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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y DINÁMICA DE LOS
ACUÍFEROS DE QUITO EN LAS ESTACIONES Y EL VIADUCTO EN LA
PRIMERA LÍNEA DEL METRO
Trabajo de titulación modalidad proyecto de investigación para la obtención del título
de Ingeniero en Geología
Gallardo Guamán Pablo Emerson
TUTOR: M.Sc. Rafael Alberto Alulema Del Salto
Quito, junio 2017
ii
DEDICATORIA
A mis padres por todo el esfuerzo y apoyo para culminar con éxito este proyecto, al Ing.
Rafael Alulema por su colaboración y consejos durante la elaboración de este proyecto
y a los docentes que formaron parte de mi formación durante toda mi vida estudiantil.
iii
AGRADECIMIENTOS
Para mí es un verdadero placer hacer uso de este espacio para ser justo y consecuente
con aquellas personas que estuvieron impulsándome para culminar con éxito este
trabajo.
Debo agradecer de manera especial a los docentes de mi querida facultad por su
paciencia, dedicación y motivación durante mi vida estudiantil.
Gracias a las personas que de una manera u otra, han ayudado para que este trabajo se
lleve a cabo y por encima de todo y con mucho cariño, gracias a los míos por estar
apoyándome incondicionalmente.
Siempre gracias a mis padres Carmela Guamán y Pablo Gallardo porque han sido un
pilar fundamental en mi desarrollo como persona y han sabido encaminarme por un
buen sendero, a mi hermana Karina Gallardo y sobrina Allison Almeida por todo su
amor.
iv
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, Pablo Emerson Gallardo Guamán, en calidad de autor del trabajo de investigación
Caracterización Hidrogeológica y Dinámica de los Acuíferos de Quito en las Estaciones
y el Viaducto en la Primera Línea del Metro, autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL
DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los
que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8, 9 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento. Así mismo, autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
para que realice la digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el
repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de
Educación Superior.
En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes de junio del 2017
Pablo Emerson Gallardo Guamán
C.C. 1714500228
Telf.: 0987887733
E-mail: [email protected]
v
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL TUTOR
Yo. Rafael Alulema, en calidad de tutor del trabajo de titulación:
“CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y DINÁMICA DE LOS
ACUÍFEROS DE QUITO EN LAS ESTACIONES Y EL VIADUCTO EN LA
PRIMERA LÍNEA DEL METRO”, elaborado por el señor PABLO EMERSON
GALLARDO GUAMÁN, estudiante de la Carrera de Ingeniería en Geología, Facultad
de Ingeniería en Geología, Minas, Petróleos y Ambiental de la Universidad Central del
Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo
metodológico y epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado
examinador que se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo
investigativo sea habilitado para continuar con el proceso de titulación determinado por
la Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes de junio del 2017
Rafael Alberto Alulema Del Salto
Ingeniero en Geología
C.C.: 0601101736
TUTOR
vi
UNIVERSIDAD CENTRAL DEN ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL
TRIBUNAL
El Delegado del Decano y los Miembros del proyecto de investigación denominado:
“CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y DINÁMICA DE LOS ACUÍFEROS
DE QUITO EN LAS ESTACIONES Y EL VIADUCTO EN LA PRIMERA LÍNEA
DEL METRO”, preparado por el señor PABLO EMERSON GALLARDO GUAMÁN,
egresado de la Carrera de Ingeniería en Geología, declaran que el presente proyecto ha
sido revisado, verificado y evaluado detenida y legalmente, por lo que lo califican coo
original y auténtico del autor.
En la ciudad de Quito, a los 5 días del mes de junio del 2017
Ing. Elías Ibadango
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Ing. Nelson Arias Ing. Salomón Jaya
MIEMBRO MIEMBRO
vii
CONTENIDO
CONTENIDO ................................................................................................................ VII
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... XII
LISTA DE TABLAS ................................................................................................... XIV
LISTA DE MAPAS .................................................................................................... XVII
RESUMEN ................................................................................................................ XVIII
ABSTRAC ................................................................................................................... XIX
CAPÍTULO I .................................................................................................................... 1
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
1.1 ESTUDIOS PREVIOS ............................................................................................. 1
1.2 JUSTIFICACIÓN. .................................................................................................... 2
1.3 OBJETIVOS ............................................................................................................. 3
1.3.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 3
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................... 3
1.4 ALCANCE ............................................................................................................... 3
1.5 ZONA DE ESTUDIO ............................................................................................... 4
CAPÍTULO II ................................................................................................................... 8
2. CONTEXTO GEOLÓGICO .................................................................................... 8
2.1 MARCO GEOLÓGICO REGIONAL ...................................................................... 8
2.2 MARCO GEOLÓGICO LOCAL ........................................................................... 12
2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL .......................................................................... 15
viii
2.4 ANÁLISIS DE AMENAZAS ................................................................................ 18
2.4.1 AMENAZA VOLCÁNICA ............................................................................ 18
2.4.2 AMENAZA SISMICA ................................................................................... 19
2.4.3 AMENAZAS MORFOCLIMÁTICAS DE QUITO ...................................... 20
2.4.4 AMENAZAS ANTRÓPICAS. ....................................................................... 21
CAPÍTULO III ............................................................................................................... 22
3. MARCO METODOLÓGICO ................................................................................ 22
3.1 HIDROMETEOROLOGÍA .................................................................................... 22
3.1.1 PRECIPITACIÓN. ......................................................................................... 22
3.1.2 TEMPERATURA ........................................................................................... 23
3.1.3 CÁLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN .......................................... 23
3.2 BALANCE HÍDRICO. ........................................................................................... 28
3.3 BALANCE HÍDRICO (MÉTODO DE SOFTWARE) .......................................... 31
3.4 HIDROGEOQUÍMICA .......................................................................................... 33
3.5 HIDROLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO MACHÁNGARA .......................... 34
3.5.1 MODELACIÓN HIDROLÓGICA. ............................................................... 34
3.5.2 CURVAS INTENSIDAD-DURACIÓN-PERIODO DE RETORNO (i-d-T).36
3.5.1 PRECIPITACIÓN EFECTIVA ...................................................................... 37
3.5.2 NÚMERO DE CURVA CN – SCS ................................................................ 39
3.5.3 MODELAMIENTO EN HEC-HMS .............................................................. 39
3.5.4 APLICACIÓN DEL METODO RACIONAL EN LAS SUBCUENCAS DEL
RÍO MACHÁNGARA ............................................................................................... 40
3.5.5 DETERMICACIÓN DE LOS CAUDALES DE ESCORRENTÍA EN LAS
ESTACIONES DEL METRO DE QUITO. ............................................................... 41
3.5.6 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL CÁLCULO DE
CAUDALES EN EXCESO EN LAS ENTRADAS DE LAS BOCAS DEL METRO
DE QUITO. ................................................................................................................ 42
3.6 HIDROGEOLOGÍA ............................................................................................... 43
ix
3.6.1 PURGA DE LOS PIEZÓMETROS ............................................................... 43
3.6.2 PIEZOMETRÍA ............................................................................................. 43
3.6.3 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS. ..................................................... 44
3.7 VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO ............................................................... 44
CAPITULO IV ............................................................................................................... 46
4. MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 46
4.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 46
4.2 ACUIFEROS DE QUITO ...................................................................................... 46
4.3 BALANCE HÍDRICO ............................................................................................ 47
4.3.1 FRACCIÓN DE LLUVIA INTERCEPTADA POR EL FOLLAJE .............. 47
4.3.2 INFILTRACIÓN ............................................................................................ 48
4.3.3 CÁLCULO DE INFILTRACIÓN PLUVIAL MENSUAL (Pi)..................... 50
4.3.4 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL .................................................................. 50
4.3.5 BALANCE DE SUELO ................................................................................. 51
4.3.6 EVAPOTRANSPIRACIÓN ........................................................................... 51
4.3.7 RECARGA AL ACUÍFERO .......................................................................... 52
4.4 HIDROGEOQUÍMICA .......................................................................................... 54
4.4.1 APORTE Y ORIGEN DE LOS COMPONENTES DEL AGUA
SUBTERRÁNEA ....................................................................................................... 55
4.4.2 APORTE DE SALES DURANTE EL PROCESO DE INFILTRACIÓN. .... 56
4.4.3 MOVILIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA
……………………………………………………………………………….57
4.4.4 DIAGRAMAS HIDROQUÍMICOS. ............................................................. 58
4.5 HIDROLOGÍA ....................................................................................................... 59
4.5.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS SUBCUENCAS. ........................ 60
4.5.2 PRECIPITACIÓN .......................................................................................... 61
4.5.3 MÉTODO DE LA RELACIÓN PRECIPITACIÓN-ESCORRENTIA ......... 61
4.5.4 HIETOGRAMA DE INTENSIDADES ......................................................... 61
x
4.5.5 CURVAS INTENSIDAD-DURACIÓN-PERIODO DE RETORNO (i-d-T).62
4.5.6 PRECIPITACIÓN EFECTIVA ...................................................................... 63
4.5.7 NÚMERO DE CURVA CN – SCS ................................................................ 63
4.5.8 SOFTWARE HEC-HMS 4.0 .......................................................................... 65
4.5.9 MÉTODO RACIONAL ................................................................................. 66
4.5 HIDROGEOLOGÍA ............................................................................................... 69
4.5.1 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS. ..................................................... 69
CAPITULO V ................................................................................................................ 76
5. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS ............................................... 76
5.1 BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DE QUITO .......................................... 76
5.2 ANÁLISIS HIDROGEOQUÍMICO ...................................................................... 83
5.2.1 CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA ........................................... 87
5.2.2 CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA DE LAS CAMPAÑAS DE
MONITOREO DE AGOSTO 2006 Y OCTUBRE 2007. .......................................... 92
5.3 ANÁLISIS HIDROLÓGICO DE LA ZONA DE ESTUDIO ................................ 95
5.3.1 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL ANÁLISIS
HIDROLÓGICO DE LA ZONA DE ESTUDIO ..................................................... 102
5.3.2 ANÁLISIS HIDROLÓGICO PARA LA ESTACIONES DEL METRO .... 103
5.3.3 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL ANÁLISIS
HIDROLÓGICO DE LAS ESTACIONES DEL METRO ...................................... 107
5.4 ANÁLISIS HIDROGEOLÓGICO ....................................................................... 110
5.4.1 NIVEL PIEZOMÉTRICO ............................................................................ 114
5.4.2 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS .................................................... 120
5.6 VULNERABILIDAD DE CONTAMINACIÓN MÉTODO DRASTIC ............. 126
5.6.1 PROFUNDIDAD DEL NIVEL PIEZOMÉTRICO (Dr).............................. 126
5.6.2 RECARGA NETA (Rr). ............................................................................... 126
5.6.3 NATURALEZA DEL ACUÍFERO (Ar) ...................................................... 126
5.6.4 NATURALEZA DEL SUELO (Sr) ............................................................. 127
xi
5.6.5 TOPOGRAFÍA (Tr) ..................................................................................... 127
5.6.6 IMPACTO DE LA ZONA VADOSA (Ir) ................................................... 127
5.6.7 CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA (Cr). .................................................. 127
CAPITULO VI ............................................................................................................. 131
6. DISCUSIÓN ......................................................................................................... 131
CAPITULO VII ............................................................................................................ 135
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................... 135
7.1 CONCLUSIONES ................................................................................................ 135
7.2 RECOMENDACIONES ...................................................................................... 137
CAPITULO VIII .......................................................................................................... 139
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 139
CAPITULO IX ............................................................................................................. 141
ANEXO A .................................................................................................................... 142
ANEXO B .................................................................................................................... 150
ANEXO C .................................................................................................................... 156
ANEXO D .................................................................................................................... 175
ANEXO E ..................................................................................................................... 180
ANEXO F ..................................................................................................................... 189
xii
LISTA DE FIGURAS
Figura 4.1 Representación de los componentes de una sustancia en un diagrama
triangular ......................................................................................................................... 58
Figura 4.2 Diagrama de Piper. ...................................................................................... 58
Figura 4.3 Diagrama de Stiff. ....................................................................................... 59
Figura 4.4 Hietograma de Precipitación. ...................................................................... 62
Figura 4.5 Sistemas de Flujo Local y Regional. ........................................................... 75
Figura 5.1 Balance Hídrico de la Zona de Estudio. a) Flanco Occidental del Complejo
Volcánico Pichincha. b) Valle Central de Quito y c) Flanco Occidental de la Falla de
Quito ............................................................................................................................... 79
Figura 5.2 Recarga Potencial de la Zona de Estudio. a) Flanco Oriental Complejo
Volcánico Pichincha. b) Valle Central de Quito. c) Flanco Occidental de la Falla de
Quito ............................................................................................................................... 80
Figura 5.3 Diagrama de Piper de la Estación Moran Valverde ..................................... 88
Figura 5.4 Diagrama de Piper General de la Cuenca de Quito a lo largo del Trazado de
la Primera Línea del Metro ............................................................................................. 88
Figura 5.5 Diagrama de Piper de Muestras Tomadas en la Campaña de Monitoreo de
Agosto 2006. Acuífero Superior. .................................................................................... 92
Figura 5.6 Diagrama de Piper en Muestra Tomadas en la Campaña de Monitoreo de
Octubre 2007. Acuífero Superior. .................................................................................. 93
Figura 5.7 Diagrama de Piper de los Pozos 9 y Plywood. ........................................... 94
Figura 5.8 Diagramas de Stiff de los Pozos 9 y Plywood. ........................................... 94
Figura 5.9 Variaciones de la Intensidad Máxima de la Estación Izobamba ................ 99
Figura 5.10 Variaciones de la Intensidad Máxima de la Estación Quito-Observatorio
........................................................................................................................................ 99
Figura 5.11 Esquema General de la Subcuenca río Grande para la Modelación
Hidrológica ................................................................................................................... 100
Figura 5.12 Relación de los Niveles de Agua Antes y Después de la Purga con
Respecto al Eje del Túnel y la Profundidad de los Pozos. ........................................... 112
Figura 5.13 Tendencia del Nivel Piezométrico con Respecto a la Topografía. .......... 117
Figura 5.14 Tendencia del Gradiente Hidráulico entre Pozos Cercanos ..................... 118
Figura 5.15 Perfil Geológico de la Zona Sur Comprendida entre los Pozos SMQ-65 y
SMQ-24 ........................................................................................................................ 123
xiii
Figura 5.16 Perfil Geológico de la Zona Centro Comprendido entre los Pozos SMQ-24
y SMQ-40 ..................................................................................................................... 124
Figura 5.17 Perfil Geológico de la Zona Norte Comprendido entre los Pozos SMQ-41 a
SMQ-62 ........................................................................................................................ 125
Figura 5.18 Parámetros Utilizados en el Método DRASTIC.. .................................... 129
xiv
LISTA DE TABLAS
Tabla 2.1. Valores del Factor Z en función de la zona sísmica adoptada...................... 20
Tabla 3.1 Estaciones Meteorológicas Ubicadas en el Área de Interés. ......................... 23
Tabla 3.2 Valores de Precipitación y Temperatura Media Mensual ............................. 24
Tabla 3.3 Valores de Precipitación y Temperatura Media Mensual Para Cada Zona. .. 24
Tabla 3.4 Valores de la Evapotranspiración Real por el Método de Cálculo de la
Recarga potencial de Acuíferos Mediante un Balance Hídrico de Suelos ..................... 28
Tabla 3.5 Métodos Utilizados por el Modelo para la Determinación de Caudales de
Crecida. ........................................................................................................................... 36
Tabla 3.6 Zonas de Influencia de Cada Estación (Izobamba y Quito-Observatorio) y
Subcuencas Intervenidas................................................................................................. 38
Tabla 3.7 Valores del Coeficiente de Escorrentía para la Cuenca de Quito. ................ 40
Tabla 3.8 Ubicación de las Entradas de las Bocas de las Estaciones del Metro de
Quito. ........................................................................................................................... 41
Tabla 3.9 Pesos Asignados para los Parámetros Hidrogeológicos. .............................. 45
Tabla 4.1 Obtención de la Intensidad de Lluvia. .......................................................... 62
Tabla 4.2 Valores de Coeficiente de Escorrentía. ..................................................... 68
Tabla 4.3 Porosidad Efectiva para la Cangahua. .......................................................... 70
Tabla 4.4 Valores de Permeabilidad Según Varios Autores ........................................ 71
Tabla 4.5 Valores de Transmisividad Según Varios Autores ....................................... 72
Tabla 4.6 Valores de Coeficiente de Almacenamiento según varios autores ............... 73
Tabla 5.1 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha................ 77
Tabla 5.2 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Valle Central de Quito ............................................................. 77
Tabla 5.3 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Flanco Occidental de la Falla de Quito .................................... 77
Tabla 5.4 Valores de la Evapotranspiración Real Obtenidos en el Balance Hídrico por
el Método de Balance de Suelos ..................................................................................... 78
Tabla 5.5 Clasificación del agua por su pH .................................................................. 83
Tabla 5.6 Clasificación del agua según su dureza expresada en mg/L de CaCO3 ........ 84
Tabla 5.7 Códigos y ubicación de los pozos dentro de la cuenca de Quito, donde se
realizó los análisis de agua ............................................................................................. 84
xv
Tabla 5.8 Valores de los parámetros obtenidos en los análisis de las muestras tomadas
a lo largo del trazado de la primera línea del Metro. ...................................................... 85
Tabla 5.9 Parámetros que incumplen los valores de la norma INEN 1108. ................. 87
Tabla 5.10 Subcuencas del río Machángara ................................................................ 95
Tabla 5.11 Intensidades de Lluvia para la Estación Izobamba ...................................... 97
Tabla 5.12 Intensidades de Lluvia para la Estación Quito-Observatorio .................... 97
Tabla 5.13 Características Físicas de las Subcuencas del río Machángara en el Trazado
de la Primera Línea del Metro ........................................................................................ 98
Tabla 5.14 Caudales Máximos en m3/s Obtenidos en el Modelamiento con el Software
HEC-HMS en las Diferentes Subcuencas del río Machángara .................................... 101
Tabla 5.15 Valores de Área de las Subcuencas del río Machángara, Intensidad de
Lluvia y Coeficiente de Escorrentía para la Aplicación del Método Racional ............ 102
Tabla 5.16 Caudales Máximos Obtenidos Aplicando el Método Racional en las
Subcuencas del río Machángara a lo Largo del Trazado del Metro ............................. 103
Tabla 5.17 Parámetros Hidrológicos Requeridos por el Modelo Hidrológico HEC-
HMS 4.0. ...................................................................................................................... 104
Tabla 5.18 Caudales de Crecida Aplicando el Modelo Hidrológico HEC-HMS 4.0 en
las Entradas de las Bocas del Metro para Tiempos de Retorno Definidos. .................. 105
Tabla 5.19 Referencia Rápida para Sumideros de Reja Normalizada. ....................... 105
Tabla 5.20 Caudales Aproximados Captados por los Sumideros Dentro del Área de
Aportación de Cada Estación del Metro ....................................................................... 106
Tabla 5.21 Caudales (m3/s) que Ingresarían a las Entradas de las Bocas del Metro de
Quito. ............................................................................................................................ 107
Tabla 5.22 Valores de Áreas, Coeficiente de Escorrentía e Intensidades de las
Estaciones del Metro de Quito Aplicadas en el Método Racional para el Cálculo de los
Caudales de Exceso. ..................................................................................................... 108
Tabla 5.23 Caudales Máximos Obtenidos Aplicando el Método Racional en las
Entradas de las Bocas del Metro de Quito. ................................................................... 109
Tabla 5.24 Caudales (m3/s) que ingresarían a las Estaciones del Metro Aplicando el
Método Racional. ......................................................................................................... 109
Tabla 5.25 Característica de los Piezómetros Durante la Purga. ................................ 111
Tabla 5.26 Valores de los Niveles Piezométricos de los Pozos Ubicados a lo Largo del
Trazado del Metro de Quito. ........................................................................................ 115
Tabla 5.27 Valores de Gradiente Hidráulico entre Pozos Continuos. ........................ 116
xvi
Tabla 5.28 Valores de Porosidad Efectiva Reportados por la EPMAPS, 2004 .......... 120
Tabla 5.29 Parámetros Hidrogeológicos Calculados a lo Largo del Trazado de la
Primera Línea del Metro ............................................................................................... 122
xvii
LISTA DE MAPAS
Mapa 1.1 Mapa de Ubicación de la Zona de Estudio (Trazado del Metro de Quito). ..... 7
Mapa 3.1 Mapa de Isoyetas del Trazado del Metro de Quito ........................................ 25
Mapa 3.2 Mapa de Isotermas del Trazado del Metro de Quito ..................................... 26
Mapa 3.3 Mapa de las Zonas de Estudio de la Cuenca de Quito................................... 27
Mapa 3.4 Mapa de Balance Hídrico. Modelo de Holdridge .......................................... 32
Mapa 5.1 Mapa de Ubicación de las Muestras para Análisis Químico. ........................ 86
Mapa 5.2 Mapa de Distribución y Variación Iónica de la Cuenca de Quito ................. 90
Mapa 5.3 Mapa de las Subcuencas del Río Machángara. ............................................ 96
Mapa 5.4 Mapa de Isopiezas de los Acuíferos Sur y Centro-Norte de Quito ............. 121
Mapa 5.5 Mapa de Vulnerabilidad de Contaminación de los Acuíferos de Quito ...... 130
xviii
TEMA: “Caracterización hidrogeológica y dinámica de los acuíferos de Quito en la
estaciones y el viaducto en la primera línea del Metro”
Autor: Pablo Emerson Gallardo Guamán
Tutor: Rafael Alberto Alulema Del Salto
RESUMEN
El análisis del recurso hídrico en el área de influencia del trazado del Metro es muy
importante para garantizar la durabilidad de la obra y su normal funcionamiento.
El balance hídrico del sector demuestra que la zona de recarga potencial de la cuenca es
al lado occidental de la misma, mientras que la parte central corresponde a la zona de
tránsito del sistema. El área de influencia del trazado del Metro se encuentra en las
zonas 11 y 12 de la zonificación de intensidades de precipitación para las estaciones
meteorológicas, el análisis hidrológico demostró que tres estaciones (Estación La
Alameda, El Ejido y La Pradera) podrían presentar problemas con caudales de exceso
producto de las precipitaciones, y son estas estaciones en las que se debería construir
obras de protección. El tipo de agua de los acuíferos de Quito, de acuerdo al análisis
hidrogeoquímico es bicarbonatada cálcica – magnésica; la superficie piezométrica
indica que el acuífero sur tiene una dinámica en sentido SW – NE y que su dirección
cambia en las estribaciones del domo del Panecillo hasta dirigirse al Valle de los
Chillos, la zona de descarga de este acuífero es el río Machángara. En cambio el
acuífero centro-norte tiene una dinámica S-N; siendo su límite norte a la altura del
antiguo aeropuerto Mariscal Sucre determinado por rasgos morfológicos de superficie.
La vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos de la cuenca de Quito (cuenca del
río Machángara), fue determinada mediante el método DRASTIC; cuyos resultados
indican que el acuífero sur soportaría en menor proporción la dispersión de un
contaminante; mientras que el acuífero centro-norte presenta un índice de vulnerabilidad
a la contaminación menor con respecto al acuífero sur. Este método no es
determinístico, por lo que los resultados obtenidos pretenden realizar un análisis general
de las condiciones de los acuíferos, sin embargo debido a que el nivel piezométrico del
acuífero se encuentra muy superficial el riesgo de contaminación es muy alto teniendo
ya registros de contaminación en los dos acuíferos los mismos que se encuentran en
etapa de remediación.
PALABRAS CLAVE: /ACUIFERO/ BALANCE HÍDRICO/ ANÁLISIS
HIDROLÓGICO/ ANÁLISIS HIDROGEOQUÍMICO/ VULNERABILIDAD DE
CONTAMINACIÓN/
xix
TITLE: “Hydrogeological characterization and dynamic of the aquifers of Quito in the
stations and the viaduct in the first line of the Metro”
Author: Pablo Emerson Gallardo Guamán
Tutor: Rafael Alberto Alulema Del Salto
ABSTRAC
The analysis of the hydric resource in the area of influence of the layout of the Metro is
very important to guarantee the durability of the work and its normal operation. The
hydric balance shows that the area of the potential recharge is on the western side of the
basin, while the central part corresponds to the zone of transit of the system. The area of
influence of the Metro line is located in zones 11 and 12 of the zoning of precipitation
intensities for the meteorological stations, the hydrological analysis showed that three
stations (La Alameda, El Ejido and La Pradera) could present problems with excess
flows from rainfall, and these are stations in which protection works should be built.
The type of water of the aquifers of Quito according to the hydrogeochemical analysis is
bicarbonated calcium - magnesium; the piezometric surface indicates that the south
aquifer has a SW - NE direction and that its direction changes in the Panecillo dome
foothills until it goes to the Chillos Valley, the discharge zone of this aquifer is the
Machángara River. In contrast the center-north aquifer has an N-S dynamic; being its
northern limit in the old airport Mariscal Sucre determined by surface morphological
features.
The pollution vulnerability of the Quito basin aquifers (Machángara river basin) was
determined using the DRASTIC method; whose results indicate that the southern
aquifer would withstand the dispersion of a contaminant to a lesser extent; while the
center-north aquifer has lower pollution vulnerability. This method is not deterministic,
so the results obtained are intended to perform a general analysis of aquifer conditions,
however because the piezometric level of the aquifer is very superficial the risk of
contamination is very high already having records of contamination in the two aquifers
that are in the remediation stage.
KEYWORDS: /AQUIFER/ HYDRIC BALANCE/ HYDROLOGICAL ANALYSIS/
HYDROGEOCHEMICAL ANALYSIS/ POLLUTION VULNERABILITY/
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the origin
document in Spanish
Rafael Alberto Alulema Del Salto
Certified Translator
ID: 0601101736
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
1.1 ESTUDIOS PREVIOS
El crecimiento demográfico de la ciudad de Quito ha obligado a buscar alternativas para
resolver la constante demanda de transporte público dentro de la ciudad. El proyecto
Metro de Quito (MDQ) parece ser la respuesta que solucionará el problema vial,
integrando a los sectores comprendidos entre El Labrador al norte y Quitumbe al sur,
razón por la cual es necesario estudios técnicos que garanticen un desarrollo y
durabilidad de dicha obra.
Es así que varias empresas han sido designadas responsables de realizar los estudios
necesarios, entre los que se tiene: una caracterización geológica-geotécnica del trazado
del Metro de Quito, caracterización de suelos y estudios hidrológicos e hidrogeológicos.
La ciudad de Quito forma parte del Valle Intramontañoso entre las cordilleras Oriental y
Occidental que atraviesa el territorio ecuatoriano casi en su totalidad, los sedimentos
depositados en esta depresión son netamente volcánicos, los mismos que presenta
características hidrogeológicas que ayudaron a la formación de acuíferos distribuidos a
lo largo de la ciudad que influirán directa o indirectamente en esta obra civil.
Para este trabajo se tomó como referencia varios estudios geológicos e hidrogeológicos
realizados dentro y fuera de la ciudad. Los más importantes se citan a continuación:
HIDROGEOCOL ECUADOR CIA. LTDA. (2013). Investigaciones Hidrogeológicas
para la Primera Línea del Metro de Quito y sus Influencias en las Estructuras a
Construir. Quito.
HIGGECO. (2012). Estudio de Evaluación de Detalle Mediante Sondeos a Rotación y
Ensayos de Laboratorio. Quito.
Quito, E. P. (2012). Estudio de Impacto Ambiental de la Primera Línea del Metro de
Quito, Línea Base Capítulo 6. Quito.
Peñafiel Aguiar, L. A. (2009). Geología y Análisis del Recurso Hídrico Subterráneo de
la Subcuenca del Sur de Quito. Quito.
2
1.2 JUSTIFICACIÓN.
La ciudad de Quito se encuentra en la parte central (Quito – Guayllabamba) del Valle
Interandino denominado “Valle Interandino Central” (Villagómez, 2003), por lo que
presenta una complejidad geológica unica que ha sido influenciada directamente por la
actividad volcánica intensa en especial de los volcanes Pichincha, Atacazo, asi como
tambien del Pululahua y Casitahua. Las diferentes erupciones volcánicas y las acciones
estructurales como la falla de Ilumbisi han modelado la cubeta de Quito, drenada por el
río Machángara en la parte centro sur y por el río Monjas al norte, creando un entorno
geomorfológico muy particular, en cuyo subsuelo se han depositado materiales
heterogéneos en los que predomina la permeabilidad primaria y secundaria, esto ha
posibilitado el almacenamiento del agua subterránea y ha formado acuíferos cuya
presencia debe ser estudiada en los ámbitos geológicos, geotécnicos e hidrogeológicos
para establecer diseños de obras civiles que garanticen su estabilidad y presencia en el
tiempo.
En el presente proyecto de investigación se realizará un estudio hidrogeológico
siguiendo el trazado del Metro, el mismo que atraviesa el acuifero de Quito que presenta
dos sectores: Acuífero Sur y Acuífero Centro-Norte
Estos acuiferos han sido estudiados por la Empresa Pública Metropolitana de Agua
Potable y Saneamiento (EPMAPS) con perspectivas de aprovechamiento del agua
subterránea, mientras que en este estudio se realizará un enfoque guiado a la influencia
en la construcción del Metro.
La zona de estudio comprenderá el trazado del Metro y una profundidad promedio de 50
metros por donde se construirá el tunel de esta obra y se aplicará metodologías
hidrológicas e hidrogeológicas que despejen incognitas constructivas y permitan valorar
el comportamiento del agua subterránea.
