FELIPE-LOS ANDES

Próximo al sector de los Andes, en las inmediaciones del río Aconcagua, el acuífero se desarrolla en los primeros 70 m de profundidad y está compuesto por bolones, ripios, arena y algo de arcilla (Fig. 2.2). Los niveles estáticos se ubican bajo los 30 m hacia aguas abajo de este sector, el acuífero disminuye en potencia (aproximadamente 50 m) y su estratigrafía es más fina, compuesta por arena gruesa a fina con proporciones moderadas de arcillas.

En el sector del estero Pocuro la potencia mínima del acuífero es de casi 100 m. Su carácter es freático y el nivel del agua subterránea se ubica bajo los 30 m. en la actualidad.

En el sector de Rinconada de Los Andes, hacia el Este del estero, el acuífero presenta una potencia aproximada de 50 m y su granulometría está constituida por ripio, arena y muy escasos finos. Sobre él se disponen los depósitos de la Unidad A, que no le imprimen grado de confinamiento alguno.

Continuando por el estero Pocuro hacia aguas abajo, se advierte que los sedimentos de la Unidad A pasan a disponerse directamente sobre los finos impermeables de la Unidad D y que el acuífero pierde continuidad hacia el área de Rinconada de Los Andes; sin embargo a la latitud de la localidad de El Bolsón, los depósitos de la Unidad A desaparecen definitivamente y el acuífero pasa a ocupar todo el ancho del valle.

Entre las ciudades de Los Andes y San Felipe, en las cercanías de san Rafael, el acuífero presenta una potencia variable entre 60 y 80 m, su carácter es freático y el nivel estático fluctúa entre 50 y 100 m. En este sector no se advierte la presencia de la Unidad A sobreyaciendo al acuífero, de forma que éste alcanza hasta la superficie.

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FIGURA 2.1

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En el sector de confluencia del estero San Francisco con el estero Santa Filomena, el acuífero presenta un espesor variable entre 80 y 100 m, con niveles estáticos que actualmente, se ubican a profundidades entre 40 y 50 m. bajo el nivel del terreno. Aguas arriba de la confluencia de ambos esteros el acuífero tiene una potencia aproximada de 100 m y un carácter netamente freático y presenta una granulometría compuesta por bolones, ripio, arcilla y algo de limo.

En las cercanías de la ciudad de San Felipe, específicamente hacia el Noreste de la localidad, el acuífero freático presenta un espesor mínimo de 80 m con un nivel estático a 36 m de profundidad. Hacia el Norte de San Felipe el acuífero presenta un espesor cercano a 120 m., con niveles estáticos que varían entre 40 y 120 m. Sin embargo hacia el centro del valle éste se ubica a unos 10 m. desde la superficie del terreno.

En el sector de Jahuel, se identifica un acuífero semiconfinado de pobres características hidrogeológicas, que se ubica a unos 40 m de profundidad y que tiene un espesor de 10 m. Se detecta el acuífero principal entre los 100 y 140 m de profundidad con una granulometría más bien fina; el nivel de agua se localiza aproximadamente a unos 100 m. de profundidad.

En términos generales se puede afirmar que en el sector entre Los Andes y San Felipe, el acuífero (Unidad B) tiene características freáticas y que sus potencias varían, a lo menos entre 50 y 100 m, aumentando notoriamente hacia el sector de la ciudad de San Felipe donde se alcanzan espesores entre 100 y 200 m. B) SECTOR PUTAENDO

El valle del río Putaendo se extiende a lo largo de unos 32 Km en dirección NE a prácticamente NS en el sector terminal.

La información estratigráfica indica que hacia el techo de la secuencia existe un buen desarrollo de sedimentos gruesos asimilables a la Unidad B del valle de Aconcagua (Fig. 2.3, Fig. 2.4).

Bajo dichos depósitos, ha sido posible reconocer, también, la existencia de sedimentos finos, los que se han asimilados a la Unidad D del valle de Aconcagua. Se observa un espesor del acuífero superior a 150 m, pero sus actuales niveles estáticos se ubican a profundidades mayores de 130 m, con posibilidad casi nula de explotar los recursos hídricos subterráneos. Al Norponiente de Rinconada de Silva, se observa que en profundidad subyace la Unidad D y que en sus entornos directos el agua subterránea se dispone, actualmente a una profundidad de 135 m.

Al oriente de Las Barrancas se observa que hacia el techo de la Unidad B existen algunas contaminaciones de finos, que sin duda son locales y provienen de los aportes coluviales del flanco oriental del valle. Entre la localidad de Putaendo, y Las Barrancas, se advierte una estratigrafía casi análoga donde la Unidad B tendría una potencia de a lo menos 140 m desde la superficie. Otros datos de perforaciones indican espesores variables entre los 160 y 120 m.

En la desembocadura del valle de Putaendo el espesor alcanza a lo menos 70 m, con un nivel estático de aproximadamente 20 m. C) SECTOR ACONCAGUA LAS VEGAS

En la zona de tributación del valle de Putaendo se identifica un acuífero en superficie con un espesor superior a 50 m constituido por materiales gruesos con ripios, gravas y arenas (Fig. 2.5).

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La Unidad D se ubica subyaciendo a la Unidad B en el sector cubierto por la información geofísica, el valle tiene un ancho medio cercano a los 4.000 m. y la profundidad del basamento rocoso posiblemente alcance más de 150 m. Se reconoce la Unidad B con un espesor mínimo de 50 m y un nivel estático ubicado a 3,8 m de profundidad. Los sedimentos que forman el acuífero presentan una granulometría gruesa donde priman las gravas y las arenas con muy escasos finos. Hacia aguas abajo, es probable que el espesor del acuífero se mantenga o aumente, pero en ningún caso disminuya.

Desde la localidad de San Pablo hasta La Pirca (ambas en las cercanías de Panquehue), el nivel estático va gradualmente disminuyendo su profundidad. La granulometría del acuífero, por su parte, se mantiene bastante estable, presentando básicamente arenas y gravas con escasos finos.

Desde el sector de La Pirca, hacia aguas abajo, hasta la localidad de El Socorro, se observa un aumento significativo en el espesor del acuífero. Este alcanzaría cerca de 80 m y gradualmente disminuye para alcanzar unos 35 m. El nivel estático se muestra a una profundidad muy estable que fluctúa entre 1,5 y 3,9 m y la granulometría de la unidad B continúa exhibiendo gravas y arenas, con ripios subordinados, y muy escasos finos.

Al Nororiente de la localidad de Chagres el acuífero se presenta con un espesor medio de aproximadamente 50 m y el nivel estático se emplaza a 1,3 m de profundidad desde la superficie del terreno. El acuífero presenta una granulometría básicamente arenosa, con fracciones subordinadas de gravas y ripios, y una matriz con escasos finos.

Los sedimentos de la Unidad B, experimentan leves contaminaciones de finos en su fracción matricial hacia los flancos del valle; esto se produce debido a los aportes de las vertientes, que se presentan cubiertas por coluvios. Estos materiales, a su vez, forman depósitos tipo escombreras de una granulometría bastante heterogénea, de manera que en las áreas de engrane con los sedimentos fluviales (Unidad B), aportan finos que disminuyen la permeabilidad del acuífero. D) SECTOR CATEMU

En el valle del estero de Catemu se emplazan depósitos cuaternarios que cubren una superficie de 40 km2 aproximadamente.

La estratigrafía del relleno está formada por una alternancia rítmica de sedimentos finos a medios del rango arenas con matriz abundante de limo arcilla y depósitos gruesos del tipo gravas ripiosas con fracción arenosa subordinada.

Los depósitos gruesos son, obviamente el resultado de la acción depositacional del estero Catemu y los sedimentos finos son el aporte de los cursos ocasionales de escurrimiento superficial en las áreas de tributación.

De este modo, es posible que hacia el centro del valle, los sedimentos gruesos cobren mayor relevancia que hacia los flancos, e inversamente, los rellenos finos tengan representatividad en la áreas adosadas a las vertientes, de preferencia en las zonas donde confluyen las quebradas tributarias del valle del estero Catemu.

En sentido transversal es difícil definir la continuidad de los depósitos debido a la carencia de antecedentes, sin embargo, dadas las características geomorfológicas de la estructura es posible esperar que hacia el centro, los rellenos finos prácticamente desaparezcan y exista una prevalescencia de los rellenos gravillentos del estero Catemu Granulométricamente, es posible asimilar los detritos gruesos del valle Catemu a la unidad B definida en el valle Aconcagua, aún cuando en su génesis no tengan relación.

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E) SECTOR LLAY LLAY En el valle donde se ubica la localidad de Llay Llay, se ha detectado una secuencia

sedimentaria que probablemente represente antiguas condiciones lacustres (Fig. 2.6). Pareciera que las fuertes acumulaciones arcillosas existentes, representativas de ambientes de baja energía, se originaron en condiciones paleolacustres, producto del embalsamiento de las aguas superficiales en el valle al existir una barrera de contención, originada por acumulaciones laterales del río Aconcagua.

Existe evidencia de tal estructura en un ligero alto topográfico ubicado en el sector de la desembocadura del valle; los materiales gruesos que se interestratifican con las arcillas, representan períodos en que un exceso de agua provocó la ruptura parcial de la barrera, generándose un flujo continuo y energético hacia el valle de Aconcagua.

La información disponible permite distinguir cinco niveles diferentes que presentan características sedimentológicas distintas. i) Unidad Llay Llay 1

Corresponde a un conjunto de sedimentos areno-gravillentos con fracción ripiosa subordinada y una matriz limo arenosa poco representativa.

Las mayores potencias de este nivel sedimentario se registran en el sector oriental del valle, alcanzando hasta unos 30 m en el área donde tributan las quebradas Los Loros y Las Peñas. Se observa un adelgazamiento del nivel hasta alcanzar valores no mayores a 5 m hacia la desembocadura.

Esta unidad no presenta variaciones granulométricas importantes a lo largo y ancho del valle, salvo algunas contaminaciones de arcillas que se registran hacia la vertiente norte del mismo, antes de acuñarse y desaparecer en esa dirección. Este fenómeno se presenta en el sector de tributación de la quebrada de Rapaculo. ii) Unidad Llay Llay 2

Está constituida por un conjunto de materiales de muy baja granulometría, del tipo arcillas limosas con su fracción arenosa muy escasa. Estos sedimentos presentan una contaminación de arcillas que usualmente alcanzan valores superiores al 55%.

Los depósitos finos que constituyen esta unidad se ubican en secuencia a los sedimentos arenosos de Llay Llay 1 y por sobre la unidad Llay Llay 3.

La potencia de estas arcillas es muy variable y con espesores muy elevados hacia el flanco Norte del valle, sector donde la unidad 2 y 4 se confunden en un solo paquete arcilloso que alcanza más de 190 m. En la vertiente opuesta, las arcillas de la unidad Llay Llay 2 presentan los espesores más bajos que probablemente alcanzan 20 m.

Estos depósitos finos se adosan al flanco Sur del valle, estando su potencia controlada por la topografía de la roca de caja. De hecho las potencias más bajas se ubican en el sector del cordón de cerros, que constituye la divisoria de las aguas entre los valles Vichiculén y Las Peñas, para luego internarse en el valle.

Hacia la desembocadura del valle Llay Llay, se tiene una gradual disminución de la potencia de este nivel, que posiblemente se acuña hacia el río Aconcagua. La potencia de este nivel no excede los 6 m y en algunos sectores no sobrepasa los 3 m.

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ii) Unidad Llay Llay 3

Está conformada por sedimentos de granulometría media, de rango arenas gravillentas, con una matriz limo arenosa que ocupa un volumen reducido con respecto al total de sedimentos. Esta matriz puede presentar un cierto porcentaje de arcilla que no afecta mayormente las buenas características hidrogeológicas del conjunto.

Este conjunto de sedimentos constituye una especie de cuña que se extiende a lo largo del valle, adelgazándose hacia la vertiente norte de la estructura hasta desaparecer.

Es común encontrar lentes limo arcillosos, interestratificados en los depósitos areno-gravillentos de esta unidad, que presentan una potencia y continuidad muy restringida. iii) Unidad Llay Llay 4

Está formada por un estrato arcilloso-limoso, que suele presentar una fracción areno-gravillenta muy subordinada. Las arcillas se presentan en porcentaje que fácilmente exceden el 60% y, por consiguiente, las permeabilidades de este nivel son muy bajas.

En sentido longitudinal al valle se presenta en forma continua y es posible que se acuñe hacia la vertiente Sur de la estructura.

En el sector de tributación de los valles Los Loros y Las Peñas los finos sedimentos de la unidad en cuestión exhiben un marcado cambio, que se manifiesta en la abundante presencia de arena fina que comienza aparecer en los sedimentos la potencia en esta unidad no debe exceder los 80 a 85 m. Los niveles varían entre 55 m y 26 m aproximadamente. iv) Unidad Llay Llay 5

Corresponde a un conjunto de rellenos arenosos, que presentan una fracción gravo-ripiosa que oscila en torno a un 20% del volumen total de sedimento. La matriz de estos materiales es limo-arenosa y bastante escasa. Es muy probable que estos rellenos se encuentren directamente sobre la roca base de los depósitos cuaternarios. Hacia la vertiente Norte del valle Llay Llay, es posible que estos depósitos se acuñen o presenten una potencia muy reducida.

Los niveles estáticos en el sector de Llay Llay son muy cercanos a la superficie y fluctúan aproximadamente entre los 8,5 m y los 2 m, encontrándose además varios sondajes que presentan surgencia y que se disponen en el sector bajo del valle. Los niveles estáticos poco profundos se deben al escaso espesor del acuífero freático anidado en la Unidad Llay Llay 1 y al hecho de que existirían aportes del acuífero confinado infrayacente (Unidad Llay Llay 3) a través del nivel confinante (Unidad Llay Llay 2). F) SECTOR DE RABUCO

La superficie cubierta por los detritos emplazados en este valle asciende a unos 22 km2 aproximadamente (Fig. 2.7).

Los sondajes del sector se ubican en el área de tributación de la estructura al valle del río Aconcagua, de allí que no sean del todo representativos de las condiciones imperantes en el valle del estero Rabuco.

Las perforaciones acusan la presencia de detritos de granulometría fina, del rango limos, que eventualmente exhiben una fracción arenosa subordinada y fuerte contaminación de arcilla. Interestratificados con estos depósitos, se han detectado dos niveles de granulometría heterogénea, que tienen una fracción clástica del rango gravas ripiosas con matriz arenosa abundante, que presentan una contaminación importante de limos arcillosos. Estos niveles se ubican a unos 18 y 50 m de profundidad y presentan potencias de 17 y 12 m respectivamente.

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La potencia máxima reconocida por sondajes es de 62 m y como ninguno alcanzó la roca basal, se asume que ésta alcance hasta unos 100 m a lo máximo. Hacia el Sur, los rellenos disminuyen de espesor y no presentan más de unos 30 a 40 m de potencia. G) SECTOR NOGALES

En la parte Sur de este sector se ubican los depósitos del valle del estero Los Litres (Fig. 2.8, Fig. 2.9). A esta estructura tributan varios valles pequeños, entre los cuales cabe destacar el valle del estero Pucalán, que desemboca por el Oeste y el valle del estero El Carretón, que lo hace por el Este.

Los detritos emplazados en el valle de Los Litres, constituyen un potente estrato de sedimentos esencialmente arcillo-limosos, que presentan una fracción muy subordinada de arenas que, eventualmente, pueden alcanzar el rango de gravas finas. En este conjunto de materiales finos se reconocen a lo menos tres niveles de gravas ripiosas con abundante matriz arenosa los estratos de matriz arenosa presentan bastante buena continuidad en sentido longitudinal al valle, exhibiendo un notorio aumento del espesos en el sector terminal del valle. En este último tramo, a lo menos en profundidad, dichos niveles parecen fundirse para constituir un solo estrato.

La potencia de estos rellenos, en promedio, debe superar los 80 m estimándose que el espesor de los rellenos aumenta significativamente hacia aguas abajo y, en general, hacia el centro del valle.

Los depósitos cuya fracción clástica mayor está formada por gravas y ripios presentan porcentajes de finos limo-arcillosos en la matriz que, en promedio, alcanzan un 40% aproximadamente. Por su parte, los sedimentos finos pueden presentar hasta un 70% de arcillas y limos. H) SECTOR ACONCAGUA - QUILLOTA

Aguas abajo del área de tributación del estero Los Loros, los rellenos de B presentan una potencia de aproximadamente 50 m; en las cercanías de la localidad de Ocoa la potencia de la unidad aumenta a más o menos 90 m o más, para luego disminuir, unos 30 m (Fig. 2.10, Fig. 2.11).

En el sector de la desembocadura del estero Rabuco, los rellenos de la Unidad B presentan, en promedio, una potencia no superior a 30 m con una tendencia a aumentar a medida que se adosan a la vertiente norte del valle. En el tramo comprendido entre Romeral y aguas arriba de la junta con Rabuco los pozos han detectado un nivel de granulometría similar a la Unidad B que se ubica en los detritos finos del estrato D. La continuidad de este nivel no es alta y presumiblemente se acuña tanto en sentido longitudinal como transversal al valle. En la zona Rabuco, se observa que este estrato presenta buena continuidad lateral hacia la vertiente Nororiental del valle y que su espesor, en dicha dirección, es bastante estable. El interés hidrogeológico de esta capa de unos 18 m de espesor es escaso, debido a su pequeña extensión areal. El espesor de la Unidad B, hacia la vertiente Nororiente del valle, es muy constante, alcanzando unos 20 m en promedio.

Desde el sector de tributación del valle de Rabuco, hasta el sector de la ciudad de La Calera, se aprecia un espesor moderado de la Unidad B, que como media alcanza los 35 m; hacia el centro es posible esperar potencias mayores para la Unidad B entre 60 y 70 m.

En el límite oriental de la ciudad de La Calera se aprecia un aumento gradual del espesor del acuífero, que alcanza unos 50 m aproximadamente. Sin embargo, hacia el Oeste de la ciudad, se aprecia una notoria disminución de la potencia, con valores no superiores a los 30 m en promedio. Desde este sector, hasta el área de San Pedro, los espesores son bastantes estables y fluctúan entre los 40 y 60 m.

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En este tramo, la tendencia que exhiben los depósitos es a disminuir la potencia hacia la vertiente Oeste del valle, aumentando, levemente el espesor en sentido contrario. Este fenómeno se debe a que en épocas pasadas el río Aconcagua escurría adosado al flanco Oriental de la estructura, presentando una posición geográfica distinta a la actual. En el sector de La Cruz se observa una potencia de la Unidad B de más o menos 50 m. en el sector oriental y de unos 25 m. en el flanco Occidental.

En el sector de Chagres, ubicado directamente al Norte de Quillota, indican que los espesores de la Unidad B, en sentido transversal, son bastante constantes. El espesor medio de esta unidad, en dicho sector, es de más o menos 30 m hacia el flanco Poniente y de unos 45 m hacia el sector Oriental.

Directamente al Sur de la ciudad de Quillota, también existe una muy buena continuidad transversal de la Unidad B y que el espesor de ésta es muy estable, alcanzando como promedio unos 25 m.

La Unidad B exhibe, en el tramo de Calera a San Pedro, contaminaciones de materiales finos, de rango limos arcillosos, que disminuyen la permeabilidad de los rellenos. Estos aportes provienen fundamentalmente de la vertiente Oriental del valle donde existen numerosos conos de deyección y escombreras, cuyos aportes de finos matriciales contaminan a la Unidad B.

En el sector del San Pedro hacia Tabolango se verifica un angostamiento del mismo y una ligera baja granulometría de los depósitos que se tornan más arenosos. Esta baja granulometría no implica disminución de la permeabilidad ya que los rellenos de este tramo exhiben una fracción matricial bastante escasa, a diferencia del sector ubicado directamente aguas arriba.

Aguas abajo de la localidad de Tabolango, esta unidad presenta un interrupción en la continuidad vertical.

Es importante señalar, además de lo expuesto, que en sentido longitudinal al de los rellenos de la Unidad B muestran una tendencia a disminuir en granulometría hacia aguas abajo. Los ripios gravillentos del sector superior, presentan en el área de Quillota, una granulometría menor, que en términos generales está caracterizada por gravas finas fuertemente arenosas. Este cambio es gradual y se debe a la natural pérdida de energía que experimentan las vías fluviales en la medida que se acercan a la desembocadura. I) SECTOR ACONCAGUA DESEMBOCADURA

El sector comprendido entre Tabolango y Concón presenta dos acuíferos claramente diferenciados, uno freático superficial y otro confinado profundo (Fig. 2.12).

