MINUTA TÉCNICA DEP N°03

SUBDIVISIÓN DEL SECTOR HIDROGEOLÓGICO

DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO

CARTAGENA

(SSD N° 7084938)

EQUIPO DE TRABAJO

División de Estudios y Planificación

Miguel Ángel Caro H.

Guillermo Tapia M.

Adrián Lillo Z.

Julio/2013

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TABLA DE CONTENIDOS

1 INTRODUCCIÓN 1

2 OBJETIVO 1

3 INTRODUCCIÓN 1

3.1 GEOLOGÍA LOCAL 3

3.1.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS 4

3.1.2 SECUENCIAS VOLCÁNICAS 4

3.1.3 ROCAS INTRUSIVAS 4

4 SUBDIVISIÓN DE SECTOR HIDROGEOLÓGICO DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO

CARTAGENA 6

5 RECARGA 8

6 RECOMENDACIONES 9

7 BIBLIOGRAFÍA 9

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1 INTRODUCCIÓN

El presente trabajo surge a raíz de un requerimiento del Departamento de

Administración de Recursos Hídricos de la DGA para evaluar la pertinencia de

establecer una subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común

del Estero Cartagena a partir de información contenida en informes previos, en

algunos expedientes de solicitudes de derechos de aguas subterráneas y la

contenida en el recurso de reconsideración presentado.

Finalmente, la presente minuta técnica presenta la subdivisión del sector

hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena basado en los

antecedentes técnicos disponibles.

2 OBJETIVO

Analizar y realizar la subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento

común denominado Cartagena.

3 INTRODUCCIÓN

Para la realización de la subdivisión acuífera del sector hidrogeológico de

aprovechamiento común del Estero Cartagena, se consideró la geología de sub-

superficie de la Carta Geológica de Chile a escala 1:1.000.000, el informe

técnico S.D.T. N° 130 Abril de 2002 (DGA/DARH-2002) y el reporte técnico

“Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos del Estero de La Viña.

Sector Acuífero del Estero Cartagena”. JMR Asesorías Ltda. (JMR-2011).

La Figura 3-1 muestra una vista completa del sector hidrogeológico de

aprovechamiento común del Estero Cartagena, la red de drenaje

correspondiente y los puntos de captación de aguas subterráneas. Se pueden

apreciar 3 zonas de concentración de la demanda de aguas subterráneas muy

bien definidas; la parte alta y baja del Estero de La Viña y el sector de la

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confluencia del Estero Cartagena con la Quebrada de Lo Abarca hacia la

desembocadura. Este hecho indica que en estas zonas existe alguna capacidad

acuífera en donde es posible la extracción de agua. Además, se puede notar que

las captaciones se ubican muy cerca de los cauces.

Figura 3-1 Sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena y captaciones de aguas subterráneas

Considerando el reporte técnico JMR-2011 en el que se menciona que las

características hidrogeológicas de los acuíferos de la cuenca del Estero

Cartagena, están directamente relacionadas con la presencia de la Cordillera de

la Costa, se concluye que los acuíferos en general son del tipo libre, y en la parte

baja de la cuenca tienen espesores que no superan los 100 m.

Por otra parte de acuerdo con la estratigrafía de los pozos construidos en el

sector del Estero de La Viña, es posible inferir que el espesor del acuífero en

dicha zona es del orden de los 50 m.

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Además, en el reporte Técnico DGA/DARH-2002, se establece que: “En el

Estero Cartagena los acuíferos se ubican relativamente superficiales hasta unos

25 metros bajo la superficie. Cerca de la desembocadura las transmisibilidades

no superan los 450 m²/día, hacia el interior del valle presentan valores en torno a

56 m²/día”. La productividad de los pozos es variable, pero en general, no supera

los 2,8 l/s/m.

La principal fuente renovable de recarga del sector hidrogeológico de

aprovechamiento común del Estero Cartagena la constituye la lluvia local. De

acuerdo al Balance Hídrico de Chile la precipitación cercana a este sector varía

entre 300 y 500 mm al año. La superficie de la cuenca del Estero Cartagena es

de alrededor de 236,5 km² y si consideramos un coeficiente de infiltración

equivalente al 5% de la lluvia, se tiene que la recarga renovable esta entre 113 y

188 l/s equivalente a 3.547.721 m³ y 5.912.868 m³ anuales respectivamente..