3
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Estudiar la dinámica del agua subterránea en los acuiferos Sur y Centro-Norte de Quito
en el trazado del Metro, para establecer potenciales cambios de la calidad y dinámica
del agua subterránea.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Estudiar y analizar información anterior sobre la dinámica de los acuíferos de
Quito que servirán de línea base y comparación con las obras nuevas del Metro.
- Cuantificar volúmenes de aportación de agua a los acuíferos de Quito por medio
de un balance hídrico
- Generar el modelo conceptual de los acuíferos de Quito a lo largo del trazado de
la primera línea del Metro a partir de los análisis hidrogeológicos e
hidrogeoquímicos de los pozos perforados en el trazado.
- Identificar los parámetros hidrogeológicos de los acuíferos en el trazado del
metro de Quito
- Establecer volúmenes de agua que podrían afectar el normal funcionamiento de
las estaciones del Metro para tiempos de retorno definidos.
- Realizar un análisis de vulnerabilidad delos acuíferos por el método DRASTIC
mediante la elaboración de un mapa.
1.4 ALCANCE
Este trabajo se lo realizó a lo largo del trazado de la primera línea del Metro de Quito,
utilizando los datos obtenidos en diferentes pozos perforados a través de los 22 km del
trazado, a una profundidad promedio de 50 metros, esta es la profundidad donde se
construirá el túnel de esta obra civil y está influenciada por los acuíferos superiores
centro-norte y sur.
Fueron proporcionados datos meteorológicos por el Instituto Nacional de Meteorología
e Hidrología (INAMHI), con los que se realizó un análisis hidrometeorológico, además
la calidad de agua fue interpretada utilizando datos de análisis químicos realizados a lo
4
largo del trazado del Metro, así como también en campañas de monitoreo realizadas por
el Departamento Acuífero de Quito (EMAAP-Q) durante los años 2006 y 2007.
Con los datos obtenidos en las diferentes perforaciones en el trazado del Metro y en
varios pozos de aprovechamiento del agua subterránea, se realizó una interpretación de
la dinámica de los acuíferos.
La determinación de la geometría del acuífero es otro aspecto que se tomará en cuenta
para la culminación de este estudio, así como las características hidrogeológicas y su
evolución piezométrica.
1.5 ZONA DE ESTUDIO
La zona de estudio se encuentra ubicada en la serranía ecuatoriana, manifestada con dos
cadenas montañosas, al oeste la cordillera Occidental y al este la cordillera Real,
separadas entre sí por una depresión morfotectónica (Valle Interandino “VIA”), que a su
vez está dividido en tres segmentos por la presencia de nudos volcánicos que marcan
cambios en la orientación de la depresión.
La parte central del valle interandino (Valle Interandino Central), Quito –
Guayllabamba, tiene como límites naturales al Norte el nudo conformado por los
volcanes Mojanda y Cusín; al Sur el nudo formado por los volcanes Rumiñahui,
Pasochoa, Cotopaxi e Illiniza; hacia el Este tiene como límite la Cordillera Oriental
(Real) con los volcanes Pambanamarca, Puntas y el macizo Cotourco y hacia el Oeste la
Cordillera Occidental con los volcanes Casitagua, Atacazo y el Complejo Volcánico
Pichincha (Villagómez, 2003).
La ciudad de Quito con una altitud de 2.800 msnm, está delimitada por las estribaciones
del complejo volcánico Pichincha y el Atacazo al Occidente, y las colinas Bellavista y
Puengasí, al Oriente. La ciudad tiene una forma alargada con cerca de 40 km de largo y
5 a 6 km de ancho.
“La morfología de Quito, es el reflejo de la dinámica del volcanismo pliocuaternario
desarrollado en los Andes septentrionales del Ecuador. El fenómeno predominante de
las constantes erupciones, flujos piroclásticos, avalanchas de escombros, lahares y
deslizamientos son los principales procesos que han modelado y modificado el paisaje
de toda la zona Andina” (Tomado del Estudio de las condiciones de riesgo por
5
movimiento de masas e inundaciones en barrios del distrito metropolitano de Quito.
Tecnosuelos Cia. Ltda., Junio 2011).
El clima de la ciudad es de tipo ecuatorial de altura, con una temperatura media anual de
13,5 °C. La pluviometría se caracteriza por una diferencia marcada entre el norte y el
sur con 800 mm y 1400 mm respectivamente, debido a que en la parte norte el volcán
Pichincha impide que aires húmedos ingresen del sureste.
La ubicación geográfica de la ciudad favorece a que se presente una variabilidad
climática considerable siendo entre septiembre y mayo los meses con mayores
precipitaciones y los meses entre junio, julio y agosto los meses considerados como
secos, con precipitaciones promedio entre 1273 mm al año en meses lluviosos y 22 mm
al año en meses secos. El mes con menor precipitación corresponde al mes de julio,
mientras que en la época lluviosa el mes de abril es el que presenta un valor más alto.
Los meses con mayor temperatura en la ciudad se encuentra entre junio y septiembre
siendo los meses de julio y agosto los más calurosos. La tendencia del aumento de
temperatura es de sur a norte que se puede apreciar con el desarrollo de las isotermas
(Anexo A.6).
Una serie de quebradas provenientes de las faldas orientales de Bellavista y Puengasí y
las occidentales del Pichincha y el Atacazo, actualmente rellenas, desembocan en el río
Machángara y Monjas que son los principales ríos que conforman el sistema
hidrográfico de la ciudad. El río Machángara fluye de Sur a Norte, que junto con el San
Pedro forman el Guayllabamba mientras que el río Monjas, el cual drena al norte de la
ciudad, nace en la laderas del volcán Pichincha y se extiende hasta su confluencia en el
río Guayllabamba.
En el área de estudio, existen varios yacimientos de agua subterránea denominados
acuífero Centro-Norte y acuífero Sur. De acuerdo a estudios anteriores se describe al
acuífero Centro-Norte como un acuífero multicapa, el cual consta de dos niveles cuya
profundidad del nivel piezométrico varía entre 5 a 17 m entre la zona de los parques El
Ejido y La Carolina y hasta 43 m en el sector del antiguo aeropuerto, mientras que el
acuífero Sur está dentro de la cuenca del río Machángara y consta de dos yacimientos
bien diferenciados; el primero, el yacimiento El Pintado ubicado al noroeste formado
por depósitos fluvio-lacustres en distintos niveles, con un espesor de 60 m y el segundo,
6
el yacimiento Guamaní ubicado al sureste, este yacimiento presenta dos niveles
separados por una capa de 20 m de depósitos fluvio-lacustres y llega a una profundidad
de 165 m (Tomado del atlas ambiental del Distrito Metropolitano de Quito).
El desarrollo urbano de Quito ha permitido que esta ciudad represente el 21 % de la
población urbana nacional, y el 87 % de Pichincha. Esto se debe principalmente a un
crecimiento migratorio que significa cerca del 45 % de la población quiteña, la mayor
parte proveniente de provincias de la Sierra y de ciudades menores a 20.000 habitantes
(Terán Parra, 2010).
El trazado del Metro se desarrolla a lo largo de la ciudad de Quito (Mapa 1.1), uniendo
los sectores de Quitumbe al sur y El Labrador al norte (extremo sur del antiguo
aeropuerto) con un total de 15 estaciones dispuestas en los 22 Km del trazado.
7
Mapa 1.1 Mapa de Ubicación de la Zona de Estudio (Trazado del Metro de Quito). Autor: Pablo Gallardo
8
CAPÍTULO II
2. CONTEXTO GEOLÓGICO
2.1 MARCO GEOLÓGICO REGIONAL
El Ecuador se encuentra atravesado por una cadena montañosa producto de la
subducción de la placa tectónica de Nazca bajo la placa Sudamericana, a este ambiente
de convergencia debemos sumarle también la influencia de la cordillera asísmica de
Carnegie, que se desplaza hacia el continente sobre la placa de Nazca entre las latitudes
0° y 2°S. (Figura. 2.1). Esta cordillera repercute de forma directa en la actividad
sísmica, volcánica y geomorfológica del territorio, existe varias teorías en cuanto a la
edad de colisión pero Londsdale (1978), Pennington (1981) coinciden en que la colisión
se produjo hace 1 Ma.
Este sistema orogénico está formado por dos cadenas montañosas paralelas en dirección
N-S, al este la Cordillera Oriental o Real y al oeste la Cordillera Occidental, separadas
por una depresión denominada Valle Interandino (IAV).
Figura 2.1. Geología Regional Costa Afuera y Costa Adentro del Ecuador (Modificado
de Spikings et al, 2000). Abreviaciones: PIF: Falla Pallatanga, CF: Falla Calacalí,
PEF: Falla Peltetec, CSF: Falla Chingual-La Sofía
9
- CORDILLERA REAL.
Cadena montañosa de rocas metamórficas con una dirección preferencial NNE-SSW
caracterizada por terrenos alóctonos y autóctonos de ambientes continentales y marinos
separados entre sí por fallas regionales.
Los terrenos de Este a Oeste son: Zamora, Salado, Loja, Alao y Guamote y las fallas
regionales son: Cosanga-Méndez, Llanganates, Frente Baños y Peltetec (Litherland,
Aspden , & Jemielita, 1994). (Figura. 2.2.)
Figura 2.2. Terrenos correspondientes a la Cordillera Real y sus límites Tectónicos.
(Litherland, Aspden , & Jemielita, 1994)
Figura 2.3. Modelo de Evolución Geodinámica de la Cordillera Real. (Litherland,
Aspden , & Jemielita, 1994)
10
- CORDILLERA OCCIDENTAL
El basamento ultramáfico de la Cordillera Occidental asociado a rocas de plateau
oceánico caracterizado por la Formación Pallatanga, se encuentra cubierto por depósitos
volcánicos y volcanoclásticos del Oligoceno – Holoceno (Vallejo, 2007).
Según Hughes & Pilatasig, 2002, la afinidad de las rocas perteneciente al terreno
Pallatanga son de plateau oceánico de edad Cretácico Temprano-Tardío mientras que el
terreno Macuchi tiene una composición de arco de islas caracterizado por rocas de
composición andesítica a basáltica.
Figura 2.4. Modelo Digital de Elevación de la Cordillera Occidental, tomado de
Souris, 2001 en (Vallejo, 2007).
11
- VALLE INTERANDINO (IAV)
El Valle Interandino tiene aproximadamente 300 Km de largo por 25 Km de ancho,
limitado al Este por la Cordillera Oriental o Real y al Oeste por la Cordillera Occidental,
es una depresión tectónica de dirección N-S a NNE-SSW.
Existen dos nudos que dividen al IAV en tres segmentos: Segmento Otavalo-Chota,
Segmento Quito-Guayllabamba y Segmento Latacunga-Riobamba; estos nudos marcan
importantes cambios en la orientación de la depresión Figura 2.5. (Villagómez, 2003).
(Figura 2.5.)
Figura 2.5. Hidrografía del IAV y su segmentación. (Solo se indican los más
importantes volcanes cuaternarios: 1. Yanahurco, 2. Cotacachi, 3. Imbabura, 4.
Mojanda, 5. Cayambe, 6. Reventador, 7. Rucu y Guagua Pichincha, 8. Ilaló, 9. Atacazo,
10. Corazón, 11. Illinizas, 12. Antisana, 13. Rumiñahui, 14. Pasochoa, 15. Cotopaxi,
16. Sumaco, 17. Tungurahua, 18. Chimborazo, 19. Altar. Ciudades de Norte a Sur:
T:Tulcán, I:Ibarra, O:Otavalo, Q:Quito, SDC:Santo Domingo de los Colorados,
B:Baños, L:Latacunga, Tn:Tena, A:Ambato, P:Puyo, R:Riobamba. Ríos: RC:Río
Chingual, RG:Río Guayllabamba, RM:Río Monjas, RN:Río Napo, RP:Río Pastaza,
RQ:Río Quijos, RT:Río Toachi). (Villagómez, 2003)
12
Debido a las diferentes acreciones de terrenos oceánicos y continentales producidos
desde el Mesozoico, el IAV está limitado por grandes fallas que a su vez corresponden a
los principales límites estructurales de la Cordillera Occidental y Real, estas fallas son:
Falla Pallatanga, Falla Peltetec y Falla Calacalí (Villagómez, 2003).
2.2 MARCO GEOLÓGICO LOCAL
La ciudad de Quito ubicada en el Valle Interandino Central (Villagómez, 2003), tiene la
influencia directa de los edificios volcánicos tanto de la Cordillera Occidental como de
la Cordillera Real, por esta razón la secuencia estratigráfica de la cuenca de Quito,
definida por Alvarado, 1996 y Villagómez, 2003; está caracterizada de la siguiente
manera en orden geocronológico. (Figura. 2.6)
2.2.1 FORMACIÓN MACHÁNGARA (Pm).
Esta formación, de edad Pliocénica, está caracterizada por avalanchas de escombros
volcánicos, flujos de lava, flujos piroclásticos, etc. Fue descrita por la DGGM
(Dirección General de Geología y Minas) y esta subdividida en dos miembros:
Miembro Volcánicos Basales y Miembro Quito. (Figura. 2.6.)
Se la puede observar en la Quebrada del río Machángara en el sector del Trébol o en la
parte alta de la Quebrada Cuscungo.
a. Miembro Volcánico Basal
Este miembro, en la parte centro norte de la ciudad es producto de procesos eruptivos
del Volcán Rucu Pichincha, incluye depósitos de avalancha, flujos de lodo, flujos
piroclásticos y lahares de textura muy gruesa.
- Unidad de Basamento.
Esta unidad es parte del Miembro Volcánico Basal y comprende de flujos de lava,
brechas volcánicas, flujos de lodo y avalanchas de escombros producto del complejo
Volcánico Atacazo - Ninahuilpa y el Complejo Volcánico Pichincha.
13
b. Miembro Quito
Corresponde al miembro superior de la formación Machángara, compuesto de flujos de
lodo de granos más pequeños a los caracterizados en los volcánicos basales y depósitos
fluviales. Incluye productos provenientes del volcán Atacazo.
- Unidad Volcanosedimentaria Guamaní.
Esta unidad ha sido interpretada e incluida como parte del Miembro Quito, de la
Formación Machángara y corresponde a depósitos de caída como pómez, ceniza y flujos
piroclásticos. Sobreyace en discordancia erosiva a la Unidad de Basamento.
- Unidad Fluvio – Lacustre El Pintado
De acuerdo a correlaciones estratigráficas se ha podido determinar que el contacto entre
estas dos unidades (Volcanosedimentaria Guamaní y Fluvio – Lacustre El Pintado)
corresponde a un cambio transicional.
Según el informe presentado por la empresa HIGGECO CIA LTDA, los depósitos
fluvio lacustres se presentan desde el sector de Chillogallo haciéndose su espesor más
potente hacia el norte, en su base existen capas de brechas volcánicas intercaladas con
estratos de areniscas finas, arenas y arcillas.
Sobre estas capas intercaladas existe una interestratificación de arcilla y arena de color
verde, presenta líticos subredondeados y con una gradación normal debido a su
ambiente de depositación fluvial.
Sobre las capas interestratificadas de arcilla y arena de color verde se encuentra niveles
de turba debido a su ambiente lacustre de depositación, paleosuelos y tobas.
2.2.2 FORMACIÓN CANGAHUA (Cg).
Su disposición es de forma periclinal y se encuentra en la mayor parte del área de
estudio. Se encuentra caracterizada por una toba areno limosa de color marrón semi
compacta, con menor cantidad de arcilla y presencia de pómez de hasta 20 mm (Avilés,
2013).
14
Fueron denominadas así por Walter Sawer y en esta clasificación están incluidas tobas
alteradas de colores amarillentos a marrones que se encuentran intercaladas con capas
de ceniza, pómez, paleosuelos, canales aluviales y flujos de lodo.
Las capas de arena y pómez presentadas en la cangahua tienen un buen sorteo lo que les
da buenas características hidrogeológicas con una permeabilidad media-alta.
Según Peñafiel (2009), mencionado en el informe de HIGGECO CIA LTDA. En la
quebrada Saguanchi se puede observar el contacto entre la Unidad Volcanosedimentaria
Guamaní y la Cangahua, encontrándose la Cangahua sobreyaciendo con discordancia
erosiva a la Unidad Volcanosedimentaria. (Figura 2.6.)
2.2.3 DEPÓSITOS LA CAROLINA
Estos depósitos solo se los encuentran en la parte central, de la Subcuenca Centro-Norte
de Quito, según Alvarado 1996 estos depósitos son de origen Fluvio Lacustre.
Se encuentran caracterizados por paquetes de limos, arcillas, arenas medias a gruesas,
intercalados con cenizas y caídas de pómez. Estos depósitos se encuentran subdivididos
en dos miembros: Aluvial y Lacustre Palustre. (Figura 2.6.)
- Miembro Aluvial.
Según Mothes et al. (2001) este miembro está caracterizado por lahares, cenizas
volcánicas primarias y niveles de suelos presentes en los abanicos que forman los
principales drenajes de la Subcuenca Centro-Norte de Quito.
En el Ejido, La Carolina y La Jipijapa este miembro está relacionado con depósitos
lacustres y palustres, así como también a pequeños canales fluviales.
- Miembro Lacustre Palustre.
Este miembro es considerado como los depósitos La Carolina propiamente dichos y se
encuentra caracterizado por limos y arcillas con intercalaciones de ceniza. De acuerdo al
informe presentado por HIGGECO CIA. LTDA. en los registros de perforaciones de La
Carolina y El Ejido se han identificado paleosuelos.
15
Figura 2.6 Columna Estratigráfica de la Cuenca de Quito (HIGGECO, 2012)
2.3 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL
La zona de estudio se encuentra en un ambiente tectónico activo, lo que ha provocado
que se presenten un sistema de fallas inversas (Sistema de Fallas de Quito), moldeando
el paisaje de una manera muy particular.
En el lado oriental se observan una serie de colinas que separan Quito del valle, debido
al movimiento de carácter inverso, levantando la ciudad unos 400 m con respecto al
valle de los Chillos, existe la presencia de dos estructuras principales: Falla de Quito
(FQ) y la Falla Botadero (FB). Esta segunda estructura corresponde a un cambio de
16
dirección N – S con respecto a la dirección preferencial SW – NE de la primera
(Villagómez, 2003). (Figura. 2.7).
Según Villagómez (2003) el sistema empezó a propagarse desde el Norte en una serie
de pulsos a lo largo de segmentos presentes en la zona y que relativamente son jóvenes
(entre 1 Ma – 0,5 Ma).
En la zona sur de la estructura del sistema de fallas de Quito se identifican fallas
normales en el sector de la quebrada Saguanchi, mientras que al norte de esta estructura
en el sector del río Machángara se identifican fallas transcurrentes.
Las fallas normales están agrupadas de acuerdo a sus datos estructurales, así tenemos:
un primer grupo de fallas con rumbo NNW y un buzamiento de 60° hacia el sur, las que
estarían afectando a la unidad de basamento pero, no corta a la formación Cangahua
mas reciente; un segundo grupo son fallas de rumbo E-W y un buzamiento de 80° al
sur; el tercer grupo de fallas en la quebrada Saguanchi, tiene como rumbo N45° y N55°
con un buzamiento 40° hacia el SE.
LCC: Levantamiento Calderón
Catequilla
LBB: Levantamiento Batán La Bota
LIP: Levantamiento Ilumbisí
Puengasí
FC: Falla Catequilla
FQ: Falla de Quito
SPF: Falla Anticlinal Río San Pedro
ACC: Anticlinal Calderón
Catequilla
FSMC: Falla San Miguel del Común
Figura 2.7 Mapa Tectónico del Valle de Quito, (Villagómez, 2003)
17
Las fallas con una cinemática transcurrente sinestral, están localizadas en el sector de
Guápulo afectando a la formación Machángara con una dirección aproximada E-W y un
buzamiento subvertical.
En la zona Norte y Central, existen tres sistemas de fallas: NNE, NE y NW; siendo las
primeras concordantes con la dirección de las cordilleras.
Dentro de las fallas con dirección NNE están: la falla Pichincha 1, que se extiende desde
las elevaciones de Singaloma al sur y se prolonga hasta el sector de Potrerillos con una
longitud aproximada de 7 km; la falla Pichincha 2, que nace de la parte occidental del
Panecillo y llega hasta el barrio de San Carlos con una longitud aproximada de 10 km;
la falla La Carolina, que se extiende desde Chimbacalle hasta Chaupicruz con una
longitud de 9 km, pero se prolonga al sur en más de 11 km; la falla El Inca, ubicada
desde la Av. Colón hasta el barrio de San Isidro, tiene una longitud aproximada de 6
km; la falla Monjas 1, ubicada en la parte oriental, se extiende desde la cooperativa
Obrero Independiente hasta el sector de Guápulo, donde choca con la falla El Batán,
tiene una longitud de 4 km y se extiende al sur por más de 5 km; la falla Monjas 2, se
extiende desde la quebrada Janahuaicu al sur hasta la quebrada El Batán al norte donde
choca con la falla El Batán, tiene una longitud de 7 km y se prolonga 2 km más hacia el
sur; la falla Nayón, se extiende desde la quebrada Jurahuaycu al sur hasta el sector de
Cashaloma al norte, tiene una longitud aproximada de 8 km; la falla Ilumbisí, se
extiende desde la quebrada El Catre al sur hasta el sector de Zámbisa en el norte y es
considerada la discontinuidad regional de la pared occidental del graven interandino, la
longitud total de la falla es de 18 km.
Entre las fallas con dirección NE están: la falla Machángara, se trata de una estructura
inferida localizada en el sector de la urbanización Monjas, tiene una longitud de 4 km;
la falla Cumbayá, se extiende desde la loma de Auquichico al sur hasta el río Tanda al
norte, tiene una longitud de 5 km.
Finalmente, entre las fallas con dirección NW solamente se tiene a la falla el Batán, se
extiende desde el nacimiento de la quebrada Ingapirca en el oeste, hasta aguas debajo de
la unión de la quebrada Batán con el río Machángara, posee una longitud aproximada de
9 km.
18
2.4 ANÁLISIS DE AMENAZAS
La posición geográfica de la ciudad hace de este, un territorio lleno de contrastes con
una riqueza paisajística única en la región. Debido al dinamismo de este paisaje natural
y a la influencia antrópica, la morfología se ha modificado permanentemente. Por otro
lado el estar rodeada de volcanes activos y atravesada por fallas tectónicas, la ciudad
está expuesta a múltiples amenazas naturales.
Los fenómenos más comunes son los movimientos en masa, incendios forestales e
inundaciones.
2.4.1 AMENAZA VOLCÁNICA
Los volcanes generan una amenaza local y regional teniendo asociado un conjunto de
sucesos como, caída de ceniza, flujos piroclásticos, lahares, flujos de lava, gases, etc.;
que moldean el paisaje. Dentro de la cuenca de Quito se ha observado diversas capas de
piroclastos y cenizas con espesores variables que dan muestra de los eventos eruptivos
del pasado de volcanes cercanos como el Guagua Pichincha o más alejados como el
Quilotoa, Ninahuilca y Cotopaxi (Estudio de Evaluación de Detalle Mediante Sondeos a
Rotación y Ensayos de Laboratorio, 2012)
La principal amenaza a la que se encuentra expuesta la ciudad durante un proceso
eruptivo de cualquier volcán cercano, es la caída de ceniza. La mayoría de las capas de
piroclastos presentes a lo largo de la cuenca de Quito pertenecen a erupciones del
Guagua Pichincha, durante el Holoceno.
Además, como eventos posteriores a las erupciones se pueden producir flujos de
escombros secundarios, producto de la acumulación de ceniza en los flancos orientales
del volcán y cuyos volúmenes alcanzan los 9 millones de metros cúbicos.
Asociadas a las quebradas Rumipamba y Rumihurco se han identificados tres y cuatro
depósitos de lahares secundario respectivamente, de una potencia considerable, que han
ocurrido en los últimos 3000 años.
19
2.4.1.1 COMPLEJO VOLCÁNICO PICHINCHA
Ubicado al lado oeste de la ciudad de Quito, forma parte de la Cordillera Occidental, y
comprende varios edificios volcánicos levantados sobre materiales pliocénicos.
Monzier et al, 2002 en (Avilés, 2013).
Todo el complejo se encuentra constituido por tres cumbres principales: Guagua
Pichincha (4794 msnm), Rucu Pichincha (4737 msnm) y Padre Encantado (4530
msnm), donde se puede observar una serie de arenales producto de la meteorización y
oxidación de las rocas en calderas de volcanes extintos y activos del país. (Samaniego et
al, 2006). Los depósitos del Rucu Pichincha son principalmente lavas andesíticas
interestratificadas con brechas y depósitos piroclásticos de caída, flujos y lahares
(Samaniego et al, 2006).
El volcán Guagua Pichincha se caracteriza por haber presentado erupciones explosivas
con la expulsión de magmas Andesíticos – dacíticos muy ricos en volátiles. Geotérmica
Italiana, 1989 en (Avilés, 2013).
2.4.1.2 COMPLEJO VOLCÁNICO ATACAZO-NINAHUILCA
Ubicado en la Cordillera Occidental con una altura de 4570 msnm, este complejo se
encuentra sin actividad. Se lo puede subdividir en tres edificios principales: Primer
Edificio: Son flujos de lava andesítico que corresponde a la Carcacha. Segundo
Edificio: Estratovolcán Atacazo compuesto de varias secuencias andesíticas. Y los
cinco domos dacíticos: Omoturco, Cuscungo, La Viudita, Gallo Cantana y Arenal I.
Tercer Edificio: Domos recientes internos: La Concha I y II, Arenal II, Ninahuilca
Chico I y II. Hidalgo, 2008 en (Avilés, 2013).
2.4.2 AMENAZA SISMICA
La ubicación geográfica del Ecuador hace que el país se encuentre en una zona de
amenaza sísmica bastante considerable. Debido a la subducción de la placa de Nazca
bajo la placa Sudamericana y la presencia de fallas regionales y locales, han producido
una serie de eventos sísmicos de gran magnitud.
En el Ecuador existen seis zonas sísmicas para fines de construcción caracterizadas por
el factor Z, que corresponde a la aceleración máxima en roca esperada, expresada como
fracción de la gravedad. (Tabla 2.1)
20
En la Norma Ecuatoriana de Construcción, (NEC), se establece que el sismo de diseño
es el terremoto que tiene la probabilidad del 10% de ser excedido en 50 años,
equivalente a un periodo de retorno de 475 años, esto se lo determina en base a un
análisis de la peligrosidad sísmica del sitio de emplazamiento o a partir de un mapa de
peligro sísmico. (Figura 2.8). Este mapa está caracterizado por el valor del factor de
zona Z, donde ubica a la ciudad de Quito en zona sísmica V con un factor de
aceleración Z igual a 0,4 que corresponde a una caracterización de amenaza alta.
Tabla 2.1. Valores del Factor Z en función de la zona sísmica adoptada. Fuente:
Norma Ecuatoriana de la Construcción. NEC
Figura 2.8 Mapa para el Diseño Sísmico del Ecuador de Acuerdo a las Normas NEC
(2011).
2.4.3 AMENAZAS MORFOCLIMÁTICAS DE QUITO
Dentro de la ciudad han sucedido una serie de aluviones o flujos de lodo asociados
principalmente a fuertes lluvias en periodos cortos de tiempo en un contexto de suelos
Zona Sísmica I II III IV V VI
Valor Factor Z 0,15 0,25 0,3 0,35 0,4 >₌0,50
Caracterización de la
Amenaza Sísmica
Intermedia Alta Alta Alta Alta Muy Alta
21
saturados. De acuerdo a Peltre entre los años 1900 y 1988, se encontraron 70 eventos,
algunos de ellos catastróficos.
Al encontrase rodeada de elevaciones la cuenca de Quito tiene una serie de drenajes que
alimentan a sus dos subcuencas principales de los ríos Machángara y Monjas que
descienden desde las laderas occidentales, por los flancos de los volcanes Atacazo y
Pichincha y también desde el lado oriental.
2.4.4 AMENAZAS ANTRÓPICAS.
El área de construcción del metro, está ubicada dentro de la ciudad de Quito, lo que
conlleva una serie de amenazas antrópicas. Así podemos mencionar las amenazas de
carácter social que pueden influir en el desarrollo normal del proyecto como son: la
presencia de grupos activistas, interrupción de las actividades por parte de pobladores
de comunidades cercanas a las obras y vandalismo.
Como se ha podido observar en otros proyectos el desacuerdo político o la falta de
socialización puede desencadenar una serie de irregularidades que provoquen el intento
de una paralización de las actividades por parte de pobladores con medidas de hechos
como el impedimento del paso de personal, maquinaria, etc. Esto puede amenazar el
desenvolvimiento continuo del proyecto.
Un riesgo potencial al normal funcionamiento de las obras, es el estado de ánimo de los
trabajadores, al ser entes principales en el desarrollo de este proyecto, una paralización
por parte de este grupo significaría un impacto que puede amenazar de gran manera al
desarrollo normal de las actividades. Es por eso que a este tipo de amenazas se las ha
catalogado como moderadas.
Existe también influencia directa por parte del proyecto hacia la ciudad, que podría
desencadenar una paralización en las obras de construcción. La presencia de
maquinarias pesadas trae la necesidad de tener un alto contenido de combustibles dentro
de las instalaciones lo que puede ocasionar fugas, derrames o incendios.
22
CAPÍTULO III
3. MARCO METODOLÓGICO
3.1 HIDROMETEOROLOGÍA
Los datos meteorológicos con los que se realizó el balance hídrico pertenecen a
información proporcionada por el Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología
(INAMHI). Los datos de once estaciones en un periodo de 15 años (2000 – 2015)
permitieron realizar mapas de isoyetas e isotermas, y observar la distribución de estas
variables en la cuenca de Quito.