A nivel superficial y hasta una profundidad variable se ubica el acuífero libre constituido por materiales fluviales tipo grava y ripio con proporciones variables de arena y prácticamente ausencia de fracciones finas, formando un relleno bastante permeable y de buena capacidad de almacenamiento. Este acuífero se extendía a todo lo ancho del valle, siendo ulteriormente erosionado y reemplazado parcialmente por materiales que corresponden al cauce actual del río, por lo que resulta razonable admitir la conexión entre este acuífero y el río Aconcagua. Existen claras evidencias de que este acuífero se encuentra directamente conectado con el mar. Dicho acuífero está compuesto por un 30% de arena y un 70% de ripio, lo que constituye un relleno muy permeable que permite la penetración de la cuña salina en ese estrato, si se dan ciertas condiciones de flujo pasante y niveles piezométricos.

A mayor profundidad se ubica el acuífero confinado, el que se encuentra separado del anterior por una capa predominantemente arcillosa. Dado la baja permeabilidad del estrato arcilloso, se genera un confinamiento del acuífero inferior, el que presenta niveles piezométricos generalmente distintos al acuífero superficial.

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El acuífero confinado a pesar de tener un bajo almacenamiento, como es característico en acuíferos en presión, presenta buenos rendimientos. Presenta altas capacidades de transmisión de agua subterránea, lo que permite una buena recarga en los puntos explotados, proveniente del flujo propio de la napa desde aguas arriba de Tabolango.

El espesor del acuífero inferior, varía entre 30 y 130 m; en la zona costera su espesor llega hasta 80 m, pero el relleno efectivamente aportante resulta bastante menor, de acuerdo a las estratigrafías registradas en los planos de construcción de pozos cuya profundidad ha permitido acceder a ese sector.

A mayor profundidad existirían rellenos más antiguos, los que se encuentran más consolidados y cuyo porcentaje de finos puede resultar mayor. De acuerdo a estos antecedentes, el acuífero confinado puede dividirse en dos subestratos, uno permeable que constituye el acuífero propiamente tal y un relleno inferior a éste, de menos permeabilidad que participa de manera secundaria como componente del flujo longitudinal que se desarrolla en la zona confinada.

Ambos acuíferos presentan un ancho promedio de unos 1.500 m. El acuífero confinado se diferencia del freático por la capa arcillosa, la que se va indefiniendo hacia aguas arriba de la angostura de Mauco. De este modo, se puede afirmar que el acuífero confinado se extiende a partir del sector antes mencionado, donde se encuentra conectado al acuífero freático, presentando las características elásticas de un acuífero libre, hasta el límite Oriente del sector modelado.

En el sector de Santa Rosa de Colmo, los estratos permeables se alternan con capas arcillosas, presentándose varios acuíferos menores de rendimiento más limitado.

Una situación similar se aprecia en el sector costero de Las Gaviotas donde se ubican algunas captaciones para uso industrial. Estos pozos, de bajo rendimiento captan napas pequeñas intercaladas por medios menos permeables y se ubican cerca de los bordes del basamento rocoso. Esta diferencia en la estratificación es común en los rellenos que se ubican cerca de las laderas de cerros, puesto que los procesos de depositación resultan más variados en comparación a puntos ubicados hacia el centro del valle. Los depósitos fluviales del río se alternan con arcillas y sedimentos mal graduados provenientes de las laderas.

De acuerdo con los resultados del estudio geofísico antes mencionado y en particular los sondajes eléctricos verticales efectuados, hacia profundidades mayores (hasta 100 m) las resistividades medidas son altas, lo que indica materiales gruesos como ripios y arenas, sin detectarse arcilla que, dada su cualidad higroscópica, resultan más conductoras, por lo tanto, inducen resistividades menores.

A pesar de la existencia de fracciones gruesas a mayores profundidades, esto no garantiza la capacidad acuífera de estos estratos, dado que pueden presentar un mayor grado de cementación. J) SECTOR LIMACHE

La cuenca del estero Pelumpén o Limache presenta una cobertura de rellenos cuaternarios cuya superficie alcanza los 100 km2 aproximadamente (Fig. 2.13).

La potencia de los rellenos no se conoce con mucho detalle y probablemente sea muy variable, se estima un espesor máximo de 115 m a la altura de Olmué y un máximo de 60 m, en las cercanías de la ciudad de Limache.

Se identifican cuatro niveles estratigráficos que se extienden de modo casi continuo, a través del valle. De arriba hacia abajo son los siguientes:

a) Sedimentos predominantes limo-arcillosos, que son el producto del retrabajo de antiguas llanuras aluviales. La potencia máxima estimada para este estrato es de 20 m y posiblemente se acuñe y desaparezca hacia las cabeceras del valle.

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b) Depósitos de granulometría heterogénea, que presentan una fracción clástica formada por ripios con matriz arenosa fina que exhibe contaminaciones de limos arcillosos. Dichos sedimentos se emplazan a una profundidad de 15 a 20 m y presentan una buena continuidad lateral y longitudinal. La potencia de este estrato fluctúa entre 40 y 25 m aproximadamente.

c) Rellenos de fina granulometría, esencialmente arcillas con fracciones subordinadas de bolones o ripios. La profundidad a que se encuentra este estrato es variable y en el sector central del valle se ubica a unos 60 m de la superficie, a diferencia del área contigua a la vertiente norte donde se presenta a unos 20 a 25 m. En el sector central de la estructura y hacia las cabeceras, este conjunto de sedimentos está formado por ripios y bolones aislados que presentan una abundante matriz de arenas finas con gran cantidad de arcillas y limos. La potencia de este nivel varía entre 30 a 15 m. El mayor espesor se advierte hacia el centro del valle y las potencias menores hacia el sector Sureste del mismo.

d) Depósitos de granulometría gruesa, caracterizados por ripios, gravas, arenas y una matriz arenosa fina con muy pocos limos arcillosos. Este estrato se encuentra a una profundidad de 70 m y reposa sobre la roca basal. No es posible definir claramente la continuidad de esta capa, ya que son escasos los sondajes que la han alcanzado.

3.- MODELOS DE SIMULACIÓN

3.1.- Modelo de Operación Superficial (MOS) 3.1.1.- Descripción General

El Modelo de Operación del Sistema (MOS) ha sido concebido como una herramienta que permite representar el recurso hídrico integralmente, es decir, el sistema superficial, los sistemas de riego y los sistemas subterráneos. De esta forma, permite caracterizar la situación de la cuenca evaluando, entre otras cosas, el efecto de la incorporación de nuevas obras de regulación, el cambio en la eficiencia del uso del agua en riego y el aumento en el uso del agua subterránea sobre la cantidad y distribución de los recursos hídricos de la cuenca. El análisis del sistema del valle del Río Aconcagua condujo a representarlo en una serie de elementos regidos por la ecuación de continuidad y vinculados entre sí a través de sus respectivas entradas y salidas. Los principales elementos incorporados corresponden a los sectores de riego, acuíferos, embalses superficiales, tramos de río, nodos de distribución y canales de trasvase (Fig. 3.A). La metodología empleada en la simulación del MOS permite generar el caudal en diversos puntos de interés de la cuenca. Para los sectores de riego se incluyen procesos como el reuso de derrames de riego, lo que se traduce en una mayor eficiencia a nivel de sector. Las percolaciones obtenidas desde los sectores de riego, canales y tramos de río, constituyen recargas al sistema subterráneo y son simuladas a través de la combinación de la ecuación de Darcy y la ecuación de continuidad. Los retornos desde los sectores de riego y las descargas desde los acuíferos, en conjunto con las capacidades máximas de transmisión de los mismos en lugares determinados, permiten representar las recuperaciones experimentadas por el Río Aconcagua.

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A pesar de las capacidades de simulación del MOS, la componente subterránea simulada por éste, debe entenderse como una aproximación al sistema que en ningún caso permite determinar los niveles freáticos en régimen transiente. Por otro lado, la componente subterránea debe entenderse como un modelo caja negra que se restringe a la ecuación de continuidad y considera las propiedades físicas de los acuíferos solamente en las secciones de entrada y salida que conforman los embalses subterráneos. Cabe señalar sin embargo que a escala global los balances que resultan de la componente subterránea del modelo superficial son coincidente con los resultados en la simulación detallada del modelo de aguas subterráneas. 3.1.2.- Representación del Sistema El MOS del Valle del Río Aconcagua ha sido adaptado del código fuente desarrollado por la Dirección de Obras Hidráulicas, a través de Ingendesa, como parte del estudio “Modelo de Simulación Hidrogeológico del Valle del Río Aconcagua” [3]. El modelo original opera bajo ambiente DOS en ciertos computadores que no presenten conflictos de sistema.

La versión utilizada corresponde a una versión corregida por la DGA, en la cual se modificó la sintaxis del programa eliminando algunos errores, además de adecuar el esquema topológico y la ubicación de los elementos originales. El Departamento de Estudios compiló esta versión en DELPHI 4.0 lo que permite la ejecución del modelo (MOS Aconcagua Actualizado) en cualquier plataforma superior a W95.

El Modelo de Operación del Sistema considera los siguientes elementos:

a) 20 Sectores de Riego con sus respectivas Cuencas Laterales b) 14 Cuencas de Entrada c) 10 Acuíferos d) 8 Embalses e) 38 Nodos

La correspondencia entre sectores de riego y sección del río es la siguiente:

Primera Sección : S01 – S02 Putaendo : S03 – S04 Segunda Sección : S05 – S06 – S07 – S08 – S09 Tercera Sección : S10 – S11 – S12 – S13 – S14 – S15 – S16 Cuarta Sección : S17 – S18 Limache : S19 Pucalán : S20

La correspondencia entre sectores de riego y acuíferos que conforman el embalse

subterráneo es la siguiente: Acuífero 1 (A01) : S01 – S02 Acuífero 2 (A02) : S03 – S04 Acuífero 3 (A03) : S05 – S06 Acuífero 4 (A04) : S07 – S08

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Acuífero 5 (A05) : S09 Acuífero 6 (A06) : S10 – S11 Acuífero 7 (A07) : S12 – S13 – S14 – S15 – S16 Acuífero 8 (A08) : S17 – S18 Acuífero 9 (A09) : S19 Acuífero 10 (A10) : S20

Los embalses incorporados al MOS son los siguientes:

Embalse 1 (E01) : Puntilla del Viento (PROYECTADO) Embalse 2 (E02) : Rocín (PROYECTADO) Embalse 3 (E03) : Minillas (PROYECTADO) Embalse 4 (E04) : Las Peñas (PROYECTADO) Embalse 5 (E05) : Catemu (PROYECTADO) Embalse 6 (E06) : Rabuco (PROYECTADO) Embalse 7 (E07) : Pucalán (PROYECTADO) Embalse 8 (E08) : Aromos (CONSTRUIDO) 3.1.3.- Operación a) Archivos de Programa y Datos de Entrada

El modelo considera 14 archivos (*.dat) de información descritos a continuación: CPRIO.DAT Coeficientes de Percolación de cada uno de los Nodos del Sistema. INFEMB.DAT Datos de los Embalses de Regulación Considerados. PDNOD.DAT Porcentajes de Distribución del Caudal en cada Nodo. PRMSEC.DAT Parámetros de los Sectores de Riego Necesarios para Simular la

Percolación de la Lluvia. INFSUB.DAT Datos de los Acuíferos. INFSEC01.DAT Datos de los Sectores de Riego Correspondientes al Período 1950 –

1985. INFSEC02.DAT Datos de los Sectores de Riego Correspondientes al Período 1986 –

1989. INFSEC03.DAT Datos de los Sectores de Riego Correspondientes al Período 1990 –

1995. NNMSEC01.DAT Los Datos de Necesidades Netas Mensuales de los Sectores de Riego

Correspondientes al Período 1950 – 1985. NNMSEC02.DAT Los Datos de Necesidades Netas Mensuales de los Sectores de Riego

Correspondientes al Período 1986 – 1989. NNMSEC03.DAT Los Datos de Necesidades Netas Mensuales de los Sectores de Riego

Correspondientes al Período 1990 – 1995. PMM_LIM.DAT Precipitaciones Medias Mensuales Estación Limache (ESVAL) (Esta

estación puede ser rellenada previa corrección de la estadística de la Estación Los Aromos de la DGA).

PMM_SNF.DAT Precipitaciones Medias Mensuales Estación DGA San Felipe.

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PMM_PUT.DAT Precipitaciones Medias Mensuales Estación Putaendo en Resguardo Los Patos.

Por otro lado, el MOS requiere leer simultáneamente archivos de caudales medios

mensuales aportados desde las 14 cuencas de entrada, desde las 20 cuencas laterales de los sectores de riego y caudales medios mensuales bombeados desde los 10 acuíferos y desde los 20 sectores de riego. Estos archivos deben estar contenidos en las siguientes carpetas o directorios: QCE : Caudal Medio Mensual Cuencas de Entrada QCL : Caudal Medio Mensual Cuencas Laterales QBT : Caudal Medio Mensual Bombeado Total desde el Acuífero QBS : Caudal Medio Mensual Bombeado para Riego desde el Sector Correspondiente Al momento de ejecutar la simulación, el programa genera cuatro archivos binarios de acceso directo en forma automática (QBSACN.QAD, QBTACN.QAD, QCEACN.QAD, QCSACN.QAD), los cuales son almacenados en el mismo directorio. Estos archivos son utilizados en forma interna y cada vez que se ejecuta el programa son actualizados. La operación del MOS permite simular condiciones históricas y futuras. Bajo un escenario histórico la información de los sectores de riego y las necesidades netas mensuales a nivel de potrero es la registrada dependiendo del período estadístico que se esté simulando. Para escenarios futuros es posible incorporar datos de bombeos totales y bombeo de riego distintos al existente, estando por defecto la opción de simular la respuesta del sistema a partir del bombeo existente en el último año estadístico histórico ingresado desde las carpetas respectivas y solo se consideran los archivos INFSEC03.DAT y NNMSEC03.DAT como datos de entrada. La diferencia principal entre escenarios históricos y futuros radica en el hecho que bajo condiciones históricas el recurso disponible en los nodos es el caudal afluente a los mismos, pero si se analizan condiciones futuras el recurso disponible se toma como el menor valor entre el afluente y la demanda asociada a cada nodo. Esto permite alcanzar una adecuada distribución del recurso generado por la obra de embalse que se analiza y permite un aprovechamiento de los excedentes del nodo. b) Actualización de información para la modelación La metodología empleada para ejecutar el MOS fue la siguiente: 1.- Se realizó una extensión y/o actualización de la información estadística de precipitaciones

medias mensuales de las estaciones San Felipe (PMM_SNF.DAT), Resguardo Los Patos (PMM_PUT.DAT), y Limache (PMM_LIM.DAT). El período de simulación comprende 50 años, desde 1950 hasta 1999.

2.- Se realiza una extensión y/o actualización de la estadística de caudales medios mensuales

de bombeo desde los sectores de riego (QBS) y desde los acuíferos (QBT). Dicha actualización se efectúa considerando que el sistema será operado bajo escenarios que contemplen niveles de bombeo mayores. Los valores correspondientes se presentan en el siguiente cuadro:

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VALOR POR SECTOR

S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08 S09 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19

R 354.5 666.6 14.0 78.4 2.0 224.9 33.6 8.4 149.2 334.1 31.6 19.2 640.4 36.7 21.4 38.3 49.9 108.3 708.9

AP 523.5 336.3 78.0 53.3 1.5 5.6 48.8 24.8 1260.0 887.6 273.0 12.4 482.0 1.3 399.2 57.5 0.0 388.8 159.2

I 39.2 33.1 0.0 0.0 0.0 0.0 12.0 0.0 19.4 71.7 0.0 0.0 20.0 0.0 121.8 0.0 1.0 212.4 3.5

M 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 73.9 297.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 91.5 51.8 0.0

TOTAL 917.3 1036.0 92.0 131.6 3.5 230.4 94.4 33.2 1502.4 1590.3 304.6 31.6 1142.4 38.0 542.4 95.7 142.5 761.2 871.6

2176.9 1863.8 3745.1 903.7 871.6

R RIEGO

AP A POTABLE

I INDUSTRIAL

M MINERIA

3.- Se extendieron los archivos de caudales medios mensuales de las cuencas de entrada

(QCE). Los archivos correspondientes representan lo siguiente: QCE01.QMM : Río Aconcagua en Chacabuquito QCE02.QMM : Estero San Francisco + El Cobre + Jahuel = 0.3264*QrioPutLosPatos + 0.4237

QCE03.QMM : Pocuro en el Sifón QCE04.QMM : Cuenca del Embalse Rocín = 0.7867*QrioPutLosPatos - 0.1168 QCE05.QMM : Cuenca Intermedia entre Los Patos y Rocín = QrioPutLosPatos –QembalseRocín

QCE06.QMM : Embalse Minillas (MPL)* QCE07.QMM : Catemu Alto (MPL) QCE08.QMM : Embalse Tabón (MPL) QCE09.QMM : Embalse Las Peñas (MPL) QCE10.QMM : Los Litres Alto (MPL) QCE11.QMM : Embalse Pucalán (MPL) QCE12.QMM : Pelumpén Alto (MPL) QCE13.QMM : Embalse Lliu Lliu (MPL) QCE14.QMM : Lajarilla (MPL) 4.- Se extiende la información de los caudales de las cuencas laterales de la carpeta QCL

utilizando el programa MPL. Al igual que en el caso anterior los parámetros necesarios se pueden encontrar en el archivo (PARAMETROS.TXT). Los caudales de los archivos CL08.QMM, CL15.QMM y CL16.QMM son iguales a cero debido a que los sectores 8, 15 y 16 no tienen cuencas laterales.

5.- Se procesa un escenario histórico con los datos obtenidos del estudio citado anteriormente.

A partir de esta información se obtiene el valor del volumen inicial de los acuíferos para iniciar la simulación del escenario futuro.

* MPL (Modelo Pluvial) El programa MPL permite obtener los caudales medios mensuales en cuencas que no poseen control fluviométrico. Cada cuenca posee un set de parámetros (PARAMETROS.TXT) los cuales se ingresan en ventana tipo DOS para obtener el valor del caudal; dicho modelo ha sido aplicado con buenos resultados en distintas cuencas.

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6.- Se modifican los archivos INFSEC03.DAT y NNMSEC03.DAT actualizando su información a la situación del año 2000, obtenida del estudio “Plan Director para la Gestión de los Recursos Hídricos de la Cuenca del Río Aconcagua”.