La demanda comprometida en esta cuenca alcanza un valor de 18.129.869

m³/año y la pendiente del orden de 8.514.720 m³/, en consecuencia, de acuerdo

a los datos aquí presentados, el sector hidrogeológico de aprovechamiento

común del Estero Cartagena está sobre otorgado de manera importante. Cabe

notar, tal como se mostró anteriormente, que la demanda espacial es asimétrica,

ubicándose en tres zonas bien definidas. Se explorará ahora la opción de

subdividir el sector hidrogeológico de aprovechamiento común con la finalidad de

administrar el recurso por sectores.

3.1 GEOLOGÍA LOCAL

El área de estudio se inserta en la unidad geológica llamada cordillera de la

costa. Aquí las estructuras son heredadas por la presencia de una notoria

imposición tectónica. Debido a la importancia de la tectónica en el lugar es que

se originó una región compuesta de fallamientos en bloque, estas estructuras

son de orientación NW, las cuales han determinado la alineación del drenaje

debido a que se encuentran condicionadas por la red de fallas del tipo inferidas a

partir de las líneas de fuerza identificadas cercanas a la falla Melipilla y diaclasas

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que cortan las rocas fundamentales, desplazándose en forma paralela al estero

Lo Zarate, facilitando la erosión a lo largo de ellas. (Gana/Sernageomin-1996).

Las rocas que predominan en esta unidad son plutones graníticos que son

denominados en general como el batolito costero y que son rocas intrusivas que

van desde el Paleozoico hasta el Cretácico (Gana/Sernageomin-1996). Además

se incluyen sectores con fuerte presencia de rocas metamórficas del paleozoico

compuestos por afloramientos de rocas asignadas a la Formación navidad y a la

formación Quintay, formación sedimentaria que se presenta como una angosta

franja costera en las llamadas planicies litorales.

Las formaciones geológicas identificadas, se detallan a continuación y se

muestran en la Figura 3-2 (JMR-2011):

3.1.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS

Q1: Depósitos aluviales, coluviales y de remoción en masa: en menor

proporción fluvioglaciales, deltaicos, litorales o indiferenciados.

PPI1m: Secuencias sedimentarias marinas litorales o fluviales

estuarinas: coquinas, conglomerados coquinaceos, areniscas y

conglomerados dispuestos en niveles aterrazados emergidos.

3.1.2 SECUENCIAS VOLCÁNICAS

M3i: Complejos volcánicos parcialmente erosionados y secuencias

volcánicas: lavas, brechas, domos y rocas piroclásticas andesítico-

basálticas a dacíticas.

3.1.3 ROCAS INTRUSIVAS

Jsg: Monzodioritas cuarcíferas, dioritas y granodioritas de biotita,

piroxeno y hombienda.

CPg: Granitos, granodioritas, tonalitas y dioritas, de hombienda y

localmente de moscovita.

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Figura 3-2 Geología sector hidrogeológico de aprovechamiento común Estero Cartagena

Podemos notar que la parte alta de la cuenca del Estero Cartagena, formada por

las cuencas de los Esteros: de La Viña y Las Palmas conforman acuíferos

independientes. Además, desde la confluencia de los Esteros de La Viña y Las

Palmas hasta la salida al mar, el acuífero de la cuenca del Estero Cartagena es

de menor desarrollo. El sector donde se ubica la cuenca hidrográfica del Estero

Zárate no presenta secuencias sedimentarias que puedan conformar acuíferos

de interés de manera que los rendimientos de los pozos existentes son muy

bajos. En este tramo la infiltración de la escorrentía superficial es muy pequeña.

Hacia aguas abajo de la confluencia del Estero Zárate y la Parte Alta del Estero

Cartagena se aprecian secuencias sedimentarias formadas principalmente por

depósitos eólicos (Qe). En este sector es donde se ubica gran parte de las

captaciones del Estero Cartagena.