Para una mejor distribución de los datos y un mejor análisis, se dividió a la cuenca en
tres zonas en función de la morfología: Flanco Oriental del Complejo Volcánico
Pichincha, Flanco Occidental de la Falla de Quito y Valle Central de la Cuenca de
Quito. Los cálculos respectivos de evapotranspiración potencial, evapotranspiración
real, escorrentía superficial, precipitación que infiltra, humedad del suelo y recarga
potencial, fueron determinados para cada zona (Anexo B-10 a B-12 y C-1 a C-3). Para
un mejor distribución y entendimiento del comportamiento dinámico del acuífero se
realizó los mismos cálculos para cada estación ubicada dentro de la zona de estudio.
3.1.1 PRECIPITACIÓN.
Para este estudio se contó con los datos de 11 estaciones meteorológicas distribuidas
dentro y fuera del área de interés. Estas incluyen 8 estaciones pertenecientes al
INAMHI, 2 estaciones propiedad de la EMAAP-Q y una estación de la EPN (Tabla
3.1).
Sin embargo las estaciones de códigos M113 y M357 no fueron tomadas en cuenta,
debido a que no poseen datos de temperatura para los cálculos respectivos del balance
hídrico. Con los datos de precipitación de las 9 estaciones restantes (Tabla 3.2), se
elaboró un mapa de isoyetas, con ayuda del software ArcGis 10.2.2, interpolando a
través del método determinístico Spline o de mínima curvatura (Mapa 3.1).
Analizando el mapa de isoyetas, se observa que los valores de mayor precipitación se
encuentran en la parte occidental y sur de la ciudad con valores que oscilan entre 1600 a
1100 milímetros, mientras que hacia el oriente y norte de la ciudad disminuye hasta
23
encontrase oscilando con valores entre los 1050 a 850 milímetros. Usando este mapa y
por medio de interpolaciones se calculó los valores de precipitación media para cada
zona en la que fue dividida la cuenca. (Tabla 3.3).
Tabla 3.1 Estaciones Meteorológicas Ubicadas en el Área de Interés. INAMHI
3.1.2 TEMPERATURA
Los valores de la temperatura media mensual fueron obtenidos de las estaciones
meteorológicas ubicadas dentro del área de interés (Tabla 3.2). Estos valores fueron
representados en un mapa de isotermas, el mismo que nos muestra la distribución
espacial y como la temperatura está influenciada por la morfología del sector, en las
zonas altas se tiene valores que oscilan entre 7 y 9 °C, mientras que en las zonas bajas
oscilan entre los 10 y 13 °C (Mapa 3.2).
Así mismo, usando el mapa de isotermas se calculó los valores de temperatura media
mensual para cada zona en la que fue dividida la cuenca (Tabla 3.3).
3.1.3 CÁLCULO DE LA EVAPOTRANSPIRACIÓN
Como fue descrito anteriormente, para el cálculo de los parámetros incluyentes en el
balance hídrico, se dividió a la cuenca en tres zonas, de acuerdo a la morfología del
sector.
ESTACIÓN CÓDIGO COORDENADAS
COTA INSTITUCIÓN x y
La Tola M002 792888 9974245 2480 INAMHI
Izobamba M003 772463 9959896 3058 INAMHI
Quito - Inamhi M024 779885 9980700 2812 INAMHI
Quito - Observatorio M054 778275 9976643 2820 EPN
Uyumbicho M113 774836 9956054 2740 INAMHI
La Chorrera M335 774377 9977689 3165 INAMHI
San Juan de Chillogallo M354 766086 9968397 3340 INAMHI
Canal 10 M357 775633 9981469 3780 INAMHI
Nayon Granja Santa Ana PUCE M1156 786385 9980414 2395 INAMHI
Atacazo P23 767195 9965170 3865 EMAAP-Q
El Troje P25 775910 9963490 3145 EMAAP-Q
24
PRECIPITACION
MEDIA ANUAL
TEMPERATURA
MEDIA ANUAL
(mm) (°C) 155,8 (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C) (mm) (°C)
M002 15 60,6 15,5 84,7 15,5 115,5 15,5 119,7 15,6 63,6 15,7 25,4 15,7 16,3 15,6 13,4 15,8 44 15,7 97,4 15,6 108,9 15,4 76,5 15,5 826,6 15,6
M003 15 137,3 12 155,8 11,9 192,2 11,9 200,1 12 145,3 12,1 62,6 12 39,9 12 35,9 12,2 65,1 12,3 126,3 12,2 149,3 11,9 144 12 1454,4 12
M024 15 84,2 15 113 14,9 143,8 14,9 175,7 15 95,6 15,2 29,4 15,4 26,9 15,6 16,9 15,8 49 15,8 107,6 15,2 108,5 14,8 102,1 14,9 1053,2 15,2
M054 15 117,6 13,2 130,7 13,2 154,6 13,1 174,4 13 123,1 13 49,7 13,3 21 13 28 13,2 82 13,2 135,7 13,1 112,1 13 104,9 13,2 1233,8 13,1
M335 15 116,6 10,6 159,1 10,7 208,6 10,7 217,2 10,6 120,4 10,8 45,5 10,8 19,4 10,8 24,1 10,7 53,9 10,7 146,6 10,6 143,5 10,7 143,9 10,8 1399,2 10,7
M354 15 130,1 9,3 164,9 9,3 189,6 9,2 208,2 9,2 146,2 9,1 111 9,3 64 9,3 61,7 9,2 61,4 9,3 118,8 9,4 130,4 9,2 151,4 9,2 1538,3 9,3
M1156 15 83 17 105 16,8 11,4 16,9 140,8 16,7 69,5 16,8 16,5 17 18,9 17,1 13,7 17,1 41 17,1 117,1 16,8 98,5 16,8 78,8 16,8 894,5 16,9
P23 15 114,2 4,5 145,7 4,4 200,1 4,6 213,3 4,5 143,1 4,3 50 4,5 17,8 4,7 21 4,7 52,6 4,3 143,2 4,5 136,5 4,4 125,9 4,4 1363,4 4,5
P25 15 63,9 11,1 85,7 11,2 130,5 11,3 139,8 11,1 68,8 11,1 34,8 11,2 19,6 11,3 14,6 11,5 53,6 11,3 93,7 11,2 110,6 11,1 96,8 11,1 912,4 11,2
SEP OCT NOV DICABR MAY JUN JUL AGOCódigo
Número de
Años
ENE FEB MAR
Zona Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Valores
Medios de
cada Zona
T (°C) 9,33 9,37 9,39 9,32 9,42 9,5 9,6 9,55 9,67 9,38 9,34 9,4 9,44
P (mm) 111,92 149,53 196,23 208,39 125,76 55,94 26,89 28,05 53,15 135,49 136,17 136,38 1363,9
T (°C) 11,46 11,46 11,48 11,41 11,45 11,61 11,68 11,8 11,7 11,51 11,38 11,46 11,53
P (mm) 98,89 124,58 160,78 180,71 110,66 42,5 21,67 21,35 58,04 122,15 120,73 113,69 1175,75
T (°C) 13,34 13,35 13,41 13,19 13,18 13,4 13,42 13,58 13,26 13,49 13,31 13,3 13,35
P (mm) 92,49 107,05 110,4 152,68 107,9 37,47 19,39 19,84 63,57 116,55 105,67 94,07 1027,08
Flanco Oriental del
Complejo Volcánico
Pichincha
Valle Central de Quito
Flanco Occidental de la
Falla de Quito
Tabla 3.2 Valores de Precipitación y Temperatura Media Mensual. INAMHI
Tabla 3.3 Valores de Precipitación y Temperatura Media Mensual Para Cada Zona.
25
Mapa 3.1 Mapa de Isoyetas del Trazado del Metro de Quito
26
Mapa 3.2 Mapa de Isotermas del Trazado del Metro de Quito
27
Mapa 3.3 Mapa de las Zonas de Estudio de la Cuenca de Quito
28
La evapotranspiración de cada zona se la realizó usando el método de Thornthwaite
(Anexo B-10 a B-12), estos valores se utilizaron en el cálculo de la recarga potencial de
acuíferos mediante un balance hídrico de suelos, donde se obtuvo el valor de la
evapotranspiración real (Anexo C-1 a C-3). Los valores muestran que la
evapotranspiración real obtenida en el flanco oriental del Complejo Volcánico
Pichincha y en el flanco occidental de la falla de Quito son relativamente elevados
(409,17 y 424,80 milímetros, respectivamente), mientras que en la zona del Valle
central de Quito disminuye hasta un valor de 364,92 milímetros (Tabla 3.4).
Tabla 3.4 Valores de la Evapotranspiración Real por el Método de Cálculo de la
Recarga potencial de Acuíferos Mediante un Balance Hídrico de Suelos
3.2 BALANCE HÍDRICO.
Los cálculos correspondientes para obtener los valores que intervienen en el balance
hídrico fueron guiados de acuerdo al método utilizado por Gunther Schosinsky, 2006 en
el “Cálculo de la Recarga Potencial de Acuíferos Mediante un Balance Hídrico de
Suelos” donde se utilizó la precipitación y la temperatura media mensual, obtenidos por
las estaciones meteorológicas ubicadas en el área de interés (Tabla 3,1).
Un parámetro que es de vital importancia en la determinación de la cantidad de agua
que llega al acuífero, es la capacidad de campo. La recarga del acuífero es posible, si la
cantidad de agua que se infiltra es suficiente para llevar al suelo a capacidad de campo y
además cumplir con la necesidad de evapotranspiración de las plantas (Schosinsky,
2006).
Rp = Pi + HSi – HSf – ETR (1)
Zona Temperatura Precipitación Evapotranspiración Real
°C mm % mm
Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
9,44 1363,9 30,00 409,17
Valle Central de Quito 11,53 1175,75 31,04 364,92
Flanco Occidental de la Falla de Quito
13,35 1027,08 41,36 424,80
29
Dónde:
Rp: Recarga potencial mensual en mm/mes
Pi: Precipitación que infiltra en mm/mes
HSf: Humedad del suelo al final del mes en mm
HSi: Humedad del suelo al inicio del mes en mm
ETR: Evapotranspiración real en mm/mes
Al principio de un mes, el suelo tendrá una humedad inicial (HSi), si no existiese
evapotranspiración, el volumen de agua que infiltra (precipitación que infiltra, Pi)
aumentaría la humedad en el suelo, permitiendo una mayor evapotranspiración. La
humedad del suelo al final del mes sin considerar la evapotranspiración, sería (C1)
(Schosinsky, 2006).
C1 = (HSi – PM + Pi) / (CC – PM) (2)
Dónde:
C1: Coeficiente de humedad al final del mes antes de que ocurra la evapotranspiración
HSi: Humedad al inicio del mes, humedad de suelo inicial en mm.
PM: Punto de Marchitez en mm
Pi: Precipitación que infiltra en mm/mes
CC: Capacidad de Campo en mm
Si se considera que la evapotranspiración ocurre una vez dada la infiltración, el
coeficiente de humedad al final del mes sería (C2).
C2 = (HSi – PM + Pi – ETR1) / (CC – PM) (3)
ETR = (C1)(ETP) (4)
Dónde:
C2: Coeficiente de humedad al final del mes, después de que ocurra la
evapotranspiración.
30
ETR1: Evapotranspiración real (mm/mes), considera la humedad correspondiente al
coeficiente C1.
ETP: Evapotranspiración
El suelo debe tener una humedad disponible (HD), esta corresponde a la humedad que
pueden tomar las raíces para poder evapotranspirar.
HD (mm/mes) = HSi + Pi – PM (5)
Dónde:
HD: Humedad disponible
HSi: Humedad del suelo inicial
Pi: Precipitación que infiltra
PM: Punto de Marchitez.
El volumen de agua sobrante, una vez satisfecha la evapotranspiración y la capacidad de
campo, es la recarga al acuífero, expresada anteriormente en la ecuación 1.
Si el suelo no alcanza la capacidad de campo, se habla de un déficit de capacidad de
campo (DCC). Este déficit se refiere al final del mes.
DCC = CC – HSf (6)
Dónde:
DCC: Déficit de capacidad de campo, al final del mes en mm
CC: Capacidad de campo en mm
HSf: Humedad del suelo al final del mes (mm).
La recarga potencial del acuífero se calcula teniendo en cuenta la humedad inicial del
suelo en un mes determinado. Las estaciones meteorológicas no llevan un registro de
este parámetro, por lo que uno de los criterios que se toma en cuenta para seleccionar el
mes en el que vamos a considerar que el suelo se encuentra en su capacidad de campo,
es seleccionar meses consecutivos en los que la precipitación que infiltra mensualmente
31
supere la evapotranspiración potencial mensual, asignando al mes siguiente de los
meses consecutivos seleccionados, una humedad inicial igual a la capacidad de campo.
Una vez conocido este valor, se podrá calcular la humedad final de dicho mes, la que
será tomada como la humedad inicial del siguiente mes y así sucesivamente. Al final del
ciclo, la humedad final calculada para el último mes deberá ser igual a la humedad
inicial del mes en el que se partió (Anexo C-1 a C-3) (Schosinsky, 2006).
3.3 BALANCE HÍDRICO (MÉTODO DE SOFTWARE)
Con la información de las estaciones meteorológicas, se realizaron mapas de isoyetas e
isotermas (Mapa 3.1 y Mapa 3.2 respectivamente), con esta información se ejecutó
algebra de mapas y mediante el método de Holdridge, se calculó la evapotranspiración
potencial (ETP) de la zona de interés, mediante la fórmula:
ETP = 58.93 x T (7)
Dónde:
ETP: Evapotranspiración Potencial
T: Temperatura Media Mensual
Una vez obtenida la evapotranspiración potencial (ETP), se aplicó la relación:
BH = P / ETP (8)
BH: Balance Hídrico
P: Precipitación media mensual (mm)
ETP: Evapotranspiración potencial.
Como resultado se obtiene el mapa de balance hídrico que se lo clasificó en tres zonas:
zona de déficit hídrico, zona de estabilidad hídrica y zona de exceso hídrico (Mapa 3.3).
32
Mapa 3.4 Mapa de Balance Hídrico. Modelo de Holdridge
33
Al suroccidente de la cuenca de Quito se encuentra la zona de exceso hídrico y
comparando con el mapa de isoyetas es la zona de mayor precipitación, la estabilidad
hídrica se distribuye en la parte central de la cuenca y la zona de déficit hídrico se
encuentra hacia el nororiente. De acuerdo a la morfología del terreno, el balance hídrico
(Método de Holdridge, software), se acopla de tal forma que en las zonas altas, se
encuentra distribuido el exceso y estabilidad hídrica, mientras que en las zonas bajas
(norte de la cuenca), está la zona de déficit hídrico. Este resultado concuerda también,
con el mapa de isotermas.
3.4 HIDROGEOQUÍMICA
Para realizar una caracterización química del agua de los acuíferos de Quito y que pueda
ser clasificada como buena o mala para el consumo humano y si esta influirá en la
infraestructura de las estaciones del Metro, se determinó la condición físico – química
de varias muestras tomadas en pozos distribuidos a lo largo de la zona de interés a cargo
de la empresa HIGGECO. El análisis de las muestras fue realizado por el laboratorio
Aqualab (Anexo D-1)
Tomando en cuenta esta información, se elaboró diagramas de Piper, usando el software
Diagrammes, para establecer el tipo de agua de los acuíferos, el agua al ser un
disolvente universal provoca que sus cargas positivas y negativas atraigan iones y
minerales, tratando de mantener un equilibrio químico con los componentes de la roca y
el suelo que lo rodean.
Con base a valores de referencia se realizó una comparación de varios elementos
presentes en el agua para ver su calidad, y de esta forma poder determinar el origen de
estos elementos y su concentración.
Las muestras tomadas están distribuidas a lo largo del trazado de la primera línea del
Metro y se encuentran constituidas por cuatro muestras que corresponde a la zona sur y
que están dentro del acuífero sur de la cuenca de Quito, y dos muestras que
corresponden a la zona norte y que están dentro del acuífero centro-norte. Por lo que los
distintos análisis hidroquímicos se los efectuó tomando en consideración este factor.
34
3.5 HIDROLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO MACHÁNGARA
Las obras de infraestructura del Metro de Quito se encuentra dentro del área de
influencia de la cuenca del río Machángara y de sus respectivas subcuencas, razón por
la cual requiere un análisis de los caudales que pueden influenciar en el normal
funcionamiento del Metro con el objetivo de determinar punto de retención de agua que
afectarían las operaciones de este servicio.
Para el análisis hidrológico-hidráulico se usó el software ArcMap 10.2.2 con el que se
determinó las diferentes subcuencas del Río Machángara, y posterior a esto de obtuvo
los parámetros físico-morfométricos que permitan estimar los caudales en cada una de
ellas.
Las diferentes subcuencas del río Machángara se definieron a partir de la topografía
digital disponible escala 1:50000 cuya información considerada fue la topografía y los
ríos existentes dentro de la cuenca, bajo este concepto se obtuvieron 10 subcuencas,
ingresando en este criterio una pequeña área de drenaje de la Quebrada Caupicho,
comprendida entre la Quebrada Ortega y río Grande (Mapa 5.3).
Una vez obtenida esta información se determinó las características físicas de las
subcuencas como: área parcial de la subcuenca de drenaje (Km2), área acumulada de la
cuenca de drenaje (Km2), perímetro de la subcuenca (Km), longitud del cauce principal
(Km), coeficiente de Gravelius (adimensional), coeficiente de forma (adimensional),
pendiente media del cauce principal (m/m) y pendiente media de la subcuenca (m/m).
3.5.1 MODELACIÓN HIDROLÓGICA.
La modelación hidrológica de las subcuencas del río Machángara se la realizó aplicando
el Modelo Hidrológico HEC-HMS 4.0 (Hydrologic Engineering Center´s Hydrologic
Modeling System), este programa sirve para estimar los hidrogramas de salida en una
cuenca o varias subcuencas (caudales máximos y tiempos al pico) a partir de datos de
condiciones extremas de lluvias usando cálculos previos de hietogramas de diseño y
pérdidas por infiltración.
Cada subcuenca fue analizada por separado para obtener los valores de caudales
máximos y volúmenes de escurrimiento en varios tiempos de retorno tomando en cuenta
las condiciones actuales del uso del suelo.
35
Para definir las estructuras de las cuencas, el programa considera los siguientes
elementos.
- Subcuencas (subbasins)
- Tramos de tránsito (routing reach)
- Uniones (junctions)
- Embalses (reservoirs)
- Fuentes (sources)
- Sumideros (sinks)
- Derivaciones (diversions)
Los caudales obtenidos en cada subcuenca serán analizados posteriormente de acuerdo a
la ubicación de cada estación del Metro, porque será este caudal los que circularía por
los colectores.
Existen varios modelos que ofrece el software para la determinación de los caudales
dependiendo del tipo de información que se tenga, estos métodos se pueden apreciar a
continuación (Tabla 3.5):
En este estudio se aplicó el método: Pérdidas (Número de Curva CN SCS) y
Transformación lluvia-caudal (HU SCS) para lo cual se necesita obtener datos como:
áreas de las diferentes subcuencas en Km2, número de curva (número hidrológico CN),
inicial abstracción (máxima retención S en mm), impervios % (porcentaje de suelo
impermeable) y lag time (tiempo de retraso en minutos).
Para la obtención de estos parámetros fue necesario realizar un procedimiento utilizando
información previa de estaciones meteorológicas ubicadas en el área de influencia de la
cuenca del río Machángara.
36
TIPO DE MODELO MÉTODO
Pérdidas
Déficit y tasa constante (DC)
Inicial y tasa constante
Exponencial
Número de Curva CN SCS
Green y Ampt
Consideraciones de la Humedad del Suelo (SMA)
DC por Celdas
CN SCS por Celdas
SMA por Celdas
Transformación Lluvia Caudal
Hidrograma Unitario (HU) de Clarck
Onda Cinemática
ModClark
HU SCS
HU Snyder
HU Especificado por el Usuario
Hidrograma en S del Usuario
Flujo Base
Recesión Restringida
Constante Mensual
Depósito Lineal
Recesión
Tabla 3.5 Métodos Utilizados por el Modelo para la Determinación de Caudales de
Crecida. Fuente: Manual Básico de HEC-HMS 3.0.0 y HEC-GeoHMS 1.1
3.5.2 CURVAS INTENSIDAD-DURACIÓN-PERIODO DE RETORNO
(i-d-T).
El Ecuador se encuentra dividido por sectores o áreas de influencia de las diferentes
estaciones meteorológicas ubicadas a lo largo y ancho del territorio, la ciudad de Quito
y exclusivamente la cuenca de río Machángara se encuentra ubicada dentro de la zona
11 y 12 de estas subdivisiones.
Utilizando las relaciones intensidad-duración-periodo de retorno del estudio “Curva
Intensidad-Duración-Frecuencia de las principales estaciones pluviográficas de la
37
cuenca” consideradas como válidas para el presente análisis por encontrarse dentro del
área del proyecto, se determinó que la zona sur está representada por las relaciones
correspondientes a la estación de Izobamba, mientras que la zona norte está
representada por las relaciones de la estación Quito-Observatorio, (Rosales González M.
, 2013).
Los rangos de aplicación de las relaciones de SISHILAD, 1996 son los siguientes:
- Para duración t: 5 min ˂ t ˂ 360 min
- Para el Periodo de Retorno (Tr): entre 2 y 50 años
Las ecuaciones propuestas para obtener la intensidad en las estaciones de Izobamba y
Quito-Observatorio son las siguientes:
Estación Izobamba:
I =74.7140∗𝑇𝑟0.0888
𝑡1.6079 ∗ [ln(t + 3)]3.8202 ∗ (ln 𝑇𝑟)0.1892 (9)
Estación Quito-Observatorio:
I =48.657∗𝑇𝑟0.0896
𝑡1.6079 ∗ [ln(t + 3)]5.234 ∗ (ln 𝑇𝑟)0.2138 (10)
Dónde:
I: Intensidad d precipitación en mm/h
Tr: Período de Retorno en años
t: Duración de la lluvia en min.
En las áreas de influencia de cada estación se asumió que la zona 11 y la zona 12 están
representadas por las siguientes subcuencas (Tabla 3.6).
3.5.1 PRECIPITACIÓN EFECTIVA
Un parámetro importante dentro del análisis hidrológico de las subcuencas es el cálculo
de la precipitación efectiva, para esto, existen algunos métodos los cuales depende de la
existencia de la información de caudales.
38
ZONA ESTACIÓN NOMBRE CÓDIGO
11
Izobamba
Qda. Ortega SB1
Qda. Caupicho SB2
Qda. Caupicho AJ. Río Grande SB3
Río Grande SB4
12
Quito -
Observatorio
Río Machángara hasta Qda. Clemencia SB5
Río Machángara en el Trébol SB6
Río Machángara DJ. Qda Cuscungo SB7
Qda. Rumipamba SB8
Río Machángara AJ Río San Pedro SB9
Río Machángara hasta Qda. El Batán SB10
Tabla 3.6 Zonas de Influencia de Cada Estación (Izobamba y Quito-Observatorio) y
Subcuencas Intervenidas
Para este estudio se tomó la decisión de realizarlo en base al método U.S. SCS., 1957,
que toma en cuenta el tipo y uso del suelo, y la precipitación antecedente, a través del
concepto número de curva (CN), usando la siguiente ecuación:
Pe =(𝑃−𝐼𝑎)2
𝑃− 𝐼𝑎−𝑆 (11)
Dónde:
Pe: Precipitación efectiva acumulada al tiempo t en mm
P: Altura de precipitación acumulada al tiempo t en mm
S: Retención potencial máxima, que es una medida de la capacidad de una cuenca para
mantener la precipitación en mm
Ia: Abstracción inicial en mm
Existe una relación empírica entre Ia y S desarrollada por el SCS, dada la experiencia en
diferentes cuencas pequeñas.
Ia = 0,2 * S (12)
Entonces la precipitación efectiva acumulada al tiempo t es:
Pe =(𝑃−0,2 𝑆)2
𝑃+ 0,8 𝑆 (13)
39
Si P ˃ 0,2S es válida la ecuación, si P ˂ 0,2S entonces se asume que Pe = 0
La capacidad máxima de retención del suelo S y las características físicas de las cuencas
se relacionan por medio del factor número de curva CN a través de la siguiente
expresión
Pe =25400
𝐶𝑁− 254 (14)
El valor de CN está determinado dependiendo del tipo y uso de suelo existente en la
cuenca.
3.5.2 NÚMERO DE CURVA CN – SCS
El valor de CN para las subcuencas del río Machángara fue seleccionado tomando en
cuenta las características del uso del suelo de cada una de ellas, este parámetro varía
entre 0 y 100 y por tratarse de zonas pobladas los valores son relativamente altos.
De acuerdo al método SCS distingue grupos hidrológicos de suelos y condiciones de
humedad del mismo, los antecedentes de humedad se relacionan con la cantidad de
lluvia en los cinco días precedentes. Así el tipo de suelo de la cuenca del río
Machángara corresponde a suelos que generan escurrimiento superficial por sobre la
media y con capacidad de infiltración por debajo de la media (Rosales González M. ,
2013). Los números de curva de cada subcuenca se seleccionaron de la ponderación del
área con el uso del suelo respectivamente.
3.5.3 MODELAMIENTO EN HEC-HMS
Para realizar el modelamiento usando el software HEC-HMS desarrollado por la U.S.
Army Corps of Engineers, Davis, CA., es necesario trabajar con tres módulos básicos
que definen en su conjunto el proyecto de simulación de la cuenca, estos módulos son:
módulo de precipitación, módulo de la cuenca y módulo de control.
Además fue necesario contar con información sobre las características del suelo e
información física de las subcuencas. Para los datos de precipitación el método escogido
fue el del “hietograma especificado por el usuario” el mismo que se lo obtuvo con las
ecuaciones de las estaciones antes mencionadas y de acuerdo al área de influencia de las
mismas, de esta forma, para las subcuencas de la zona sur se utiliza la estación
Izobamba y para las subcuencas de la zona centro-norte se utiliza la estación Quito-
40
Observatorio. Los datos ingresados serán en intervalos de 5 minutos y con tiempos de
retorno de 5, 10, 25,50 y 100 años.
Las condiciones de humedad del suelo solicitadas por el programa son necesarias para
calcular la infiltración durante los eventos de tormenta, el método escogido es el
“Número de Curva” el mismo que requiere pérdidas iniciales en mm, número de curva
de cada subcuenca y el porcentaje de área impermeabilizada.
El parámetro físico solicitado por el programa es el área de la subcuenca en Km2. Para
estimar la forma en la que la lluvia se convierte en escorrentía el software solicita el
tiempo de retardo (Tlag) expresado en minutos. Una vez ingresada esta información se
realiza las simulaciones para cada tiempo de retorno especificado.
3.5.4 APLICACIÓN DEL METODO RACIONAL EN LAS
SUBCUENCAS DEL RÍO MACHÁNGARA
Este método es aplicable cuando se promedia los efectos hidrológicos de precipitación y
escorrentía por medio de una relación empírica, esto se cumple generalmente en
cuencas pequeñas. Con los datos obtenidos en las estaciones meteorológicas,
principalmente los valores de intensidades máximas de lluvia en mm/h se procedieron al
cálculo de los caudales de cada subcuenca.
Según De Bievre et al, 2008 en (Rosales González M. , 2013), los valores del
coeficiente de escorrentía superficial para la cuenca del río Machángara pueden ser
obtenidos de la siguiente tabla.
ZONA
HIDROLÓGICA
COEFICIENTE DE
ESCORRENTIA
Bosque 0,50
Cuerpo de Agua 0,80
Páramo 0,73
Plantación Forestal 0,40
Tierra Erosionada 0,50
Agrícola 0,40
Urbana 0,90
Tabla 3.7 Valores del Coeficiente de Escorrentía para la Cuenca de Quito. Fuente:
Modelo Hidrológico de la Hoya de Quito, 2008.
41
Usando la expresión matemática expuesta a continuación se calculó los caudales
máximos de cada subcuenca para los tiempos de retorno pre-establecidos
𝑄𝑃 = 0.278 𝐶 𝑖 𝐴 (15)
Dónde:
C: Coeficiente de escorrentía, adimensional
i: Intensidad de lluvia, mm/h
A: Área de la cuenca, Km2
3.5.5 DETERMICACIÓN DE LOS CAUDALES DE ESCORRENTÍA EN
LAS ESTACIONES DEL METRO DE QUITO.
A lo largo del trazado del Metro de Quito se ha planificado la construcción de 15
estaciones principales de entrada distribuidas en sentido norte a sur (Tabla 3.8).
Número Nombre de la
Estación
Coordenadas
x y
1 Quitumbe 403797 9967257
2 Morán Valverde 494575 9968951
3 Solanda 495902 9970508
4 El Calzado 496288 9971509
5 El Recreo 497669 9972055
6 La Magdalena 407283 9973573
7 San Francisco 498355 9975565
8 La Alameda 499619 9976132
9 El Ejido 500285 9976849
10 Universidad Central 499918 9977960
11 La Pradera 500807 9978502
12 La Carolina 501601 9978964
13 Iñaquito 501841 9980415
14 Jipijapa 501843 9981913
15 El Labrador 501599 9982774
Tabla 3.8 Ubicación de las Entradas de las Bocas de las Estaciones del Metro de
Quito. Fuente. Carlos Gutiérrez Caiza. Estudio Meteorológico-Climatológico e
Hidrológico de la Zona de Influencia del Metro de Quito. Informe Preliminar. Enero
2012
Para el cálculo de los caudales que influirían en las estaciones del Metro se tomó en
cuenta las subcuencas de aportación y las zonas de influencia de las estaciones
meteorológicas ubicadas dentro del área de estudio, adicional a esto, se contó con la
42
información de sumideros ubicados en las áreas de aportación que sirven como vías de
desagüe del escurrimiento causado por las precipitaciones.