Archivo INSEC03.DAT

N° Scs [ha]

Ac [ha]

Ccr [m3/s]

Cce [m3/s]

Crn [m3]

Hr [Hrs]

Efc Efp Cdr Cpr Frud Frup Cisy

1 13359 11431 20.31 2 350300 20 0.94 0.453 0.175 0.372 0.922 0 1.412

2 13394 11124 19.92 1 536400 20 0.946 0.439 0.168 0.393 0.844 0 1.322

3 3854 2233 4.60 0 279112 24 0.9 0.41 0.127 0.463 0.8 0 1.239

4 2721 1548 3.30 0 4488 24 0.9 0.41 0.127 0.463 0.8 0 0.879

5 569 492 0.90 0 6082 20 0.804 0.426 0.158 0.415 0.758 0 1.156

6 2923 2821 6.40 0 2400 20 0.928 0.459 0.169 0.371 0.66 0 1.081

7 4921 4743 9.58 0.5 78549 20 0.834 0.383 0.251 0.365 0.756 0 1.27 8 1755 1573 0.00 3.7 0 20 0.986 0.408 0.229 0.363 0.543 0 1.08

9 6614 4893 10.24 1 420950 20 0.896 0.42 0.217 0.363 0.726 0 1.739

10 11332 9107 10.10 2 8265000 20 0.904 0.449 0.190 0.36 0.645 0 0.904

11 2921 2423 3.51 0.2 37600 20 0.918 0.465 0.208 0.326 0.596 0 1.226

12 490 446 0.45 0 708435 20 0.916 0.492 0.164 0.343 0.653 0 1.015

13 5386 4849 5.00 0 555109 20 0.894 0.593 0.156 0.251 0.776 0 1.046

14 1662 1361 1.80 0 153600 20 0.945 0.363 0.233 0.403 0.486 0 1.015

15 1182 1072 2.60 0 0 20 0.968 0.471 0.179 0.35 0.7 0 1.015

16 1867 1699 0.00 2.8 48000 20 0.964 0.546 0.172 0.281 0.688 0 1.015

17 449 369 0.95 0 1922895 20 0.911 0.388 0.217 0.394 0.305 0 1.015

18 872 793 2.57 0 0 20 0.939 0.325 0.255 0.42 0.475 0 1.015

19 7270 6258 6.70 0 5201681 20 0.835 0.462 0.221 0.317 0.483 0 1.162

20 2244 2019 3.30 0 7489170 20 0.845 0.322 0.258 0.42 0.4 0 0.964

Scs : Superficie total del Sector. Neta Cultivada más Indirectamente Productiva Ac : Superficie Neta Cultivada del Sector Ccr : Capacidad de Canales de Río Cce : Capacidad de Canales de Esteros Crn : Capacidad de Regulación Nocturna Hr : Horas de Riego de Cada Día Efc : Eficiencia de Conducción de los Canales del Sector Efp : Eficiencia Predial Promedio Ponderada Cdr : Coeficientes de Derrames Promedios Ponderado Cpr : Coeficiente de Percolación Promedio Ponderado Frud : Factor de Reuso de Derrames Frup : Factor de Reuso de Percolación Cisy : Coeficiente para Obtener Lluvia Promedio del Sector

Archivo NNMSEC03.DAT

SECTOR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR SUMA

1 55.22 11.31 0.01 0 2.71 20.06 65.76 110 141.87 138.77 122.22 90.28 758.21

2 53.59 10.95 0 0 3.1 22 68.39 113.7 144.35 139.9 121.57 88.03 765.57

3 43.3 3.5 0 0 10 41.6 83.5 113.3 127.6 133 99.6 77.5 732.9

4 27.1 0.5 0 0 5.9 32.7 66.7 95.6 108.8 118 86.6 60.2 602.1

5 46.21 9.39 0.04 0 3.52 22.52 68.18 114.99 146.38 139.04 117.16 77.68 745.12

6 52.98 11.68 0.09 0 3.87 23.32 65.58 107.58 136.22 141.87 125.8 87.06 756.04

7 45.16 7.8 0.04 0 1.21 23.15 61.93 102.27 138.47 141.49 115.94 75.81 713.26

8 42.39 5.45 0.04 0 1.42 23.5 65.33 110.9 137.48 138.57 119.03 76.75 720.85

39

SECTOR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR SUMA 9 37.18 7.02 0.18 0 1.3 24.32 63.31 103.3 140.19 137.44 113.73 58.63 686.61

10 42.59 8.79 0.14 0 0.36 29.25 65.09 102.54 131.95 125.17 99.79 67.01 672.68

11 39.65 7.46 0.12 0 0.25 25.38 58.82 93.04 128.39 130.04 108.76 63.33 655.24

12 54.15 3.95 0 0 0.15 25.81 58.1 87.36 115.84 119.12 104.98 83.6 653.06

13 50.95 9.69 0.09 0 0.42 26.78 53.22 80.39 105.88 102.95 93.81 76.55 600.73

14 48.51 5.14 0 0 0.09 23.59 62.3 98.53 130.69 130.06 108.27 83.51 690.7

15 41.78 2.02 0 0 0.11 17.44 50.1 81.29 113.16 101.18 91.81 72.16 578.04

16 46.21 2.72 0 0 1.15 19.32 47.22 76.81 100.94 87.6 85.01 71.48 538.46

17 42.45 0 0 0 0 19.53 56.22 79.54 110.14 109.72 90.79 69.94 578.33

18 62.54 0 0 0 0 25.57 64.43 92.98 122.68 131.38 118.42 94.76 712.76

19 43.3 1.99 0 0 0.8 20.96 55.71 90.83 118.55 110.19 96.3 72.78 611.54

20 60.14 0 0 0 0 25.84 64.97 92.82 122.28 126.61 112.34 90.81 695.8

7.- Con la información actualizada al año 2000 y habiendo ejecutado un escenario histórico,

se opera el MOS en condiciones futuras. En este escenario se considera la estadística de precipitaciones del período 1950 – 1999, los caudales bombeados para riego desde los respectivos sectores de riego y los caudales bombeados totales desde los acuíferos correspondientes al último período de tiempo. Por lo tanto, y debido al tratamiento de la información descrito anteriormente los resultados entregados por el MOS simulan el comportamiento de la infraestructura de riego al año 2000 enfrentada a un período hidrológico de 50 años.

3.1.4.- Resultados El Modelo de Operación del Sistema (MOS) entrega un conjunto de archivos de resultados que corresponden a (Se señalan en negrillas los archivos que pueden relacionar el MOS con el MODFLOW):

- 20 Sectores de Riego: XXXSECXX.CNL Caudal Canales Sector XX XXXSECXX.DEF Déficit Medio Mensual Nivel Bocatoma Sector XX XXXSECXX.PDS % Satisfacción Demanda del Sector XX XXXSECXX.QRZ Recarga Media Mensual al Acuífero desde el Sector XX XXXSECXX.PER Percolación de Riego del Sector XX XXXSECXX.PYU Percolación de Lluvia del Sector XX XXXSECXX.RET Retornos Medios Mensuales del Sector XX

- 10 Acuíferos:

XXXSECXX.QZE Flujo Subterráneo Entrante al Acuífero XX XXXSECXX.QZR Recarga Total del Acuífero XX XXXSECXX.QZB Bombeo Total desde el Acuífero XX XXXSECXX.QZS Flujo Subterráneo Saliente desde el Acuífero XX XXXSECXX.QZV Afloramientos desde el Acuífero XX XXXSECXX.QZF Estado Final del Acuífero XX

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- 38 Nodos: XXXNODXX.AFL Caudal Medio Mensual Afluente al Nodo XX XXXNODXX.PER Percolación Media Mensual Nodo XX XXXNODXX.EXC Caudal Medio Mensual Excedente del Nodo XX

- 08 Embalses:

XXXEMBXX.ALM Caudal Canal Alimentador Embalse XX XXXEMBXX.AFL Caudal Afluente al Embalse XX XXXEMBXX.DEM Demanda Media Mensual al Embalse XX XXXEMBXX.EVP Evaporación Media Mensual Embalse XX XXXEMBXX.ENT Entrega Media Mensual Embalse XX XXXEMBXX.VRT Vertido Medio Mensual Embalse XX XXXEMBXX.VUF Volumen Útil Final Embalse XX

- 09 Canales de Trasvase:

XXXCHNXX.QMM Caudal Medio Mensual del Trasvase XX

Por otro lado entrega archivos asociados a las demandas a nivel de sectores y nodos expresadas en unidades de caudal para cada período considerado:

- Histórico: XXXDMN01.SEC Demanda Sectores Período 1 Usando Archivo INFSEC01.DAT XXXDMN02.SEC Demanda Sectores Período 2 Usando Archivo INFSEC02.DAT XXXDMN03.SEC Demanda Sectores Período 3 Usando Archivo INFSEC03.DAT XXXDMN01.NOD Demanda Nodos Período 1 Usando Archivo INFSEC01.DAT XXXDMN02.NOD Demanda Nodos Período 2 Usando Archivo INFSEC02.DAT XXXDMN03.NOD Demanda Nodos Período 3 Usando Archivo INFSEC03.DAT

- Futuro:

XXXDMN03.SEC Demanda Sectores Usando Archivo INFSEC03.DAT XXXDMN03.NOD Demanda Nodos Usando Archivo INFSEC03.DAT

- Seguridades de Riego de los Sectores

XXXSEC.RSM XXX: Nombre Ingresado para el Escenario correspondiente. Con relación a la evaluación de los recursos subterráneos de la cuenca del Río Aconcagua, la operación del escenario futuro mediante el MOS permite obtener las tasas de recarga potencial a los acuíferos (Archivos XXXSECXX.QRZ) desde cada uno de los sectores de riego. Por otro lado, es posible obtener las percolaciones de los tramos de río considerados en el MOS (Archivo XXXNODXX.PER). En general, el MOS permite el manejo conjunto a través de estos archivos de los procesos de recarga derivados de las percolaciones producto del riego, las percolaciones de la lluvia caída y las pérdidas por conducción en los canales y esteros asociados a un sector determinado.

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Con relación al caudal percolado en los tramos de río, este es función del caudal sobrante en cada nodo, y se obtiene de la siguiente fórmula:

CbQsobCaQper *=

donde los coeficientes Ca y Cb están contenidos en el archivo CPRIO.DAT Los resultados entregados en estos archivos son ingresados al Modelo Hidrogeológico a través de la distribución superficial de la recarga mediante una correspondencia entre los sectores de riego del MOS y las zonas de recarga establecidas en el Modelo Hidrogeológico. Los valores de Recarga obtenidos son presentados en el punto Balances Globales por Modelo en el punto 4 de Resultados.

3.2.- Modelo Hidrogeológico

3.2.1.- Descripción General La modelación hidrogeológica de la cuenca del Río Aconcagua se efectúa mediante la utilización del software VISUAL MODFLOW 2.61 (Ver Anexo Descripción VISUAL MODFLOW v.2.61). Este programa permite la simulación de un sistema acuífero resolviendo la ecuación de flujo impermanente restringida a condiciones de borde especificadas por el usuario. La integración de los modelos hidrogeológicos con los resultados del MOS se efectúa mediante el ingreso de los valores calculados para la recarga derivada del riego, la lluvia, la pérdida de canales y esteros y la percolación desde los tramos de río considerados en el sistema. La cuenca del valle del Río Aconcagua, particularmente su embalse subterráneo, ha sido dividida en cinco modelos. Siendo cada uno de éstos modelado a través de VISUAL MODFLOW. Los cinco modelos corresponden a: a) Modelo 1: Comprende los sectores de San Felipe- Los Andes y Putaendo. Acuíferos

A01 y A02; y Sectores S01, S02, S03 y S04 del MOS. b) Modelo 2: Comprende los sectores de Aconcagua las Vegas, Catemu y Llay LLay.

Por razones estratigráficas este modelo se dividió en dos, uno para los sectores de Aconcagua las Vegas y Catemu y otro para el sector de Llay Llay. Acuíferos A03, A04, A05, A06; y Sectores S05, S06, S07, S08, S09 del MOS

c) Modelo 3: Comprende los sectores de Rabuco, Nogales y Aconcagua - Quillota. Acuíferos A06, A07; Sectores S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16 del MOS.

d) Modelo 4: Corresponde al sector de Aconcagua Desembocadura. Acuífero A08; Sectores S17, S18 del MOS.

e) Modelo 5: Corresponde al sector Limache. Acuífero A09; Sector S19 del MOS.

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3.2.2.- Descripción Modelación Hidrogeológica El sistema ha sido representado, en base a sus características específicas, a partir de cinco modelos (Fig. 3.B). Figura 3.B. Esquema General de Modelación Hidrogeológica. A) MODELO 1 Límites de la Zona a Modelar El Modelo 1 considera la zona denominada Primera Sección del río Aconcagua. Dicha zona corresponde al sector alto de la cuenca del Aconcagua, en que el río escurre a través del relleno de la cuenca a partir del sector de San Miguel, para luego bordear el cerro La Virgen del Valle en el sector Coquimbito, hasta cambiar su curso en el sector de la confluencia de los ríos Aconcagua, Putaendo y el estero San Francisco.

BOMBEOS

MODELO 1 SAN FELIPE

LOS ANDES

PUTAENDO

RECARGAS

FLUJO SUBTERRANEO

BOMBEOS

MODELO 2 ACONCAGUA

LAS VEGAS CATEMU

AFLORAMIENTOS BOMBEOS

CONDICION DE BORDE

MODELO 2

LLAY LLAY

FLUJO

RECARGAS BOMBEOS

MODELO 3 RABUCO

NOGALES

ACONCAGUA QUILLOTA

CONDICION DE BORDE

RECARGAS AFLORAMIENTOS

BOMBEOS RIO

RIO AFLORAMIENTOS

BOMBEOS

CONDICION DE BORDE

SALIDA OCEANO

MODELO 4 ACONCAGUA

DESEMBOCADURA

RECARGA BOMBEOS

EMBALSE AROMOS

MODELO 5 LIMACHE

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Dentro de esta área están también comprendidas las subcuencas del río Putaendo y los esteros Pocuro y San Francisco. Los límites en planta de la zona modelada corresponden al límite del contacto roca-relleno de la cuenca, excepto en el extremo aguas abajo, en que el límite está dado por el seccionamiento definido. En el área de estudio quedan comprendidas las localidades de Los Andes, San Felipe, Putaendo, San Esteban y Calle Larga. Funcionamiento General del Sistema y Parámetros Elásticos De acuerdo con los estudios realizados, en la zona modelada se tiene un acuífero freático. El estrato acuífero presenta continuidad en la zona modelada con profundidades considerables en los sectores Las Peñas – Los Andes (50 y 120 m) y Curimón – Las Peñas (35 y 60 m), por su parte en el extremo aguas abajo las profundidades disminuyen entre 3 y 10 m. Las variaciones estacionales de nivel estático resultan importantes, apreciándose una estrecha relación entre el aumento de las recargas y los ascensos de los niveles freáticos. Esta situación se hace más notoria en los sectores altos de los valles de los ríos Aconcagua y Putaendo atenuándose en los sectores bajos de la zona de estudio producto del progresivo estrechamiento del valle que produce represamiento de las aguas subterráneas. El modelo de la zona de estudio define dos estratos para representar la estratificación del relleno que indica la información hidrogeológica con que se cuenta. En esta zona existe un estrato superior de buena calidad que alberga los principales acuíferos, del cual extraen sus recursos los sondajes existentes, y un estrato inferior de espesor considerable pero de inferior calidad como acuífero. Para la operación del modelo se definió como no confinado el estrato superior. El estrato inferior presenta una condición de confinamiento o de acuífero libre dependiendo del nivel de agua en dicho estrato. El modelo necesita la definición de las constantes elásticas del acuífero, como son la permeabilidad y el coeficiente de almacenamiento para cada una de las celda activas en el área de estudio. Para obtenerlos se trabajó con valores iniciales obtenidos a partir de los estudios existentes, para posteriormente llegar a los que finalmente se adoptaron sobre la base de la calibración original del modelo. Como resultado de la calibración del modelo se discretizó el área de estudio en 13 zonas con valores de permeabilidad que varían entre 8 y 600 m/d para el estrato superior y entre 8,6 y 400 m/d para el estrato inferior. El coeficiente de almacenamiento varía entre 0,01 y 0,15 para el estrato 1 y en el estrato 2 el valor es constante e igual a 0,15. Las recargas a la napa subterránea en la zona de estudio están constituidas por las recargas por precipitación, por riego, por infiltración desde canales, por recargas desde los cauces naturales del sector y por pérdidas en la red de agua potable, en las superficies en que se ubican las localidades de San Felipe y Los Andes. En la Figura 3.2 del Anexo 3 se presentan las zonas de recarga. Las recargas de riego, por pérdidas de canales y por precipitación, además de las desde los cauces superficiales, se obtuvieron como resultados del Modelo Superficial, que considera la capacidad de recarga del acuífero considerando su espesor saturado en el período simulado. Las recargas por pérdidas en la red de agua potable en Los Andes y San Felipe fueron determinadas considerando la información proporcionada por ESVAL para los años 1990 a 1996 que corresponde aproximadamente a un 30% de la producción anual de agua, que se traduce en un promedio de 0,0010m/d para Los Andes y 0.0016m/d para el sector de San Felipe.

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Las principales descargas del embalse subterráneo en la zona de estudio corresponden a los bombeos de los pozos y norias y al flujo propio de la napa que sale por el extremo de aguas abajo. B) MODELO 2 Límites de la Zona a Modelar La zona incluida en el Modelo 2 corresponde al sector hidrogeológico comprendido entre la angostura inmediatamente aguas abajo de las confluencias de los ríos Aconcagua y Putaendo (definida por los cerros Las Tinajas y Las Vegas) y hasta 2400 metros aguas abajo del dren Las Vegas de ESVAL S.A. Corresponde a la Segunda Sección Legal de la cuenca del río Aconcagua. Además de los valles de Catemu y de Llay Llay. Funcionamiento General del Sistema Modelado y Parámetros Elásticos De acuerdo con los estudios existentes es posible identificar dos sistemas hidrogeológicos en la zona modelada

a) Sector Aconcagua las Vegas y Sector Catemu b) Sector Llay Llay

B.1) Modelo de los sectores Aconcagua Las Vegas y Catemu

Este sistema está integrado por dos acuíferos, presentando el superficial características de escurrimiento freático o no confinado, con alta continuidad espacial en el sector estudiado y con un nivel de aguas subterráneas ubicado pocos metros bajo la superficie del terreno. Los acuíferos correspondientes a los estratos 3 y 5, respectivamente poseen características de confinamiento. El balance hídrico de este sistema está compuesto por flujos subterráneos de entrada por su límite oriental (angostura definida por los cerros Las Tinajas y Góngora) y las descargas provenientes del valle de Llay Llay; pérdidas naturales de aguas subterráneas correspondientes a recuperaciones del río Aconcagua y extracciones por captaciones de pozos y por el dren Las Vegas de ESVAL S.A. Los estudios permitieron identificar el orden de magnitud de los flujos que integran el balance hídrico. Señalan que el flujo subterráneo por el límite oriental presenta una magnitud de entre 8 a 15 m3/s, el ingreso de agua subterránea proveniente del Llay Llay ha sido evaluado entre 100 a 400 l/s y el dren las Vegas estaría captando entre 600 y 1200 l/s de aguas subterráneas. En este sector hidrogeológico, el río Aconcagua actúa como dren, captando importantes caudales de aguas subterráneas. Las recuperaciones del río Aconcagua en el tramo modelado han sido estimadas entre 6 a 13 m3/s como caudal promedio anual. Como ya se mencionó, el modelo necesita la definición de las constantes elásticas del acuífero, como son la permeabilidad y el coeficiente de almacenamiento para cada una de las celda activas en el área de estudio. Para obtenerlos se trabajó con valores iniciales obtenidos a partir de los estudios existentes, para posteriormente llegar a los que finalmente se consideraron previa calibración del modelo.

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Del proceso de calibración se obtuvieron 6 zonas con valores de permeabilidad entre 5 y 600 m/d para el estrato superior y un valor de 5 m/d para el estrato inferior. Un rendimiento específico Sy de 0,08 y un coeficiente de almacenamiento de 0,00001 l/m para ambos estratos. Las recargas provienen del tratamiento conjunto de las precipitaciones, recargas de riego y pérdidas desde canales que se obtienen como resultados del Modelo Superficial, el cual considera la capacidad de recarga del acuífero considerando su espesor saturado. En la zona del valle del río Aconcagua abarcado por el modelo, las recargas señaladas, dada la localización del nivel freático tienden a constituir un flujo subsuperficial de rápido drenaje y de consumo por procesos evapotranspirativos. La Figura 3.8 muestra las zonas de recarga definidas. Existe una recarga horizontal de aguas subterráneas proveniente de la primera sección legal del río Aconcagua, la cual ingresa al sistema entre los cerros Las Tinajas y Góngora (límite oriental del modelo). Las principales descargas en la zona corresponden a bombeos de pozos y norias, drenaje natural del río Aconcagua, dren Las Vegas, drenaje de predio ubicado en el sector alto de la zona de estudio. B.2) Modelo del Sector Llay Llay El sistema acuífero del valle de Llay Llay es más complejo y dispone de menos información cuantitativa de las propiedades hidráulicas de los acuíferos y de su geometría. Su origen es lagunar y está integrado por 5 estratos sedimentarios, de los cuales 3 tienen propiedades acuíferas, pero son de pequeño espesor. El más superficial corresponde a un acuífero libre y el tercero y quinto (enumerados desde la superficie hacia abajo) corresponden a acuíferos confinados. Los estratos segundo y tercero corresponden principalmente a arcillas y por ende actúan como capas confinantes de los acuíferos tercero y quinto. La mayoría de los pozos existentes en la zona explotan los 3 estratos con propiedades acuíferas (están habilitados con superficies captantes en los tres acuíferos). De acuerdo a su interpretación, el primer, tercer y quinto estrato corresponden a sedimentos principalmente arenosos con pequeños contenidos de finos, con características permeables. Los estratos segundo y cuarto corresponden a depósitos arcillosos con contenido de limos, con características impermeables, que separan los estratos permeables. Para la definición de los parámetros elásticos; permeabilidad hidráulica y coeficiente de almacenamiento de los distintos estratos, previamente se definen valores iniciales; utilizando valores de transmisibilidades para evaluar las permeabilidades, y analizando las características del material para evaluar los valores de los coeficientes de almacenamiento, posteriormente, estos valores se ajustan en el proceso de calibración. De la calibración se obtuvieron sectores con valores de permeabilidad entre 0,25 (acuitardos) y 80 m/d. Se definió un valor de 5 m/d para el estrato superior: Cuando aparecen sectores con 0,25 m/d significa que el estrato superior no existe, aflorando el segundo estrato. En el segundo estrato el valor de permeabilidad definido es 0,25 m/d, excepto en una zona con un valor de 80 m/d, que corresponde a un afloramiento del tercer estrato. El tercer estrato tiene valores de permeabilidad entre 25 y 80 m/d, con un pequeño valor correspondiente a un estrato impermeable 0,25 m/d. El cuarto estrato tiene un valor de 0,25 m/d por sus características de acuitardo, aflorando sectores con permeabilidades de 25 y 80 m/d. El quinto estrato tiene permeabilidades de 25 a 80 m/d, con sectores donde aflora acuitardo con valores de 0,25 m/d.