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4 SUBDIVISIÓN DE SECTOR HIDROGEOLÓGICO DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO

CARTAGENA

La subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero

Cartagena fue hecha considerando principalmente la geología, el origen de la

recarga y la demanda. Se definieron 4 sectores hidrogeológicos de

aprovechamiento común mostrados en la Figura 4-1 y denominados:

1. Estero La Viña.

2. Estero Las Palmas.

3. Estero Cartagena-Zárate.

4. Las Cruces.

Figura 4-1 Subdivisión acuífera del Estero Cartagena

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Para definir los sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común Esteros La

Viña y Las Palmas se consideró la independencia geológica mostrada por el

mapa geológico de Chile. El límite aguas abajo lo constituye la intersección de

los rellenos sedimentarios, el que coincide con la confluencia de sus respectivos

cauces. La superficie de cada sector hidrogeológico de aprovechamiento común

fue limitada por su respectiva cuenca hidrográfica, así cada recarga a los

sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común depende del agua que se

pueda generar debido a la precipitación en sus propias cuencas.

La cuenca hidrográfica del Estero Cartagena y la cuenca de la Quebrada de Lo

Abarca, en sus partes bajas incluye la secuencia sedimentaria (Qe) la que

coincide, en esta parte, con la superficie ocupada por sus cauces respectivos.

Por lo tanto, esta parte del sector acuífero es alimentada por el agua generada

en cada una de sus cuencas. Por otra parte, la cuenca hidrográfica del Estero

Zárate también incluye en el sector de su confluencia con el Estero Cartagena

una parte de la secuencia sedimentaria (Qe), sin embargo, tanto para la parte

alta del estero Cartagena como también para los Esteros Lo Abarca y Zárate

gran parte de su superficie corresponde a la secuencia MP1m de muy limitadas

capacidades acuíferas, hecho que se comprueba por la casi inexistente

demanda (pocos pozos de muy pequeño caudal). Por tanto, se ha preferido

generar una sub-división acuífera considerando la unión de la hoya hidrográfica

del Estero Zárate, Lo Abarca y el Estero Cartagena en toda su extensión,

incluyendo con esto los depósitos eólicos conformados por la secuencia

sedimentaria (Qe).

Por otra parte, se ha considerado adecuado establecer como sector

hidrogeológico de aprovechamiento común la cuenca hidrográfica del Estero La

Cigüeña, al que se le ha denominado Las Cruces

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5 RECARGA

Considerando la información disponible, la recarga a cada sector hidrogeológico

de aprovechamiento común fue calculada como un 5% de la precipitación media

anual, y una precipitación promedio sobre el área de estudio de 450 mm. El

Cuadro 5-1 muestra los sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común

con sus respectivas recargas.

Cuadro 5-1 Sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común del Estero Cartagena y sus respectivas recargas

Gráfico 5-1 Sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común del Estero Cartagena y recarga

N°

SECTORSECTORES

Área

[Km²]

Pp media

anual

[mm]

Coeficiente

de

infiltración

Recarga

media

anual

[l/s]

Recarga media

anual

[m³]

1 Estero La Viña 69,9 450 0,05 49,9 1.573.851

2 Estero Las Palmas 27,4 450 0,05 19,5 616.237

3 Esteros Cartagena-Zárate 106,1 450 0,05 75,7 2.386.716

4 Las Cruces 33,1 450 0,05 23,6 744.776

Total general 236,5 168,7 5.321.581

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Estero La Viña Estero LasPalmas

EsterosCartagena-Zárate

Las Cruces

Cau

dal

l/s

Recarga

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De acuerdo al Gráfico 5-1 se puede notar que los sectores 1 y 3 presentan la

mayor recarga que coincide con los sectores de mayor demanda.

6 RECOMENDACIONES

Con la finalidad de conocer mejor las direcciones de flujos de los sectores

hidrogeológicos aquí definidos, podrían ser consideradas hacia el futuro las

siguientes actividades:

a. Campaña de niveles.

b. Recabar información de perfiles estratigráficos de pozos del sector.

c. Realización de campaña prospección geofísica

d. Generación de un mapa de líneas equipotenciales a partir de datos de

niveles y determinación de flujos preferentes

7 BIBLIOGRAFÍA

1. Carta Geológica de Chile s escala 1:1.000.000.

2. DGA/DARH-2002 “Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos de

las Cuencas Costeras de La V Región. S.D.T.N° 130 Abril de 2002.

3. JMR-2011 “Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos del Estero

De La Viña. Sector Acuífero del Estero Cartagena. JMR Asesorías Ltda.

Diciembre de 2011.

4. Gana/Sernageomin-1996, Gana P, Wall R, Gutiérrez A. Mapa Geológico

del área Valparaíso - Curacaví. Perteneciente a la Subdirección de

Geología. Art Nº 1. SERNAGEOMIN. 1996