Utilizando el Modelo Hidrológico HEC-HMS 4.0 se calculó los caudales de aportación
para 5 tiempos de retorno, a partir de las precipitaciones obtenidas de acuerdo al área de
influencia de las estaciones meteorológicas de Izobamba y Quito-Observatorio (zona 11
y zona 12 respectivamente), así para las entradas de las estaciones Quitumbe, Morán
Valverde y Solanda se calcularon con los valores de precipitaciones de la estación
Izobamba (zona 11), para las entradas de las estaciones El Calzado, Ejido, El Labrador,
El Recreo, Iñaquito, Jipijapa, Alameda, Carolina, Magdalena, La Pradera, San Francisco
y Universidad Central se calcularon con los valores de precipitaciones de la estación
Quito-Observatorio (zona 12).
Los parámetros requeridos por el software fueron establecidos de acuerdo a las
condiciones de las estaciones, por tratarse de zonas urbanizadas, el valor de CN
establecido fue de 89, el área impermeable de 85% el tiempo de concentración
considerado fue de 10 minutos (Estudio de Impacto Ambiental de la Primera Línea del
Metro de Quito, Línea Base Capítulo 6, 2012).
3.5.6 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL CÁLCULO
DE CAUDALES EN EXCESO EN LAS ENTRADAS DE LAS
BOCAS DEL METRO DE QUITO.
Utilizando la relación empírica del método racional se calcularon los caudales de exceso
para cada estación en tiempos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años. Los valores de los
parámetros necesarios para este cálculo fueron establecidos tomando en cuenta que son
áreas urbanizadas. Las intensidades se obtuvieron dependiendo las áreas de influencia
de cada estación meteorológica, de este modo en las estaciones de Quitumbe, Morán
Valverde y Solanda se utilizaron las intensidades de la zona 11 y en las estaciones de El
Calzado, El Recreo, La Magdalena, San Francisco, La Alameda, El Ejido, Universidad
Central, La Pradera, La Carolina, Iñaquito, Jipijapa y El Labrador se usaron las
intensidades de la zona 12. El valor del coeficiente de escorrentía se lo estableció de
acuerdo a la tabla 3.7
43
3.6 HIDROGEOLOGÍA
A lo largo del trazado de la primera línea del Metro existe cerca de setenta pozos,
perforados a diferentes profundidades, estos pozos estuvieron a cargo de la empresa
HIGGECO.
3.6.1 PURGA DE LOS PIEZÓMETROS
Para conocer las condiciones hidráulicas de los acuíferos captados por los pozos se
realiza un procedimiento conocido como “purga” que se lo realiza para limpieza el pozo
y para determinar la permeabilidad de los estratos y que permiten luego junto con el
espesor de los acuíferos determinar la transmisividad. Este método consiste en extraer el
volumen de agua contenido por el pozo, midiendo la cantidad de agua antes y después
de este proceso. Una vez realizado este procedimiento se midió la recuperación y el
nivel de agua verdadero.
Con los resultados obtenidos se realizó una comparación de las profundidades de cada
pozo y los niveles de agua antes y después de la purga, además se incluyó la
profundidad del eje del túnel.
3.6.2 PIEZOMETRÍA
Para el análisis de los acuíferos de Quito y el cálculo de los parámetros hidrogeológicos
se basó en la información ya existente proporcionada por EPMMQ, cerca de setenta
pozos perforados a lo largo del trazado del Metro y datos básicos como la geología y
niveles de agua fueron necesarios para su interpretación, dentro de este contexto se
utilizó la correlación geológica realizada por HIGGECO donde se interpreta a las
formaciones geológicas de la cuenca de Quito y se la divide en seis unidades. Para una
mejor interpretación se colocó dentro de una gráfica los valores de las cotas de los
niveles de agua con respecto a la ubicación de los pozos, el nivel de agua fue
determinado con la información proporcionada por EPMMQ y los cortes geológicos
realizados por HIGGECO donde se encuentra ubicado cada pozo con su respectivo nivel
piezométrico (Tabla 5.25 y 5.26)
Además se realizó un detalle de los gradientes hidráulicos entre pozos cercanos,
colocándolos en una gráfica y corroborando los tres sectores establecidos con las cotas
de los niveles de agua (Tabla 5.27 y Figura 5.14).
44
Basándose en los valores de los niveles piezométricos presentados en los informes
previos para el Metro de Quito se realizó en mapa de la superficie piezométrica, con
este mapa se puede establecer la dirección de movilidad de los acuíferos mediante las
líneas de flujo (Mapa 5.4)
3.6.3 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS.
Para la determinación de los parámetros hidrogeológicos se ha considerado los pozos
perforados a lo largo del trazado del Metro realizados por la empresa HIGGECO,
considerando la litología de la cuenca de Quito detallada en la columna estratigráfica y
la interpretación realizada en las perforaciones exploratorias, se determinó de manera
empírica los valores de la porosidad. Así mismo, tomando en cuenta los ensayos de
permeabilidad “Lefrang” y los cálculos de conductividad hidráulica realizados en varios
piezómetros, se establecieron estos valores. Con la ayuda de las perforaciones y la
interpretación geológica se estableció la potencia del acuífero superior para cada zona,
cabe destacar que en varios tramos debido a la profundidad de las perforaciones se
estimó la potencia en base a la información previa citada ya para este estudio. Estos
valores fueron usados en las “Investigaciones hidrogeológica para la primera línea del
Metro de Quito y su Influencia en las Estructuras a Construir” realizada por la empresa
Hidrogeocol Ecuador CIA. LTDA., INF HGE 265-FII-2013, para establecer un rango
de permeabilidades para las Unidades Hidrogeológicas.
3.7 VULNERABILIDAD DEL ACUÍFERO
Para la determinación de zonas con mayor vulnerabilidad a una posible contaminación
del acuífero, se basó en el desarrollo del método DRASTIC (Depth to water, Recharge,
Aquifer rmedia, Soil media, Topography, Impact of the vadose zone, Conductivity of
the aquifer), para lo cual se utilizó la metodología establecida por los autores donde se
establece pesos relativos a cada una de las variables. Estos valores indicados en el
capítulo IV, representan una constante e indican el grado de influencia en el caso de
presentarse una potencial contaminación del acuífero y no deben ser modificados.
En el caso de los acuíferos de Quito, fueron asignados valores de acuerdo a sus
características descritas en la información previa como son las perforaciones realizadas
a lo largo de trazado y su interpretación litológica, además de los estudios y
caracterización de suelos por parte de la empresa HIGGECO. Cada factor que interviene
45
para el desarrollo de este método recibe un peso ponderado por lo que la vulnerabilidad
puede evaluarse a partir de la siguiente ecuación:
Contaminación Potencial = (Dw*Dr) + (Rw*Rr) + (Aw*Ar) + (Sw*Sr) + (Tw*Tr) +
(Iw*Ir) + (Cw*Cr) (16)
Dónde:
Dw, Rw, Aw, Sw, Tw, Iw y Cw corresponde a los valores de ponderación o factores
señalados (Tabla 3.9)
Dr, Rr, Ar, Sr, Tr, Ir y Cr corresponde a la valoración interna de cada parámetro de
acuerdo a la variabilidad de la propiedad y características del acuífero.
Tipo Variable
Dw Rw Aw Sw Tw Iw Cw
Intrínseca 5 4 3 2 1 5 3
Tabla 3.9 Pesos Asignados para los Parámetros Hidrogeológicos.
Fuente: (Aller et. al, 1987)
Reemplazando los valores correspondientes, la ecuación de contaminación potencial
queda de la siguiente manera:
Contaminación Potencial = (5Dr) + (4Rr) + (3Ar) + (2Sr) + (1Tr) + (5Ir) + (3Cr) (17)
Bajo este contexto y utilizando el software ArcGis 10.2.2 se determinó los diferentes
mapas para posterior a esto realizar el álgebra de los mismos con la herramienta Arc
Tool Box y obtener así el mapa final de vulnerabilidad de los acuíferos de Quito a lo
largo del trazado del Metro.
46
CAPITULO IV
4. MARCO TEÓRICO
4.1 INTRODUCCIÓN
En base a las investigaciones previas para la construcción del Metro de Quito realizadas
por la Empresa Pública Metropolitana de Agua Potable y Saneamiento (EPMAPS), la
ciudad consta de manera general con dos zonas denominadas: zonas de recarga, que
corresponde a las laderas del complejo volcánicos Pichincha y las partes altas del lado
oriental de la ciudad y zonas de transito de agua subterránea.
En el informe de la EPMAPS se menciona que en la ciudad existe un acuífero libre
multicapa que se encuentra dividido en dos sectores: Acuífero Norte, extendido desde
Pusuquí hasta la Alameda y Acuífero Sur, extendido desde las partes bajas del Panecillo
hasta Guamaní.
4.2 ACUIFEROS DE QUITO
- Acuífero Norte.
Se trata de un acuífero único multicapa, que presenta dos niveles con buenas
características hidrogeológicas. Estos niveles se encuentran intercomunicados debido a
la permeabilidad del material que se encuentra entre ellos (HIGGECO, 2012)
En el informe presentado por la empresa HIGGECO menciona que esta unidad (Unidad
Norte-Centro), está constituida por la cuenca del Río Monjas y drenado por la quebrada
de El Colegio y por la Quebrada de El Batán.
- Acuífero Sur
En el acuífero sur de la ciudad existe mayor concentración de sales disueltas y
contenidos de hierro, siendo un indicativo de un mayor tiempo de contacto del agua con
roca. La recarga de este acuífero se debe a la infiltración en las zonas altas del volcán
Atacazo, está caracterizado por dos sub-acuíferos muy heterogéneos con características
hidrogeológicas diferentes (Peñafiel Aguiar, 2009)
47
Acuífero Guamaní, posee un área de acumulación aproximada de 39,3 km2 y un área de
recarga de 51 km2, está compuesto por dos niveles de 70 m de espesor, separados por
depósitos fluvio-lacustres y flujos de lodo de baja permeabilidad y con una potencia de
20 m. La cobertura de este acuífero tiene un espesor aproximado de 15 m y corresponde
a depósitos de la formación Cangahua, en su conjunto el acuífero Guamaní alcanza una
profundidad de 65 m.
Acuífero El Pintado, posee un espesor de 60 m, está caracterizado por un depósito
fluvio-lacustre compuesto por niveles de limos, arenas y arcillas que llega hasta una
profundidad de 80 m. Este acuífero no presenta buenas características hidrogeológicas
que puedan representar un aprovechamiento óptimo, tiene un área de acumulación de
12,5 km2 y una recarga de 23 km
2.
4.3 BALANCE HÍDRICO
El conocimiento del potencial de un acuífero es de vital importancia, representa la
máxima cantidad de agua a sustraer del acuífero, para que no sea sobreexplotado. Para
determinar este potencial, es necesario conocer el volumen de precipitación que es
interceptada por el follaje, la infiltración de agua hacia el suelo una vez ocurrida la
precipitación y por último, se realiza un balance de suelos, que permita determinar el
volumen que drena del suelo hacía el acuífero.
4.3.1 FRACCIÓN DE LLUVIA INTERCEPTADA POR EL FOLLAJE
Según Schosinsky y Losilla, 2000 al menos 5 mm de lluvia al mes son retenidos por la
vegetación. Butler, 1957 menciona que la retención de la lluvia en follajes es del 12%
de la precipitación mensual. Sin embargo según Linsley et al., 1958 en bosques muy
densos, la retención de la lluvia se considera en un 20%.
El coeficiente de follaje (Cfo), está definido por el porcentaje de la lluvia mensual
retenida por el follaje, así para el 12% de retención se tiene un Cfo de 0,12 y para un
20% de retención su Cfo es de 0,20.
Para el cálculo de la retención se tendrá en cuenta los siguientes parámetros:
Si P es menor o igual a 5 mm/mes, Ret = P.
Si el producto (P)(Cfo) es mayor o igual de 5 mm/mes, Ret = (P)(Cfo)
48
Si P es mayor de 5 mm/mes y el producto (P)(Cfo) menor de 5, Ret = 5
Dónde:
P: Precipitación mensual del mes (mm/mes)
Ret: Retención de lluvia en el follaje (mm/mes)
Cfo: Coeficiente de retención del follaje, para bosques muy densos Cfo = 0,20, otros
Cfo = 0,12 (adimensional).
4.3.2 INFILTRACIÓN
Del volumen de agua que llega al suelo en forma de lluvia, solamente un porcentaje se
infiltra, otra se escurre o queda atrapada en charcos que posteriormente se evapora o se
infiltra. (Schosinsky & Losilla, 2000).
La infiltración es influenciada por el coeficiente de infiltración debido a la textura del
suelo (Kfc) y se la puede expresar con la siguiente ecuación.
Kfc = 0,26*Ln*(fc) – 0,000154*fc – 0,723 (18)
Dónde:
Kfc: Coeficiente de infiltración (adimensional)
fc: Infiltración básica del suelo (mm/día)
Si fc se encuentra entre 16 y 1568 mm/día Kfc = 0,267*Ln*(fc) – 0,00154*fc – 0,723
Si fc es menor a 16 mm/día Kfc = 0,0148*fc/16
Si fc es mayor a 1568 mm/día Kfc = 1
Otros factores que intervienen y con los cuales la infiltración se ve afectada son la
pendiente del terreno y la vegetación. La suma de estos factores conforman el
coeficiente de infiltración del suelo (Ci), basado en la siguiente ecuación (ONU, 1972),
en (Schosinsky, 2006)
Si Kp + Kv + Kfc es mayor de 1, entonces Ci = 1 (19)
Si Kp + Kv + Kfc es menor o igual a 1, entonces Ci = Kp + Kv + Kfc (20)
49
Dónde:
Ci: Coeficiente de Infiltración (adimensional)
Kp: Fracción que infiltra por efecto de pendiente (adimensional) (Cuadro 4.1)
Kv: Fracción que infiltra por efecto de cobertura vegetal (adimensional) (Cuadro 4.1)
Kfc: Fracción que infiltra por textura del suelo (adimensional) (Cuadro 4.2)
Por Textura de Suelo Kfc
Arcilla Compacta Impermeable 0,10
Combinación de Limo y Arcilla 0,20
Suelo Limo Arenoso no muy Compacto 0,40
Por Pendiente Pendiente Kp
Muy Plana 0,02 % - 0,06% 0,30
Plana 0,3% - 0,4% 0,20
Algo Plana 1% - 2% 0,15
Promedio 2% - 7% 0,10
Fuerte Mayor a 7% 0,06
Por Cobertura Vegetal Kv
Cobertura por zacate menos del 50% 0,09
Terrenos Cultivados 0,10
Cobertura por Pastizal 0,18
Bosques 0,20
Cobertura con Zacate más del 75% 0,21
Cuadro 4.1 Componentes del Coeficiente de Infiltración
(Schosinsky & Losilla, 2000)
Cuadro 4.2 Componente del Coeficiente de Infiltración
(ONU, 1974)
50
4.3.3 CÁLCULO DE INFILTRACIÓN PLUVIAL MENSUAL (Pi)
Es el volumen de agua que se infiltra en el suelo mensualmente. Se debe considerar los
siguientes factores: precipitación mensual, la retención pluvial mensual en el follaje y el
coeficiente de infiltración. El cálculo de la infiltración pluvial mensual está dado por la
siguiente ecuación.
Pi = (Ci)(P - Ret) (21)
Dónde:
Pi: Precipitación que infiltra mensualmente al suelo en (mm/mes)
Ci: Coeficiente de Infiltración (adimensional)
P: Precipitación mensual (mm/mes)
Ret: Retención de lluvia mensual por el follaje (mm/mes)
Este coeficiente no puede tener valores mayores a uno, de ser el caso se le asignará el
valor de 1.
4.3.4 ESCORRENTÍA SUPERFICIAL
Corresponde al volumen de agua que no se infiltra en el suelo y que no es interceptada
por el follaje. Puede ser obtenida con la siguiente ecuación:
ESC = P – Ret – Pi (22)
Dónde:
ESC: Escorrentía superficial en mm/mes
P: Precipitación en mm/mes
Ret: Retención de lluvia mensual por el follaje (mm/mes)
Pi: Precipitación que infiltra mensualmente al suelo en (mm/mes)
51
4.3.5 BALANCE DE SUELO
Está relacionado con la humedad que posee un suelo, es necesario conocer varios
parámetros como la infiltración mensual al suelo generada por la lluvia, capacidad de
campo, punto de marchitez del suelo y profundidad aproximada de las raíces extractoras
de agua. Cuando un suelo no saturado se encuentra en su humedad máxima (capacidad
de campo), es cuando la planta tiene la máxima capacidad de transpiración, al contrario,
la mínima humedad que puede tener un suelo es igual al punto de marchitez, con
humedades menores la planta muere. De esto se deduce que un suelo no saturado a
profundidades mayores que la profundidad promedio de las raíces se encuentra a
capacidad de campo.
Cuadro 4.3 Punto de Marchitez y Capacidad de Campo en Porcentaje por Peso de
Suelo Seco de Diferentes Texturas de Suelo (Grassi, 1976)
4.3.6 EVAPOTRANSPIRACIÓN
La evapotranspiración potencial (ETP), es la evapotranspiración que se produciría si la
humedad del sueño y la cobertura vegetal estuvieran en condiciones óptimas, mientras
que la evapotranspiración real (ETR), es la evapotranspiración que se produce realmente
en las condiciones existentes en cada caso.
ETR < ETP
La evapotranspiración potencial real (ETPR) es proporcional a la humedad del suelo,
comparada con la diferencia de humedad entre la capacidad de campo y el punto de
marchitez. (Schosinsky, 2006)
ETPR = (HS – PM)(ET)/(CC – PM) (23)
52
Dónde:
ETPR: Evapotranspiración potencial real (mm/día)
HS: Humedad de suelo (%)
ET: Evapotranspiración de la planta a capacidad de campo (mm/día)
CC: Capacidad de campo (%)
PM: Punto de marchitez permanente (%)
La evapotranspiración potencial calculada debe ser corregida de acuerdo a las horas de
luz solar, que varía dependiendo de la ubicación (latitud) de la cuenca donde se realiza
el estudio.
4.3.7 RECARGA AL ACUÍFERO
Para lograr la recarga del acuífero, el agua de lluvia debe atravesar un proceso,
empezando por acumularse en los poros del suelo, esto continua hasta que el suelo se
encuentra en capacidad de campo, que es la máxima acumulación de agua que puede
tener el suelo no saturado. Cuando cesa la lluvia, da paso al proceso de
evapotranspiración. El sobrante de agua, una vez satisfecha el volumen para llevar al
suelo a capacidad de campo y cubrir la evapotranspiración, percola y recarga el
acuífero.
Un mes cualquiera del año, va a tener una humedad inicial (HSi) y una humedad final
(HSf). Considerando dos parámetros, que podrían ocurrir al final del mes tomando en
cuenta la acción de la evapotranspiración, se puede calcular un coeficiente de humedad:
C1 (coeficiente de humedad al final del mes, antes de que ocurra la evapotranspiración)
y C2 (coeficiente de humedad al final del mes, después de que ocurra la
evapotranspiración) (Ecuaciones 2 y 3).
ETR1 = (C1)(ETP) (24)
Dónde:
C1: Coeficiente de humedad al final del mes, antes de que ocurra la evapotranspiración
ETR1: Evapotranspiración potencial real, considerando la humedad correspondiente al
coeficiente C1 (mm/mes)
53
Hay que tomar en cuenta que estos procesos ocurren en el transcurso de todo el mes, por
lo que el coeficiente de humedad del mes corresponde al promedio de C1 y C2. Esto nos
demuestra que la evapotranspiración potencial real ocurrida en un mes está dado por:
ETPR = ((C1 + C2)/2)ETP (25)
Los coeficientes C1 y C2 no deben tener valores mayores a 1, ni menores a 0. En el caso
de que sea mayor a 1 se tomará el valor de 1, y si se obtiene valores negativos se tomará
el valor de 0.
Un parámetro muy importante dentro de la recarga del acuífero es la humedad
disponible del suelo (HD), es la humedad que pueden tomar las raíces de las plantas,
para poder evapotranspirar (Ecuación 5)
Si ((C1 + C2)/2)ETP es menor o igual a HD, entonces ETR = ((C1 + C2)/2)ETP
Si ((C1 + C2)/2)ETP es mayor que HD, entonces ETR = HD
Para determinar la recarga del acuífero es importante conocer la humedad del suelo al
inicio y al final del mes. La humedad final del mes está dada por la siguiente expresión,
esta humedad no puede ser mayor a la capacidad de campo.
Si (HD + PM – ETR) es menor que la capacidad de campo, HSf = HD + PM – ETR
Si (HD + PM – ETR) es mayor o igual que la capacidad de campo, HSf = CC
Para obtener este valor es necesario conocer la humedad del suelo al inicio del mes
(HSi).
HSi = A la humedad final del mes anterior.
La recarga potencial al acuífero, matemáticamente es la relación que existe entre la
precipitación que infiltra mensualmente más la humedad del suelo al inicio del mes
menos la humedad del suelo al final del mes y menos la evapotranspiración real. El
volumen de agua calculada con esta ecuación es la sobrante una vez que el agua que
infiltra lleva al suelo a capacidad de campo y satisface la evapotranspiración.
Cuando el suelo no alcanza la capacidad de campo, existe un déficit (Déficit de
capacidad de campo, DCC).
54
El volumen de agua que un suelo necesita para alcanzar la capacidad de campo en un
mes es la necesidad de riego (NR). Si el suelo no posee la humedad necesaria para que
las plantas realicen la evapotranspiración, la planta evapotranspira cerrando sus estomas
y finalmente muere. La necesidad de riego se la puede obtener mediante la siguiente
expresión:
NR = DCC – ETR + ETP (26)
Dónde
NR: Necesidad de riego mensual (mm/mes)
4.4 HIDROGEOQUÍMICA
El agua al ser un disolvente natural por excelencia, posee características que ayudan a
establecer criterios generales acerca de su evolución, no obstante hay que tomar en
cuenta que no existen valores concretos para los diferentes componentes de aguas
subterráneas que pueden haber sido aportados por diferentes tipos de rocas. Ciertas
condiciones, como la composición del agua de recarga, el tiempo de contacto,
permeabilidad, longitud de recorrido, etc., influyen de manera directa o indirecta y a
veces dominante.
Los iones más comunes presentes en cuencas dominadas principalmente por rocas de
origen volcánico son Na+, Ca
++, Mg
++ y K
+. Estos iones con frecuencia se encuentran
débilmente retenidos por la estructura silicatada y pasan con facilidad al agua. El pH del
agua juega un papel muy importante así como la temperatura, la disolución es mucho
más rápida en aguas ácidas que en aguas alcalinas y el anhídrido carbónico disuelto
mantiene el pH.
En Hem, 1967 presenta el siguiente proceso para representar el ataque a la anortita
(plagioclasa cálcica) para dar caolinita.
Si2O8Al2Ca + H2O + 2H+ + 2CO3H
- Si2O5Al2(OH)4 + Ca
++ + 2CO3H
-
Esta reacción es para medio ácido, en la naturaleza es más común que el agua se
encuentre en medio básico por lo que en lugar de formarse caolinita se forma
montmorillonita, que posee 4 átomos de “Si” en lugar de 2, por lo que se libera menos
sílice que la que se formaría en medio ácido.
55
4.4.1 APORTE Y ORIGEN DE LOS COMPONENTES DEL AGUA
SUBTERRÁNEA
Para que el agua presente en el subsuelo llegue a su destino, debe atravesar por una serie
de procesos, los mismos que aportan sustancias a su composición química. El contenido
de estas sustancias depende del entorno en el que el agua se moviliza.
A continuación se expondrá el posible origen de algunos iones presentes en aguas
subterráneas.
Ion Sulfato: La presencia de sulfuros en rocas ígneas, metamórficas o sedimentarias
brinda un aporte de este ion a aguas subterráneas así como actividades urbanas,
industriales y en ocasiones agrícolas.
Iones Bicarbonato y Carbonato: Proviene de la disolución de CO2 atmosférico o del
suelo. Si en el acuífero no existe aportes de CO2 (oxidación de materia orgánica y
aportes magmáticos) el contenido en carbono disuelto (CO2 + HCO3- + CO3
2-)
permanece constante y muchas veces puede suponerse que el contenido en HCO3- es
casi constante ya que es el ion dominante (Custodio & Llamas, 1983).
Sílice: Su presencia se da principalmente por el ataque de silicatos, en muy pequeño
porcentaje por disolución de cuarzo. El pH del agua juega un papel importante así como
también el CO2. La sílice puede ser un importante indicador de la temperatura del
acuífero y del tipo de terreno atravesado por el agua.
Catión Sodio: Puede presentarse por el ataque de feldespatos y feldespatoides. Rara vez
de emanaciones y fenómenos relacionados con procesos magmáticos. Es muy soluble y
es el catión más abundante en el agua del mar (Custodio & Llamas, 1983).
Catión Potasio: Procede de ataque de la ortosa, en pocas cantidades por aporte de agua
lluvia. Se puede fijar irreversiblemente durante la formación de arcillas por lo que la
relación K/Na es mucho menor que 1.
Catión Calcio: Procede de ataque de feldespatos y otros silicatos cálcicos así como de
la disolución de cemento calcáreo de muchas rocas. Se encuentra con frecuencia en
estado de saturación, puede precipitarse con facilidad y es muy afectado por el cambio
iónico.
56
Catión Magnesio: Su presencia se puede deber al ataque de silicatos magnésicos y
ferromagnesianos. Aunque se disuelve más lentamente es más soluble que el Ca y
tiende a permanecer en solución cuando éste se precipita (Custodio & Llamas, 1983).
La presencia de algunas bacterias reductoras de sulfatos que actúan como catalizadores,
provocan el paso del ion sulfato SO42-
a un estado inferior de oxidación como S2-
o
S2O32-
. De manera muy general se puede admitir que de 1 meq/l de SO42-
se cambia por
1 meq/l de HCO3-.
Si existe un consumo de H+, el agua se hace más alcalina y puede precipitar CaCO3 para
estabilizar el pH. En este caso una parte importante de S2-
formado queda fijado como
FeS o FeS2. Si existe una producción mayor de H+, el agua se vuelve más ácida, y si el
acuífero contiene CaCO3, éste se va disolviendo. En este caso puede quedar S2-
disuelto
como H2S- (Custodio & Llamas, 1983).
4.4.2 APORTE DE SALES DURANTE EL PROCESO DE
INFILTRACIÓN.
El agua que proviene de la precipitación, atraviesa las diferentes capas de suelo antes de
llegar al nivel freático, los diferentes horizontes del suelo presentan características y
composiciones diferentes que aportan al agua infiltrada, una serie de componentes
(sales) que varían en su concentración dependiendo del tiempo y el recorrido que el
agua tome.
La diferente porosidad del suelo y de cada horizonte aporta una cantidad de sales, pero
el horizonte C es capaz de aportar la mayoría de las nuevas sales, aunque en el A y B se
puede producir un aporte menor sobre el agua lluvia (Custodio & Llamas, 1983).
La relación entre la precipitación y la evapotranspiración juega un papel importante, ya
que si la precipitación es mayor que la evapotranspiración real, la mayor cantidad de
concentraciones de sales pasan al acuífero, en cambio si la evapotranspiración real es
mayor que la precipitación, las sales se acumulan formando potentes costras.
57
4.4.3 MOVILIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA Y COMPOSICIÓN
QUÍMICA
La principal fuente de recarga de un acuífero proviene de agua lluvia, el porcentaje de
agua que toma contacto con el suelo, circula por el terreno tomando un recorrido corto
(circulación local) o un recorrido largo (circulación regional), siendo este último incluso
de varios miles de años. Las aguas que alcanzan mayor profundidad poseen mayor
tiempo de contacto, es por esta razón que de manera general los acuíferos más
profundos tienen mayor concentración de sales. El tipo de porosidad también influye en
el tiempo de contacto, por ejemplo, una roca cuya permeabilidad este dada por
fracturación no presentara oposición alguna al paso del fluido por lo que el tiempo de
contacto será mínimo y por ende la concentración de las sales es menor. Otro factor que
no hay que olvidar en los acuíferos profundos es la temperatura y las elevadas presiones
a las que se encuentran las formaciones rocosas y que ayudan a las reacciones de
solubilidad de sales (Custodio & Llamas, 1983).
La circulación regional posee mayor concentración de sales, por el tiempo de contacto
que produce una saturación de los diferentes iones. El primer ion en saturar, incluso
desde el momento de la infiltración es el HCO3-, después el ion SO4
2- por último el ion
cloruro no llega a saturar normalmente. Entre los cationes, el primero en saturar es el
Ca2+
, con mayor dificultad el Mg2+
y el Na+ no llega a saturar normalmente.
HCO3- SO4
2- Cl
-
Ca2+
SO42-
Mg2+
Estas secuencias no siempre puede darse de esta manera, como se mencionó en los
apartados anteriores, depende de muchos factores, si bien es cierto los iones HCO3- y
Ca2+
son los dominantes, puede darse el caso en que las reacciones puedan empezar en
un lugar avanzado o de manera retrograda para de ahí empezar su evolución normal. Si
el ambiente en el que se desenvuelve el acuífero es reductor puede que el contenido de
SO42-
sea de unas pocas ppm, este proceso puede liberar CO2 haciendo que el contenido
de HCO3- y Ca
2+ se dispare.