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En cuanto a valores de coeficiente de almacenamiento y porosidad de los rellenos acuíferos, fueron asignados valores únicos representativos para toda el área: Acuíferos 1, 3 y 5: Coeficiente de almacenamiento (acuífero confinado) SS=0,00001 l/m Rendimiento específico o porosidad efectiva (acuífero no confinado) Sy=0,08 Porosidad Total = 0,30 Acuitardos 2 y 4: Coeficiente de almacenamiento (acuífero confinado) SS=0,00001 l/m Rendimiento específico o porosidad efectiva (acuífero no confinado) Sy=0,01 Porosidad Total = 0,45 La recarga de los acuíferos proviene de la infiltración de la precipitación, de riego y las pérdidas desde los canales. Estos valores se obtienen del Modelo Superficial, pero se asume que una fracción de dicho caudal corresponde a la recarga efectiva de los acuíferos. Esta fracción es entre el 100% y el 50%. Este valor ha sido validado al comparar los valores históricos entregados por el MOS y los valores de las condiciones de nivel obtenidas en el estudio de la referencia [3]. Teniendo en cuenta que dos de los tres estratos acuíferos son confinados, la recarga se producirá por la zona de contacto entre la roca y los rellenos acuíferos y corresponderá exclusivamente a aportes pluviales y no de pérdidas de riego. Esto debido a que difícilmente el aporte de riego constituirá una recarga efectiva para los acuíferos confinados. En forma adicional al caudal anterior, existe un aporte de aguas subterráneas proveniente de la cuenca del estero Las Chilcas. Este caudal ingresa a la zona modelada por su borde. Las principales descargas de la zona corresponden a bombeos de pozos y norias y flujo propio de la napa que sale por el límite Nor-Este de la zona de estudio. C) MODELO 3 Este modelo comprende los siguientes sectores: a) Sector Rabuco b) Sector Nogales c) Sector Aconcagua Quillota Límites de la Zona Modelada La zona considerada en la modelación comprende el valle del río Aconcagua entre el acueducto Las Vegas y San Pedro, y el valle del estero El Melón. El área de estudio incluye, entre otras, las localidades de Ocoa, Rabuco, El Melón, Nogales, La Calera, La Cruz y Quillota.

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Funcionamiento General del Sistema y Parámetros Elásticos De acuerdo a los estudios realizados, en la mayor parte de la zona de estudio se presentan 2 estratos. Sobre el basamento rocoso se ubica la capa identificada como unidad D y por sobre ésta, el estrato denominado unidad B. De acuerdo a lo observado, los niveles se mantienen estables, esto puede deberse al efecto amortiguador del río, que puede constituir una importante recarga del acuífero libre. Las unidades B y D, que se presentan en la mayor parte del área modelada, determinan la continuidad estratigráfica del sistema y por lo tanto, resultó natural discretizar el sistema en dos estratos. El estrato 1 correspondió a la unidad B y principal acuífero de la zona, de características freáticas y ligado al flujo superficial del río Aconcagua. El estrato 2 representó la unidad D, de menor calidad acuífera dada su granulometría más fina. En la zona norte del área de interés (El Melón, Nogales, etc.), existen alternancias de estratos permeables con capas arcillosas, las que han sido asimiladas a los 2 estratos definidos a través de permeabilidades equivalentes. En el extremo Oriente de la zona de interés (sector Las Vegas), el acuífero está condicionado por el flujo subterráneo entrante al sistema. En el extremo Norte el flujo subterráneo obtiene su caudal de origen de las quebradas que convergen en el sector de Los Coleos y a medida que continúa el trayecto hacia el sur se va incrementando con aportes laterales. El extremo aguas abajo del sistema corresponde a una sección de salida del flujo subterráneo. La explotación del agua subterránea en el área de interés incluye principalmente los usos potables y agrícola. Entre las captaciones de agua potable se encuentran los sondajes de Esval para el abastecimiento de las ciudades de Calera, Quillota y otras localidades. Por otro lado existen pozos destinados a riego en sectores que no tienen acceso a aguas superficiales o como fuente de previsión ante una disminución o ausencia del suministro de origen superficial. Para la definición de los parámetros elásticos; permeabilidad hidráulica y coeficiente de almacenamiento de los distintos estratos, previamente se definen valores iniciales; que se obtuvieron del Estudio Integral de Riego de los valles Aconcagua, Putaendo, Ligua y Petorca. Los parámetros elásticos definitivos se determinaron en el proceso de calibración. Los valores de permeabilidades de las diferentes zonas quedaron definidas entre 1×10-6 y 1*10-3m/s. Entre las fuentes de recarga del sistema se cuenta:

• El flujo propio de la napa entrante por el extremo oriente (sector Las Vegas) • Flujos propios subsuperficiales aportados por quebradas y esteros laterales.. • Recarga proveniente de flujos superficiales, como el río Aconcagua y los esteros Pucalán

y El Litre. • Infiltración por precipitaciones. • Infiltración por excedentes de riego.

Las recargas por percolación, tres últimos puntos, se han generado a través del Modelo Superficial y se han incorporado al Modelo Subterráneo como recargas distribuidas (Figura 3.19). Entre las descargas se tiene:

• El flujo propio de la napa que sale del sistema. • La extracción de agua desde sondajes y norias.

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• Las recuperaciones de agua subterránea en cauces superficiales y afloramientos. Las recuperaciones y afloramientos en el río Aconcagua y en los restantes cauces se

han incorporado de manera indirecta, a través de flujos netos de recarga generados por el Modelo Superficial. D) MODELO 4 Límites de la Zona Modelada La zona considerada en la modelación comprende el valle del río Aconcagua entre la desembocadura con el océano Pacífico hasta aproximadamente 18 Km hacia aguas arriba sector de Tabolango. Funcionamiento General del Sistema y Parámetros Elásticos En la zona modelada, en la distribución vertical se tienen 3 sectores estratigráficamente bien definidos. Un estrato superficial acuífero que se encuentra ligado al flujo del río Aconcagua y que presenta condiciones de napa libre. Bajo este acuífero se ubica una cuña de arcilla que confina estratos más permeables que se encuentran bajo ésta. La diferenciación resulta efectiva entre Puente Colmo y la costa; hacia aguas arriba el relleno presenta cierta uniformidad que permite considerarlo como un acuífero único. El acuífero libre se une con el mar de manera directa. Por otro lado, la forma en que se enlazan los estratos que subyacen a la capa de arcilla con el mar, se desconoce. Los principales condicionamientos funcionales que singularizan al sistema, son los siguientes:

• El acuífero superficial no presenta intrusión, a pesar de descargar directamente al mar, ya que no es explotado en la zona costera. Este acuífero en todo el trayecto se encuentra ligado al flujo del río, lo que determina la estabilidad de su nivel freático.

• Los estratos acuíferos confinados que subyacen la capa de arcilla obtienen se recarga principal desde agua arriba, en la zona de Puente Colmo, donde se unifica la estratificación. Hacia aguas abajo se desconoce la forma en que se enlaza este acuífero con el mar, pero se presume algún tipo de conexión.

• La variable externa que más condiciona la evolución temporal y espacial del sistema son los bombeos o extracciones de agua, dada su condición de desequilibrio dinámico.

• La existencia de flujo superficial en el río Aconcagua es determinante en la estabilidad temporal de los niveles de agua subterránea que se han medido en el acuífero superficial. El caudal del río es poco influyente en la variación de los niveles, debido a que la napa la mayor parte del tiempo fluye al límite de su capacidad.

• Otras recargas, como los excedentes de riego, no resultan importantes frente al efecto estabilizador del río Aconcagua, cuyo caudal supera largamente los caudales que se pueden producir como excedentes de riego. Así mismo, los aportes de cursos laterales como el estero Limache y quebrada Lajarilla constituyen aportes marginales frente a los del río.

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De acuerdo a lo establecido, se definieron 4 estratos para discretizar la variación vertical del relleno del sistema acuífero del río Aconcagua. En este modelo, ésta sectorización resulta efectiva entre Puente Colmo y la costa. Aproximadamente entre el cruce de la línea férrea con el río y el Puente Colmo, el sistema se considera uniforme en el sentido vertical. En la zona diferenciada (Puente Colmo y la costa), la capa Nº1 corresponde al acuífero superficial, la capa Nº2 representa la cuña de arcilla, el estrato Nº3 simula la zona del acuífero confinado, y por último, el 4º estrato representa a los materiales más profundos cuya permeabilidad se desconoce. La forma de las capas y su representación espacial se definió en función de los resultados de los sondajes geoeléctricos. Con respecto a los parámetros elásticos, las distribuciones de permeabilidad del acuífero superficial y del acuífero confinado, se basaron en planos de áreas de isopermeabilidad conocidos. Definiéndose para el acuífero libre zonas con permeabilidades que fluctúan entre 0,00001 y 0,1 m/s. Y para el acuífero confinado valores entre 0,00007 y 0,001 m/s.

Por otro lado, para la capa de arcilla y el estrato acuífero confinado inferior no se dispone de datos de permeabilidad, por lo que se adoptaron valores de permeabilidad entre 1×10-8 y 1×10-4 m/s obteniéndose buenos resultados. Con respecto a los parámetros de almacenamiento, se consideraron distribuciones uniformes para cada estrato, se ejecutaron pruebas y se definieron los siguientes valores:

ESTRATO POROSIDAD TOTAL

POROSIDAD EFECTIVA SY

ALMACENAM. ESPECÍFICO SS

(l/m)

Acuífero superficial 0,35 0,18 0,05

Capa de arcilla 0,25 0,0003 0,00003

Acuífero confinado 0,25 0,005 0,0005

Zona acuífera confinada inferior 0,25 0,0008 0,00008

En cuanto a las recargas, como ya se ha mencionado, se tiene que para este sector la napa superficial, cuyo flujo está ligado al escurrimiento superficial del río Aconcagua, la mayor parte del tiempo fluye a plena capacidad, por lo que queda inhabilitada para recibir caudales importantes de recarga. Por otro lado, al producirse una explotación intensa del acuífero, que genera un descenso importante de los niveles, la buena permeabilidad del acuífero superficial permite una recarga directa desde el río Aconcagua. En la 4º sección del río Aconcagua el río siempre presenta flujo superficial, por lo tanto, constituye una fuente de recarga capaz de sustentar cualquier explotación de agua subterránea dentro de los márgenes determinados por la capacidad de conducción de la napa. Lo angosto del valle y la presencia intermedia del río Aconcagua ligado a la buena permeabilidad del acuífero superficial determinan para efectos de la modelación que el río constituya una condición de borde muy influyente sobre los niveles de agua subterránea, definiéndose su conductividad en la calibración. La principal descarga natural del sistema corresponde a la descarga de los acuíferos al mar. Otra descarga es la entrega en algunos tramos que se produce entre la napa libre y el río. La descarga artificial la constituye el bombeo de pozos ubicados en la zona modelada (Fig. 3.18 Anexo 3).

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E) MODELO 5 Límites de la Zona a Modelar La zona incorporada en la modelación comprende casi la totalidad de la cuenca del estero Limache. La cuenca del estero Limache tiene su inicio en la quebrada Alvarado, donde se unen varios esteros para dar origen al estero Pelumpén. Durante su trayectoria convergen en él los esteros Granizo, Lliu Lliu y finalmente, a la altura de San Francisco de Limache, se une con el estero Limache, cambiando su nombre por este último. En la zona de estudio se encuentran las localidades de Olmué, Lo Narváez, Limache y San Francisco de Limache. Funcionamiento General del Sistema y Parámetros Elásticos De acuerdo a los estudios realizados, en la zona modelada se tiene un acuífero con características freáticas o no confinado. En el transcurso de la última década, el sistema se encuentra en una condición de régimen transiente, debido a la explotación a la que ha sido sometido por las captaciones destinadas al uso preferente de riego. Los principales condicionamientos funcionales que singularizan el sistema son los siguientes:

• Desde aguas arriba, el acuífero es condicionado por los niveles en el inicio de los valles laterales, dependiendo éstos de las recargas que en el sector existan.

• Dada la naturaleza freática del acuífero, fue de suma importancia que el fondo variable de las formaciones permeables estuviera fielmente representado por el modelo.

• La variable externa que más condiciona la evolución temporal y espacial del sistema son los bombeos o extracciones de agua y las recargas provenientes de la superficie, dada su condición de desequilibrio dinámico.

• El escurrimiento en esta zona de estudio es a plena capacidad, es decir, los niveles freáticos se encuentran muy próximos a los de terreno, sobre todo en el sector de Limache y San Francisco de Limache donde se produce un estrechamiento del valle. Esta característica provoca la existencia de un aporte neto de agua del acuífero a los esteros.

Dada la continuidad funcional del acuífero a modelar y sus características de no

confinamiento, el sistema se discretizó verticalmente en un solo estrato. Éste constituye la fuente desde la cual se realiza la explotación de aguas subterráneas de la zona. Para la definición de los parámetros elásticos; permeabilidad hidráulica y coeficiente de almacenamiento del acuífero, previamente se definen valores iniciales que, posteriormente se ajustan en el proceso de calibración. Como resultado de la calibración se tiene que el área se discretizó en 8 sectores con valores de permeabilidad de entre 5×10-6 m/s y 3,9×10-4 m/s y un valor de coeficiente de almacenamiento constante para toda el área de 0,1. Las principales recargas al embalse subterráneo de la zona modelada provienen de la percolación de los excedentes de riego, infiltración de los canales y penetración al acuífero de las aguas lluvias que no escurren por la superficie. El valor, como conjunto, de estos tres factores de recarga se obtienen del Modelo de Operación Simulación Superficial.

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Otra recarga, aunque de menor importancia en magnitud, es la que se produce por percolación de las pérdidas de agua que ocurren en la zona urbana de Limache, Olmué y San Francisco, originadas por pérdidas de la red de agua potable. De acuerdo a ESVAL existe un promedio de 36,3% de la producción anual que no es contabilizada, la cual se considera que percola y contribuye como recarga al acuífero desde la superficie. Se debe mencionar la posible recarga proveniente de los esteros, la que en la actualidad es despreciable, debido a lo superficial de los niveles freáticos. La principal descarga del embalse subterráneo, corresponde a los bombeos desde las captaciones que se ubican en la zona modelada. Respecto a otras descargas existe un solo dren en el sector de Santa Rosa, a unos 1000 m del estero Lliu Lliu. El conjunto total de descargas del acuífero ha sido desagregado en 2 subgrupos, el primero corresponde a las norias y el segundo incluye la totalidad de los pozos y drenes existentes. Además se debe mencionar la descarga del acuífero a los esteros producida por la superficialidad de los niveles freáticos. El valor de esta descarga se obtiene del Modelo de Operación Superficial. 3.2.3.- Recalibración de los Modelos El modelo hidrogeológico ha sido concebido para operación en condiciones hidrológicas asociadas a períodos de carácter seco; es así como la calibración realizada en el estudio anteriormente referido se basó en condiciones de recarga total asociadas a tal período (1990 – 1996) y para la operación se adicionó un período de 6 años que corresponde al período entre los años 1968 y 1975 (período de sequía). Sobre la base de los criterios que la DGA considera para la evaluación de la disponibilidad de aguas subterráneas, se hace necesario establecer condiciones de recarga media en un período estadístico razonablemente largo. En este caso se contempló el período de operación comprendido entre 1950 y 1999 para la generación de las recargas hacia los acuíferos. Atendido el hecho de que la concepción operacional del modelo es distinta se procedió a revisar y reevaluar parámetros y aspectos relativos a:

- Condiciones de borde - Tasas de recarga efectivas - Conductancia de ríos - Conductancia en drenes - Condiciones de nivel en sectores localizados.

Lo anterior fundamentalmente asociado al hecho que la respuesta del modelo resulta

distinta en su operación al considerar bases de cálculo diferentes en la generación de las recargas. En general, luego de un número considerable de pasadas se obtuvo una nueva calibración para los 5 modelos que describen adecuadamente los niveles observados durante el período 1990 – 1996.

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A) Modelo 1 San Felipe - Los Andes - Putaendo Para el modelo luego de una serie de pasadas se han validado las condiciones de borde obtenidas durante el período de calibración. En general, los valores de recarga obtenidos están dentro de rangos aceptables (9 – 10 m3/s) de acuerdo a las características de los sectores de riego que existen en el sector. Por su parte, los flujos pasantes al modelo 2 también están dentro del rango característico de la zona de confluencia (8 – 15 m3/s), lo que valida la utilización de las condiciones de nivel calibradas. B) Modelo 2 B.1) Modelo de los Sectores Aconcagua-Las Vegas y Catemu Para el modelo se han calibrado los valores de conductancia del Dren Las Vegas, las tasas de recarga provenientes del sector de riego del valle de Catemu y las condiciones de flujo constante provenientes desde el modelo 1 y desde el submodelo de Llay Llay. En primer lugar los flujos pasantes desde el modelo 1 hacia el modelo 2 han sido reformulados representándolos como una batería de 9 pozos de caudal positivo (inyección). A su vez, también el flujo pasante desde el valle de Llay Llay ha sido representado en forma similar mediante una batería de 14 pozos de inyección.

La conductancia del dren Las Vegas ha sido definida en 20000 m2/d para representar la respuesta de este elemento. Este parámetro entre otras cosas encierra una serie de fenómenos hidráulicos, así como también describe el grado en cual las aberturas de las captaciones pueden estar interferidas por precipitaciones químicas y/o raíces. Por lo tanto, este valor se calibra a partir de una expresión inicial de la forma:

M

LBKCd

**=

donde K representa la conductividad hidráulica de la interfase, L el largo del tramo, B el ancho del dren (Excavación) y M el espesor de la zona alterada bajo el dren. En forma alternativa se simuló el sistema representando el Dren Las Vegas a través de una batería de pozos con el objeto de analizar la factibilidad de extraer el caudal nominal requerido. Referente a las tasas de recarga, a partir de la localización del nivel freático se ha ajustado, en el caso de corresponder, la recarga potencial que genera el modelo de operación superficial. Para el submodelo Llay Llay a partir de las condiciones de nivel y el valor de recarga entregado por el MOS para ese sector, se obtiene aproximadamente un 30% de la recarga potencial simulada por el modelo superficial. Para los demás sectores de riego, los cuales no han sido incluidos debido al fenómeno explicado en el punto funcionamiento general del sistema para el modelo 2, no ha sido necesario el ajuste de las tasas de recarga. B.2) Modelo del Sector Llay Llay La configuración de los estratos acuíferos de este modelo ha llevado a reevaluar las condiciones de nivel que definen el agua incorporada al sistema a través de los valles del Estero Las Chilcas y el Estero Las Juntas. A su vez, se hace necesario reevaluar la condición

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de flujo constante saliente hacia el valle principal evaluada prliminarmente en 300 l/s [3] en el caso de la calibración.

Para efectuar la calibración de este modelo se ha trabajado con una serie de alternativas combinando condiciones de nivel constante de entrada, condiciones de flujo constante de salida y entrada, y condiciones tipo GHB combinadas con las anteriores. Luego de una larga serie de pasadas se ha determinado que la entrada al sistema está determinada por condiciones de nivel constante, mientras que la salida está determinada por una condición tipo GHB (General Head Boundary). Este tipo de condición de alguna forma permite extender el dominio del modelo y determina una condición de flujo dependiente del nivel piezométrico de la celda y de la conductancia asociada a la interfase entre las celdas de condición especificada y un punto característico. Esto genera que el flujo varíe linealmente respecto a un nivel fijo de la fuente de flujo y al nivel piezométrico de la celda. Dependiendo de la diferencia entre los niveles piezométricos de la fuente y de la celda, el flujo corresponderá a una recarga o descarga puntual.

Para esta condición se ha establecido un valor de conductancia obtenido por la relación definida anteriormente, donde el elemento particular definido ha sido el Río Aconcagua en el valle principal. Debido a la distancia que separa la condición establecida y siguiendo los niveles observados en el sector la conductancia ha sido definida en 250m2/d en el extremo oriente y 800m2/d en el extremo poniente. Con estos valores el flujo saliente del sistema durante el período corresponde a 380l/s, valor validado de acuerdo al rango estimado en el estudio de Ingendesa (100 – 400l/s) [3]. Con respecto a las condiciones de nivel que representan la entrada al sistema, se ha verificado que el agua que ingresa al sistema mediante esta componente corresponde aproximadamente al 33% de la recarga potencial calculada por el MOS. Este valor ha sido validado y utilizado en el sector correspondiente a Catemu en el modelo anterior (Figura 3.14). C) Modelo 3 Aconcagua Quillota, Rabuco, Nogales El modelo 3 en su representación original define al Río Aconcagua como una zona de recarga neta. Teniendo en consideración que la interrelación río-acuífero en este sector es de carácter más dinámico, se hace necesario evaluar esta situación; esto implica analizar la representación del río en el modelo y las tasas de recarga. Teniendo presente las características de la zona se ha representado el río Aconcagua como un elemento RIVER, es decir, un elemento que permite interactuar al río con el acuífero; para tal efecto se ha trabajado calibrando conjuntamente la recarga efectiva con la conductancia del río. En primer lugar se ha definido el río con valores de cota de eje hidráulico y de fondo obtenido de datos de las estaciones fluviométricas pertenecientes a la sección y mediante interpolación lineal. Por otro lado, los valores de conductancia han sido manejados de acuerdo a los valores presentes en los modelos 2 y 4, respectivamente. En el modelo 2 el río es representado con un valor de 3000m2/d, mientras que en el modelo 4 el río es representado con un valor de 140m2/d. En primera instancia se trabaja con una interpolación lineal de la conductancia desde el inicio del tramo de río hasta el final. A partir de esta primera aproximación, y luego de numerosas pasadas la conductancia ha sido calibrada celda a celda para el río logrando definir tramos del río con diferentes valores de conductancia. Estos tramos corresponden a valores que fluctúan entre 3500m2/d, 3000m2/d, 2500m2/d, 2000m2/d, 1500 – 900m2/d y 150m2/d.