58
4.4.4 DIAGRAMAS HIDROQUÍMICOS.
4.4.4.1 DIAGRAMAS TRIANGULARES
En este tipo de diagramas se representa los cationes y aniones principales presentes en
la composición de un conjunto o de una sustancia, un vértice del diagrama representa el
100% de un componente y los vértices opuestos serán para el caso el 0% (Figura 4.1).
- Diagrama de Piper: Este diagrama está conformado por dos triángulos donde
se representan los cationes (Na++K
+, Ca
2+, Mg
2+) y aniones (HCO3
-, SO4
2-, Cl
-)
de una sustancia y un rombo que recoge la información de ambos triángulos
(Figura 4.2). El paso de la información hacia el rombo es inmediato, por lo que
la información queda representada por tres puntos. Los datos representados
deben estar expresados en meq/l.
Figura 4.2 Diagrama de Piper. Representación de un análisis de agua cuya
composición es: Ca2+
=60%; Mg2+
=30%; Na++K
+=10%; HCO3
-=70%; SO4
2-=20% y
Cl-=10%.
Figura 4.1 Representación de los componentes de una sustancia en un
diagrama triangular
59
Como se mencionó anteriormente, los datos deben estar expresados en meq/l y la forma
de calcular los porcentajes es la siguiente:
Suponiendo que un agua tiene la siguiente composición de cationes:
Ca2+
=82 meq/l; Na++K
+=104 meq/l; Mg
2+=49 meq/l. La suma de cationes es de 235
meq/l
Porcentaje de Ca2+
: 235
82=
100
𝑥 ; x=34,9%
Realizando los cálculos correspondiente se tiene que: Na++K
+=44,3% y Mg
2+=20,8%.
- Diagramas de Stiff: Este tipo de diagramas son muy útiles ya que se los puede
ubicar sobre un mapa para mostrar la distribución geográfica de la composición
de las aguas. La forma de representarlos, es ubicando tres líneas paralelas, hacia
la derecha se ubican los aniones y a la izquierda los cationes (Figura 4.3).
Figura 4.3 Diagrama de Stiff. Representación del análisis de una muestra de agua
cuyas concentraciones (en meq/l) es: Ca2+
=4,2 meq/l; Mg2+
=3,5 meq/l; Na++K
+=1,9
meq/l; HCO3-=5,1 meq/l; SO4
2-=0,6 meq/l y Cl
-=3,9 meq/l.
4.5 HIDROLOGÍA
La cuenca del río Machángara constituye parte del sistema hidrográfico del río
Guayllabamba y está ubicada al noroccidente de la provincia de Pichincha. El sitio de
descargar del río principal de la cuenca, el río Machángara, se encuentra antes de la
60
unión con el río San Pedro, su área de drenaje es de 227,4 Km2 y su longitud
aproximada es de 37,42 Km.
4.5.1 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS SUBCUENCAS.
4.5.1.1 ÁREA DE DRENAJE
Es el área en donde se genera el escurrimiento superficial y está limitado por las líneas
divisorias.
4.5.1.2 COEFICIENTE DE COMPACIDAD DE GRAVELIUS (Kc)
Es la relación entre el perímetro para el área de la cuenca y está definido por la siguiente
ecuación:
𝐾𝑐 = 0,28 ∗ 𝑃
𝐴1/2 (27)
Dónde:
P: Perímetro de la cuenca en Km
A: Área de la cuenca en Km2
4.5.1.3 FACTOR DE FORMA (Kf)
Es la relación entre el ancho medio y la longitud axial de la cuenca, el ancho medio de
la cuenca puede obtenerse dividiendo el área total de drenaje para la longitud axial.
La longitud axial de una cuenca se la define a la longitud del valle de la cuenca desde su
cabecera hasta la sección de interés.
𝐾𝑓 =𝐴
𝐿2 (28)
Dónde:
A: Área de drenaje en Km2
L: Longitud axial de la cuenca en Km
4.5.1.4 PENDIENTE MEDIA (Sc)
La ecuación que define a este parámetro es la siguiente:
𝑆𝑐 = 𝐷∗ 𝐿𝐿
𝐴 (29)
61
Dónde:
D: Diferencia uniforme entre las curvas de nivel en Km
LL: Longitud total de todas las curvas de nivel en Km
A: Área de drenaje en Km2
4.5.2 PRECIPITACIÓN
Es toda forma de humedad expulsada de la atmósfera y depositada en la superficie
terrestre, tales como lluvia, roció, granizo, neblina, etc. Se mide en alturas de
precipitación, expresado en milímetros que equivale a la altura obtenida por la caída de
un litro de agua sobre la superficie de un metro cuadrado (Monsalve, 1990).
4.5.3 MÉTODO DE LA RELACIÓN PRECIPITACIÓN-ESCORRENTIA
La falta de información de registros de escurrimiento en sitios de interés, hace
indispensable la necesidad de contar con métodos que permitan determinar el
escurrimiento de una cuenca mediante las características de la misma y la precipitación.
Para esto es importante contar con información como:
- Área de la cuenca
- Altura de precipitación
- Características generales o promedio de la cuenca: forma, pendiente, vegetación.
4.5.4 HIETOGRAMA DE INTENSIDADES
Es la representación gráfica de las intensidades de lluvia de un sector en un intervalo de
tiempo. Las intensidades de lluvia pueden calcularse con la siguiente expresión:
𝑖 = 𝑃2− 𝑃1
𝑡2− 𝑡1 (30)
En la tabla 4.1 se puede apreciar la obtención de la intensidad de lluvia para graficar un
hietograma de precipitación, como se muestra en la figura 4.4.
62
Tabla 4.1 Obtención de la Intensidad de Lluvia. Fuente: Monsalve “Hidrología en la
Ingeniería”
Figura 4.4 Hietograma de Precipitación. Fuente: Monsalve. “Hidrología en la
Ingeniería”
4.5.5 CURVAS INTENSIDAD-DURACIÓN-PERIODO DE RETORNO (i-
d-T).
Las curvas de intensidad-duración-periodo de retorno es una relación matemática
empírica entre la intensidad de una precipitación, su duración y el periodo de retorno de
una cuenca determinada. Existen varias aproximaciones que relacionan estas tres
variables hidrológicas, estas curvas se las puede representar con una ecuación general.
𝑖 = 𝑘 𝑇𝑚
(𝑑+𝑐)𝑛 (31)
Dónde:
63
K, m, n y c son constantes que se calculan mediante un análisis de correlación lineal
múltiple.
El estudio “Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia de las principales estaciones
pluviográficas de la cuenca” realizado en el contexto del Proyecto del Sistema de
Pronóstico Hidrológico de las Laderas del Pichincha y el Área Metropolitana de Quito
(Shishilad, 1996), presenta las relaciones intensidad-duración-periodo de retorno para
estas estaciones (Ecuaciones 10 y 11 respectivamente).
4.5.6 PRECIPITACIÓN EFECTIVA
Es la precipitación que no se retiene en la superficie terrestre y tampoco se infiltra en el
suelo, dependiendo de la información de caudales de cada cuenca se usa algunos de los
métodos existentes para el cálculo de la precipitación efectiva.
El método U.S. SCS., 1957, para el cálculo de la precipitación efectiva, toma en cuenta
el tipo y uso del suelo, y la precipitación antecedente, a través del concepto número de
curva, CN.
La relación existente para este método se presenta en la ecuación 12
4.5.7 NÚMERO DE CURVA CN – SCS
El valor del número de curva es un parámetro que caracteriza las condiciones del tipo y
uso del suelo.
El número de curva considera la clasificación de más de 2000 suelos en cuatro grupos
hidrológicos, que representan en un grado progresivo su potencial de escurrimiento en
forma descendente y es la fracción de respuesta de la cuenca al impulso de la
precipitación. Permitiendo de este modo, la estimación de escurrimiento directo
considerando que la infiltración depende del uso del suelo, el tratamiento superficial que
tiene, la condición hidrológica (erosionado o con cobertura vegetal) y que ese grupo
hidrológico puede verse afectado por condiciones de saturación por humedad
antecedente. (Chow, 1964).
El CN se lo puede estimar utilizando la siguiente expresión:
𝐶𝑁 = 1000
10+ 𝑆
25.4
(32)
64
Dónde:
S: Retención potencial del suelo en mm
El grupo SCS distingue cuatro grupos hidrológicos de suelos.
GRUPO A.- Son suelos muy permeables que producen escurrimiento superficial y alta
infiltración. Son suelos arenosos con bajo contenido de arcilla y de limo, muy
permeables, con la profundidad aproximada de 1.50 m
GRUPO B.- Son suelos permeables, menos profundos y arenosos que los suelos del
grupo A y cuya permeabilidad es superior a la media, con presencia de finos y limos, su
profundidad aproximada es de 1.50 m
GRUPO C.- Son suelos impermeables, poco profundos, se los puede notar
aproximadamente a los 60 cm, generan escurrimiento superficial por sobre la media y
con capacidad de infiltración por debajo de la media, son arenas muy finas con poca
presencia de limos y con alto contenido de arcilla que varía entre 20% y 30%. Las
condiciones de impermeabilización son mayores que los grupos anteriores.
GRUPO D.- Suelos que se expanden significativamente al tener contacto con el agua,
arcillas altamente plásticas y ciertos suelos salinos.
Los antecedentes de humedad del suelo están relacionados con la cantidad de lluvia en
los cincos días precedentes, así.
CONDICIÓN I.- Son suelos, cuyas lluvias en los últimos cinco días no sobrepasa los
15 mm.
CONDICIÓN II.- Se presenta una situación media, registrándose lluvias en los últimos
cinco días de 15 a 40 mm.
CONDICIÓN III.- Es un suelo húmedo próximo a la saturación, las lluvias en los
últimos cinco días fueron superiores a los 40 mm, dependiendo de las condiciones
meteorológicas en las que se pueden registrar variaciones en las tasas de evaporación.
65
4.5.8 SOFTWARE HEC-HMS 4.0
Se trata de un software desarrollado por la U.S. Army Corps Engineers, Davis, CA. El
programa trabaja con tres módulos básicos que definen en su conjunto el proyecto de
simulación de una cuenca.
- Módulo de Precipitación: Permite seleccionar uno de seis tipos de hietogramas
o patrones de precipitación del evento de tormenta que más se ajuste a las
posibles condiciones de la cuenca, incluyendo la introducción manual de los
datos de la lluvia de diseño.
- Módulo de la Cuenca: Permite la representación del sistema físico con los
elementos antes citados, y la inclusión de las características morfométricas y de
condición del suelo para cada uno de ellos. Así cada componente incluye la
información necesaria para construir el hidrograma de salida.
- Módulo de Control: Incluye las fechas de inicio y culminación de los datos de
lluvia y caudal para la simulación y los intervalos de tiempo para realizar los
cálculos.
La información requerida por el software se encuentra dividida en grupos.
- Información sobre precipitación histórica o de diseño.
Los datos de precipitación utilizados corresponden a los obtenidos a partir de las
ecuaciones de intensidad de cada estación dentro de la cuenca, el método utilizado es el
de “Hietograma especificado por el usuario”, el mismo que solicita información como:
registro de tormenta (día de inicio y finalización e intervalo de mediación) en las
estaciones pluviométricas existentes o sintéticas localizadas dentro de la cuenca e
identificación de las estaciones y sus correspondientes subcuencas. La forma de ingresar
los datos debe ser de manera acumulada, las unidades en milímetros y con intervalos de
tiempos en minutos dependiendo de la necesidad del usuario.
- Información sobre las características del suelo.
Este parámetro es muy importante para la determinación de la infiltración durante
eventos de tormenta. El método más utilizado es el de número de curva el mismo que
requiere información como: pérdidas iniciales en mm, número de curva calculado como
promedio sobre la subcuenca respectiva y porcentaje de área impermeabilizada.
66
- Información física de las subcuencas.
Las características físicas que requiere el programa para realizar los cálculos no están
explícitas en las ventanas. Es así que, las pendientes y la longitud del cauce principal y
de las laderas son necesarias para calcular los tiempos de concentración y los diagramas
área-forma que son datos de entrada para los métodos de hidrogramas unitarios
sintéticos. La característica física explicita en una ventana del programa para cada
subcuenca es su área
- Información histórica de caudales.
La parte más importante del modelo de simulación de HEC-HMS la constituyen los
métodos para estimar la forma en que la lluvia se convierte en escorrentía. El método
seleccionado es el “Hidrograma unitario sintético del SCS”, el cual la información
requerida será el tiempo de retardo Tlag en minutos.
4.5.9 MÉTODO RACIONAL
Este método es utilizado para determinar el caudal instantáneo máximo de descarga de
una cuenca hidrográfica. Puede ser calculado con la siguiente expresión matemática:
𝑄 = 𝐶 ∗ 𝑖 ∗ 𝐴 (33)
De la definición de escorrentía, se tiene:
𝐶 = 𝑉 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡í𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑉 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙=
𝑉𝐸
𝑉𝑃=
𝑉𝐸𝑡
𝑉𝑃𝑡
(34)
De lo cual:
𝑉𝐸
𝑡= 𝑄𝐸 (35)
y
𝑉𝑃
𝑡= 𝑖𝐴 (36)
Dónde:
QE: Caudal De escorrentía directa
i: Intensidad de la lluvia
t: Tiempo de duración de la lluvia
67
A: Área de drenaje
Entonces,
𝐶 = 𝑄𝐸
𝑖𝐴 (37)
El numerador representa el volumen de escorrentía superficial por unidad de tiempo de
duración de la lluvia, y el denominador representa el volumen de lluvia por unidad de
tiempo de esta duración:
𝑄𝐸 = 𝐶 𝑖 𝐴 (38)
Al usar la fórmula racional se supone que el caudal QE toma un valor de caudal máximo
(pico) QP, cuando, debido a una cierta intensidad de lluvia sobre un área de drenaje, es
producido por esa precipitación que se mantiene por un tiempo igual al periodo de
concentración del caudal en el punto de consideración.
Teóricamente, éste es el tiempo de concentración, que es el tiempo requerido para que la
escorrentía superficial desde la parte más remota de la cuenca alcance el punto de
interés.
Por lo tanto, el caudal QP corresponde a una lluvia de intensidad i sobre un área de
drenaje A, que dure un tiempo tal que toda el área de drenaje contribuya a la escorrentía
superficial, siendo QP el caudal máximo de esta escorrentía.
𝑄𝑃 = 𝐶 𝑖 𝐴 (39)
Dependiendo las unidades con las que se estén trabajando tenemos las siguientes
variaciones en las ecuaciones:
Si:
i, está dado en mm/h
A, en Ha y
QP, en m3/s
Se tiene,
𝑄𝑃 = 𝐶 𝑖 𝐴
360 (40)
68
ó
i, está dado en mm/h
A, en Km2, y
QP, en m3/s
Se tiene,
𝑄𝑃 = 0.278 𝐶 𝑖 𝐴 (41)
Es importante conocer el valor del coeficiente de escorrentía, la aplicación de la formula
racional depende mucho de esto, algunos valores típicos generalmente aceptados se
presentan a continuación (Tabla 4.2).
Características del área Valor de k
Residencial urbano – Casas unifamiliares 0,30
Residencial urbano – Apartamentos con jardines 0,50
Comercial e industrial 0,90
Forestada (dependiendo del suelo) 0,05 – 0,20
Parques, prados, terrenos cultivados 0,05 – 0,30
Pavimentadas con asfalto u hormigón 0,85 – 1,00
Terreno saturado por lluvias prolongadas 1,00
Tabla 4.2 Valores de Coeficiente de Escorrentía. Fuente: Linsley & Franzini.
Ingeniería de Recursos Hídricos
Los valores del Coeficiente de Escorrentía para la cuenca del río Machángara dependen
de la zona hidrológica, según De Bievre et al, 2008., indica valores presentados en la
Tabla 3.7
Según Sánchez Javier en “Hidrología Superficial III”, 2012 existe algunas limitaciones
acerca del Método Racional entre las que se puede referir:
- Proporciona solamente un caudal pico, no el hidrograma de creciente para el
diseño
- Supone que la lluvia es uniforme en el tiempo (intensidad constante) lo cual es
sólo posible cuando la duración de la lluvia es muy corta.
69
- El Método Racional supone que la lluvia es igual en toda la superficie de la
cuenca, lo cual es posible si la extensión de ésta es muy pequeña.
- La escorrentía producida en una cuenca depende de varios factores como la
precipitación, condiciones de humedad antecedentes del suelo, etc., éste método
asume que la escorrentía es directamente proporcional a la precipitación y no es
cierto.
- No toma en cuenta efectos de almacenamiento o retención temporal del agua
escurrida en la superficie sean estos naturales o artificiales.
- Asume que el periodo de retorno de la precipitación y el de la escorrentía son los
mismos, lo que sería cierto en área impermeables, en donde las condiciones de
humedad antecedente del suelo no influyen de forma significativa en la
Escorrentía Superficial.
- Pese a estas limitaciones, el Método Racional se usa prácticamente en todos los
proyectos de drenaje vial, urbano o agrícola, siempre teniendo en cuenta que
producirá resultados aceptables en áreas pequeñas y con alto porcentaje de
impermeabilidad.
- Su aplicabilidad depende del área de la cuenca, como alternativa puede usarse
para el cálculo de caudales máximos para cuencas pequeñas no mayores a 200
Km2, con duración de hasta treinta minutos y tiempos de concentración de 12
horas. En estudios realizados según Ferrer, en 1993, se puede aplicar a cuencas
de hasta 3000 Km2, con una metodología más elaborada al momento de
considerar los factores que requiere el método en su aplicación.
4.5 HIDROGEOLOGÍA
4.5.1 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS.
4.5.1.1 POROSIDAD (m)
La porosidad se define como el total de espacios vacíos presentes en un material sobre
el volumen total, este valor se lo calcula usando formulas empíricas o con ensayos de
laboratorio.
La forma matemática del cálculo de este parámetro es:
m(%) =𝑉ℎ
𝑉𝑡∗ 100 (42)
70
Dónde:
Vh: Volumen de huecos
Vt: Volumen Total.
Los materiales sólidos pueden presentar una porosidad primaria que es la adquirida
durante su formación o depósito o una porosidad secundaria adquirida por eventos
posteriores a la de su formación.
Dentro de las características hidrogeológicas la porosidad efectiva es la más importante
ya que toma en cuenta únicamente a los poros que se encuentran intercomunicados, es
decir los que permiten la libre circulación del agua. Por lo tanto relaciona, el volumen
de agua extraíble sobre el volumen total del material.
me(%) =𝑉𝑎𝑔
𝑉𝑡∗ 100 (43)
Dónde:
Vag: Volumen de agua gravífica
Vt: Volumen Total.
De acuerdo al informe de la EPMAPS, 2004 los datos de porosidad efectiva reportados
son los presentados en la tabla a continuación los mismos que pueden ser generalizados
para la Formación Cangahua.
Muestra Cangahua Porosidad Efectiva (%)
M4 28,76
M5 35,66
M6 34,05
Tabla 4.3 Porosidad Efectiva para la Cangahua. Fuente: EPMAPS.
4.5.1.2 CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA (K)
Se define como la facilidad que tiene el fluido para circular por el medio poroso a través
de un área unitaria bajo un gradiente unitario a la temperatura ambiente.
71
La conductividad hidráulica o permeabilidad depende mucho de las características del
medio como es la porosidad y dentro de esta la relación y tamaño de los poros y
propiedades del fluido como son la viscosidad y peso específico. La permeabilidad
intrínseca o específica es un parámetro característico de cada medio en particular y no
depende del fluido.
En hidrogeología, la conductividad hidráulica es la constante de proporcionalidad lineal
entre el caudal y el gradiente hidráulico. Las unidades de la conductividad hidráulica
son las de la velocidad [LT-1
], expresándose normalmente en m/día o en cm/s.
No se puede establecer una relación directa entre la conductividad hidráulica y la
porosidad, ya que por ejemplo, un material muy poroso puede tener una conductividad
muy baja debido a que sus poros son muy pequeños o no se encuentran interconectados,
o bien tener una conductividad alta si sus poros son grandes y existe una comunicación
entre ellos. La conductividad hidráulica tiene una relación más bien con la porosidad
eficaz.
K (m/día) Calificación Estimada
K < 10-2
Muy Baja
10-2
< K < 1 Baja
1 < K < 10 Media
10 < K < 100 Alta
K > 100 Muy Alta
Tabla 4.4 Valores de Permeabilidad Según Varios Autores
4.5.1.3 TRANSMISIVIDAD (T)
Es el volumen de agua que atraviesa una banda de acuífero de ancho unitario en la
unidad de tiempo y bajo la carga de un metro. Es un parámetro que define a la
capacidad de un acuífero para ceder agua en todo su espesor saturado.
La transmisividad es el equivalente al producto entre la conductividad hidráulica o
permeabilidad (K) y el espesor saturado del acuífero (b).
Transmisividad = Permeabilidad * Espesor
[T] = [LT-1
] * [L]
72
[T] = [L2 T
-1]
Las unidades de la transmisividad son: m2/día, o cm
2/seg.
T (m2/día) Calificación Estimada
T < 10 Muy Baja
10 < T < 100 Baja
100 < T < 500 Media
500 < T < 1000 Alta
T > 1000 Muy Alta
Tabla 4.5 Valores de Transmisividad Según Varios Autores
4.5.1.4 COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)
Es un parámetro de gran importancia en los cálculos para la estimación de recarga y en
los diseños para la exploración de aguas subterráneas. En términos generales se define
como el volumen de agua por unidad de área liberado durante un descenso unitario del
nivel piezométrico.
En un acuífero libre el volumen de agua que proporciona, se lo puede determinar
mediante el cálculo de la porosidad eficaz. Mientras que en un acuífero confinado no es
de mucha utilidad, ya que los poros continúan saturados y solamente existe un cambio
de presión, por lo que el valor de la porosidad eficaz no indica nada. Se necesita una
relación que indique el volumen de agua desalojada mediante el cambio de presión en el
acuífero.
S =𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑚𝑖𝑛𝑢𝑦𝑜 𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑒𝑧𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 (44)
El coeficiente de almacenamiento es adimensional (volumen / volumen). Los valores de
este parámetro en acuíferos confinados perfectos son mucho más bajo que en los
semiconfinados.
73
Tipo de Material Permeable Tipo de acuífero Valor Medio de “S”
Cárstico: Calizas y Dolomías
Jurásicas
Libre
Semiconfinado
Confinado
2 x 10-2
5 x 10-4
5 x 10-5
Cárstico: Calizas y Dolomías
Cretácicas y Terciarias
Libre
Semiconfinado
Confinado
2 x 10-2
- 6 x 10-2
10-3
- 5 x 10-4
10-4
- 5 x 10-5
Poroso Intergranular: Gravas y
Arenas
Libre
Semiconfinado
Confinado
5 x 10-2
- 15 x 10-2
10-3
10-4
Cársticos y Porosos: Calcarenitas
Marinas Terciarias Libre
15 x 10-2
- 18 x 10-2
Tabla 4.6 Valores de Coeficiente de Almacenamiento según varios autores
4.5.1.5 RECARGA Y DESCARGA DE AGUA SUBTERRÁNEA
Recarga: Entrada de agua en la zona saturada donde comienza a ser parte de las
reservas subterráneas, esta entrada puede darse de dos maneras, por un movimiento
descendente producto de la gravedad y luego de presentarse un movimiento horizontal
del flujo debido a las diferentes condiciones hidráulicas de las capas que constituyen el
perfil del suelo (Balek, 1988).
Es muy importante la determinación de este parámetro dentro de los estudios referentes
a los recursos de agua subterránea, ya que es necesario determinar la cantidad de agua
que llega al acuífero, su calidad, procedencia y las zonas.
Existe dos formas de recarga de un acuífero: natural y artificial
Se habla de una recarga natural cuando es producida a través de ríos y lagos, o por
medio de transferencia desde otras unidades hidrogeológicas o acuíferos; pero también
puede darse de manera artificial producto de la actividad antrópica como la irrigación,
fugas de redes de abastecimiento o por infiltraciones de embalses y depósitos. (Balek,
1988).
Según (Lerner, 1990), la recarga se la puede clasificar de manera más completa:
74
- Recarga Directa o Recarga Difusa: Proveniente del agua lluvia
- Recarga Concentrada o Indirecta: Producto de causes permanentes,
estacionales y efímeros
- Flujos Laterales: Procedentes de otros acuíferos
- Retorno de Riegos: Excesos de riegos o las pérdidas en los canales de
distribución
- Recarga Urbana: Producto de fugas de redes de abastecimiento y redes de
alcantarillado.
Descarga: La zona de descarga es el sitio donde el agua aflora y representa la fase final
del recorrido del flujo subterráneo; así, el agua al tener contacto directo con la roca va
adquiriendo propiedades particulares (salinidad, temperatura, pH, entre otros).
La zona de descarga puede estar representada por un manantial, lago, suelo, nivel de
agua subterránea somero, o por descargas artificiales (pozos de explotación). En cuanto
mayor es el tiempo de contacto del agua con la roca, se producen varios procesos, entre
los más importantes está el intercambio físicoquímico agua-roca, que otorga al agua
ciertas propiedades fisicoquímicas que dependen del tipo de roca, profundidad y
distancia de recorrido. Es por esta razón que los suelos asociados a zonas de descarga
tienden a ser más salinos y alcalinos (posiblemente sódico). Por esto, la vegetación
asociado con zonas de descarga sobrevive en regiones permanentemente inundadas
(vegetación freatofíta) y/o es tolerante a alta salinidad (vegetación halófila) y/o yeso
(vegetación gipsófila). La descarga de agua subterránea ocurre en zonas de cotas
menores a las que se forma la zona de recarga.
El conocimiento de las zonas de recarga o descarga es muy importante para realizar un
manejo adecuado del recurso hídrico subterráneo. Estas zonas se pueden determinar
mediante trazadores o a través del trazado de redes de flujo (Freeze & Cherry, 1979).
Con las redes de flujo es posible distinguir los sistemas locales, intermedios y
regionales de flujo de aguas subterránea.
75
Figura 4.5 Sistemas de Flujo Local y Regional. Tomado de (Knutsson, 1988) y
propuesta inicialmente por (Tóth, 1962) y (Gustafsson, 1968).
76
CAPITULO V
5. PRESENTACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS
5.1 BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA DE QUITO
Para la elaboración del balance hídrico en la cuenca de Quito, por donde se encuentra
atravesando el trazado de la primera línea del Metro, se utilizó datos de precipitación y
temperatura obtenidos del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI).
Un total de once estaciones meteorológicas distribuidas dentro y fuera de la cuenca
fueron analizadas, pero por motivos de falta de información, se usaron datos de
solamente nueve estaciones con un periodo de 15 años (2000 – 2015). Las estaciones
cuyos códigos son M113 y M357, no poseen datos de temperatura y corresponden a las
estaciones de Uyumbicho y Canal 10, respectivamente. Las dos estaciones son del
INAMHI (Tabla 3.1).
Cada estación posee datos de temperatura media mensual, que para la cuenca de Quito
se encuentra en un rango entre 9 y 16 °C, así mismo la precipitación media mensual
oscila con valores entre 15 a 200 mm (Tabla 3.2). Estos valores están relacionados con
la morfología del sector y esto se puede demostrar con los mapas de isoyetas e
isotermas (Mapa 3.1 y Mapa 3.2, respectivamente).
Con la ayuda del software ArcGis 10.2.2 se calcularon los valores de precipitación y
temperatura media mensual para cada zona (Tabla 3.3), y se observa que estos
parámetros meteorológicos depende mucho de la morfología del sector, es así que en la
zona del flanco oriental del complejo volcánico Pichincha la temperatura se encuentra
alrededor de los 9 °C y con una precipitación media anual de 1363,9 mm. En el valle
central de Quito se tiene una temperatura que bordea los 12 °C y una precipitación
media anual de 1175,8 mm y en el flanco occidental de la falla de Quito el valor de la
temperatura se encuentra en los 13 °C y con una precipitación de 1027,1 mm.
El balance hídrico se realizó con el método utilizado en el cálculo de la recarga
potencial de acuíferos mediante un balance hídrico de suelos, donde se determina una
serie de parámetros utilizando principalmente los valores obtenidos de las estaciones
77
meteorológicas, estos parámetros han sido descritos anteriormente en los capítulos tres
y cuatro.
Para el cálculo de la evapotranspiración potencial se utilizó el método de Thornthwaite,
obteniéndose un valor sin corregir asumiendo que las horas de luz solar en el día son 12,
tomando en cuenta la latitud de la zona de interés donde se realiza el estudio se debe
corregir este valor, el resultado de la evapotranspiración potencial corregida en este caso
es menor que el de la evapotranspiración potencial sin corregir (Tablas 5.1; 5.2; 5.3).
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL FLANCO ORIENTAL DEL COMPLEJO VOLCÁNICO PICHINCHA
MES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE Total
Temperatura 9,33 9,37 9,39 9,32 9,42 9,5 9,6 9,55 9,67 9,38 9,34 9,4 9,33 113,27
i 2,57 2,59 2,60 2,57 2,61 2,64 2,68 2,66 2,71 2,59 2,58 2,60 2,57 31,41
a= 1,000949
ETP sin corr 47,6 47,8 47,9 47,5 48,0 48,4 49,0 48,7 49,3 47,8 47,6 47,9 47,6
Días del mes 31 28,25 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 31
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32 8,53
ETP corr. 34,9 28,0 36,7 34,7 37,7 36,3 39,0 38,6 35,5 36,0 33,0 34,3 34,9 425,1
Tabla 5.1 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL VALLE CENTRAL DE QUITO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE Total
Temperatura 11,46 11,46 11,48 11,41 11,45 11,61 11,68 11,80 11,70 11,51 11,38 11,46 11,46 138,40
i 3,51 3,51 3,52 3,49 3,51 3,58 3,61 3,67 3,62 3,53 3,47 3,51 3,51 42,54
a= 1,167992
ETP sin corr 50,9 50,9 51,0 50,7 50,9 51,7 52,1 52,7 52,2 51,2 50,5 50,9 50,9
Días del mes 31 28,25 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 31
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32 8,53
ETP corr. 37,4 29,9 39,1 37,0 39,9 38,8 41,5 41,8 37,6 38,5 35,0 36,5 37,4 453,0
Tabla 5.2 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Valle Central de Quito
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL FLANCO OCCIDENTAL DE LA FALLA DE QUITO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE Total
Temperatura 13,34 13,35 13,41 13,19 13,18 13,40 13,42 13,58 13,26 13,49 13,31 13,30 13,34 160,23
i 4,42 4,42 4,45 4,34 4,34 4,45 4,46 4,54 4,38 4,49 4,40 4,40 4,42 53,10
a= 1,328436
ETP sin corr 54,4 54,5 54,8 53,6 53,5 54,7 54,8 55,7 54,0 55,2 54,2 54,2 54,4
Días del mes 31 28,25 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 31
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32 8,53
ETP corr. 40,0 32,0 42,0 39,2 42,0 41,0 43,7 44,2 38,9 41,6 37,6 38,8 40,0 480,9
Tabla 5.3 Valores de Evapotranspiración Potencial sin Corregir y Evapotranspiración
Potencial Corregida del Flanco Occidental de la Falla de Quito
78
Estos valores fueron usados en el balance hídrico y en el cálculo de la recarga potencial
(Anexo C.1 a C.3), donde también se determinó el valor de la evapotranspiración real.
Tabla 5.4 Valores de la Evapotranspiración Real Obtenidos en el Balance Hídrico por
el Método de Balance de Suelos
Evaluando el volumen de agua que ingresa y sale del sistema hidrológico se puede
determinar como resultado los excedentes o déficits de agua durante el año.
0
100
200
300
400
500
600
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
P Pi ESC ETR Rp
0
100
200
300
400
500
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico del Valle Central de Quito
P Pi ESC ETR Rp
b)
Zona T P ETR
°C mm % mm
Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
9,44 1363,9 30,00 409,17
Valle Central de Quito 11,53 1175,75 31,04 364,92
Flanco Occidental de la Falla de Quito
13,35 1027,08 41,36 424,80
a)
79
Figura 5.1 Balance Hídrico de la Zona de Estudio. a) Flanco Occidental del Complejo
Volcánico Pichincha. b) Valle Central de Quito y c) Flanco Occidental de la Falla de
Quito
En la zona de estudio se presentan precipitaciones durante todo el año pero son en los
meses de junio - septiembre y diciembre - enero donde se registran los valores más
bajos, en el valle central de Quito el porcentaje de agua que se transforma en escorrentía
es mayor que en los flancos occidental y oriental, esto se debe a que la mayor parte de la
zona se encuentra urbanizada y no permite que el agua se infiltre provocando que no
exista una recarga considerable hacia el acuífero. En el sector del Flanco Oriental del
Complejo Volcánico Pichincha la evapotranspiración es menor que la precipitación que
infiltra lo que da como resultado que durante todo el año existe un aporte de agua hacia
el acuífero en este sector. Se puede establecer de esta manera que a lo largo de las
laderas del Complejo Volcánico Pichincha se produce la recarga potencial del acuífero
mientras que la zona central de la cuenca (Valle Central de Quito) es la zona de tránsito.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico del Flanco Occidental de la Falla de Quito
P Pi ESC ETR Rp
c)
0
100
200
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichinhca
Aportes Consumos
80
Figura 5.2 Recarga Potencial de la Zona de Estudio. a) Flanco Oriental Complejo
Volcánico Pichincha. b) Valle Central de Quito. c) Flanco Occidental de la Falla de
Quito
La recarga del sistema hidrogeológico en la zona del Flanco Oriental del Complejo
Volcánico Pichincha se produce durante los meses octubre – mayo, en esta época del
año existe un exceso de agua, durante los meses de junio – septiembre hay un déficit de
abastecimiento debido a que la precipitación infiltrada no satisface los requerimientos
del suelo. Durante los meses de marzo y abril en el Valle Central de Quito existe un
aporte de agua mínimo al sistema, debido a que gran parte de esta zona esta urbanizada,
la recarga en este sector se puede dar por sectores libres como áreas de parques y
jardines o lotes vacíos. En el Flanco Occidental de la Falla de Quito existe un aporte de
agua inferior al del Complejo Volcánico Pichincha, durante los meses de abril y mayo
es la época donde existe mayor excedente del recurso hídrico. Hay que considerar que
en este sector gran parte del área se encuentra urbanizada por lo que los valores pueden
variar.
0
50
100
150
200
250
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial del Valle Central de Quito
Aportes Consumos
0
50
100
150
200
250
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial del Flanco Occidental de la Falla de Quito
Aportes Consumos
81
El balance hídrico general de la cuenca demuestra que en las laderas del complejo
volcánico Pichincha, la recarga del sistema hidrogeológico ocurre casi durante todo el
año a excepción de los meses comprendidos entre junio – septiembre, la textura del
suelo en la cuenca favorece en gran parte a que exista un exceso hídrico en el sector. La
zona de tránsito presenta un déficit del recurso hídrico debido a que es una zona
urbanizada y solamente puede existir aporte de agua en áreas de parques y lotes vacíos,
la demanda hídrica de esta zona se presenta principalmente en los meses donde la
precipitación es baja. Bajo estas consideraciones se puede establecer que la zona de
recarga del acuífero es netamente el flanco oriental del complejo volcánico Pichincha y
en menor cantidad el flanco occidental de la falla de Quito, la zona denominada como
valle central de Quito sería la zona de tránsito.
Para una mejor interpretación y caracterización del sistema hidrogeológico se realizó el
cálculo del balance hídrico para cada estación dentro de la cuenca. Este análisis se
realizó tomando en cuenta la ubicación de las estaciones meteorológicas distribuidas 4
estaciones para la zona sur y 4 para la zona norte.
El balance hídrico (BH) de la estación Izobamba, muestra que los meses de mayor
precipitación son de octubre a mayo teniendo los picos más altos en marzo y abril con
valores de 192.20 y 200 mm respectivamente, relacionando los valores de consumos y
aportes se tiene un valor de recarga potencial (Rp) al acuífero de 199.22 mm anuales,
esto genera una necesidad de riego (NR) en los meses noviembre a mayo con un valor
de 168.04 mm.
Balance Hídrico para la Estación Izobamba
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
Ene
Feb
Mar
Ab
r
May Jun
Jul
Ago Se
p
Oct
No
v
Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación Izobamba M003
P Pi ESC ETR Rp
0
100
200
300
Ene
Feb
Mar
Ab
r
May Jun
Jul
Ago Se
p
Oct
No
v
Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Izobamba M003
Aportes Consumos
82
El balance hídrico de la estación El Troje muestra que los meses de mayor precipitación
son los meses de marzo y abril con valores de 130.5 y 139.8 mm respectivamente
generando una recarga potencial al sistema hidrogeológico de 27.05 mm anuales y una
necesidad de riego de 367.47 mm. El valor de la recarga potencia es mucho menor que
el de la necesidad de riego provocando que únicamente exista aporte de recurso hídrico
durante los meses de marzo y abril siendo el mes de abril el de mayor aporte con 22.35
mm.
El análisis del balance hídrico de la estación Atacazo muestra que durante los periodos
de octubre-diciembre y enero-mayo se produce los valores más altos de precipitaciones
siendo los meses de marzo y abril los picos más altos con valores 200.1 y 213.3 mm y el
mes de julio el valor más bajo con 17.8 mm. El aporte de agua al sistema
hidrogeológico tiene un valor de 448.61 mm anuales, la mayor evapotranspiración se
presenta durante los meses junio a septiembre provocando una necesidad de riego de
109.96 mm.
La estación San Juan de Chillogallo presenta un comportamiento similar teniendo entre
los meses de octubre a mayo las mayores precipitaciones con sus picos más altos en
marzo y abril, esto genera que exista una recarga potencial al sistema hidrogeológico de
487.49 mm, la precipitación en los meses de junio a septiembre son más altas que en
las estaciones anteriores debido a su posición geográfica lo que provoca que no exista
necesidad de riego teniendo una recarga potencial durante todo el año pero es en estos
meses donde existe un aporte menor.
El balance hídrico de la estación Quito-Observatorio, muestra que los meses de mayor
precipitación son marzo y abril con valores que oscilan entre 154.6 y 174.4 mm
respectivamente, la gráfica del balance hídrico demuestra que únicamente existe una
recarga potencial en marzo y abril con un valor anual de 30.92 mm, la
evapotranspiración está presente durante todos los meses y provoca una necesidad de
riego de 333.85 mm al año
En la estación La Chorrera el balance hídrico muestra que existe un aporte de 321.16
mm hacia el sistema hidrogeológico, los meses de mayor precipitación son los meses de
marzo y abril, además presenta un valor de 151.92 mm de necesidad de riego
presentándose entre los meses de junio a septiembre.
83
El balance hídrico de la estación Quito-Inamhi muestra el mismo comportamiento de las
precipitaciones en las estaciones anteriores, teniendo como picos más altos los meses de
marzo y abril con valores de 143.8 y 175.7 mm, sin embargo la evapotranspiración real
está presente durante todo el año con valores que oscilan entre 8.63 a 40.71mm
provocando que exista una recarga potencial de 13.26 mm y una necesidad de riego de
297.83 mm.
En la estación Nayón el balance hídrico muestra que únicamente se presenta una recarga
potencial en los meses de febrero a abril con un valor total de 25.62 mm, mientras que
la necesidad de riego tiene un valor mucho más alto de 278.79 mm.
Las tablas de los resultados y las gráficas del balance hídrico se muestran en el anexo
5.2 ANÁLISIS HIDROGEOQUÍMICO
El análisis hidrogeoquímico se realizó usando los resultados de seis muestras tomadas a
lo largo del trazado de la primera línea del metro (Tabla 5.8). Además se utilizaron
tablas comparativas para determinar la calidad del agua, donde se brinda valores límites
que permite ubicar los resultados obtenidos en los laboratorios y realizar una
comparación. Entre las tablas usadas están: pH, y dureza total (Tabla 5.5 y Tabla 5.6
respectivamente). Para determinar los valores máximos permisibles se apoyó en los
valores de la norma INEN 1108. Requisitos del agua potable.
Valor de ph Denominación del Agua
< 3 Muy ácida
3 - 5 Ácida
5 - 6,5 Débilmente ácida
6,5 - 7,5 Neutra
7,5 - 8,5 Débilmente básica
8,5 - 9,5 Básica
> 9,5 Muy básica
Tabla 5.5 Clasificación del agua por su pH (E. B. Pasójov. De Miguel, 1999)
84
Dureza Total (mg/L como CaCO3) Denominación del Agua
0 - 75 Blanda
75 - 150 Moderadamente dura
150 - 300 Dura
> 300 Muy dura
Tabla 5.6 Clasificación del agua según su dureza expresada en mg/L de CaCO3
La caracterización hidrogeoquímica de los acuíferos de Quito se realizó analizando la
distribución espacial de los pozos, separando los resultados dependiendo de su
ubicación, teniendo de esta manera 4 pozos para la zona sur y 2 pozos para la zona norte
(Tabla 5.7 y Mapa 5.1).
Tabla 5.7 Códigos y ubicación de los pozos dentro de la cuenca de Quito, donde se
realizó los análisis de agua
Los resultados de los análisis de agua comparados con la norma INEN 1108, 2011
muestran que el recurso hídrico no cumple en varios aspectos como se muestra en la
tabla 5.9. Bajo este criterio el agua requiere de tratamiento para ser utilizada en
consumo humano. Los valores de pH muestran que se trata de agua neutra, los pozos
SMQ-05 y SMQ-21 presentan valores bajos en su pH ubicando al agua como
débilmente ácida. La dureza del agua está dentro de los valores de blanda a
moderadamente dura que relaciona la presencia de los cationes Ca2+
y Mg2+
y se
expresa en función del contenido en mg/l de CaCO3.
Estación Ubicación dentro de la Cuenca Código
Moran Valverde Zona Sur SMQ – 07
El Calzado Zona Sur SMQ – 17
Las Cuadras Zona Sur SMQ – 05
El Recreo Zona Sur SMQ – 21
La Carolina Zona Norte SMQ – 51
Jipijapa Zona Norte SMQ - 58
85
Estación Prof. pH Conductividad Ca Mg Na K Cl SO4 PO4 NO2 NO3 Fe(III) Mn Alcalinidad Dureza Turbidez Sold. Susp. Sold. Dis. Color DQO
m μmhos/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L N.T.U. mg/L mg/L U. de Pt - Co mg/L
Est. Moran Valverde 15 6,9 360 22 3,7 46 4 24,8 42 0,47 0,004 1 0,46 0,1 105 70 245 260 331 820 140
Est Moran Valverde 7 7 350 16 7,3 42 5 14,2 10 0,55 0,012 0,4 1,69 0,5 145 70 332 289 336 1310 50
Est. El Calzado 20,4 6,45 400 14 11 45 5 14,2 12 0,36 0,003 0,5 4 1,3 175 80 89 75 385 353 15
Est. Las Cuadras 20 6,37 300 14,1 4,9 40 3 19,5 13 0,24 0,028 4 4,7 0,7 110 55 120 165 288 100 36
Est. El Recreo 8 6,32 556 22 14,6 65 6,7 28,4 33 0,92 0,059 2,3 2 0,3 200 115 310 410 534 62 35
Est. La Carolina 15 6,65 640 24 12,2 80 6 32 69 0,26 0,315 9,7 9,15 0,6 200 110 266 214 602 180 17
Est. Jipijapa 15 6,45 355 18 8,5 40 3 17,8 26 0,15 0,014 2 5 0,5 125 80 213 269 334 215 24
Tabla 5.8 Valores de los parámetros obtenidos en los análisis de las muestras tomadas a lo largo del
trazado de la primera línea del Metro.
86
Mapa 5.1 Mapa de Ubicación de las Muestras para Análisis Químico. Elaborado por: Pablo Gallardo
87
Estación Incumple en:
Moran Valverde Color, turbidez, fósforo, hierro, manganeso, amonio
Moran Valverde Color, turbidez, fósforo, hierro, manganeso.
El Calzado Color, turbidez, amonio, fósforo, hierro, manganeso.
Las Cuadras Color, turbidez, fósforo, hierro, manganeso.
El Recreo Color, turbidez, fósforo, hierro, manganeso.
La Carolina Color, turbidez, amonio, fósforo, hierro, manganeso, nitratos.
Jipijapa Color, turbidez, fósforo, hierro, manganeso.
Tabla 5.9 Parámetros que incumplen los valores de la norma INEN 1108. En la
Estación Morán Valverde se realizó el análisis a dos profundidades.
5.2.1 CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA
Con la ayuda de los diagramas de Piper de las muestras de agua del sector y
dependiendo de los iones dominantes se puede obtener aguas bicarbonatadas y
carbonatadas (HCO3- + CO3
2-), cloruradas (Cl
-) y sulfatadas (SO4
2-).
De la estación Morán Valverde se tiene dos análisis a diferente profundidad, por lo que
se hizo un diagrama de Piper solamente para esta estación. La distribución espacial
iónica muestra que es un agua de tipo sódica potásica, el contenido de calcio al parecer
aumenta con la profundidad al igual que la salinidad. Además muestra que es de tipo
clorurada sódica potásica con un porcentaje bajo de ion sulfato (Figura 5.3).
Esta distribución se puede explicar debido al contenido de minerales de las rocas del
sector, los feldespatos, anfíboles, piroxeno, biotita y mineraloides como el vidrio
volcánico, contienen porcentajes de sodio y potación dentro de su estructura molecular,
enriqueciendo al agua en estos elementos.
Para entender la distribución espacial de los iones en toda la cuenca se proyectó los
valores en un solo diagrama de Piper. En general el tipo de agua es clorurada sódico
potásica y en cierto grado sulfatada (Figura 5.4).
La distribución espacial de los iones muestra un aumento de la salinidad poco
significativa hacia el norte, además el calcio aumenta en esta misma dirección teniendo
un descenso de este ion en la estación La Carolina.
88
Figura 5.3 Diagrama de Piper de la Estación Moran Valverde
Figura 5.4 Diagrama de Piper General de la Cuenca de Quito a lo largo del Trazado
de la Primera Línea del Metro
La concentración del ion sulfato tiene una tendencia similar, es decir un incremento
hacia la zona norte con una particularidad en la estación La Carolina, donde se produce
un aumento significativo. Tomando en cuenta la ubicación de los pozos, se observa
además un ligero aumento de la concentración de los iones hacia el este en el caso de la
89
zona sur y en la zona norte entre las estaciones La Carolina y Jipijapa, existe un
aumento en dirección oeste. Si observamos la morfología de la cuenca, en la zona sur
esta dirección del aumento de la concentración de los iones indirectamente corroboran
las direcciones de flujo planteadas para el acuífero sur, mientras que en el acuífero
centro norte, la dirección de flujo tiene un ligero cambio debido a que la zona de recarga
en la zona de ubicación de los pozos es diferente (Mapa 5.2).
Debido a la ubicación lineal de los pozos y a la cercanía entre ellos tanto en la zona sur
como en la zona norte, la variación iónica no muestra una tendencia de acuerdo a los
diagramas de Stiff.
Comparando los valores máximos permisibles expuestos en la norma INEN 1108, con
los valores obtenidos en los análisis químicos en cada una de las estaciones, se observa
que el contenido de hierro es significativamente alto con respecto al valor expuesto en la
norma.
En (Custodio & Llamas, 1983), se manifiesta que el contenido de hierro en aguas
subterráneas puede estar ligado al ataque de silicatos ferríferos o al ataque de sulfuros y
óxidos de hierro.
Alulema, 1992 en (Peñafiel Aguiar, 2009), menciona que el alto contenido de hierro en
las aguas subterráneas de Quito se debe a la descomposición de hornblendas de rocas
andesíticas. Las reacciones que el autor propone son las siguientes:
CO2 + H2O H+ + HCO3
-
2 Fe++
+ 4HCO3- + H2O + ½O2 2Fe(OH)3 + 4CO2
Otros autores como Snoeyink y Jenkins, (1990) en (Peñafiel Aguiar, 2009), menciona a
la mezcla de productos de descomposición no muy biodegradables (turba, carbón)
llamados sustancias húmicas.
90
Mapa 5.2 Mapa de Distribución y Variación Iónica de la Cuenca de Quito. Elaborado por: Pablo Gallardo
91
“Las sustancias húmicas han sido definidas como materia amorfa de color café o negro,
de elevado peso molecular que tienen la capacidad de enlazar cantidades considerables
de iones metálicos extraídos desde aguas superficiales y enriquecer turbas, de modo que
la concentración en estas puede llegar a ser miles de veces superior a la concentración
de iones en el agua. El hierro trivalente puede combinarse con sustancias húmicas y su
transporte y depositación en suelos está regulado por la presencia de compuestos
sustancias húmicas – hierro de diversas solubilidades. Las sustancias húmicas disuelven
el hierro trivalente de los sólidos que contienen hierro en el suelo y forman complejos
Fe3+
- sustancia húmica. En la superficie del suelo estos complejos se encuentran en
relación molar de 1:1, pero cuando al agua se infiltra desde la superficie a través del
suelo el compuesto Fe3+
- sustancia húmica gradualmente se enriquece en Fe3+
y por
consiguiente se hace más insoluble. Cuando las relaciones molares de Fe3+
- sustancia
húmica son muy altas, los complejos se precipitan para formar capas de hierro en las
capas del suelo. El color de muchas aguas naturales está relacionado con el Fe3+
asociado a la materia orgánica. Se piensa que las altas concentraciones de metales como
hierro, cobre y uranio en suelos y depósitos con alto contenido de carbón (como turba o
carbón) también se produce por la asociación de metales con sustancias orgánicas
naturales en estos materiales”
El contenido de hierro en las aguas subterráneas del acuífero de Quito puede deberse a
varios procesos que no estén relacionados necesariamente.
Los valores de los parámetros obtenidos en los análisis de agua de los pozos no constan
con valores de carbonatos por lo que los resultados de la interpretación
hidrogeoquímica, no son confiables. Por esta razón se han utilizado valores de análisis
de agua realizadas en pozos distribuidos en la cuenca en años anteriores. Se han tomado
valores de pruebas realizadas por el Departamento Acuífero de Quito de la EMAAP-Q.
En total se realizaron 7 campañas de monitoreo químico, de las cuales se tomó los
resultados de las campañas de agosto 2006 y octubre 2007.
Los resultados de las campañas utilizados para este trabajo se muestran en el Anexo D.2
a D.5.
92
5.2.2 CARACTERIZACIÓN HIDROGEOQUÍMICA DE LAS
CAMPAÑAS DE MONITOREO DE AGOSTO 2006 Y OCTUBRE
2007.
Para la caracterización de estas muestras se realizó un análisis de cada campaña de
monitoreo por separado, es decir, diagramas de Piper para las muestras de agosto 2006
y diagramas de Piper para las muestras de octubre 2007.
- Campaña de Monitoreo de Agosto 2006.
El diagrama de Piper de estos análisis muestra que el agua del acuífero superior es de
tipo bicarbonatada – cálcica – magnésica. Tomando en cuenta la profundidad de la
muestra de agua, se puede observar que el contenido del ion calcio y bicarbonato se
incrementa con la profundidad. Las rocas almacén del acuífero superior poseen
minerales como biotita y plagioclasa, ricos en calcio y magnesio, el tiempo de contacto
del agua con estas rocas las enriquece en estos iones (Figura 5.5).
Figura 5.5 Diagrama de Piper de Muestras Tomadas en la Campaña de Monitoreo de
Agosto 2006. Acuífero Superior.
93
- Campaña de Monitoreo de Octubre 2007
Los diagramas de esta campaña muestran resultados parecidos a los de la campaña
realizada en el 2006, es decir, el tipo de agua es bicarbonatada – cálcica – magnésica, el
contenido de los iones calcio y bicarbonato aumentan con la profundidad. El
enriquecimiento de estos iones se debe al tiempo de contacto del agua con las rocas
volcánicas presentes a nivel del acuífero, que tienen minerales como plagioclasa y
biotitas ricos en calcio y magnesio (Figura 5.6).
Figura 5.6 Diagrama de Piper en Muestra Tomadas en la Campaña de Monitoreo de
Octubre 2007. Acuífero Superior.
La distribución espacial de los pozos y el contenido de los iones indican que el ion
calcio tiende a incrementarse hacia el norte (Figura 5.7)
La concentración de los iones con respecto al tiempo tiene una variabilidad visible, en el
caso del Pozo 9 y Plywood, se observa que hay un aumento del ion calcio. En el pozo
de Plywood además hay un incremento del ion calcio y bicarbonato, mientras que el ion
magnesio aparentemente se mantiene. En ambos casos se trata de un tipo de agua
bicarbonatada – cálcica – magnésica.
94
Figura 5.7 Diagrama de Piper de los Pozos 9 y Plywood. Muestras Tomadas en las
Campañas de Monitoreo de Agosto 2006 y Octubre 2007
Con los diagramas de Stiif se puede apreciar de mejor manera que el agua de acuífero
superior es de tipo bicarbonatada – cálcica – magnésica.
Figura 5.8 Diagramas de Stiff de los Pozos 9 y Plywood.Muestras Tomadas en las
Campañas de Monitoreo de Agosto 2006 y Octubre 2007
95
5.3 ANÁLISIS HIDROLÓGICO DE LA ZONA DE ESTUDIO
Para el análisis hidrológico de la cuenca del río Machángara, se dividió a la misma en
10 subcuencas y se las tomó en cuenta como áreas parciales de drenaje (Tabla 5.10 y
Mapa 5.3).
Número Código Nombre
1 SB1 Qda. Ortega
2 SB2 Qda. Caupicho
3 SB3 Qda. Caupicho AJ. Río Grande
4 SB4 Río Grande
5 SB5 Río Machángara hasta Qda. Clemencia
6 SB6 Río Machángara en el Trébol
7 SB7 Río Machángara DJ. Qda Cuscungo
8 SB8 Qda. Rumipamba
9 SB9 Río Machángara AJ Río San Pedro
10 SB10 Río Machángara hasta Qda. El Batán
Tabla 5.10 Subcuencas del río Machángara
Los límites de cada subcuenca fueron definidas a partir de la información topográfica y
red hídrica digital disponible (escala 1:50.000), los mismos que ayudaron a definir las
características físicas de cada una de ellas (Tabla 5.13)
El área de estudio está dentro de la zona 11 y 12 de las subdivisiones establecidas como
áreas de influencia de las estaciones meteorológicas Izobamba y Quito-Observatorio. El
estudio “Curvas Intensidad-Duración-Frecuencia de las principales estaciones
pluviográficas de la cuenca” muestra como rangos de aplicación de las relaciones de
(SHISHILAD, 1996) las siguientes expresiones con las que se definieron las curvas IDF
de cada estación.
Estación Izobamba:
I =74.7140 ∗ 𝑇𝑟0.0888
𝑡1.6079∗ [ln(t + 3)]3.8202 ∗ (ln 𝑇𝑟)0.1892
96
Mapa 5.3 Mapa de las Subcuencas del río Machángara. Elaborado por: Pablo Gallardo
97
Estación Quito-Observatorio:
I =48.657 ∗ 𝑇𝑟0.0896
𝑡1.6079∗ [ln(t + 3)]5.234 ∗ (ln 𝑇𝑟)0.2138
La tabla 5.11 y 5.12 muestran las intensidades de lluvia para cada estación en tiempos
de 60, 120 y 180 minutos y tiempos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años.
Con estos valores se obtienen las variaciones (curvas IDF) donde se muestra las
intensidades para duraciones de tiempos establecidas y tiempos de retorno. (Figuras 5.9
y 5.10)
Intensidad de Precipitación
Tiempo (t, min) Periodo de Retorno (Tr, años)
5 10 25 50 100
60 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
120 17,30 19,69 22,76 25,11 27,55
180 12,21 13,89 16,06 17,72 19,43
Tabla 5.11 Intensidades de Lluvia para la Estación Izobamba
Intensidad de Precipitación
Tiempo (t) Periodo de Retorno (Tr)
5 10 25 50 100
60 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
120 19,01 21,83 25,46 28,25 31,12
180 12,98 14,91 17,38 19,29 21,25
Tabla 5.12 Intensidades de Lluvia para la Estación Quito-Observatorio
98
Suelo Actual Area cuenca Perimetro Kc Kf S la Pendiente Cauce Pendiente cuenca Lp Tc Tc Lag Time Impervious
CN Condición II Km2 Km (%) (%) km Hr min min %
Q. Caupicho 89 30,8 32,3 1,6 0,3 31,39 6,28 8,50 13,8 10,5 106,09 6365,22 2227,83 85
Q. Ortega 82 30 28,8 1 0,3 55,76 11,15 9,00 24,1 9,4 94,33 5659,95 1980,98 85
Río Grande 78 29,8 28,2 0,8 0,6 71,64 14,33 7,50 35,2 7,2 71,47 4288,02 1500,81 65
Q. Caupicho A.J. Río Grande 90 0,64 4,55 0,1 0,3 28,22 5,64 2,50 10,5 1,5 24,63 1477,79 517,23 90
Río Machángra hasta Q. Clemencia 87 11,2 19,9 0,5 4,6 37,95 7,59 7,00 13,9 1,6 25,33 1519,93 531,98 85
Río Machángara en el Trébol 84 21 19,9 0,5 0,8 48,38 9,68 2,00 28,8 5,1 49,50 2969,71 1039,40 85
Río Machángara D.J. Cuscungo 84 14,8 22,8 0,5 1,3 48,38 9,68 2,90 47,7 3,4 27,81 1668,32 583,91 85
Q. Rumipamba 74 29,3 26,3 0,6 0,8 89,24 17,85 15,30 57,0 6,1 55,27 3316,38 1160,73 35
Río Machángara hasta Q. El Batán 87 47,3 34,7 0,7 2,5 37,95 7,59 3,50 11,0 4,4 63,97 3837,97 1343,29 65
Río Machángara AJ Río San Pedro 83 12,6 18,1 0,3 3,5 52,02 10,40 3,50 19,0 8,8 97,51 5850,82 2047,79 35
Nombre
Tabla 5.13 Características Físicas de las Subcuencas del río Machángara en el Trazado de la Primera Línea
del Metro
99
Figura 5.9 Variaciones de la Intensidad Máxima de la Estación Izobamba
Figura 5.10 Variaciones de la Intensidad Máxima de la Estación Quito-Observatorio
1
21
41
61
81
101
121
141
161
181
201
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
INTE
NSI
DA
D (
mm
/h)
TIEMPO DE DURACIÓN (min)
INTENSIDAD MÁXIMA IZOBAMBA (mm/h)
Tr=5
Tr=10
Tr=25
Tr=50
Tr=100
1
21
41
61
81
101
121
141
161
181
201
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
INTE
NSI
DA
D (
mm
/h)
TIEMPO DE DURACIÓN (min)
INTENSIDAD MÁXIMA QUITO-OBSERVATORIO (mm/h)
Tr=5
Tr=10
Tr=25
Tr=50
Tr=100
100
Una vez obtenidas las características físicas de las subcuencas y haber realizado el
cálculo de las intensidades máximas para los intervalos de tiempos pre-establecidos (5
minutos) y los tiempos de retorno, se procede a realizar la modelación hidrológica.