Simultáneamente, las tasas de recarga han sido evaluadas considerando como una primera aproximación los valores validados en el modelo anterior. A partir de este valor, y

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considerando las propiedades del modelo 3, donde el río a diferencia del modelo 2 experimenta pérdidas y recuperaciones lo que de alguna forma condiciona su influencia sobre el mantenimiento de niveles observados constantes y sobre el comportamiento de la recarga vertical proveniente del sistema superficial, se ha obtenido que el valor de recarga corresponde a un 50% de la recarga potencial calculada por el MOS.

Con relación a las condiciones de nivel se han validado para el período de calibración y se han modificado aquellas que representan el aporte de las cuencas laterales en el sector de Nogales y el aporte desde el sector de Rabuco, la cual es prácticamente insensible a variaciones de nivel. Por otro lado, se ha calibrado la condición de entrada al sistema con la finalidad de validar el caudal alumbrado históricamente por el dren Las Vegas. En general, para el modelo 2 y el modelo 3 se ha mantenido un valor histórico promedio del orden de 700l/s con la conductancia antes calculada. D) Modelo 4 Desembocadura Para el modelo 4 se ha calibrado la condición de nivel de entrada ajustando el valor de caudal subterráneo pasante al modelo mediante el valor que sale desde el modelo 3 debido a condición de nivel. Se ha mantenido la distribución de alturas propuestas para la condición variando sólo los niveles iniciales y finales. Mediante este procedimiento se obtuvo una altura en el extremo norte de 67m y en el extremo sur de 71m. Con estos valores se obtiene un caudal subterráneo entrante al sistema cercano a los 60l/s, valor coherente con el caudal subterráneo saliente del modelo 3 para el mismo período. El valor de conductancia del río obtenido en el estudio de Ingendesa [3] ha sido mantenido, considerando que fue obtenido mediante un proceso metodológico consistente para el período de calibración. E) Modelo 5 Limache Para el modelo 5 luego de una serie de pasadas se han validado las condiciones de borde obtenidas durante el período de calibración. En general, los valores de recarga obtenidos están dentro del rango (750 – 820l/s), valores concordantes con el estudio de Ingendesa y con las características de los sectores de riego que existen en el sector. Por otro lado, el caudal que ingresa debido a condiciones de borde también se ha validado considerando que 12l/s es un valor aceptable para las características del valle. Las tasas de recarga potencial entregadas por el MOS no han sido ajustadas debido a la adecuada respuesta del modelo. 3.2.4.- Operación de los Modelos El período de simulación abarca desde 1990 hasta el año 2040, para tal efecto se ha considerado como marco para la simulación la hidrología histórica correspondiente al período 1950/1999, lo anterior permite incorporar diferentes condiciones hidrológicas, es decir, la simulación permite considerar períodos de sequías y períodos húmedos. La hidrología histórica ha sido ingresada a los modelos subterráneos a partir de los resultados del MOS los cuales simulan el comportamiento de la infraestructura de riego al año 2000 enfrentada a un período hidrológico de 50 años, ajustados a las tasas de recarga

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evaluadas durante el período de calibración para aquellos modelos que incluyen zonas de recarga en su definición En aquellos modelos que incluyen recargas por pérdidas del sistema de agua potable en sectores urbanos (Modelo 1 y Modelo 5), se ha asumido que el valor de estas pérdidas disminuye debido a una mejora en los sistemas de distribución. Durante los primeros 15 años de simulación el valor se mantiene, para los siguientes 15 años las pérdidas se reducen un 50% y para el período final el sistema experimenta pérdidas despreciables. En cuanto a la situación de la infraestructura de riego (Eficiencias Prediales, Eficiencias de Conducción, Superficies Cultivadas, Capacidades de Regulación Nocturna, etc.) se ha considerado la situación del año 2000 obtenida como dato de entrada (Archivo INFSEC03.DAT) del estudio "Plan Director para la Gestión de los Recursos Hídricos de la Cuenca del Río Aconcagua". Como se ha mencionado anteriormente, los modelos 1 y 2 deben ser operados en forma conjunta debido a la interacción horizontal que representan los flujos pasantes desde el 1 al 2. El modelo de Llay Llay es operado en forma anterior al modelo 2 Aconcagua - Las Vegas debido a que es necesario evaluar las condiciones de flujo saliente de este valle; los cuales son entradas para este último. El modelo 3 Aconcagua Quillota se opera en forma independiente debido a la discontinuidad hidráulica que produce el dren Las Vegas como captación horizontal. Este modelo solamente recibe el aporte desde condiciones de nivel que representan aportes de quebradas laterales en la parte alta y el Valle de Rabuco en la parte baja, así también recibe el aporte de la componente superficial. El modelo 4 se opera en forma independiente y sólo se relaciona con el modelo 3 de acuerdo a los valores de flujo pasante debido a la condición de nivel en el sector de salida. Esta condición ha sido evaluada en el modelo 3 y ha sido incorporada al modelo 4 para mantener la coherencia de los valores de ingreso al sistema. El modelo 5 opera completamente independiente de los demás modelos debido a la discontinuidad hidrogeológica que produce el embalse Aromos. Existe en este modelo una condición de nivel constante que refleja este embalse de regulación superficial. Las figuras respectivas para cada uno de los modelos operados se encuentran en el Anexo 3. A) Modelo 1 San Felipe - Los Andes - Putaendo En el modelo 1 se ha trabajado con los valores de recarga que producirá una extracción continua de 2,2m3/s para un período de simulación de 50 años. Las condiciones de nivel representan las entradas de agua desde el sector alto del valle de Putaendo y los sectores altos del valle de San Felipe – Los Andes (Fig. 3.1 Anexo 3). Para este modelo se han definido tres zonas de balance simuladas a través de la componente ZONE BUDGET de VISUAL MODFLOW. La zona 1 representa el valle de Putaendo, la zona 2 representa el valle de San Felipe – Los Andes y la zona 3 representa la confluencia de ambas secciones y determina la salida desde el sistema (Fig. 3.3 Anexo 3). Se ha determinado una condición de nivel constante en la sección de salida del modelo para evaluar los flujos pasantes a la segunda sección. Para este caso, debido a que el sistema permite los caudales de bombeo requerido, no se ha trabajado con escenarios de bombeo alternativos.

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B) Modelo 2 Aconcagua - Las Vegas B.1) Modelo de los Sectores Aconcagua-Las Vegas y Catemu En este modelo se establece, como se ha mencionado anteriormente, la vinculación con el modelo 1 a través de los caudales subterráneos pasantes. Para este caso se establece como condición de entrada un caudal promedio de entrada una batería de 9 pozos en la entrada oriente del modelo de 10,368m3/s obtenido de la operación del modelo 1. A su vez se ha definido una batería de 14 pozos en el sector de confluencia entre el valle de Llay Llay y el valle principal correspondiente a un caudal promedio de 308l/s obtenidos de la operación del submodelo Llay – Llay. Se trabajó con un valor de recarga superficial que considera una explotación aproximada de 60l/s en el sector de Catemu, ajustada al valor descrito en el apartado de calibración del modelo 2. En este sector se han definido 6 zonas de balance. La zona 1 representa el valle principal del Río Aconcagua en el sector Aconcagua - Las Vegas, la zona 2 representa la captación horizontal Dren Las Vegas, la zona 3 representa el río Aconcagua, la zona 4 representa el Dren MD1, la zona 5 representa el sector de Catemu y la zona 6 representa la batería de pozos de la sección de entrada (Fig. 3.5 Anexo 3). Para este modelo se han definido condiciones de nivel ajustadas en el entorno del dren Las Vegas que determinan su captación. Este modelo considera los siguientes escenarios (Fig. 3.7 Anexo 3): Escenario Base Consiste en una explotación de 1,86m3/s en el modelo, incluyendo la

explotación desde los sectores de Llay Llay y Catemu. Escenario B Consiste en la inclusión de una batería de 10 pozos representando una

explotación adicional de 136l/s continuos desde el sector Aconcagua - Las Vegas.

Escenario C Consiste en la inclusión de una batería de 10 pozos representando una

explotación adicional a la anterior de 300l/s continuos desde el sector Aconcagua-Las Vegas.

Escenario D Consiste en la inclusión de una batería de 10 pozos representando una

explotación adicional a la anterior de 35,4l/s continuos desde el sector de Catemu.

Escenario E Contempla el escenario anterior en el cual se representa el Dren Las

Vegas como una batería de pozos donde cada pozo extrae su caudal proporcionalmente.

B.2) Modelo del Sector de Llay Llay Sobre la base de las características del sistema descritas anteriormente, se establecen condiciones de borde, representadas por un nivel constante para reflejar los caudales ingresados externamente al sistema (Fig. 3.13 Anexo 3).

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Para este modelo se han incorporado 5 zona de balance; la zona 1 representa el valle principal de Llay Llay; la zona 2 representa una condición de salida GHB; las zonas 3, 4 y 6 representan las condiciones de nivel constante de entrada de agua al sistema. Cada una de estas zona permiten evaluar las entradas y salidas al valle. La calibración permitió definir la cota asociada a las condiciones de borde de nivel constante y los flujos asociados a partir de los flujos entregados por el MOS para el sector S09. Como se señaló anteriormente este valor de entrada representa un 33% de la recarga potencial calculada por el MOS. Se trabajó con distintos valores de extracción desde los pozos. En una primera instancia se incluyó una extracción de 160l/s y posteriormente se incorporó una extracción de 665l/s, completando una extracción total de 825l/s, este último valor ha sido adoptado como explotación final sustentable. C) Modelo 3 Aconcagua Quillota, Rabuco, Nogales En el proceso de recalibración se definieron los valores de conductancia para el río Aconcagua y se ajustaron las tasas de recarga y las condiciones de nivel. Para operar el modelo se incorporó, sobre la base de los derechos solicitados, una explotación efectiva de 3,74m3/s. Para este modelo se han definido cinco zonas de balance. La zona 1 representa el valle principal del Río Aconcagua, el valle de Rabuco y el valle de Nogales (Estero Los Litres), la zona 3 representa la sección de salida del modelo, la zona 4 representa el dren Las Vegas, incluido para validar la condición de nivel aguas abajo de esta captación, la zona 5 representa el caudal entrante al valle de Rabuco, necesaria para evaluar y calibrar los pozos de ese sector. Por último, la zona 6 que representa una captación tipo dren de 335,25l/s; este caso ha sido simulado considerando dos alternativas:

a) elemento dren y b) batería de pozos que producen el caudal requerido.

Para el sector de Nogales (Fig. 3.21 Anexo 3) se observó un secado de celdas localizado asociado a la intensa explotación del sector. Este secado de celdas determina la desactivación de los pozos incluidos en éstas lo que implica que los bombeos iniciales difieren de los bombeos finales, terminando en ciertos escenarios por debajo del valor impuesto. Debido a esta situación, se analizaron alternativas que contemplan una configuración topológica de pozos distintos con el objeto de determinar el potencial hidrogeológico del acuífero. Para tal efecto se analizaron diversas alternativas, de las cuales se seleccionaron los siguientes escenarios: Escenario Base Considera la captación dren como una captación tipo pozo y no considera

la reubicación de los pozos del sector de Nogales parte en el sector alto del valle. Considera una extracción de 3,7m3/s.

Escenario B Considera la captación dren como elemento dren, calibrado previamente,

con una explotación de 3,7m3/s. Este derecho se encuentra ubicado cercano al sector de salida aguas abajo de Quillota.

Escenario C Consiste en la simulación considerando la captación referida como

elemento dren con una explotación de 4,3m3/s

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Escenario D Debido al secado de celdas localizado que se induce en el sector de Nogales este escenario considera una redistribución de caudales y reubicación de los pozos en el sector alto. Considera además una extracción efectiva de la captación dren mediante una batería de tres pozos ubicados en la zona 6 de balance. Considera una explotación inicial de 4,3m3/s, alcanzando un bombeo final de 4,0m3/s.

D) Modelo 4 Desembocadura Para el modelo 4, para la adecuada continuidad, se ha considerado como entrada los flujos salientes producto de una operación de 50 años del modelo 3. De acuerdo a los resultados de operación del modelo 3, el flujo pasante al modelo 4 es del orden de 45-65l/s. Al igual que en el caso anterior en este modelo se presenta un secado de celdas que inactiva los pozos que bombean y que están posicionados en ellas, situación que no permite la estabilización del sistema en términos de su explotación. Para los efectos de establecer un caudal de explotación sustentable se ha procedido a buscar el caudal de bombeo menor hasta la determinación de un caudal estabilizado. Para este modelo se han definido cuatro zonas de balance (Fig. 3.26 Anexo 3), con la finalidad de evaluar las entradas de agua al sistema y las pérdidas por contacto directo con el mar. La zona 1 representa el valle principal del río Aconcagua, la zona 2 representa una sección perpendicular al valle en la zona de entrada del modelo para evaluar el agua entrante al sistema, la zona 3 representa el contacto del acuífero confinado con el mar y la zona 4 representa el dren de captación de Esval para evaluar el caudal alumbrado por la captación. En la parte baja del área modelada (aguas abajo de Puente Colmo) se han restringido las captaciones desde los pozos sólo al acuífero confinado con la finalidad de responder a una tendencia real debido a los problemas de salinización que arrojaría una extracción del acuífero libre conectado directamente con el mar.

Por otro lado, se han desactivado del modelo dos pozos de ENAP que se encuentran en el sector de Lajarillas y que representan un caudal de extracción efectivo de 16,2l/s basado en antecedentes que sólo estarían siendo utilizados en eventuales incendios de la empresa. Estos pozos fueron deshabilitados, en su oportunidad, debido a serios problemas de salinización de sus aguas y no han sido considerados en la simulación del modelo 4 (Fig. 3.25 Anexo 3).

Aguas arriba de Puente Colmo, los pozos han sido habilitados en toda su sección debido a que el estrato de arcilla confinante desaparece del perfil.

Para este modelo se han efectuado numerosas pasadas destinadas a establecer un caudal de explotación estable, es decir; que no determine un secado significativo de celdas y no desactive los pozos incluidos permitiendo que el bombeo inicial sea igual al bombeo final. Para este modelo tal como se ha mencionado anteriormente, se han incorporado distintas caudales de explotación: 900l/s, 500l/s y 440l/s. Este último valor ha sido obtenido como caudal de explotación final sustentable. E) Modelo 5 Para el modelo 5 se han incluido los valores de recarga calculados por el MOS para el sector S19 (Fig. 3.31 Anexo 3) y las pérdidas de percolación del nodo N22 correspondiente al modelo superficial. Para este modelo se han efectuado una serie de corridas considerando posibles caudales de explotación desde el acuífero, con el objeto de obtener el caudal de explotación sostenible en el largo plazo. Los caudales de explotación simulados son: 930l/s, 870l/s, 770l/s,

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735l/s y 700l/s. El valor seleccionado como caudal de explotación final sustentable ha sido 770l/s (Fig. 3.30 Anexo 3). Para este modelo se han definido cuatro zonas de balance. La zona 1 representa el valle principal del estero Limache, la zona 3 representa una zona de entrada desde los valles de los Esteros Lliu Lliu y Pelumpén, la zona 4 representa el estero Limache simulado como elemento dren con la finalidad de observar su comportamiento y la zona 4 el caudal de salida.

4.- RESULTADOS El siguiente punto presenta los resultados obtenidos para la simulación del período de 50 años antes mencionado. En este punto se analizarán los balances globales y zonales de cada uno de los modelos, sus niveles y descensos simulados y la interacción entre las aguas superficiales y subterráneas de secciones características del valle del Río Aconcagua. Los balances globales y zonales, así como los niveles y definición de zonas de balance están presentes en los anexos Nº2, 3 y 4.

4.1.- Modelo 1 San Felipe - Los Andes - Putaendo

A) Balance Para este caso el sistema ha sido sometido a una explotación que alcanza 2,17m3/s, que se desglosa por sector de la siguiente manera:

a) Sector San Felipe-Los Andes: 1980 l/s. b) Sector Putaendo: 195 l/s

En la Fig. 4.A se presentan las principales componentes del flujo. De acuerdo a esta figura

las recargas en el modelo 1 alcanzan un valor de 9,12m3/s, de estas recargas aproximadamente un 80% proviene de la zona de balance 2, correspondiente a los sectores S01 y S02 del valle de San Felipe – Los Andes. Por condiciones de nivel constante entran al sistema 3,11m3/s, de los cuales un 78% proviene del mismo sector mencionado anteriormente. El aporte del almacenamiento representa un 12% del total de las entradas. Debe entenderse como aporte del almacenamiento el caudal que entregaría el acuífero asociado a una reducción del volumen de almacenamiento (relacionado al descenso de niveles). De acuerdo a la Fig. 4.A las salidas del sistema están fuertemente condicionadas por las recargas desde la zona que corresponde al valle del Aconcagua entre Los Andes y San Felipe. El caudal subterráneo pasante hacia el modelo 2 alcanza a 10,4m3/s; además del balance global, se puede observar que la recarga y los flujos de entrada al sistema totalizan alrededor de 12,2m3/s, los cuales sustentan el bombeo establecido manteniendo un flujo subterráneo pasante en el mismo orden a los valores originalmente modelados [3]. Con respecto a las salidas, las extracciones promedios para el período de simulación corresponden a 1,94m3/s correspondientes a un 13% del total de las salidas y a un 14% del total de entradas, el valor obtenido resulta levemente menor al impuesto por un secamiento de celdas que no influye sobre la potencialidad del acuífero. Las condiciones de nivel de salida del sistema representan un 74% del total.

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B) Niveles y Descensos Simulados La tendencia general de los niveles simulados en este modelo (Fig. 4.1 Anexo 4) muestra que se alcanza la estabilización; respecto al instante inicial alcanza del orden de 15m en promedio. Cabe señalar que se detecta localmente en los bordes de la zona secamiento de celdas, sin embargo, esto no incide en el potencial de producción del sector (Fig. 3.4 a 3.6 Anexo 3). Los niveles simulados contienen la señal del patrón de recarga, lo que indica que las variaciones de almacenamiento en este modelo están influenciadas por la recarga superficial. Al observar la Fig. 4.1 (Anexo 4) es posible advertir que frente a un evento de sequía similar a la ocurrida en 1968 los niveles descenderían aproximadamente 20m en un período de cuatro años; observándose una recuperación posteriormente sin alcanzar el nivel original. En el sector de Los Andes, los niveles simulados alcanzan descensos de 30m para todo el período de simulación (Pozos A1 y Obs 12 de la Fig. 4.1 Anexo 4). Si se considera un período de simulación de 50 años la tasa de descenso anual sería de 0,6m/año. Aguas abajo de este sector (Pozos B2, D9, D11 y C6 de la Fig. 4.1 Anexo 4), en el sector centro del valle principal de la zona de balance 2, definida anteriormente, los niveles alcanzan descensos de 20m. Cercano a la zona de confluencia, definida como zona 3 anteriormente, (Pozos D12, D13 y B8 de la Fig. 4.1 Anexo 4) los niveles simulados disminuyen en 8m promedio respecto al valor inicial del período de simulación. Para el sector correspondiente a la zona 1 (Valle de Putaendo) los niveles simulados descienden solamente 5m. Por lo tanto, a medida que el valle se acerca a la zona de confluencia de las dos grandes zonas, correspondientes al valle de Putaendo y el gran valle de los sectores Los Andes - San Felipe, los descensos simulados son menores que los observados en las partes altas del área modelada, indicando que en este sector la tendencia es hacia la estabilización de los niveles a lo largo del tiempo. En consecuencia se puede señalar que es factible la explotación de largo plazo de un caudal de 2,17m3/s] en este modelo, soportando un bombeo de 1980 l/s para el sector San Felipe Los Andes y de 195 l/s para el sector de Putaendo.

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Figura 4.A Principales componentes del Flujo para el Modelo 1

4.2.- Modelo 2 Aconcagua - Las Vegas - Catemu - Llay Llay

Para el modelamiento de esta zona hay que señalar que los sectores Aconcagua Las

Vegas y Catemu se trabajarán en forma independiente del sector Llay-Llay. 4.2.1.- Sectores Aconcagua - Las Vegas y Catemu A) Balance En este caso, como se mencionó anteriormente, se presentan los resultados para 5 escenarios seleccionados, los 4 primeros representan bombeos de 1,70m3/s, 1,84m3/s, 2,14m3/s y 2,17m3/s, respectivamente. El quinto corresponde al numero 4 modificando la representación del dren Las Vegas por una batería de pozos. Cabe reiterar que para este sistema los flujos pasantes provenientes del modelo 1; del submodelo Llay Llay y desde el valle de Catemu son condiciones externas del sistema. Es decir que cada simulación contempla estos valores como fijos, sin embargo el análisis conjunto requiere de la evaluación de la interacción entre ellos, es decir, que una vez que se logran condiciones de equilibrio deben verificarse en los submodelos, a partir de pasadas adicionales, la posible influencia intersectores.