El software HEC-HMS, en su interfaz de usuario posee una barra de menú, barra de
herramientas y cuatro paneles principales: explorador de cuenca, escritorio, editor de
componentes y registro de mensajes. Se planteó el modelo de cada subcuenca, con el
esquema ingresado y la información solicitada por el software, dependiendo del método
escogido se obtuvieron los caudales para los diferentes tiempos de retorno (Figura
5.11).
Figura 5.11 Esquema General de la Subcuenca río Grande para la Modelación
Hidrológica
Este procedimiento se lo realizó para las 10 subcuencas del río Machángara a lo largo
de trazado del Metro
Finalmente se obtuvieron los caudales máximos de cada subcuenca, generados por el
HEC-HMS, sus valores se los pueden observar en la tabla 5.14.
101
QmáxVolumen
EscurrimientoQmáx
Volumen
EscurrimientoQmáx
Volumen
EscurrimientoQmáx
Volumen
EscurrimientoQmáx
Volumen
Escurrimiento
m3/s (1000 m3) m3/s (1000 m3) m3/s (1000 m3) m3/s (1000 m3) m3/s (1000 m3)
Q. Caupicho 0,9 3 1,1 3,8 1,5 5 1,7 5,9 2 6,9
Q. Ortega 0,5 1,8 0,8 2,5 1,1 3,5 1,3 4,3 1,6 5,3
Río Grande 0,5 1,6 0,8 2,5 1,2 3,8 1,6 5 2 6,3
Q. Caupicho A.J. Río Grande 0,7 1,9 0,8 2,4 1,1 3,1 1,3 3,6 1,4 4,2
Río Machángra hasta Q. Clemencia 9,4 26,9 12,3 35,5 16,4 47,5 19,8 57,3 23,3 67,7
Río Machángara en el Trébol 2,4 7,3 3,3 10 4,5 13,8 5,5 17 6,6 20,4
Río Machángara D.J. Cuscungo 7,3 20,8 10 28,6 13,8 39,7 16,9 48,8 20,2 58,6
Q. Rumipamba 0,5 1,3 0,9 2,5 1,5 4,5 2,1 6,3 2,9 8,6
Río Machángara hasta Q. El Batán 3,7 11,9 4,9 15,8 6,5 21,3 7,9 25,7 9,3 30,5
Río Machángara AJ Río San Pedro 0,2 0,8 0,3 1,1 0,5 1,6 0,6 2 0,8 2,5
Nombre
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
Tabla 5.14 Caudales Máximos en m3/s Obtenidos en el Modelamiento con el Software HEC-HMS en las Diferentes Subcuencas del río
Machángara
102
5.3.1 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL ANÁLISIS
HIDROLÓGICO DE LA ZONA DE ESTUDIO
Para la aplicación del Método Racional es necesario la determinación del coeficiente de
escorrentía, en la cuenca del río Machángara estos valores depende principalmente de
las zonas hidrológicas, según De Bievre et al, 2008, propone los valores expuestos en la
tabla 3.7.
Se ha tomado el valor de 0,90 para el coeficiente de escorrentía por tratarse de zonas
urbanizadas. Los valores de la intensidad corresponden a los calculados dependiendo de
la zona (11 o 12), con un tiempo “t” de 60 min y para los cinco tiempos de retorno “Tr”
(Tabla 5.15).
Las unidades con las que se aplicó este método corresponde a:
i: Intensidad de lluvia, mm/h
A: Área de la cuenca en Km2
C: Coeficiente de escorrentía, adimensional+
Nombre
Área cuenca C
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
i i i i i
Km2 (mm/h) (mm/h) (mm/h) (mm/h) (mm/h)
Q. Caupicho 30,8 0,9 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
Q. Ortega 30 0,9 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
Río Grande 29,8 0,9 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
Q. Caupicho A.J. Río Grande 0,64 0,9 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
Río Machángara hasta Q. Clemencia 11,2 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Río Machángara en el Trébol 21 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Río Machángara D.J. Cuscungo 14,8 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Q. Rumipamba 29,3 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Río Machángara hasta Q. El Batán 47,3 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Río Machángara AJ Río San Pedro 12,6 0,9 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
Tabla 5.15 Valores de Área de las Subcuencas del río Machángara, Intensidad de
Lluvia y Coeficiente de Escorrentía para la Aplicación del Método Racional
103
Con lo expuesto anteriormente se obtiene los caudales para cada subcuenca del río
Machángara, estos resultados fueron comparados con los obtenidos en el
modelamientos HEC-HMS, demostrando que los valores difieren, esto se puede
justificar debido a los parámetros que cada uno de estos métodos utiliza en su
desarrollo, hay que tomar en cuenta que el Método Racional discrimina factores como la
humedad del suelo presente durante la precipitación, sin embargo los resultados pueden
tomarse como válidos.
El método racional se basa en una relación empírica que promedia los efectos
hidrológicos de precipitación y escorrentía, siendo aplicable solo cuando esto se
cumple, lo que generalmente ocurre en microcuencas pequeñas (Rosales, 2013).
Nombre de la Subcuenca
Área cuenca C
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
i QP i QP i QP i QP i QP
Km2
(mm/h) (m3/s) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s)
Q. Caupicho 30,8 0,9 29,77 2,29 33,88 2,61 39,16 3,02 43,21 3,33 47,39 3,65
Q. Ortega 30 0,9 29,77 2,23 33,88 2,54 39,16 2,94 43,21 3,24 47,39 3,56
Río Grande 29,8 0,9 29,77 2,22 33,88 2,53 39,16 2,92 43,21 3,22 47,39 3,53
Q. Caupicho A.J. Río Grande
0,64 0,9 29,77 0,05 33,88 0,05 39,16 0,06 43,21 0,07 47,39 0,08
Río Machángra hasta Q. Clemencia
11,2 0,9 33,91 0,95 38,95 1,09 45,42 1,27 50,39 1,41 55,52 1,56
Río Machángara en el Trébol
21 0,9 33,91 1,78 38,95 2,05 45,42 2,39 50,39 2,65 55,52 2,92
Río Machángara D.J. Cuscungo
14,8 0,9 33,91 1,26 38,95 1,44 45,42 1,68 50,39 1,87 55,52 2,06
Q. Rumipamba 29,3 0,9 33,91 2,49 38,95 2,86 45,42 3,33 50,39 3,69 55,52 4,07
Río Machángara hasta Q. El Batán
47,3 0,9 33,91 4,01 38,95 4,61 45,42 5,38 50,39 5,96 55,52 6,57
Río Machángara AJ Río San Pedro
12,6 0,9 33,91 1,07 38,95 1,23 45,42 1,43 50,39 1,59 55,52 1,75
Tabla 5.16 Caudales Máximos Obtenidos Aplicando el Método Racional en las
Subcuencas del río Machángara a lo Largo del Trazado del Metro
5.3.2 ANÁLISIS HIDROLÓGICO PARA LA ESTACIONES DEL
METRO
Para el cálculo de los caudales de crecida en tiempos de retorno establecidos, se tomó
en cuenta los parámetros requeridos por el modelo hidrológico basándose en el “Estudio
de Impacto Ambiental de la Primera Línea del Metro de Quito”, donde el valor de
Número de Curvo CN es 89 (recomendación de APMAPS, para zona urbana poblada),
el área impermeable de 85% (Ven te Chow) y el tiempo de concentración de 10 minutos
104
(estudios de alcantarillado). De esta forma los parámetros establecidos para el modelo
hidrológico son los que se muestran en la Tabla 5.17
Nombre de la Estación Área
CN Tc Tlag S Ia Impervious
(Km2) (min) (min) (mm) 0.2*S (%)
Quitumbe 0.486 89 10 6 31.39 6.278 85
Morán Valverde 0.244 89 10 6 31.39 6.278 85
Solanda 0.877 89 10 6 31.39 6.278 85
El Calzado 0.200 89 10 6 31.39 6.278 85
El Recreo 0.400 89 10 6 31.39 6.278 85
La Magdalena 0.337 89 10 6 31.39 6.278 85
San Francisco 0.208 89 10 6 31.39 6.278 85
La Alameda 0.241 89 10 6 31.39 6.278 85
El Ejido 0.322 89 10 6 31.39 6.278 85
Universidad Central 0.475 89 10 6 31.39 6.278 85
La Pradera 0.704 89 10 6 31.39 6.278 85
La Carolina 0.805 89 10 6 31.39 6.278 85
Iñaquito 0.249 89 10 6 31.39 6.278 85
Jipijapa 0.184 89 10 6 31.39 6.278 85
El Labrador 0.371 89 10 6 31.39 6.278 85
Tabla 5.17 Parámetros Hidrológicos Requeridos por el Modelo Hidrológico HEC-
HMS 4.0. Fuente: Carlos Gutiérrez Caiza. Estudio Meteorológico-Climatológico e
Hidrológico de la Zona de Influencia del Metro de Quito. Informe Preliminar. Enero,
2012.
Con estos parámetros y aplicando el método hidrológico HEC-HMS 4.0 se obtuvo los
caudales de crecida para los tiempos de retorno ya indicados anteriormente. Estos
valores corresponden a los caudales que entrarían hacia las 15 estaciones del Metro sin
tomar en cuenta los sumideros que en su mayoría captarían el total de estos volúmenes.
(Tabla 5.18).
En las vías aledañas a las bocas de entrada del Metro existen una serie de sumideros que
captarán el caudal producido por las precipitaciones, para este estudio se tomó en cuenta
las características de estos puntos de desagüe, suponiendo que todas son rejas
normalizadas.
105
Nombre de la Estación
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx
m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s
Quitumbe 3.0 3.5 4.1 4.5 5.0
Morán Valverde 1.5 1.7 2.0 2.3 2.5
Solanda 5.5 6.3 7.3 8.1 9.0
El Calzado 1.4 1.6 1.9 2.1 2.3
El Recreo 2.8 3.2 3.8 4.2 4.7
La Magdalena 2.3 2.7 3.2 3.5 3.9
San Francisco 1.4 1.7 2.0 2.2 2.4
La Alameda 1.7 1.9 2.3 2.5 2.8
El Ejido 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8
Universidad Central 3.3 3.8 4.5 5.0 5.5
La Pradera 4.9 5.6 6.6 7.4 8.2
La Carolina 5.6 6.4 7.6 8.5 9.4
Iñaquito 1.7 2.0 2.3 2.6 2.9
Jipijapa 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1
El Labrador 2.6 3.0 3.5 3.9 4.3
Tabla 5.18 Caudales de Crecida Aplicando el Modelo Hidrológico HEC-HMS 4.0 en
las Entradas de las Bocas del Metro para Tiempos de Retorno Definidos.
El caudal captado por cada uno de estos sumideros se lo calcula asumiendo que son
sumideros tipo calzada normalizados cuyas dimensiones son: 0,6 x 0,96 y 10 ranuras
con un área neta de 0,27 m2 que representa casi el 50% del área de la cámara. De
acuerdo a investigaciones experimentadas realizadas por la John Hopkins University,
para este tipo de sumideros con una depresión de 5 cm se tiene los siguientes valores
(Tabla 5.19). (Estudio de Impacto Ambiental de la Primera Línea del Metro de Quito,
Línea Base Capítulo 6, 2012)
Pendiente Calle (%) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14
Capacidad de Sumidero
(l/s) 104 99 91,5 89,5 84,5 79,7 75,3 70,7 66,5 63 59,3 52,5 47,8
Tabla 5.19 Referencia Rápida para Sumideros de Reja Normalizada (0,61 x 0,90)
Depresión 5 cm. Fuente: Carlos Gutiérrez Caiza. Estudio Meteorológico-
Climatológico e Hidrológico de la Zona de Influencia del Metro de Quito. Informe
Preliminar. Enero, 2012.
106
El caudal total de agua que llegará a cada estación depende directamente del número de
sumideros ubicados en el área de aportación, así como de obstrucciones que se puedan
presentar en su trayectoria.
Cada sumidero captará un volumen de agua que puede ser calculado multiplicando el
número total de sumideros por su volumen, además se debe tomar en cuenta los
elementos de obstrucción en el transcurso de los caudales que, para este estudio se lo
considera en un 50% (Tabla 5.20).
Una vez obtenido el caudal captado por los sumideros se los resta del caudal de cada
área de aportación y se tiene el volumen de agua en las estaciones del Metro, este sería
el caudal en exceso con el que se tendría que diseñar las estructuras de protección de
estas entradas (Tabla 5.21). Estos caudales deben ser calculados para cada tiempo de
retorno establecido en el estudio.
Nombre de la Estación
Número de
Sumidero
Caudal de Cada
Sumidero
Caudal de Cada
Sumidero
Caudal Total de
Sumideros
L/s m3/s m3/s
Quitumbe 288 99 0.0990 14.256
Morán Valverde 120 99 0.0990 5.940
Solanda 350 99 0.0990 17.325
El Calzado 200 99 0.0990 9.900
El Recreo 200 99 0.0990 9.900
La Magdalena 260 91.5 0.0915 11.895
San Francisco 100 91.5 0.0915 4.575
La Alameda 15 99 0.0990 0.743
El Ejido 38 99 0.0990 1.881
Universidad Central 220 91.5 0.0915 10.065
La Pradera 200 91.5 0.0915 9.150
La Carolina 320 91.5 0.0915 14.640
Iñaquito 130 91.5 0.0915 5.948
Jipijapa 214 91.5 0.0915 9.791
El Labrador 194 91.5 0.0915 8.876
Tabla 5.20 Caudales Aproximados Captados por los Sumideros Dentro del Área de
Aportación de Cada Estación del Metro
107
Nombre de la Estación
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx
m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s
Quitumbe 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Morán Valverde 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Solanda 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Calzado 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Recreo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Magdalena 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
San Francisco 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Alameda 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1
El Ejido 0.4 0.7 1.2 1.5 1.9
Universidad Central 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Pradera 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Carolina 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Iñaquito 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Jipijapa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Labrador 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Tabla 5.21 Caudales (m3/s) que Ingresarían a las Entradas de las Bocas del Metro de
Quito.
Los valores de los caudales obtenidos para cada entrada, indican que las estaciones de
La Alameda y el Ejido pueden tener problemas y es necesario realizar obras de
protección para garantizar el funcionamiento normal de las mismas.
5.3.3 APLICACIÓN DEL MÉTODO RACIONAL PARA EL ANÁLISIS
HIDROLÓGICO DE LAS ESTACIONES DEL METRO
Para el cálculo de los caudales en las entradas de las estaciones del Metro de Quito, se
tomó el valor de 0,90 para el coeficiente de escorrentía por tratarse de una zona
completamente urbanizada, las intensidades se establecieron de acuerdo a la ubicación
de cada estación y las zonas de influencia de las estaciones meteorológicas, zona 11 y
zona 12 (Tabla 5.22).
108
Nombre de la Estación
Área C
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
i i i i i
(Km2) (mm/h) (mm/h) (mm/h) (mm/h) (mm/h)
Quitumbe 0.486 0.9 29.77 33.88 39.16 43.21 47.39
Morán Valverde 0.244 0.9 29.77 33.88 39.16 43.21 47.39
Solanda 0.877 0.9 29.77 33.88 39.16 43.21 47.39
El Calzado 0.200 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
El Recreo 0.400 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
La Magdalena 0.337 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
San Francisco 0.208 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
La Alameda 0.241 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
El Ejido 0.322 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
Universidad Central 0.475 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
La Pradera 0.704 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
La Carolina 0.805 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
Iñaquito 0.249 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
Jipijapa 0.184 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
El Labrador 0.371 0.9 33.91 38.95 45.42 50.39 55.52
Tabla 5.22 Valores de Áreas, Coeficiente de Escorrentía e Intensidades de las
Estaciones del Metro de Quito Aplicadas en el Método Racional para el Cálculo de los
Caudales de Exceso.
Los resultados de los caudales son muy parecidos a los obtenidos por el modelamiento
en el software HEC-HMS, esto se puede justificar debido al área de influencia de cada
estación. El método racional discrimina ciertos parámetros como la humedad del suelo y
las pérdidas que el método hidrológico HEC-HMS 4.0 los usa, sin embargo los valores
obtenidos en el método racional son muy confiables y pueden aceptarse como válidos
debido al área, este método es muy utilizado cuando el área de influencia de las
precipitaciones es pequeña.
Así como en el método del modelamiento hidrológico se calculó caudales que
ingresarían en las estaciones del metro, tomando en cuenta el total de sumideros
presentes y el volumen de agua que captan, se restó este valor y de esta manera se
obtiene el caudal real que ingresaría a cada estación para aplicar métodos de protección
de las obras y no tener inconvenientes con el funcionamiento normal del servicio.
109
Nombre de la Estación
Área C
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
i Qp i Qp i Qp i Qp i Qp
(Km2) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s) (mm/h) (m
3/s)) (mm/h) (m
3/s)
Quitumbe 0.486 0.9 29.77 3.62 33.88 4.12 39.16 4.76 43.21 5.25 47.39 5.76
M. Valverde 0.244 0.9 29.77 1.82 33.88 2.07 39.16 2.39 43.21 2.64 47.39 2.89
Solanda 0.877 0.9 29.77 6.53 33.88 7.43 39.16 8.59 43.21 9.48 47.39 10.40
El Calzado 0.200 0.9 33.91 1.70 38.95 1.95 45.42 2.27 50.39 2.52 55.52 2.78
El Recreo 0.400 0.9 33.91 3.39 38.95 3.90 45.42 4.55 50.39 5.04 55.52 5.56
La Magdalena 0.337 0.9 33.91 2.86 38.95 3.28 45.42 3.83 50.39 4.25 55.52 4.68
San Francisco 0.208 0.9 33.91 1.76 38.95 2.03 45.42 2.36 50.39 2.62 55.52 2.89
La Alameda 0.241 0.9 33.91 2.04 38.95 2.35 45.42 2.74 50.39 3.04 55.52 3.35
El Ejido 0.322 0.9 33.91 2.73 38.95 3.14 45.42 3.66 50.39 4.06 55.52 4.47
U. Central 0.475 0.9 33.91 4.03 38.95 4.63 45.42 5.40 50.39 5.99 55.52 6.60
La Pradera 0.704 0.9 33.91 5.97 38.95 6.86 45.42 8.00 50.39 8.88 55.52 9.78
La Carolina 0.805 0.9 33.91 6.83 38.95 7.84 45.42 9.15 50.39 10.15 55.52 11.18
Iñaquito 0.249 0.9 33.91 2.11 38.95 2.43 45.42 2.83 50.39 3.14 55.52 3.46
Jipijapa 0.184 0.9 33.91 1.56 38.95 1.79 45.42 2.09 50.39 2.32 55.52 2.56
El Labrador 0.371 0.9 33.91 3.15 38.95 3.62 45.42 4.22 50.39 4.68 55.52 5.15
Tabla 5.23 Caudales Máximos Obtenidos Aplicando el Método Racional en las
Entradas de las Bocas del Metro de Quito.
Nombre de la Estación
Tr5 Tr10 Tr25 Tr50 Tr100
Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx Qmáx
m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s
Quitumbe 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Morán Valverde 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Solanda 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Calzado 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Recreo 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Magdalena 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
San Francisco 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Alameda 1.3 1.6 2.0 2.3 2.6
El Ejido 0.9 1.3 1.8 2.2 2.6
Universidad Central 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
La Pradera 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6
La Carolina 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Iñaquito 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Jipijapa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
El Labrador 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
Tabla 5.24 Caudales (m3/s) que ingresarían a las Estaciones del Metro Aplicando el
Método Racional.
110
Los resultados indican que las estaciones donde se tendría que realizar obras de
protección son La Alameda, El Ejido y La Pradera. Comparando con los obtenidos en el
método hidrológico, coinciden las dos primeras estaciones, sin embargo hay que tomar
en consideración el valor obtenido en la estación La Pradera (Tabla 5.24).
Para un diseño adecuado de las instalaciones del Metro y su normal funcionamiento se
debe tener en cuenta los resultados del análisis hidrológico, según los valores obtenidos
por los dos métodos existiría tres estaciones con posibles problemas debido a los
caudales que ingresarían a su interior y son en estas que se debería tomar énfasis con
obras de protección para garantizar un servicio adecuado, sin embargo por tratarse de
simulaciones matemáticas no hay que descartar la posibilidad de un margen de error por
lo que se recomienda tomar medidas en cada una de las estaciones.
5.4 ANÁLISIS HIDROGEOLÓGICO
A lo largo del trazado del Metro se perforaron cerca de setenta pozos a cargo de la
empresa HIGGECO, estos pozos tienen características diferentes de diseño, diámetro y
profundidad.
En el proceso de monitoreo de los niveles de agua de los pozos, se realizó una purga
para conocer las condiciones hidráulicas de los niveles acuíferos captados, durante este
proceso se midió los niveles de agua antes y después de la purga (Tabla 5.25).
Comparando las medidas de los niveles de agua presentes antes y después de este
ensayo con las cotas del nivel medio del túnel y la profundidad de los pozos e
interpolados en un gráfico se aprecia la variabilidad de estos niveles, presentándose
zonas caracterizadas por las condiciones de cada pozo con respecto al eje del túnel.
Este análisis fue realizado en estudios anteriores a cargo de Hidrogeocol Ecuador;
“Investigaciones hidrogeológicas para la primera línea del metro de Quito y su
influencia en las estructuras a construir” sin embargo se efectuó una reinterpretación de
los resultados y permitió apreciar que la profundidad de los pozos es mayor al eje del
túnel con valores promedios entre 15 a 25m (Figura 5.12)
111
Código
del Pozo
COORDENADAS COTA Prof
Pozo
Prof.
Eje
Túnel
Diám.
Pozo
Nivel de
Agua
Inicio de
Purga
Nivel de
Agua
Después de
Purga
x y (msnm) (m) (m) (plg) (m) (m)
SMQ-01 771991,37 9967184,89 2922,208 29,21 12,50 3,0 4,160 26,105
SMQ-02 772190,65 9967340,53 2903,990 29,90 6,50 4,0 5,020 17,795
SMQ-03 772465,19 9967667,23 2903,985 21,65 7,50 2,5 9,700 12,050
SMQ-04 772650,32 9967898,83 2898,000 30,08 13,00 4,0 12,142 19,100
SMQ-05 772740,22 9968348,92 2895,060 29,86 18,50 2,5 14,115 14,285
SMQ-07 772897,86 9969009,24 2872,970 28,57 12,50 3,0 5,675 27,732
SMQ-08 772975,29 9969151,22 2867,000 21,70 10,50 4,0 0,455 14,927
SMQ-09 773364,71 9969630,60 2855,391 29,20 20,00 2,5 1,680 25,680
SMQ-10 773617,73 9969930,23 2849,180 40,43 14,50 2,5 0,665 1,700
SMQ-11 773872,28 9970249,86 2852,603 39,00 17,00 3,0 7,860 15,160
SMQ-12 774206,03 9970481,96 2844,393 40,05 19,00 4,0 8,155 25,135
SMQ-13 774308,52 9970587,54 2843,693 35,78 18,50 3,0 15,735 31,000
SMQ-15 774385,70 9971025,70 2835,172 30,71 16,00 2,5 12,800 13,140
SMQ-16 774408,52 9971280,28 2833,000 42,68 21,00 4,0 0,210 22,695
SMQ-17 774590,75 9971558,21 2827,000 31,05 17,00 4,0 3,710 28,160
SMQ-18 775076,33 9971729,15 2818,568 39,83 25,00 2,5 11,255 37,465
SMQ-18B 775423,19 9971689,82 2806,977 35,00 19,00 3,0 3,785 22,755
SMQ-21 775975,55 9972146,72 2821,217 49,16 20,50 3,5 3,388 24,765
SMQ-22 776155,93 9972545,54 2821,140 40,13 18,00 2,5 3,723 32,750
SMQ-23 776089,50 9973101,56 2813,009 30,31 21,00 3,0 16,732 16,815
SMQ-24 775752,27 9973396,10 2801,800 30,30 15,00 4,5 18,697 26,020
SMQ-26 775420,16 9973633,37 2817,405 46,74 27,00 3,5 10,335 17,872
SMQ-27 775323,59 9973912,90 2838,968 36,13 28,00 2,5 29,238 29,991
SMQ-32 776390,52 9975304,96 2825,500 34,66 27,00 4,5 21,653 32,024
SMQ-34 776626,56 9975632,12 2825,847 49,42 24,50 3,0 23,605 43,400
SMQ-35 777297,22 9975787,80 2799,575 36,88 21,00 2,5 14,397 14,520
SMQ-37 777702,40 9975792,60 2811,567 43,36 22,75 3,0 29,885 29,910
SMQ-38 778023,05 9976182,13 2816,000 44,53 20,00 4,5 30,795 38,560
SMQ-39 778129,83 9976226,35 2817,440 34,46 18,75 3,5 18,820 33,450
SMQ-41 778527,80 9976772,04 2793,400 41,70 16,75 4,0 21,567 36,640
SMQ-42 778573,72 9976952,54 2793,099 45,10 16,50 3,0 21,185 26,150
SMQ-43 778223,97 9977473,47 2799,474 33,84 17,00 2,5 33,640 33,681
SMQ-44 778170,32 9977903,81 2807,110 50,00 20,00 2,5 32,655 45,670
SMQ-45 778173,36 9977998,44 2808,000 50,00 20,00 4,0 41,460 50,000
SMQ-47 778719,58 9978442,66 2796,970 34,88 17,00 2,0 25,430 25,530
SMQ-48 779034,28 9978499,68 2785,644 39,74 16,50 4,0 15,237 37,990
SMQ-49A 779081,75 9978600,36 2784,971 45,81 16,00 3,0 15,133 37,720
SMQ-51 779854,94 9978942,10 2771,946 45,18 16,50 3,0 8,033 10,156
SMQ-52 780016,58 9979025,74 2770,700 45,20 14,00 4,0 11,933 33,246
SMQ-53 780032,76 9979473,09 2774,931 29,24 15,50 2,5 11,928 12,439
SMQ-54 780074,45 9979899,96 2778,602 30,25 16,25 2,5 15,548 15,690
SMQ-55 780104,96 9980424,12 2779,800 42,94 17,75 4,0 15,705 22,890
SMQ-56 780097,49 9980457,26 2780,174 46,16 18,25 3,0 13,224 32,600
SMQ-58 780216,54 9981100,57 2788,407 38,45 14,00 3,0 8,920 17,470
SMQ-59 779994,88 9981981,74 2783,500 44,97 13,25 4,0 13,550 41,760
SMQ-60 780110,65 9981667,86 2780,100 44,95 19,25 3,0 9,845 42,786
SMQ-61 780220,78 9982145,05 2783,893 30,53 26,00 3,0 13,620 13,646
SMQ-62 779643,28 9982795,01 2796,400 45,92 28,00 4,0 26,934 28,972
SMQ-63 779942,86 9982669,03 2791,692 50,20 21,50 3,0 21,554 49,999
Tabla 5.25 Característica de los Piezómetros Durante la Purga. Modificado de
(Investigaciones Hidrogeológicas para la Primera Línea del Metro de Quito y sus
Influencias en las Estructuras a Construir, 2013) Tabla 3.2.
112
Figura 5.12 Relación de los Niveles de Agua Antes y Después de la Purga con Respecto al Eje del Túnel y la Profundidad de los Pozos.
Modificado de (Investigaciones Hidrogeológicas para la Primera Línea del Metro de Quito y sus Influencias en las Estructuras a Construir,
2013)
SMQ
-01
SM
Q-0
2 SM
Q-0
3
SMQ
-04
SM
Q-0
5
SMQ
-07
SMQ
-08
SM
Q-0
9
SMQ
-10
SM
Q-1
1
SMQ
-12
SM
Q-1
3
SMQ
-15
SM
Q-1
6
SMQ
-17
SM
Q-1
8
SMQ
-18
B
SMQ
-21
SMQ
-22
SM
Q-2
3
SMQ
-24
SM
Q-2
6
SMQ
-27
SM
Q-3
2
SMQ
-34
SM
Q-3
5
SMQ
-37
SM
Q-3
8
SMQ
-39
SM
Q-4
1
SMQ
-42
SM
Q-4
3
SMQ
-44
SM
Q-4
5
SMQ
-47
SM
Q-4
8
SMQ
-49
A
SMQ
-51
SM
Q-5
2
SMQ
-53
SM
Q-5
4
SMQ
-55
SM
Q-5
6 SM
Q-5
8
SMQ
-59
SM
Q-6
0
SMQ
-61
SM
Q-6
2
SMQ
-63
0
10
20
30
40
50
60
PR
OFU
ND
IDA
D (
m)
Relación de los Niveles de Agua
Profundidaddel Pozo
Nivel deAgua Inicial
Nivel deAgua Final
Eje del Túnel
A B C D E F G H I J K L
113
De acuerdo a la distribución de los pozos se dividió en varios sectores:
Sector A: Este sector se encuentra entre los pozos SMQ-01 y SMQ-05, los
niveles de agua antes y después de la purga son muy cercanos al eje del túnel
con cotas menores a 10 metros, en el pozo SMQ-05 la diferencia es muy baja
con un abatimiento de 0,170.
Sector B: Se encuentra entre los pozos SMQ-06 y SMQ-10, el eje del túnel se
encuentra entre los niveles de agua antes y después de la purga. En los pozos
SMQ-07 y SMQ-09 se tiene valores de abatimiento altos, mientras que el nivel
de agua en el pozo SMQ-10 no es muy considerable.
Sector C: Ubicado entre los pozos SMQ-11 y SMQ-15, al igual que en el sector
B, el eje del túnel se encuentra entre los niveles de agua pero con valores más
bajos. En el pozo SMQ-15 el valor de abatimiento es muy bajo y marca el límite
de este sector.
Sector D: Se encuentra entre los pozos SMQ-16 y SMQ-23, la diferencia del
nivel de agua antes de la purga con respecto al eje del túnel es de 5 a 17 metros
y los niveles de agua después de la purga es de 7 a 13 metros. El abatimiento en
el pozo SMQ-23 es muy bajo y marca el límite de este sector.