MODELO 1 DIFERENCIA 0.004m3/s

DIF % 0.028 %

TOTAL ENTRADAS 13.988m3/s

TOTAL SALIDAS 13.984m3/s

CONDICIÓN NIVEL 3.106m3/s

RECARGA 9.119m3/s

APORTE ALMACENAM. 1.763m3/s

CONDICIÓN NIVEL 10.386m3/s

POZOS 1.939m3/s

APORTE ALMACENAM. 1.566m3/s

DRENES 0.093m3/s

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i) Escenario Base Para este caso la recarga generada en el valle de Catemu corresponde a 551l/s, que además se mantienen constantes para todos los escenarios restantes. El flujo subterráneo entrante desde el modelo 1 corresponde a 10,62m3/s, que también es fijo para el resto de los escenarios. Las recuperaciones experimentadas por el río Aconcagua alcanzan un valor de 9,94m3/s. El dren Las Vegas capta un valor promedio de 696l/s, que resulta menor al valor nominal considerado (1,16m3/ss); este caudal, sin embargo, resulta del mismo orden al obtenido en la modelación original [3].

Las extracciones promedio desde los pozos ascienden a 526l/s, a las cuales se les agrega el caudal del dren, lo que totaliza una extracción total del sistema de 1,22m3/s. ii) Escenario B El escenario considera un incremento de 136l/s en el bombeo total desde el sector Aconcagua - Las Vegas; además como se mencionó en punto anterior los valores de recarga derivados desde el valle de Catemu y los flujos pasantes desde el modelo 1 y el modelo de Llay Llay se mantienen constantes debido a que son condiciones externas al valle principal. Las recuperaciones del río Aconcagua simuladas como elemento dren, alcanzan un valor de 9,82m3/s disminuyendo aproximadamente en 120l/s. Los valores alumbrados por el dren del sector de entrada no experimentan variaciones, en cambio el dren Las Vegas disminuye su captación promedio en 5l/s. Las extracciones promedio desde los pozos ascienden a 662l/s, las extracciones totales alcanzan a 1,35m3/s las cuales incluyen el dren Las Vegas. iii) Escenario C Para el Escenario C se incrementa el bombeo en 300l/s en el sector Aconcagua - Las Vegas. En este caso las recuperaciones del Río Aconcagua alcanzan un valor de 9,51m3/s disminuyendo en aproximadamente 430l/s con respecto al Escenario Base, es decir del orden del 4%. Los valores alumbrados por el dren Las Vegas y por el dren de las sección de entrada se mantienen similares a los obtenidos en el Escenario B. La suma de los elementos definidos como drenes alcanza un valor de 10,64m3/s, disminuyendo con respecto al escenario base en el valor determinado para el Río Aconcagua, es decir, 430l/s. Las extracciones promedio desde los pozos ascienden a 962l/s, las extracciones totales alcanzan a 1,65m3/s, esto incluye el dren Las Vegas. iv) Escenario D En este escenario se adiciona un caudal de bombeo de 36l/s en el Sector de Catemu; para este caso las recuperaciones en el río Aconcagua resultan de 9,5m3/s, representando una variación de un 4,4%. El dren Las Vegas capta un valor de 691l/s, el dren definido por la zona 4 capta un valor de 434l/s.

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El bombeo de los pozos alcanza los 998l/s y las extracciones totales alcanzan a 1,69m3/s. La diferencia entre las extracciones totales obtenidas para el caso final D simulado y la demanda de bombeo simulada para todo el sector, que alcanza los 3,00m3/s, se explica porque el rendimiento promedio del dren Las Vegas es menor al caudal asignado a él, presentando una diferencia promedio de 0,47m3/s, que sumada con la explotación de Llay Llay (0,83m3/s) y la de Romeral (1,69m3/s) alcanza aproximadamente los 2,52m3/s en cuestión. iv) Escenario E En este escenario modifica la representación del dren por una batería de 9 pozos emplazados siguiendo la misma línea del dren. Se mantiene el bombeo del escenario 4. Para este caso las recuperaciones en el río Aconcagua alcanzan a 9,33[m3/s], representando una disminución del 6% con respecto al caso base. El bombeo en la zona del dren Las Vegas alcanza a 1000l/s, cabe señalar que se probó con un valor superior (1160 l/s) pero se produjo secado de celdas. El bombeo total alcanza a 1998l/s para el sector Aconcagua - Las Vegas y Catemu. Figura 4.B Principales componentes del Flujo para el Modelo 2

B) Niveles y Descensos Simulados La tendencia general de los niveles simulados para todos los escenarios modelados (Figuras 4.2 a 4.5 Anexo 4) muestran que los niveles se mantienen constantes prácticamente durante todo el período de simulación, debido a la importante influencia y control existente por parte del río.

MODELO 2

DIFERENCIA 0.000m3/s

DIF % 0.000 %

TOTAL ENTRADAS 11.943m3/s

TOTAL SALIDAS 11.947m3/s

CONDICIÓN NIVEL 0.612m3/s

RECARGA 0.551m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.165m3/s

CONDICIÓN NIVEL 0.000 [m3/s]

POZOS 1.998 [m3/s]

APORTE ALMACENAM. 0.177 [m3/s]

DRENES 9.772 [m3/s]

POZOS 10.615m3/s

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Para el Escenario Base y los distintos Escenarios simulados las diferencias en los niveles simulados son prácticamente imperceptibles. Los niveles simulados descienden en promedio 1,5m para un período de 50 años. Este comportamiento reafirma que los niveles de este sector están fuertemente condicionados por el angostamiento del acuífero el cual fluye con valores muy cercanos a su capacidad máxima manteniendo los niveles prácticamente constantes para todo el período de simulación (Figura 3.10 a 3.12 Anexo 3). Aunque debiera esperarse un descenso de niveles en este sector asociado a la disminución de los flujos pasantes desde el modelo1 y desde el modelo de Llay – Llay, en conjunto con una intensa explotación subterránea, la interacción del río Aconcagua con el acuífero determina que los descensos se amortigüen significativamente. Por otro lado, debido a las disminuciones directas en las recuperaciones asociadas a un aumento en las extracciones desde pozos sería factible esperar disminuciones en las recuperaciones más considerables al aumentar el bombeo en el valle principal.

Se concluye en consecuencia que los sectores de Aconcagua Las Vegas y Catemu soportan un nivel de explotación de 1,998m3/s, desglosados de la siguiente manera:

a) Sector Aconcagua Las Vegas: 1906l/s b) Sector Catemu: 92l/s

4.2.2.- Sector Llay Llay A) Balance Para obtener una respuesta del potencial del sistema, se consideraron distintas distribuciones de los pozos con la finalidad de evitar su desactivación. De esta forma, luego de una serie de pasadas, los pozos fueron convenientemente posicionados para un caudal de explotación de 825l/s en el valle principal. La zona 2 de balance, que representa la sección de salida de Llay Llay, permitió evaluar el caudal subterráneo pasante a la zona del valle principal alcanzando un valor promedio para el período de 380l/s. Para el submodelo Llay Llay se presenta la Figura 4.C la cual muestra el balance global del sistema para el escenario final considerado. Como se explicó anteriormente las recargas superficiales han sido incorporadas como entradas agrupadas a través de condiciones de borde, que en este caso corresponden a condiciones de nivel constante. El total de entradas alcanza 1095m3/s representando prácticamente la totalidad de las entradas al sistema. Con respecto a las salidas el valor promedio de bombeo considerado para el período de simulación corresponde a 724l/s. Este valor difiere del valor de bombeo final de 825l/s debido a que es un valor promedio que considera caudales menores durante el período de calibración, que en este caso se trabajó en una sola serie con el caudal de operación. Por lo tanto debe entenderse sólo como una valor promedio que incluye el período de calibración pero que finaliza con un caudal efectivo de 825l/s. Manteniendo el análisis sobre el valor promedio los pozos representan un 65% del total de las entradas al sistema. Por su parte, la condición tipo GHB extrae del sistema un caudal promedio para el período igual a 380l/s que representa un 34% de las salidas desde el sistema.

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Figura 4.C Principales componentes del Flujo para el Modelo 2 Llay Llay.

B) Niveles y Descensos Simulados La tendencia indica un descenso al terminar el período de calibración (Figura 4.6 Anexo 4) y cuando la explotación de 825l/s se hace efectiva los niveles descienden 8m. En el proceso de estabilización el primer estrato se seca (Figura 3.15 a 3.17 Anexo 3). Luego, a pesar de lo anterior, los niveles en los estratos profundos (3 y 5) se mantienen parcialmente constantes durante el resto del período de simulación.

Se concluye en consecuencia, que la explotación de 825l/s es admisible en el sector.

4.3.- Modelo 3 Aconcagua Quillota - Rabuco - Nogales

Este modelo comprende los siguientes sectores: a) Sector Rabuco b) Sector Nogales c) Sector Aconcagua Quillota

A) Balance Se analizan cuatro escenarios que consideran una explotación de 3,7[m3/s] y 4,3[m3/s], considerando variantes en las representaciones de las extracciones o en su localización. Los sectores de análisis están en la Figura 3.21 Anexo 3.

MODELO 2 LLAY LLAY DIFERENCIA -0.003m3/s

DIF % -0.289 %

TOTAL ENTRADAS 1.107m3/s

TOTAL SALIDAS 1.110m3/s

CONDICIÓN NIVEL 1.095m3/s

GHB 0.000m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.012m3/s

GHB 0.380m3/s

POZOS 0.724m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.007m3/s

DRENES 0.000m3/s

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i) Escenario Base Para este escenario se impuso un bombeo de 3,70m3/s; y se considera el elemento dren (ND-5-4-2607) como una batería de pozos. Las condiciones de nivel para la entrada al sistema alcanzan los 1,15m3/s. Los valores del río como entradas debido a pérdidas alcanzan un valor de 2,27m3/s y sus recuperaciones experimentadas son de 944l/s. Estos valores entregan un aporte de recarga neta desde el río Aconcagua de 1,33m3/s. Por otro lado, por condiciones de nivel salen del sistema aproximadamente 62l/s hacia la sección que representa el modelo 4. Las extracciones tipo pozo alcanzan un valor promedio de extracción de 3,17m3/s. ii) Escenario B Para este escenario se impuso un caudal de bombeo de 3,7m3/s, simulando el dren ND 2607, como un elemento dren. Para este escenario las condiciones de nivel de entrada al sistema alcanzan un valor de 1,15m3/s. Los valores del río como entradas aumentan con respecto al escenario base alcanzando un valor de 2,29m3/s y sus recuperaciones disminuyen a 920l/s. Estos valores determinan que el aporte de recarga neta desde el río aumenta a 1,37m3/s. El elemento dren alumbra un caudal promedio de 306l/s. El aporte desde el almacenamiento se mantiene en el mismo orden de magnitud para el caso base 400l/s. El caudal de explotación promedio para el período a través de las captaciones tipo pozo es de 2,88m3/s. Si a este valor agregamos el caudal alumbrado por la captación tipo dren, el valor efectivo de explotación sería 3,18m3/s. iii) Escenario C Este escenario contempla imponer una explotación de 4,3m3/s, considerando el dren ND 2607 como elemento dren. Los flujos a través de las condiciones de nivel de entrada al sistema aumentan a un valor de 1,19m3/s, inducido por el mayor bombeo. Los valores de recarga neta desde el río alcanzan un valor de 1,6[m3/s] superior en aproximadamente 250l/s con respecto al valor promedio de los casos anteriores. Por su parte el dren ND, alumbra un caudal de 156l/s, disminuyendo en aproximadamente un 50% con respecto al valor obtenido para el Escenario B; aunque este valor puede aumentarse con una mayor profundización del dren. El aporte desde el almacenamiento se mantiene en el mismo orden de magnitud que el caso anterior. El caudal de explotación promedio desde los pozos aumenta a 3,32m3/s. Si se agrega a este valor el caudal alumbrado por la captación tipo dren se obtiene un caudal total de explotación de 3,47m3/s. iv) Escenario D Contempla establecer una configuración, a partir de un bombeo inicial de 4,3m3/s, considerando variar la distribución de pozos tanto en su localización como en caudales con el objeto de obtener el potencial de explotación sustentable para el sistema. El dren ND 2607 se simula como una batería de pozos. A partir de diversas configuraciones se obtuvo un caudal de bombeo de 4,0m3/s.

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Para las condiciones de nivel constante entrantes al sistema el valor alcanza los 1,22m3/s y representan un 23% de las entradas totales (Fig. 4.D). Con respecto al escenario base se registra un aumento del 6%. Las salidas desde los pozos deben entenderse como un valor promedio para el período, que incluye valores del período de calibración. En los cuadros de balance respectivos es posible apreciar que los bombeos finales alcanzan a 4m3/s. Con respecto al Río Aconcagua, el sistema experimenta una entrada por aportes desde el río cercana a 2,5m3/s y una salida desde el sistema debido a recuperaciones cercana a 750l/s. De esta forma el aporte de recarga neto desde el río Aconcagua es del orden de 1,76m3/s promedio para todo el período de simulación. Figura 4.D. Principales componentes del Flujo para el Modelo 3 Caso D.

B) Niveles y Descensos Simulados

En el Escenario Base se aprecia que en el sector de entrada y medio los niveles se mantienen estables (Figuras 4.7 a 4.9 Anexo 4) debido al efecto del Río Aconcagua, en promedio para todo el tramo los descensos locales no superan los 5m. Los descensos

MODELO 3 DIFERENCIA -0.007m3/s

DIF % -0.132 %

TOTAL ENTRADAS 5.362m3/s

TOTAL SALIDAS 5.369m3/s

CONDICIÓN NIVEL 1.219m3/s

RECARGA 1.172m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.466m3/s

CONDICIÓN DE NIVEL 0.043m3/s

POZOS 3.659m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.227m3/s

DRENES 0.00m3/s

POZOS 0.000m3/s

RECARGA 0.000m3/s

PÉRDIDA (RÍO) 2.505m3/s

DRENES 0.000m3/s

RECUPERAC. (RÍO) 0.750m3/s

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promedio para este sector son del orden de 1,9m. A medida que los pozos de observación se alejan del río estos experimentan mayores descensos, confirmando lo descrito anteriormente. En el sector alto (Nogales) al hacer efectivo un caudal de 3,7m3/s de extracción los niveles disminuyen marcadamente. En general, para este sector los descensos promedios alcanzan un máximo de aproximadamente 25m alcanzando la estabilización posterior al período de sequía registrado. En este intervalo muchos pozos se desactivan debido al secado de las celdas disminuyendo el bombeo efectivo (Figura 3.22 a 3.24 Anexo 3). Para el sector de salida la tendencia indica un descenso que tiende a la estabilización al final del período de simulación, en promedio el descenso alcanza los 18m; si se considera todo el período de simulación esto entrega una tasa anual de disminución de niveles de aproximadamente 0,4m/año (Figura 4.10 Anexo 4). En el caso del escenario B, para los niveles simulados en el sector de entrada y medio se mantiene el mismo comportamiento observado en el Escenario Base (Figuras 4.11 a 4.13 Anexo 4). Para el sector alto (Nogales) los niveles no experimentan mayores cambios y se mantienen los descensos en el mismo orden de magnitud que el Escenario Base. En el sector de salida (Figura 4.14 Anexo 4) los descensos disminuyen a 16m debido a que la captación tipo dren no capta la totalidad del caudal ingresado en el Escenario Base. La tasa de descenso anual no experimenta mayores cambios. El escenario C considera una explotación de 4,3m3/s, sin embargo, como se señaló en puntos anteriores sólo alcanza los 3,6m3/s. Por lo que el análisis de niveles y tendencias deben entenderse sobre este último valor (Figuras 4.15 a 4.18 Anexo 4). Al igual que en el Escenario Base los descensos locales no superan los 5m y como descenso promedio se tienen valores del mismo orden que el caso base (1-2m). El sector alto de Nogales en conjunto con el sector de Quillota son aquellos donde se concentran las mayores cantidades de extracciones. En el sector alto de Nogales los descensos locales alcanzan valores cercanos a los 29m (Pozo B42 de la Figura 4.15 Anexo 4). Los descenso promedios en este sector alcanzan un valor de 27m, alcanzando estabilización al final del período. Para el sector de salida la tendencia de descenso se mantiene para todo el período de simulación. Los descensos locales alcanzan valores cercanos a los 22m (Pozo B34, B36 y B31 de la Figura 4.18 Anexo 4). Para este sector los descensos alcanzan un valor promedio de 19m. Esto entrega una tasa de descenso de 0,48m/año para el sector de salida. En el escenario D, en el cual se han reubicado captaciones del sector de Nogales, alcanzando una extracción final por bombeo de 4,0m3/s para todo el modelo 3.El análisis de los niveles se restringe sólo a los sectores de Nogales y Quillota debido a que el sector de entrada y medio no experimenta mayores cambios (Figuras 4.19 a 4.26 Anexo 4). Para el sector de Nogales los descensos locales superan los 32[m] en los pozos B27 y B42 (Figura 4.19 anexo 4). Se observan descensos del orden de los 28 m, pero los niveles se estabilizan en el periodo simulado alcanzado el acuífero un nuevo nivel de equilibrio. Cabe señalar que respecto del caso base el descenso incremental resulta del orden de 12m (Figura 4.23). El pozo D39 (Figura 4.20 Anexo 4) experimenta un descenso para todo el período de simulación de 24,4m. Para el sector de salida la tendencia de descenso se mantiene para todo el período de simulación. Los descensos locales alcanzan valores cercanos a 29m para el pozo B34, y cercano a los 27m para los pozos A22, A10, B37 y B31 (Figura 4.22 Anexo 4). Los descensos promedios para el sector son del orden de 26m manteniéndose la tendencia similar al caso anterior con un incremento en el descenso al final del período de simulación del orden de 10m

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respecto al caso base (Figura 4.26 Anexo 4). Este valor entrega una tasa de descenso de 0,5m/año.

Se concluye que el acuífero permite una explotación de 4[m3/s] en el largo plazo para los tres sectores de este modelo, debiendo considerarse que la localización de pozos puede generar situaciones de desactivación temporal en algunos sectores asociada a bombeos intensivos. La distribución del caudal explotación por sector es la siguiente:

a) Sector Rabuco: 6 l/s b) Sector Nogales: 998 l/s c) Sector Quillota: 2996 l/s

4.4.- Modelo 4 Desembocadura

A) Balance Para este caso se analizaron varias alternativas de bombeo de las cuales se adopta la que genera un nivel de explotación sostenible en el tiempo y que corresponde a un bombeo impuesto de 440l/s.

Para este caso el flujo de entrada por condiciones de nivel alcanza un valor promedio de 64l/s; por su parte el río Aconcagua aporta 213l/s (Fig. 4.E) Con relación a las salidas el valor promedio de los pozos para todo el período es de 473l/s. A pesar de esto, el bombeo final obtenido es menor que este valor alcanzando solamente los 440l/s. El porcentaje diferencial está asociado a la desactivación de pozos (Figura 3.27 a 3.29 Anexo 3). Aguas arriba de la cuña de arcilla (Puente Colmo) es posible verificar el efecto amortiguador del río Aconcagua, dado que los flujos debido a pérdidas desde el río logran estabilizar las explotaciones. Esto indicaría que los pozos captantes en ese lugar obtienen las aguas directamente desde el río. Para los pozos captantes desde el acuífero confinado existe un aporte de aproximadamente 18l/s desde la zona de balance definida como condición GHB.

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Figura 4.E. Principales componentes del Flujo para el Modelo 4.

B) Niveles y Descensos Simulados Los niveles simulados para este modelo con un escenario de extracción de 440l/s (Figura 4.27 Anexo 4) confirman que se alcanza una tendencia hacia el equilibrio en los pozos ubicados aguas arriba de Puente Colmo, debido al efecto del río. En este sector los descensos locales alcanzan los 10m para el pozo D10, y del orden de 6m para los pozos D12, C71 y D13. Los niveles de los pozos captantes aguas abajo de Puente Colmo se mantienen constantes debido a la naturaleza confinada del acuífero del cual extraen el agua, y debido a la condición GHB que determina la conexión de dicho acuífero con el mar.

Por lo tanto, el bombeo que permite un nivel de explotación sostenible en el tiempo alcanza a 440l/s.

4.5.- Modelo 5 Limache

A) Balance

Se analizaron distintas opciones de bombeo correspondientes a caudales de extracción de 930l/s, 870l/s, 770l/s y 730l/s.

MODELO 4 DIFERENCIA -0.074 m3/s

DIF % -19.422 %

TOTAL ENTRADAS 0.381m3/s

TOTAL SALIDAS 0.455 m3/s

CONDICIÓN NIVEL 0.064m3/s

PÉRDIDA (RÍO) 0.213m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.086m3/s

CONDICIÓN DE NIVEL 0.004 m3/s

POZOS 0.440 m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.002m3/s

RECUPERAC. (RÍO) 0.009m3/s

GHB 0.018m3/s

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i) Escenario 1 Contempló el análisis de dos alternativas que corresponden a bombeos impuestos de 930 y 870l/s. La recarga al sistema alcanza a 818l/s; a través de condiciones de nivel el flujo es de 46l/s y 74l/s, respectivamente. Respecto del almacenamiento se observa una entrada neta que alcanza a 109l/s. El balance está influido por el cambio en el caudal de bombeo que baja de 930l/s a 808l/s, y en el otro caso de 870l/s a 757l/s. ii) Escenario 2 De forma análoga se consideraron en este caso dos situaciones de bombeo; 770 y 735l/s. Se presenta la Fig. 4.F la cual representa las componentes principales del flujo simulado considerando el caso en el cual se tiene una caudal de explotación de 735l/s.

Con respecto a las salidas el caudal de explotación representa el 69% de las salidas totales (Fig. 4.F). Por condiciones de nivel y drenajes desde el estero Limache salen del sistema 120l/s lo que representa un 11% de las salidas totales del sistema. Figura 4.F. Principales componentes del Flujo para el Modelo 5.

B) Niveles y Descensos Simulados Para el análisis de este sector se han localizado pozos de observación en los valles de Lliu Lliu y Pelumpén y en el valle central.

MODELO 5 DIFERENCIA 0.000 m3/s

DIF % 0.000 %

TOTAL ENTRADAS 1.054 m3/s

TOTAL SALIDAS 1.054 m3/s

CONDICIÓN NIVEL 0.012 m3/s

RECARGA 0.820 m3/s

APORTE ALMACENAM. 0.222 m3/s

CONDICIÓN DE NIVEL 0.086 m3/s

POZOS 0.770 m3/s

APORTE ALMACENAM.

0.200 m3/s

DRENES 0.034 m3/s

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Los descensos simulados en estos pozos han determinado el caudal de explotación del escenario final. i) Escenario 1 Para estos caudales de bombeo es posible advertir una tendencia sostenida de descensos a partir de la cual no se proyecta una estabilización. Cabe consignar que en ciertos sectores (Pozos S4 y B1 de la Figuras 4.30 y 4.31 Anexo 4) se advierte estabilización de carácter local, en estos casos el descenso alcanza entre 20 y 25m; sin embargo puede estar influenciado por la caída en el bombeo. A medida que las extracciones disminuyen los descensos responden de igual forma, sin embargo, se mantiene la tendencia hacia el descenso. ii) Escenario 2 En este caso es posible observar que los niveles presentan estabilización generalizada, excepto el caso del pozo S3 para 770l/s que no muestra tendencia a la estabilización. Para el bombeo de 770l/s los descensos alcanzados varían aproximadamente entre 5 y 13m; disminuyendo notoriamente al reducir el bombeo a 735l/s (Figuras 4.28 y 4.29 Anexo 4). Para el caso de una extracción de 735l/s los descensos no superan los 7m en el pozo B1 y para los pozos de observación de las partes altas se alcanza un descenso promedio de 5,2m (Figura 3.35 a 3.37). Se concluye que la explotación de 770l/s es admisible en el sistema.

4.6.- Interacción Aguas Superficiales - Aguas Subterráneas Se presenta un análisis de las distintas relaciones que pudieran existir entre las aguas superficiales provenientes principalmente de las recargas y las recuperaciones de los cauces superficiales en particular el Río Aconcagua, con las aguas subterráneas principalmente los flujos pasantes entre secciones y las pérdidas del Río Aconcagua en su trayecto. Para el modelo 1 se observa (Fig. 5.1 Anexo 5) que los flujos pasantes reflejan dos períodos de sequía (Sequía 1 – Sequía 2). En estos períodos los valores de flujos pasantes hacia el modelo 2 se reducen a 8m3/s. Por su parte, para períodos húmedos los flujos pasantes pueden superar los 12m3/s. Al observar la tendencia de los flujos pasantes hacia el modelo 2 es posible apreciar alguna señal similar a la registrada a través del período de simulación para la recarga total recibida por el modelo 1. Como se ha mencionado anteriormente, el valor de los flujos pasantes tiene un valor promedio de 10,4m3/s, mientras que la recarga total alcanza un valor de 9,1m3/s.

Para los distintos escenarios ejecutados en el modelo 2 se mantiene la tendencia de los caudales característicos (Figuras 5.2 a 5.5 Anexo 5) y en general sólo varían los promedios. Las recuperaciones experimentadas por el Río Aconcagua siguen un patrón idéntico al registrado para los flujos pasantes desde el modelo 1, y su valor promedio se reduce en fracción del aumento del bombeo para cada escenario. Para el Escenario B la reducción alcanza en promedio 120l/s, equivalente a un 1,21%, para el Escenario C 430l/s, equivalente a un 4,33%, y para el Escenario D 470l/s, equivalente a un 4,73%.

73

El caudal alumbrado por el Dren MD1 definido en la sección de entrada del modelo 2, junto con el Dren Las Vegas no experimentan mayores cambios en sus valores promedios, disminuyendo solo un 0,7% con respecto al escenario base. Para el modelo 3 se observa (Fig. 5.6 Anexo 5) el aumento del aporte desde el río al acuífero experimentadas por el Río Aconcagua como respuesta al aumento de las extracciones pasando de aproximadamente 1,7m3/s a unos 2,7m3/s hacia el final del período. Las recuperaciones presentan una reducción pasante de aproximadamente 1,3m3/s a 0,7m3/s; siendo la diferencia el aporte neto. Para el modelo 4 se presentan los flujos subterráneos entrantes y las pérdidas desde el río Aconcagua (Figura 5.7 Anexo 5). Los flujos subterráneos entrantes fluctúan entre 40l/s y 65l/s estabilizándose en valores cercanos a 63l/s hacia el final del período. Con respecto al aporte desde el río presenta un comportamiento estable en torno a 217l/s.

74

5.- DERECHOS DE APROVECHAMIENTO

5.1.- Política General y Criterios Generales de la Dirección General de Aguas Sobre Derechos de Aprovechamiento de Aguas Subterráneas

Durante el último tiempo, en general de Santiago al Norte del país y en particular en la V

Región, se han generado demandas cada vez mayores sobre los recursos hídricos subterráneos. Este crecimiento, se produce en un contexto en el cual los recursos superficiales en una buena medida ya están comprometidos en el abastecimiento de los usos actuales, y frente a una creciente valorización del medio ambiente, lo cual constituye una variable más a considerar en esta creciente demanda de recursos hídricos.

La política de la DGA en relación a la explotación de las aguas subterráneas debe compatibilizar las exigencias legales, con las características físicas de dicho recurso y que tome en consideración las necesidades y los intereses superiores de la Nación. De acuerdo a lo anterior, la acción de la DGA, debe propender a una explotación sustentable del recurso, que no genere menoscabo al derecho de terceros y que no limite innecesariamente su aprovechamiento, considerando su enorme importancia para el interés nacional. 5.1.1.- Criterios Técnicos Generales

En general un acuífero, desde el punto de vista de sus recursos hídricos, se puede caracterizar por un volumen almacenado de agua y una recarga renovable en el tiempo. Un acuífero, es simultáneamente un almacenamiento de agua y vía de transporte de la misma. Las reservas de él están constituidas por el volumen de agua que almacena, determinado por el nivel de saturación del terreno. El caudal medio que recorre el acuífero y sale del mismo, procedente de la alimentación externa que recibe, es conocida como la recarga media anual. El origen principal de la recarga suele ser la infiltración de la lluvia, otros posibles aportes son la percolación desde los ríos, la transferencia subterránea de un acuífero contiguo y la infiltración del riego. En relación a la constitución de derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas, es importante destacar que la Dirección General de Aguas, en general, para constituir nuevos derechos hace un balance considerando el caudal de explotación sustentable del acuífero y los aprovechamientos y usos comprometidos; ya que es obligación del Servicio evitar la sobreexplotación de los acuíferos tanto por razones de sustentabilidad en el largo plazo de los aprovechamientos ( el derecho de aprovechamiento es a perpetuidad ), como por la necesidad de resguardar los derechos de los usuarios existentes.

En este sentido, es importante destacar que los problemas relacionados con las aguas subterráneas tanto en cantidad como en calidad, en general se perciben con bastante retraso respecto del momento en que se inician, como consecuencia de la lenta dinámica de esta agua, por el mismo motivo son también muy lentos los efectos de las medidas que se pueden adoptar para resolverlos. Por ello, la gestión de los recursos hídricos subterráneos, para que sea eficaz, debe basarse en políticas de prevención que permitan actuar sobre las causas que pueden originar tales problemas. La constitución de derechos de aprovechamiento para la explotación de aguas subterráneas en Chile, se centra desde el punto de vista legal y técnico, básicamente en los siguientes aspectos :

75

Desde el punto de vista legal :

Ø Que la solicitud presentada, sea legalmente procedente, Ø Que exista disponibilidad física y jurídica de las aguas, y Ø Que no se perjudique ni menoscabe derechos de terceros.

Desde el punto de vista técnico :

Ø Comprobación de la existencia del agua subterránea, previo a la presentación de la

solicitud, Ø Pruebas requeridas para sustentar el caudal posible de extraer de una obra de captación

de agua subterránea, y Ø Determinación de la disponibilidad de aguas subterráneas, para constituir derechos de

aprovechamiento.

Los siguientes son los criterios técnicos de la Dirección General de Aguas, para la constitución de derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas. A.- Comprobación de la Existencia del Agua Subterránea

Para solicitar un derecho de aprovechamiento de aguas subterráneas, el interesado debe haber comprobado previamente la existencia de ellas.

En tal sentido, la normativa por la que se rigen las aguas subterráneas en nuestro país, establece una clara distinción entre los conceptos de comprobación de la existencia de ellas, y el de determinación de su disponibilidad.

El criterio de la Dirección General de Aguas, establece que la comprobación de la existencia de aguas subterráneas no está ligada necesariamente a la terminación total de todas las faenas asociadas a la construcción de la obra de captación. Por lo tanto, no se requiere que al momento de la presentación de la solicitud, se hayan realizado las pruebas de bombeo o exista el acondicionamiento para el uso regular de la obra de captación; pero si debe estar en construcción y debe haberse comprobado la existencia del agua subterránea ( es decir, haber llegado al menos al nivel freático de ella). B.- Pruebas Requeridas para Sustentar el Caudal Posible de Extraer de una Obra de

Captación de Agua Subterránea

Las pruebas requeridas por la Dirección General de Aguas corresponden a las establecidas en la Norma Chilena NCh N° 777/2 . Así, una prueba de bombeo, permite el análisis de las obras de captación de aguas subterráneas y del acuífero en que se encuentran; el estudio de las variaciones de los niveles, es precisamente en lo que consiste la prueba de bombeo y lo que permite obtener información, tanto sobre la obra de captación de aguas subterráneas en sí, como sobre las características del lugar del acuífero donde se encuentra.

Para el estudio y análisis de los datos obtenidos mediante pruebas de bombeo en obras de captación de aguas subterráneas tipo pozo profundo, en general se recomiendan pruebas de una duración mínima de 24 hrs. en acuíferos confinados y de 72 hrs. en acuíferos no confinados.

76

Existen una serie de obras de captación de aguas subterráneas, para la extracción de este recurso. Para determinar el caudal que es posible extraer desde cada una de ellas, la Dirección General de Aguas requiere que el solicitante efectúe las pruebas suficientes de acuerdo a la obra de captación de que se trate.

Las condiciones técnicas establecidas por la Dirección General de Aguas para determinar el caudal que es posible extraer desde una obra de captación de aguas subterráneas tipo pozo profundo, consideran que después de un tiempo razonable de bombeo (24 hrs. como mínimo) se produzca una estabilización de niveles o una clara tendencia a ella, es decir, que la variación de las depresiones sea tan pequeña que no se aprecien para intervalos pequeños de tiempo; de tal modo que puedan considerarse estabilizados.

Sí el cono de depresión producido por el bombeo, alcanza una frontera o condición de borde permeable, donde la recarga iguale al caudal constante bombeado, se producirá la estabilización de niveles. Si ello no ocurrre, en la realidad los niveles estrictamente no se estabilizaran; frente a esta última situación lo que se pide, es una franca tendencia a la estabilización de niveles, es decir que la velocidad de descenso de los niveles disminuya lo suficiente hacia el final de la prueba de bombeo (mínimo 180 minutos), de tal modo que la variación de los niveles sea imperceptible. y en definitiva podamos considerar conocido el radio de influencia generado.

Las siguientes son las situaciones que se nos pueden presentar : Figura 5.A Caso 1.- En este caso, el cono de depresión no alcanza una frontera o borde permeable, con una fuente de recarga que iguale el caudal constante bombeado. Esto significa que estrictamente, los niveles siempre descenderán. La Dirección General de Aguas, solicita en este caso que el caudal bombeado sea tal que, en los últimos 180 minutos de bombeo la variación de niveles sea imperceptible.

DE S CE NS OS

40 50 60 70 0 20 50 100 300 500 1000 2000 5000

TIEMPO

77

Figura 5.B Caso 2.- En este caso, el cono de depresión alcanza una frontera o borde permeable, con una fuente de recarga que iguala el caudal constante bombeado. Esto significa que los niveles se estabilizarán.

00 20 30 50 100 300 500 1000 2000 5000 TIEMPO

D E S C E N S O S

40 50 60 70

78

Figura 5.C Caso 3.- En este caso, el cono de depresión alcanza una frontera o borde impermeable, que no aporta agua. Esto significa que estrictamente, los niveles siempre descenderán, y además desde cierto tiempo en adelante, la velocidad de descenso de los niveles aumenta. Al igual que en la situación anterior , la Dirección General de Aguas, solicita en este caso que el caudal bombeado sea tal que, en los últimos 180 minutos de bombeo la variación de niveles sea imperceptible. C.- Caudal Sustentable de Extracciónen un Acuífero

La determinación de la disponibilidad de agua subterránea que es posible de extraer sustentablemente en el tiempo en un acuífero dado, es una materia eminentemente técnica que le corresponde resolver a la Dirección General de Aguas. Para los efectos de determinar el caudal susceptible de explotar a nivel de acuífero, a fin de resolver las solicitudes de derechos de aprovechamiento que se presentan, el criterio técnico establecido por la DGA se ha fundamentado en un análisis detallado de la realidad de los acuíferos a lo largo del territorio nacional. La determinación del caudal susceptible de explotar desde una obra de captación de aguas subterráneas, es una condición necesaria pero no suficiente para poder constituir un derecho de aprovechamiento de aguas subterráneas. Lo anterior en atención a que con las pruebas de bombeo de un pozo, es posible determinar cual es el caudal que se puede explotar desde dicho pozo; pero evidentemente que no determina si existe o no recurso disponible a nivel de fuente ( del acuífero ).

10 100 1000 10000 TIEMPO

DE S CE NS OS

79

En consecuencia, para la constitución de derechos sobre aguas subterráneas es necesario saber cuanta agua es posible extraer desde un pozo y además saber cuanta agua hay disponible a nivel de fuente; única manera de cumplir con lo dispuesto en el artículos 22 y 141 del Código de Aguas, en el sentido de que la DGA puede constituir un derecho de aprovechamiento cuando la solicitud es legalmente procedente, cuando hay recursos disponibles y no pudiendo perjudicar ni menoscabar derechos de terceros.

Cabe considerar que en la presente evaluación se ha considerado la prevención de efectos adversos asociados a la explotación de agua subterránea, tales como disminución de la calidad del agua, por ejemplo en sectores costeros con problemas de intrusión salina y la afección a derechos de terceros, como la afección a cauces superficiales con derechos ya aprovechados por terceros. D.- Explotación del Caudal Sustentable

Como criterio general, la Dirección General de Aguas, considera el caudal de explotación sustentable en el largo plazo, como el recurso disponible a nivel de la fuente para determinar los derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas susceptibles de otorgarse en carácter de permanentes y definitivos.

Para los efectos de determinar los derechos disponibles de aguas subterráneas susceptible de ser otorgados a nivel de acuífero, el criterio técnico establecido por la DGA, indica el siguiente procedimiento : i) determinación del caudal de explotación sustentable a nivel de acuífero (oferta de agua

subterránea), ii) determinación de los derechos y usos susceptibles de ser regularizados, a respetar en el

acuífero; iii) determinación del porcentaje de uso efectivo de los derechos y usos a respetar, por tipo

de actividad, definiendo así la demanda real sobre el acuífero; y finalmente iv) establecer el balance entre la demanda real y la oferta de recurso subterráneo en el

acuífero. E.- De las Áreas de Protección

El inciso primero del artículo 23 de la Resolución DGA N° 186/96 establece el principio general para la explotación de aguas subterráneas, dispuesto en el artículo 59 del Código de Aguas; indicando que no es posible constituir el derecho de aprovechamiento sobre captaciones subterráneas que se encuentren a menos de 200 m de otras captaciones subterráneas, cuyos derechos se encuentren reconocidos o constituidos en conformidad a la ley o que sean susceptibles de ser regularizados en conformidad al artículo 2º transitorio del Código de Aguas. Por su parte el artículo 21 de la Resolución DGA N° 186/96 establece que no se constituirán derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas, en aquellos sectores próximos a afloramientos o vertientes, si de ello resultare perjuicio o menoscabo a derechos de terceros. En relación a esta disposición, se considera como un criterio prudente que no se construyan obras de captación a menos de 200 m de los lugares de vertientes o afloramientos. El Art. 24 de la Resolución DGA N° 186/96 señala a que el área de protección de una obra de captación de aguas subterráneas estará constituida por una franja paralela a la captación subterránea y en torno a ella. Dicha área de protección, en el caso de los

80

pozos quedará reducida a un círculo con centro en el pozo. Esta área de protección no importa menoscabo del derecho establecido en el artículo 56 del Código de Aguas, como tampoco altera la situación de pozos preexistentes que queden comprendidos en ella. La dimensión de la franja o radio será por regla general de 200 m . En los casos que se solicite un área de protección mayor a 200 m debe ser debidamente justificada mediante una memoria técnica que contenga las características del acuífero y de la captación subterránea. Esta área de protección mayor a 200 m, no importa menoscabo del derecho establecido en el artículo 56 del Código de Aguas, como tampoco altera la situación de pozos preexistentes que queden comprendidos en ella, y no podrá abarcar más del 50% de la superficie de las propiedades vecinas si es de distinto dueño.

F.- Criterios para Otorgamiento de Derechos de Aprovechamiento de Aguas Subterráneas

en Carácter de Provisionales

El importante y creciente aumento de las peticiones por agua subterránea determina la necesidad de abordar también la posibilidad de avanzar en la explotación de los acuíferos más allá del caudal de explotación sustentable determinado para la constitución de derechos en carácter permanentes y definitivos, como una de las maneras de satisfacer la demanda.

En el marco de la legislación vigente, es posible abordar la situación antes planteada sobre la base de los derechos provisionales contemplados en el Código de Aguas, para lo cual se requiere la declaración previa de Area de Restricción, el monitoreo, control y conocimiento progresivo del acuífero ante una explotación de este tipo, y la evaluación y prevención de los efectos adversos asociados a la explotación intensiva.

Los arts. 66 y 67 del Código de Aguas establecen resumidamente, que: • La DGA podrá otorgar provisionalmente, en forma prudencial, derechos de

aprovechamiento de aguas subterráneas en aquellas zonas que se haya declarado de restricción.

• Estos derechos pueden quedar sin efecto si se constata perjuicio a derechos ya constituidos.

• Los derechos provisionales podrán pasar a ser definitivos una vez transcurridos 5 años de ejercicio efectivo en los términos concedidos o si se efectúa recarga artificial.

En consecuencia en el marco de la legislación vigente, es posible abordar el tema de explotar un acuífero más allá de cierto nivel seguro, basado en los derechos provisionales, mencionados en el artículo 66 del Código de Aguas; previo conocimiento acabado del comportamiento del acuífero ante una explotación de este tipo, de los impactos asociados y de las medidas de mitigación correspondientes.

Cabe destacar, que para avanzar en la explotación de un acuífero más allá de cierto nivel seguro, de acuerdo al marco jurídico vigente, se requiere la participación activa de los usuarios, quienes deben solicitar previamente el área de restricción correspondiente.

81

Q Sustentable

Dos Provisionales(?)

Dos Permanentes-definitivos( usonominal)

Q uso

efectivo

Incertidumbres

CRITERIO DGA

Asoc. a uso real

Asoc. a cálculo

? ? ?

G.- Criterios Técnicos de Constitución de Derechos sobre Aguas Subterráneas

Como se dijo anteriormente la Dirección General de Aguas, considera como máximo al caudal de explotación sustentable, como el recurso disponible a nivel de fuente para otorgar derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas en carácter de permanentes y definitivos

El otorgamiento de derechos de aguas subterráneas permanentes y definitivos se hace considerando el caudal de explotación sustentable de la fuente y la demanda real sobre ella, esto último considerando la extracción real de acuerdo al uso de los derechos, asociados al tipo de actividad. Lo anterior con el objeto de considerar la naturaleza de las demandas de agua subterránea las cuales hacen que las captaciones sean empleadas en forma temporal y de ese modo, la extracción media de largo plazo sea sustancialmente menor que los derechos nominales autorizados. Así no se limita innecesariamente el aprovechamiento del agua subterránea en el país . Por otra parte, cabe destacar que la determinación del caudal de explotación sustentable de un acuífero, tiene asociada en sí una serie de incertidumbres, lo mismo sucede con la determinación de los factores de uso. A veces estos niveles de incertidumbres alcanzan un porcentaje importante de dicho caudal determinado.

Sobre las consideraciones anteriores, se adopta el nivel de incertidumbres como el rango en el cual se pueden otorgar derechos provisionales ( ver esquema). En estos casos se considera prudencial otorgar como derechos provisionales un caudal nominal equivalente al 25 % del caudal otorgado nominalmente como derechos definitivos en dicha fuente.

Estas consideraciones han sido analizadas en el presente estudio en el sector de Aconcagua-Desembocadura, dado que en él el caudal de explotación sustentable no es suficiente para cubrir, con el otorgamiento de derechos permanentes y definitivos, la demanda por agua subterránea de dicho sector. La aplicación de este análisis sólo podrá ser efectivo previa declaración de Area de Restricción de dicho sector, medida que depende exclusivamente de los propios usuarios quienes deben solicitarla. El esquema siguiente nos muestra el criterio de la DGA, para el otorgamiento de derechos de aguas subterráneas. CRITERIO DGA PARA OTORGAMIENTO DE DERECHOS DE APROVECHAMIENTO SOBRE

AGUAS SUBTERRANEAS

DERECHOS PROVISIONALES

DERECHOS PERMANENTES y DEFINITIVOS ( Q nominal )

INCERTIDUMBRES

DERECHOS PERMANENTES y DEFINITIVOS * FACTOR DE USO = Q uso efectivo

82

5.2.- Evolución de la Demanda de Aguas Subterráneas

Desde que se dictó el actual Código de Aguas, se ha producido un aumento paulatino y constante del ingreso de solicitudes a la Dirección General de Aguas. En el gráfico siguiente se puede observar que el incremento del ingreso de solicitudes empieza notoriamente a partir de fines de los años 80, triplicándose en el período 1990-2000 respecto de la década anterior, superando las 5000 solicitudes anuales a partir del año 1999.

750 900 1100 1200

1600

24002300

2000

1800

2000

2700

3200

39004190

5455 5474

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

INGRESO ANUAL DE SOLICITUDES A LA DGA

23173

8269

13814

21932

1422912972

12535

1637817041

17367

19038

34551

2813730037 29391

33556

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

2000

AÑO

CAUDALES SUBTERRANEOS (l/s) SOLICITADOS DE LA REGION METROPOLITANA AL NORTE

1985 - 2000

Qtotal = 332 m3/seg

83

Este fuerte aumento de la demanda de derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas no es una excepción para la Va Región, la cual también muestra a partir del año 1996 un incremento fuerte y sostenido de los caudales solicitados, como se muestra en la figura siguiente.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000

AÑO

CAUDALES (l/s) SUBTERRANEOS SOLICITADOS V REGION1981-2000

* los valores para los años 1981 a 1984 corresponden a los valores de los caudales constituidos en dichos años.

Es necesario señalar que en el acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua, el total de solicitudes de aguas subterráneas presentadas alcanza a un caudal de más de 50 m3/s. El siguiente gráfico muestra el aumento de las solicitudes subterráneas en el área de estudio, cabe señalar que a partir del año 1987 el ingreso de solicitudes se ha visto aumentada en más de 10 veces el promedio de solicitudes ingresadas a la Dirección entre el período 81-86, observándose además un marcado aumento en el ingreso de solicitudes en el período 96-2000 manteniendo con ello la tendencia presentada a nivel nacional.

84

257

2080

1072 1181

3657

4982

8787

6011

81618542

0

2000

4000

6000

8000

10000

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

2000

CAUDALES (l/s) SOLICITADOS ACUIFERO DE LA CUENCA DEL RIO ACONCAGUA

Q Total = 50

En Anexo se presenta el levantamiento de solicitudes de aguas subterráneas, correspondientes al área de estudio, ingresadas a la Dirección General de Aguas que se encuentran constituidas, en trámite y aquellas que pueden ser regularizadas a través del Art. 2° Transitorio. del Código de Aguas hasta el 31 de diciembre de 2000. No se incluyen en estos listados las solicitudes que han sido denegadas.

5.3.- Factores de Uso El factor de uso refleja la naturaleza de la explotación de aguas subterráneas, que hace que las captaciones sean empleadas sólo en forma temporal y de ese modo, la extracción media de largo plazo desde el acuífero sea sustancialmente menor que la explotación máxima autorizada como derecho de aprovechamiento.

En efecto, para una actividad cualquiera, como por ejemplo la actividad agrícola, los pozos se utilizan algunos meses en el año y difícilmente se explotan por más de 8 horas diarias, debido a los requerimientos hídricos del cultivo o plantación; inclusive, en algunos casos las aguas subterráneas se emplean como complemento de recursos superficiales solamente en períodos de déficit y como suplemento al riego superficial. Este mismo análisis puede hacerse a cualquier otra actividad económica que utilice agua entre sus procesos productivos, incluyendo el uso doméstico el cual presenta demandas variables a lo largo del año.

El factor de uso permite determinar en forma real el nivel de extracción del agua y comparar directamente este caudal con el caudal sustentable de explotar en el largo plazo en un determinado acuífero. Estos criterios han estado históricamente presentes en el análisis de esta materia. Es así como durante los últimos 30 años ha sido posible el desarrollo de importantes acuíferos que de otro modo habrían debido cerrarse en esa época para nuevas explotaciones. En este caso se encuentran acuíferos de la importancia de los de Copiapó, Mapocho Alto, Santiago, Colina, Casablanca y muchos otros.

Cualquier otro criterio sería funesto para el desarrollo futuro del país, puesto que si se consideraran sólo los derechos nominales y no la demanda real sobre el acuífero en la evaluación de la disponibilidad, no sería posible en la actualidad constituir ningún nuevo derecho de agua subterránea en la mayoría de los acuíferos del territorio nacional, con la consecuente y absurda conclusión de que debido al monto de los derechos constituidos, no existe disponibilidad del recurso para resolver nuevas peticiones sobre esas aguas, cerrando de

85

esta manera cualquier posibilidad de desarrollo de alguna actividad económica que deba recurrir al agua subterránea ya sea porque se necesita de un caudal constante para alimentar sus sofisticados sistemas de riego o porque simplemente no existe disponibilidad en los cauces superficiales cercanos.

En mérito a lo antes expuesto, la Dirección General de Aguas hace el análisis de los factores de uso considerando en primer lugar que los derechos solicitados se piden para ser usados de alguna manera. En consecuencia para los estudios técnicos la Dirección General de Aguas obligatoriamente requiere hacer hipótesis de su uso.

La hipótesis inicial es que la captación de aguas subterráneas se usará según la naturaleza del peticionario original ( Empresa Sanitaria è Agua Potable (AP), Empresa Minera è Minería (M), Agricultor è Riego (R); etc). Según la naturaleza del peticionario original, existen coeficientes técnicos, dados por estudios específicos, información proveniente de organismos técnicos, o la experiencia práctica. Los factores de uso generales determinados por tipo de actividad, son los siguientes:

TIPO USO FACTOR Agua Potable 0.75 Riego 0.20 Suplemento al Riego 0.10

Industrial 0.30 Minero 0.75

Los factores antes enunciados han sido determinados considerando la información recolectada de encuestas a usuarios a través de catastros, registros de extracción, información de la SISS y de diversos estudios realizados sobre la materia. Por otra parte, frente a manifiestas discrepancias entre la naturaleza del solicitante original, el uso en el sector por parte de dicho titular y los volúmenes solicitados; se asume la movilidad de los derechos de un uso más intenso a uno menos intenso. Cabe destacar que para el presente estudio, se ha considerado además la información proporcionada por la Conferedación del Río Aconcagua, información que ha permitido la determinación de los factores de uso asociado a cada sector acuífero del Valle del Río Aconcagua. Sobre la base de todas las consideraciones anteriores, los factores de uso aplicados a cada sector acuífero, son los siguientes :

Factores de Uso Modelo Sector AP R I M

San Felipe – Los Andes 0.75 0.20 0.30 - 1

Putaendo 0.75 0.20 0.30 -

Aconcagua – Las Vegas 0.75 0.20 0.30 0.75

Catemu 0.75 0.20 0.30 0.75 2 Llay - Llay 0.75 0.20 0.30 0.75

Rabuco - 0.12 - -

Nogales 0.36 0.12 0.3 0.41

3

Aconcagua - Quillota 0.75 0.12 0.30 -

4 Aconcagua - Desembocadura 0.30 0.12 0.30 -

5 Limache 0.75 0.12 0.30 -

86

5.4.- Caudal Sustentable de Explotar en el Acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua

Basado en los resultados entregados por el modelo de simulación para la

Cuenca del Río Aconcagua y asociando estos caudales efectivos con los factores de uso mencionados en el punto anterior se tiene la oferta de caudal nominal sustentable para ser concedido como derecho de aprovechamiento de aguas subterráneas para cada uno de los sectores estudiados. Cabe señalar que estos resultados corresponden a los caudales modelados para cada sector, y su comparación con la demanda al 31 de Diciembre del año 2000. Los resultados obtenidos se presentan a continuación:

SECTOR OFERTA Q EFECTIVO (l/s)

OFERTA Q NOMINAL (l/s)

SAN FELIPE-LOS ANDES 1980 6612

PUTAENDO 195 511

ACONCAGUA LAS VEGAS 1906 3740

CATEMU 92 361

LLAY-LLAY 825 3886

RABUCO 6 47

NOGALES 998 2859

ACONCAGUA-QUILLOTA 2996 12384

ACONCAGUA-DESEMBOCADURA 440 2674

LIMACHE 770 3926

TOTAL 10208 37000

87

5.5.- Demanda Aguas Subterráneas Acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua Analizando el levantamiento de peticiones presentadas en la Cuenca del Río Aconcagua se determinó que la demanda de caudal nominal para cada sector al 31 de diciembre de 2000 es la siguiente:

SECTOR DEMANDA Q NOMINAL

(l/s)

N° POZOS

N° EXP

SAN FELIPE-LOS ANDES 6612 147 130

PUTAENDO 511 10 10

ACONCAGUA LAS VEGAS 3740 35 33

CATEMU 361 14 12

LLAY-LLAY 3886 44 30

RABUCO 47 9 8

NOGALES 2859 155 113

ACONCAGUA-QUILLOTA 12384 841 670

ACONCAGUA DESEMBOCADURA 2983 74 48

LIMACHE 3926 523 418

TOTAL 37309 1852 1472

La evaluación efectuada mediante el modelo de simulación para el acuífero de la cuenca del Río Aconcagua, ha permitido determinar los valores medios de disponibilidad por sectores, los que contrastados con la demanda levantada permiten concluir que es posible constituir derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas, en carácter de definitivos, sin producir perjuicios a derechos de terceros para las solicitudes presentadas hasta el 31 de diciembre del 2000, en los sectores de: i) Sector San Felipe- Los Andes ii) Sector Putaendo iii) Sector Aconcagua Las Vegas iv) Sector Catemu v) Sector Llay-Llay vi) Sector Rabuco vii) Sector Nogales

Sector Aconcagua Quillota, y Sector Limache En el Sector Aconcagua Desembocadura, es posible constituir derechos de

aprovechamiento en carácter de permanentes y definitivos para las solicitudes presentadas hasta el 31 de octubre de 1997.

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5.5.1.- Derechos Provisionales

No obstante que en el sector de Sector Aconcagua Desembocadura, no es posible satisfacer toda la demanda presentada al 31 de Diciembre del año 2000 con la constitución de derechos permanentes y definitivos, cabe destacar la factibilidad de constituir derechos de aguas subterráneas en carácter de provisionales , equivalentes al 25% de los derechos definitivos otorgados en dicho sectors, situación que permitiría satisfacer en esa modalidad el resto de la demanda del sector. Lo anterior sólo será factible de concretar una vez declarada el área de Restricción respectiva, situación que depende de los propios usuarios del sector. RESUMEN SITUACION DE DERECHOS DE APROVECHAMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS EN EL ACUIFERO DE LA CUENCA DEL RIO ACONCAGUA

DERECHOS DISPONIBLES

SECTOR N° DE POZOS

DERECHOS SOLICITADO

S (al

31/12/2000)

DEFINITIVOS

PROVISIONAL

DEMANDA INSATISFEC

HA

SAN FELIPE-LOS ANDES 147 6612 6612 - 0

PUTAENDO 10 511 511 - 0

ACONCAGUA LAS VEGAS 35 3740 3740 - 0

CATEMU 14 361 361 - 0

LLAY LLAY 44 3886 3886 - 0

RABUCO 9 47 47 - 0

NOGALES 155 2859 2859 - 0

ACONCAGUA-QUILLOTA 841 12384 12384 - 0

ACONCAGUA DESEMBOCADURA

74 2983 2674 ( * ) 0

LIMACHE 523 3926 3926 - 0

TOTAL 1852 37309 37000 - 0 Caudales expresados en lts/seg.

(*) Se podrán otorgar como derechos provisionales hasta un 25% de los derechos constituidos en carácter de permanentes y definitivos, previa declaración de Area de Restricción.

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6.- CONCLUSIONES 1. La simulación de la respuesta del acuífero del valle del río Aconcagua ha requerido la

reformulación de las bases de cálculo de los modelos originalmente desarrollados de modo de operar según los criterios de recarga media que se aplican para la evaluación de disponibilidad de aguas subterráneas. Para el caso original de operación del modelo se contempló el período de calibración 90 - 96 al cual se le adicionó el período correspondiente a la sequía del año 1968. Para este caso, según lo señalado, se considera un período amplio de modo de incorporar la alternancia de períodos secos y húmedos, además de aprovechar de mejor forma la capacidad reguladora natural de los acuíferos.

2. La re-calibración de un conjunto de parámetros asociados principalmente a la recarga, la

interacción río-acuífero y el ajuste de las condiciones de borde entregó resultados adecuados. Lo anterior requirió numerosas “corridas” de simulación para lograr ajustar la respuesta de los niveles observados en los pozos empleados para tal efecto.

3. La operación de los distintos modelos, tanto superficial como subterráneos, consideró en

total 50 años de simulación a partir de la situación actual; para tal efecto se sometió al sistema a diversos niveles de demanda considerando que la hidrología histórica se replicaba hacia futuro a partir de la situación actual, permitiendo incluir la alternancia de períodos secos y húmedos de distinta magnitud.

4. Los resultados de las simulaciones efectuadas, que en total superaron las 350 pasadas del

modelo de simulación para el acuífero de la cuenca del Río Aconcagua, indican lo siguiente:

a) En los sectores San Felipe-Los Andes y Putaendo (Modelo 1), el sistema es capaz de sostener un caudal de extracción efectivo de 2,2m3/s. Los flujos subterráneos pasantes hacia la Segunda Sección no se ven alterados significativamente. Los descensos máximos esperados para condiciones más extremas alcanzan a 20m y en promedio 15m. Cabe señalar que se detecta un secado muy localizado en celdas ubicadas en las partes altas del valle en los bordes; situación que no compromete el caudal indicado.

b) Para los sectores de Aconcagua-Las Vegas, Catemu y Llay-Llay (Modelo 2) el caudal

sostenible de bombeo alcanza a 2,83m3/s aproximadamente; sosteniendo los requerimientos establecidos. En este caso cabe hacer presente que para el dren Las Vegas se impuso un caudal de extracción efectivo de 1000l/s del cual el modelo entrega un valor promedio menor en torno a 690l/s, cifra que resulta del orden de magnitud de los resultados de las simulaciones originales. En este caso es necesario señalar que los niveles están fuertemente influenciados por la presencia del río Aconcagua, determinando que la explotación admisible esté condicionada por el impacto en las recuperaciones en el río. Cabe mencionar que la situación de incremento del bombeo no afecta significativamente las recuperaciones, es así como respecto de la situación inicial el descenso de las recuperaciones no supera el 6% de dicho valor. Asimismo cabe anotar, por consideraciones similares a la anterior, que los drenes existentes no ven afectada su producción por el nivel de explotación indicado. Dentro de este sector, la zona de Llay Llay admite además una extracción efectiva de 825l/s con descensos que alcanzan a 8m.

90

c) En los sectores que corresponden a Aconcagua-Quillota, Rabuco, Nogales (Modelo 3), la intensidad de explotación es mayor. El análisis indica que el sistema puede sustentar un caudal total de extracción de 3,7m3/s, aunque para las configuraciones de localización de pozos analizadas se produce desactivación de celdas y del bombeo asociado a dicho punto. Dicha desactivación ocurre en algunos casos durante los períodos más secos pudiendo activarse posteriormente; la potencialidad del sistema admite este nivel de extracción requiriendo relocalizar algunos pozos. Se buscó una alternativa que permitiese establecer la capacidad final de extracción sustentable en el acuífero, analizando diversas combinaciones de localización y caudal de extracción, obteniéndose un valor de 4,0m3/s con estabilización de niveles. Dentro del sector de Quillota, aún cuando, al cabo de 50 años, los descensos no alcanzan valores finales superiores a 10m; persiste una leve tendencia al descenso que aunque no define una estabilización claramente definida, debido a la tasa de descenso observada se considera admisible.

d) En el sector de Desembocadura (Modelo 4) el sistema admite una explotación de 440l/s,

significativamente inferior al valor de 900l/s impuesto inicialmente.

e) En el sector de Limache (Modelo 5) se analizaron distintos casos en el rango de bombeo entre 900l/s y 730l/s. El sistema permite sostener un caudal de 770l/s con descensos que alcanzan hasta 10m, hasta lograr un nuevo equilibrio.

f) Los resultados obtenidos permiten la constitución de los siguientes derechos de

aprovechamiento de aguas subterráneas en carácter de definitivos

DERECHOS DE APROVECHAMIENTO PERMANENTES y CONTINUOS(Definitivos)

SECTOR AVANZAR HASTA

EXPEDIENTE

SAN FELIPE-LOS ANDES 31-DIC-00 ND-V-2-3820

PUTAENDO 31-DIC-00 ND-V-3-3724

ACONCAGUA LAS VEGAS 31-DIC-00 ND-V-3-3728

CATEMU 31-DIC-00 ND-V-3-3819

LLAY-LLAY 31-DIC-00 ND-V-3-3847

RABUCO 31-DIC-00 ND-V-4-3388

NOGALES 31-DIC-00 ND-V-4-3760

ACONCAGUA - QUILLOTA 31-DIC-00 ND-V-4-3804

ACONCAGUA DESEMBOCADURA 31-OCT-97 ND-V-4-2464

LIMACHE 31-DIC-00 ND-V-4-3812

g) En el sector de Aconcagua-Desembocadura en que la demanda al 31 de Diciembre del

año 2000 no puede ser satisfecha otorgando derechos de aprovechamiento en carácter de permanentes y definitivos, es factible otorgar derechos provisionales, previa declaración de Area de Restricción, para satisfacer el resto de la demanda.

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h) Considerando lo anteriormente expuesto, en el acuífero de la Cuenca del Río Aconcagua, es factible constituir derechos de aprovechamiento de aguas subterráneas en carácter de definitivos por un caudal de 37.000 lts/seg, y en carácter de provisionales ( previa declaración de Area de Restricción) por un caudal de 309 lts/seg; quedando al 31 de diciembre del año 2000 toda la demanda del acuífero satisfecha.

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7.- REFERENCIAS 1.- Balance Hídrico de Chile. Dirección General de Aguas. 1987. 2.- Parraguez Carlos. Definición de Acuíferos y Calidad Química de las Aguas Subterráneas de

los Valles de Aconcagua, La Ligua Y Petorca V Región. Universidad de Chile. Departamento de Geología. Memoria de Título. 1985.

3.- Ingendesa y AC Ingenieros Consultores (1998). "Modelo de Simulación Hidrogeológico Valle del río Aconcagua". Dirección de Obras Hidráulicas. Ministerio de Obras Públicas

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ANEXOS

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ANEXO 1

DESCRIPCIÓN VISUAL MODFLOW

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ANEXO 2

CUADROS DE BALANCE POR ZONA Y GLOBAL

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ANEXO 3

REPRESENTACIÓN GRÁFICA CARACTERÍSTICAS MODELOS 1 A 5

98

ANEXO 4

NIVELES SIMULADOS

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ANEXO 5

FLUJOS

100

ANEXO 6

LEVANTAMIENTO DE SOLICITUDES DE AGUAS SUBTERRÁNEAS CORRESPONDIENTES AL

AREA DE ESTUDIO