Sector E: Ubicado entre los pozos SMQ-24 y SMQ-27, en este sector el nivel de
agua antes y después de la purga está por debajo del nivel del eje del túnel, la
profundidad de este pozo es la menor en este sector. En el pozo SMQ-26 cambia
la tendencia, el eje del túnel está por debajo de los niveles de agua. El
abatimiento del pozo SMQ-27 es bajo y marca el límite de este sector.
Sector F: Se encuentra entre los pozos SMQ-27 y SMQ-35, el nivel de agua
antes de la purga está por encima de la cota del eje del túnel por un promedio de
5 metros, mientras que el nivel del agua después de la purga en el caso del pozo
SMQ- 34 alcanza los 10 metros de diferencia.
Sector G: Está ubicado entre los pozos SMQ-35 y SMQ-37, en este sector el
valor de abatimiento es muy bajo.
Sector H: Este sector está comprendido entre los pozos SMQ-37 y SMQ-43, el
nivel de agua antes y después de la purga está por debajo de la cota del eje del
túnel.
Sector I: Ubicado entre los pozos SMQ-43 y SMQ-47, los niveles de agua antes
y después de la purga se encuentran por debajo de la cota del eje del túnel, el
114
pozo SMQ-47 que marca el límite de este sector presenta un valor de
abatimiento bajo de 0,100. El pozo SMQ-45 no tiene una recuperación
considerable sin embargo el nivel de agua antes de la purga se encuentra por
debajo de la cota del eje del túnel.
Sector J: Se encuentra entre los pozos SMQ-47 y SMQ-54, los niveles de agua
antes de la purga se encuentran por encima de la cota del eje del túnel pero con
valores bajos entre 2 y 10 metros. Los pozos SMQ-47; SMQ-51; SMQ-53 y
SMQ-54 presentan valores de abatimiento bajos, entre los pozos SMQ-51 y
SMQ-52 existe una diferencia importante en los valores de abatimiento y de
recuperación.
Sector K: Ubicado entre los pozos SMQ-54 y SMQ-61, el nivel de agua antes
de la purga se encuentra muy cercano a la cota del eje del túnel, los niveles
posteriores a la purga presentan una variación considerable a excepción del pozo
SMQ-58. El valor de abatimiento del pozo SMQ-61 es muy bajo con un valor de
0,026 y es el que marca el límite de este sector.
Sector L: Ultimo sector ubicado a partir del pozo SMQ-61, los niveles de agua
antes y después de la purga se encuentra por encima del eje del túnel. El
abatimiento de los pozos SMQ-61 y SMQ-62 son muy bajo y existe un aumento
considerable de este parámetro en el pozo SMQ-63
5.4.1 NIVEL PIEZOMÉTRICO
Los valores utilizados en el análisis de la tendencia de los niveles de agua con respecto a
la topografía y la ubicación de los piezómetros a lo largo del trazado del Metro, son los
obtenidos a partir de los datos de cada piezómetro y los cortes geológicos donde se
encuentran ubicados cada uno de ellos.
Para la determinación de estos valores han sido tomados en cuenta los pozos más
representativos lo largo de toda la línea (Tabla 5.26).
En la Tabla 5.27 se encuentran los valores de los gradientes hidráulicos calculados entre
pozos cercanos, este valor se usó para realizar un análisis de la tendencia de este
parámetro con respecto a la ubicación topográfica de los pozos y compararlo con lo ya
obtenido en el análisis de la Tabla 5.26.
115
Código del
Pozo
Nivel
Piezométrico Cota NP Código del
Pozo
Nivel
Piezométrico Cota NP
(m) (m) (m) (m)
SMQ-01 4,6 2917,608 SMQ-35 14,38 2785,195
SMQ-02 13,945 2890,045 SMQ-37 29,896 2781,671
SMQ-03 9,645 2894,340 SMQ-38 32,823 2783,177
SMQ-04 11,155 2886,845 SMQ-39 18,109 2799,331
SMQ-05 14,095 2880,965 SMQ-41 21,582 2771,818
SMQ-07 21,801 2851,169 SMQ-42 21,175 2771,924
SMQ-08 0,435 2866,565 SMQ-43 25,435 2774,039
SMQ-09 1,63 2853,761 SMQ-44 33,962 2773,148
SMQ-10 0,69 2848,490 SMQ-45 41,8 2766,200
SMQ-11 7,85 2844,753 SMQ-47 24,4 2772,570
SMQ-12 7,965 2836,428 SMQ-48 15,205 2770,439
SMQ-13 16,53 2827,163 SMQ-49A 15,124 2769,847
SMQ-15 12,905 2822,267 SMQ-51 8,37 2763,576
SMQ-16 0,305 2832,695 SMQ-52 12 2758,700
SMQ-17 3,725 2823,275 SMQ-53 11,952 2762,979
SMQ-18 11,245 2807,323 SMQ-54 15,717 2762,885
SMQ-18B 3,221 2803,756 SMQ-55 15,368 2764,432
SMQ-21 3,399 2817,818 SMQ-56 14,435 2765,739
SMQ-22 3,585 2817,555 SMQ-58 8,978 2779,429
SMQ-23 16,739 2796,270 SMQ-59 13,777 2769,723
SMQ-24 19,901 2781,899 SMQ-60 9,562 2770,538
SMQ-26 10,853 2806,552 SMQ-61 13,602 2770,291
SMQ-27 29,98 2808,988 SMQ-62 26,924 2769,476
SMQ-32 22,668 2802,832 SMQ-63 21,81 2769,882
SMQ-34 24,959 2800,888
Tabla 5.26 Valores de los Niveles Piezométricos de los Pozos Ubicados a lo Largo del
Trazado del Metro de Quito.
Analizando los niveles piezométricos de los pozos y su distribución espacial, se ha
podido establecer zonas en las que se presenta una tendencia marcada. Bajo este analisis
hay tres sectores que se los ha denomido sector A, B y C respectivamente (Figura 5.13).
116
Pozos
Distancia Entre
Pozos Gradiente
Hidráulico (m)
SMQ-65 a SMQ -01 322 0,0361
SMQ-01 a SMQ -02 253 0,109
SMQ-02 a SMQ -03 426 0,0101
SMQ-03 a SMQ-64 206 0,0187
SQM-64 a SMQ-04 100 0,0366
SMQ-04 a SMQ-05 459 0,0128
SMQ-05 a SMQ-06 551 0,0189
SMQ-06 a SMQ-08 289 0,0138
SMQ-09 a SMQ-10 393 0,0134
SMQ-10 a SMQ-11 409 0,0091
SMQ-11 a SMQ-12 406 0,0205
SMQ-12 a SMQ-13 148 0,0624
SMQ-16 a SMQ-17 335 0,0281
SMQ-17 a SNQ-18 515 0,031
SMQ-18 a SMQ-18B 349 0,0102
SMQ-20 a SMQ-19 493 0,0335
SMQ-21 a SMQ-20 57 0,0377
SMQ-21 a SMQ-22 437 0,0006
SMQ-22 a SMQ-23 560 0,038
SMQ-23 a SMQ-24 448 0,0321
SMQ-26 a SMQ-25 242 0,0175
SMQ-30 a SMQ-29 335 0,0391
SMQ-34 a SMQ-35 690 0,0228
SMQ-35 a SMQ-37 403 0,0087
SMQ-39 a SMQ-40 656 0,0338
SMQ-42 a SMQ-41 186 0,0006
SMQ-43 a SMQ-42 627 0,0034
SQM-43 a SMQ-44 434 0,0021
SMQ-47 a SMQ-48 320 0,0035
SMQ-48 a SMQ-49A 115 0,0051
SMQ-49A a SMQ-50 408 0,0062
SMQ-50 a SMQ-51 463 0,0081
SMQ-53 a SMQ-52 448 0,0096
SMQ-53 a SMQ-54 429 0,0002
SMQ-55 a SMQ-54 525 0,0029
SMQ-56 a SMQ-55 34 0,0385
SMQ-57 a SMQ-56 358 0,0032
SMQ-58 a SMQ-60 577 0,0019
SMQ-60 a SMQ-59 335 0,0024
SMQ-59 a SMQ-61 279 0,002
SMQ-61 a SMQ-63 593 0,0007
SMQ-63 a SMQ-62 325 0,0012
Tabla 5.27 Valores de Gradiente Hidráulico entre Pozos Continuos. Modificado de
(Estudio de Evaluación de Detalle Mediante Sondeos a Rotación y Ensayos de
Laboratorio, 2012) de HIGGECO
117
Figura 5.13 Tendencia del Nivel Piezométrico con Respecto a la Topografía. Modificado de (Investigaciones Hidrogeológicas para la Primera
Línea del Metro de Quito y sus Influencias en las Estructuras a Construir, 2013)
2675
2700
2725
2750
2775
2800
2825
2850
2875
2900
2925C
ota
(m
snm
)
Código del Piezómetro
SECTOR A
SECTOR B
SECTOR C
118
Figura 5.14 Tendencia del Gradiente Hidráulico entre Pozos Cercanos
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.11
0.12
SMQ
-65
a S
MQ
-0
1
SMQ
-01
a S
MQ
-0
2
SMQ
-02
a S
MQ
-0
3
SMQ
-03
a S
MQ
-64
SQM
-64
a S
MQ
-04
SMQ
-04
a S
MQ
-05
SMQ
-05
a S
MQ
-06
SMQ
-06
a S
MQ
-08
SMQ
-09
a S
MQ
-10
SMQ
-10
a S
MQ
-11
SMQ
-11
a S
MQ
-12
SMQ
-12
a S
MQ
-13
SMQ
-16
a S
MQ
-17
SMQ
-17
a S
NQ
-18
SMQ
-18
a S
MQ
-18
B
SMQ
-20
a S
MQ
-19
SMQ
-21
a S
MQ
-20
SMQ
-21
a S
MQ
-22
SMQ
-22
a S
MQ
-23
SMQ
-23
a S
MQ
-24
SMQ
-26
a S
MQ
-25
SMQ
-30
a S
MQ
-29
SMQ
-34
a S
MQ
-35
SMQ
-35
a S
MQ
-37
SMQ
-39
a S
MQ
-40
SMQ
-42
a S
MQ
-41
SMQ
-43
a S
MQ
-42
SQM
-43
a S
MQ
-44
SMQ
-47
a S
MQ
-48
SMQ
-48
a S
MQ
-49
A
SMQ
-49
A a
SM
Q-5
0
SMQ
-50
a S
MQ
-51
SMQ
-53
a S
MQ
-52
SMQ
-53
a S
MQ
-54
SMQ
-55
a S
MQ
-54
SMQ
-56
a S
MQ
-55
SMQ
-57
a S
MQ
-56
SMQ
-58
a S
MQ
-60
SMQ
-60
a S
MQ
-59
SMQ
-59
a S
MQ
-61
SMQ
-61
a S
MQ
-63
SMQ
-63
a S
MQ
-62
Gra
die
nte
Hid
ráu
lico
Piezómetro
119
- Sector A. Esta comprendido entre los pozos SMQ-01 y SMQ-18B ubicados
entre Quitumbe y El Calzado, si seguimos la dirección de las perforaciones se
puede observar que existe un gradiente con dirección SW – NE, la distancia
entre estas perforaciones es de 5289 metros, la cota del pozo SMQ-01 es de
2917,61 msnm y del pozo SMQ-18B es de 2803,76 msnm de esta manera se
obtiene un gradiente aproximado de 2,16%.
- Sector B. Este sector se encuentra entre los pozos SMQ-21 y SMQ-39
comprendido entre el Recreo, Villaflora, Magdalena, Panecillo y San Blas, pese
a que los niveles de agua cambian considerablemente se ha establecido una
tendencia que cabe indicar no sería representativa. Esta variación en el gradiente
hidráulico puede ser provocada por la interrupción del domo del Panecillo,
sector donde se encuentra el límite entre el acuífero Sur y el acuífero Centro-
Norte de Quito. Tomando en cuenta la cota del pozo SMQ-21 que se encuentra
2817,82 msnm y la del pozo SMQ-39 a 2799,33 msnm y que su distancia
aproximada es de 4150 m; se tiene un gradiente del orden de 0,45%.
- Sector C. En este sector se encuentran agrupados los pozos SMQ-41 hasta
SMQ-63 ubicados en los sectores, La Alameda, La Carolina y El Labrador,
como se aprecia en la figura, no presenta un gradiente de consideración y
tomando en cuenta los valores de las cotas de SMQ-41 a 2771,82 msnm y de
SMQ-63 de 2769,89 msnm y la distancia entre ellos 6596 m se tiene un
gradiente de 0,03%. La tendencia del gradiente hidráulico en este sector es hacia
el NE.
En la figura 5.14 se aprecia la misma tendencia de los gradientes hidráulicos calculados
entre pozos cercanos estableciéndose de esta manera los tres sectores a lo largo del
trazado.
Todos los pozos perforados en el trazado de la línea del Metro se encuentran
distribuidos de manera lineal por lo que no es posible realizar una interpretación
adecuada de las isopiezas y dirección de flujo, es así que se ha tomado en cuenta los
datos de niveles piezométricos reportados por pozos distribuidos dentro del área de
estudio, utilizados con fines industriales o domésticos. El mapa de isopiezas, muestra
que para el acuífero sur se tiene una cota máxima de 3015 msnm en la parte sur de la
subcuenca y una cota mínima de 2800 msnm al límite norte del acuífero. Mientras que
para el acuífero centro-norte se tiene una cota máxima de 2870 msnm al sur del acuífero
120
y de 2740 al norte del mismo. La dirección de flujo de los acuíferos tiene una dirección
preferencial SW-NE, específicamente el recurso hídrico subterráneo de la subcuenca sur
de Quito drena hacia el Valle de los Chillos mientras que el recurso hídrico subterráneo
de la subcuenca centro-norte de Quito tiene una dirección hacia el norte de la subcuenca
hasta el límite sur del antiguo aeropuerto.
5.4.2 PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS
De acuerdo a la litología descrita en la columna estratigráfica de la cuenca de Quito, en
los estudios previos para el Metro y la caracterización en las unidades hidrogeológicas
(Anexo E.6), se han establecido los valores de la porosidad teniendo como base para la
formación Cangahua los expuestos en la tabla 5.28.
Muestra Cangahua Porosidad Efectiva (%)
M4 28,76
M6 35,66
M9 34,05
Tabla 5.28 Valores de Porosidad Efectiva Reportados por la EPMAPS, 2004
La permeabilidad fue obtenida a partir de los ensayos “Lefrang”, el espesor del acuífero
fue determinado de las perforaciones a lo largo del trazado y de su interpretación. Con
estos parámetros se obtuvo la transmisividad para cada uno de ellos (Tabla 5.29).
El túnel del Metro atravesará principalmente a la formación Cangahua, los únicos datos
reportados para la porosidad efectiva son los realizados por la EPMAPS, 2004 y son los
presentados en la tabla 5.28 los mismos que han sido generalizados para esta formación
a lo largo de toda la zona de intervención de la obra (Estudio de Impacto Ambiental de
la Primera Línea del Metro de Quito, Línea Base Capítulo 6, 2012).
La empresa HIGGECO encargada de las perforaciones exploratorias realizadas en el
trazado de la primera línea del Metro realizó las interpretaciones litológicas generando
un perfil geológico, estos perfiles fueron reinterpretados por la Escuela Politécnica
Nacional y se determinaron diez y seis sectores tomando en cuenta la geología,
geomorfología y ambiente de depósito. Los valores de permeabilidad estimados en estos
ensayos nos indican que la conductividad hidráulica es baja a media lo que hace
121
Mapa 5.4 Mapa de Isopiezas de los Acuíferos Sur y Centro-Norte de Quito. Elaborado por: Pablo Gallardo
122
referencia a la existencia de estratos de baja permeabilidad, así mismo, los valores de
transmisividad calculados son bajos, comparando con los datos recopilados en ensayos
de bombeo realizados por la EMAAPQ en el año 2002 difieren mucho debido a que los
métodos utilizados para obtenerlos son distintos.
Pozo Coordenadas Cota
Permeabilidad (K)
Porosidad Efectiva
Espesor Acuífero
Transmisividad
x y msnm (m/día) (%) m m2/día
SMQ-03 772465,19 9967667,23 2903,985 8,20E-03 34,86 30 0,246
SMQ-05 772740,22 9968348,92 2895,060 2,40E-04 34,86 35 0,0084
SMQ-07 772897,86 9969009,24 2872,970 1,90E-02 34,86 20 0,38
SMQ-08 772975,29 9969151,22 2867,000 9,40E-02 34,86 40 3,76
SMQ-09 773364,71 9969630,60 2855,391 3,20E-02 34,86 30 0,96
SMQ-10 773617,73 9969930,23 2849,180 8,80E-03 34,86 50 0,44
SMQ-11 773872,28 9970249,86 2852,603 1,90E-04 34,86 35 0,00665
SMQ-15 774385,70 9971025,70 2835,172 5,10E-01 34,86 37 18,87
SMQ-16 774408,52 9971280,28 2833,000 7,40E-02 34,86 55 4,07
SMQ-17 774590,75 9971558,21 2827,000 1,40E+00 34,86 47 65,8
SMQ-18 775076,33 9971729,15 2818,568 4,80E-01 34,86 45 21,6
SMQ-18B 775423,19 9971689,82 2806,977 5,20E-02 34,86 47 2,444
SMQ-21 775975,55 9972146,72 2821,217 3,60E-02 34,86 50 1,8
SMQ-24 775752,27 9973396,10 2801,800 1,20E-01 34,86 33 3,96
SMQ-26 775420,16 9973633,37 2817,405 6,00E-02 34,86 40 2,4
SMQ-27 775323,59 9973912,90 2838,968 1,90E-03 34,86 20 0,038
SMQ-30 775820,80 9974816,36 2872,970 3,40E-03 34,86 20 0,068
SMQ-32 776390,52 9975304,96 2825,500 3,30E-03 34,86 20 0,066
SMQ-34 776626,56 9975632,12 2825,847 4,40E-02 34,86 33 1,452
SMQ-37 777702,40 9975792,60 2811,567 1,90E+00 34,86 15 28,5
SMQ-38 778023,05 9976182,13 2816,000 9,90E-05 34,86 18 0,001782
SMQ-40 778684,34 9976577,41 2798,522 5,50E-05 34,86 23 0,001265
SMQ-41 778527,80 9976772,04 2793,400 3,10E-05 34,86 27 0,000837
SMQ-42 778573,72 9976952,54 2793,099 2,60E-02 34,86 32 0,832
SMQ-43 778223,97 9977473,47 2799,474 1,90E-02 34,86 17 0,323
SMQ-44 778170,32 9977903,81 2807,110 2,20E-02 34,86 20 0,44
SMQ-45 778173,36 9977998,44 2808,000 1,50E-02 34,86 22 0,33
SMQ-48 779034,28 9978499,68 2785,644 4,80E-02 34,86 33 1,584
SMQ-49A 779081,75 9978600,36 2784,971 1,90E-01 34,86 30 5,7
SMQ-50 779483,10 9978666,53 2777,077 2,90E+00 34,86 29 84,1
SMQ-52 780016,58 9979025,74 2770,700 4,20E-05 34,86 39 0,001638
SMQ-59 779994,88 9981981,74 2783,500 1,60E-01 34,86 30 4,8
SMQ-62 779643,28 9982795,01 2796,400 3,50E-01 34,86 20 7
SMQ-63 779942,86 9982669,03 2791,692 8,20E-02 34,86 40 3,28
Tabla 5.29 Parámetros Hidrogeológicos Calculados a lo Largo del Trazado de la
Primera Línea del Metro
Analizando los resultados del balance hídrico, la hidrogeoquímica y el mapa de
isopiezas se puede entender el comportamiento dinámico de los acuíferos y corroborar
lo antes interpretado. La recarga de los acuíferos se da en las zonas altas del complejo
volcánico Pichincha, Ninahuilca y Atacazo, debido a la urbanización de la zona de
123
estudio la parte central se encuentra impermeabilizada y se produce una recarga
únicamente por zonas descubiertas como parques, zonas recreativas y lotes vacíos. De
esta forma para el acuífero sur se tiene una dinámica preferencial SW – NE hasta
cambiar su dirección hacia el Este de la cuenca demostrando que parte del recurso
hídrico subterráneo de la subcuenca sur de Quito drena hacia el valle de Los Chillos. La
dirección de flujo del acuífero centro-norte es S-N teniendo una pequeña variabilidad en
la zona sur del acuífero (cerca del río Machángara) donde el gradiente hidráulico
demuestra que se dirige en sentido del río. La zona de recarga del acuífero centro-norte
corresponde a las partes altas del complejo volcánico Pichincha.
Con la información de los pozos exploratorios se establecieron tres cortes geológicos a
los largo del trazado del Metro, debido a que la profundidad de los pozos no sobrepasa
los 50 m, la escala vertical ha sido exagerada para que se pueda apreciar la disposición
de los estratos.
Figura 5.15 Perfil Geológico de la Zona Sur Comprendida entre los Pozos SMQ-65 y SMQ-24
124
Este sector está caracterizado en orden geocronológico por la unidad
volcanosedimentaria Guamaní conformada por arenas gruesas no consolidadas con
gravas en su parte inferior y cenizas, limos y arcillas con gravas en la parte superior,
además por arenas y arcillas verdes con presencia de materia orgánica correspondiente a
la unidad fluvio-lacustre El Pintado; estas dos unidades corresponden al miembro Quito
ubicado en la parte superior de la formación Machángara. Tobas, arenas limosas y limos
y arcillas arenosas que conforman la formación Cangahua se encuentran sobreyaciendo
al miembro Quito. Finalmente con una potencia estimada entre 2 a 7 metros se
encuentra una capa de limo arcillo-arenoso con fragmentos de ladrillos, madera y
plásticos correspondientes a rellenos.
La parte central está caracterizada por rocas andesíticas afaníticas correspondientes a la
unidad de Basamento del miembro Volcánicos Basales de la formación Machángara,
Figura 5.16 Perfil Geológico de la Zona Centro Comprendido entre los Pozos SMQ-24 y
SMQ-40
125
sobreyaciendo a estas rocas se encuentran intercalaciones de tobas, arenas, gravas,
arenas limosas y limos arenosos correspondientes a la formación Cangahua. Los pozos
ubicados en las cotas más altas de este sector se encuentran secos, únicamente los pozos
ubicados al extremo sur (acuífero sur) y a partir del pozo SMQ-33 hasta el pozo SMQ-
40 presentan un nivel piezométrico (Figura 5.16).
Este sector está caracterizado por intercalaciones de arenas limosas y limos y arcillas
arenosas correspondientes a la formación Cangahua, en este sector el nivel piezométrico
se encuentra en esta formación casi en su totalidad, arcillas y limos de los Depósitos La
Carolina se encuentran atravesando este sector y es en la parte central entre los pozos
SMQ-41 y SMQ-54 que el nivel piezométrico se encuentra en esta formación.
Finalmente se tiene un capa de aproximadamente 7 metros de potencia de rellenos
antrópicos.
Figura 5.17 Perfil Geológico de la Zona Norte Comprendido entre los Pozos SMQ-41 a SMQ-62
126
5.6 VULNERABILIDAD DE CONTAMINACIÓN MÉTODO DRASTIC
Para la ejecución y determinación de las zonas de vulnerabilidad del acuífero a posibles
contaminaciones, se analizó las siete características fundamentales que intervienen en el
método. La valoración ha permitido acotar intervalos de vulnerabilidad a la
contaminación, delimitando áreas de mayor riesgo frente a un contaminante potencial a
lo largo de la zona de interés.
5.6.1 PROFUNDIDAD DEL NIVEL PIEZOMÉTRICO (Dr)
Haciendo uso de la información proporcionada por la EMMQ y de las perforaciones
realizadas a lo largo del trazado del Metro a cargo de la empresa HIGGECO se
seleccionó la información necesaria para la determinación de los parámetros que exige
el método. De esta manera se elaboró una base de datos de la profundidad del nivel
piezométrico del acuífero, interpolándolo por el método IDW y con la ayuda del
software ArcGis 10.2.2 generando así una imagen raster reclasificándola y dando una
valoración al parámetro “Dr” (Figura 5.18a).
5.6.2 RECARGA NETA (Rr).
Para este parámetro se utilizó los resultados del análisis del balance hídrico de la cuenca
de Quito (subcuenca del río Machángara), donde se divide a la cuenca en tres zonas
principales de acuerdo a la pendiente del terreno, así el Flanco Oriental del Complejo
Volcánico Pichincha tiene como recarga potencial anual 679,94 mm, el Valle Central de
Quito 38,59 mm y el Flanco Occidental Falla de Quito 228,55 mm, con esta
información se creó la imagen raster reclasificándola y dando una valoración al
parámetro “Rr” (Figura 5.18b)
5.6.3 NATURALEZA DEL ACUÍFERO (Ar)
Utilizando las interpretaciones de las perforaciones realizadas en el trazado del Metro,
el acuífero superior se encuentra en la zona denominada Formación Cangahua la misma
que no presenta características similares en el todo el trazado. Por esta razón se dividió
de acuerdo a las características de cada sector, una vez establecido la diferencia se
convirtió a la imagen en formato shape a una imagen raster la misma que fue
reclasificada de acuerdo a los valores que estipula el método (Figura 5.18c)
127
5.6.4 NATURALEZA DEL SUELO (Sr)
Para la valoración de este parámetro se tomó en cuenta el mapa de textura del suelo de
Ecuador, publicado en el año 2003 por el MAGAP, donde gran parte de la zona de
estudio está caracterizada como “NO APLICABLE”, por esta razón se complementó
con los datos de las perforaciones y la caracterización de suelos realizada por
HIGGECO donde menciona que la zona sur de la cuenca está cubierta por cangahua
arcillo arenosa, arenas limosas y limos orgánicos (turbas), la zona centro comprendida
entre el Panecillo y El Ejido está caracterizado por suelos medianamente consolidados
con mayor contenido de arcillas y la zona norte de la cuenca es muy parecida a la zona
sur con suelos limo arenosos.
Una vez caracterizado la naturaleza del suelo de la cuenca se reclasificó y convirtió en
imagen raster dándole los valores establecidos por el método (Figura 5.18d).
5.6.5 TOPOGRAFÍA (Tr)
Tomando como base el mapa topográfico de la cuenca del río Machángara escala
1:50000, se realizó el mapa de pendientes, con este parámetro se puede determinar el
grado de influencia que tiene la pendiente frente a una posible contaminación. Dentro de
la clasificación utilizada por el método para caracterizar a este parámetro la parte central
de la cuenca tiene valores de índice de 10 y 9 que corresponde a pendientes de 1% al
6%, mientras que hacia el lado occidental y oriental presenta valores de índice entre 1 y
3 correspondiente a pendientes de 12% a mayor de 18% (Figura 5.18e)
5.6.6 IMPACTO DE LA ZONA VADOSA (Ir)
Para la valoración de este parámetro se utilizó la misma información de las
interpretaciones litológicas de las perforaciones, además se tomó en cuenta las
diferentes distribuciones del acuífero a lo largo del trazado, diferenciando así la zona
norte, centro y hacia el sur la zona del yacimiento del Pintado y Guamaní. Sin embargo
debido a que la zona vadosa posee casi las mismas características solamente presenta
valores de índice entre 5 y 6 de acuerdo a lo postulado por el método (Figura 5.18f)
5.6.7 CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA (Cr).
Los valores de conductividad hidráulica fueron tomados de los establecidos por la
empresa HIGGECO en las perforaciones realizadas a lo largo del trazado del Metro,
128
debido a que el método utilizado por la empresa difiere a las pruebas de bombeo
utilizados en los pozos de la EPMAPS no se puede completar más información. Sin
embargo se realizó la interpolación utilizando la herramienta de ArcGis 10.2.2 y
posterior a esto se convirtió en una imagen raster (Figura 5.18g).
Con la interacción de los siete parámetros antes expuestos, se refleja la vulnerabilidad
de los acuíferos sur y centro-norte de Quito frente a un eventual foco de contaminación.
Este análisis demuestra que el acuífero sur presenta un grado de contaminación baja con
ciertos sectores en categoría media, sin embargo en la zonas de recarga el índice de
vulnerabilidad es medio a alto.
Por otro lado el acuífero centro-norte presenta un índice de vulnerabilidad
extremadamente bajo y ciertos sectores específicos presentan un índice despreciable, sin
embargo las zonas altas del Complejo Volcánico Pichincha y la Falla de Quito
presentan un índice de vulnerabilidad bajo a medio.
Analizando los parámetros que intervienen en el desarrollo de este método, se concluye
que los resultados son coherentes frente a las características físicas del acuífero, además
hay que tomar en cuenta que la construcción del Metro y específicamente el túnel está
en contacto directo con el acuífero superior, por lo que el riesgo a presentar una
contaminación en el mismo aumentaría considerablemente.
129
Figura 5.18 Parámetros Utilizados en el Método DRASTIC. a) Profundidad del Nivel
Freático, b) Recarga Neta, c) Litología del Acuífero, d) Tipo de Suelo, e) Pendiente
del Terreno, f) Impacto de la Zona Vadosa y g) Conductividad Hidráulica.
a) b)
c) d)
e) f)
g)
130
Mapa 5.5 Mapa de Vulnerabilidad de Contaminación de los Acuíferos de Quito
131
CAPITULO VI
6. DISCUSIÓN
El estudio hidrogeológico del recurso hídrico subterráneo que conforma el nivel
superior de los acuíferos sur y centro-norte de la cuenca de Quito, comprende una serie
de etapas que ayudan a entender el comportamiento dinámico de este recurso; este
análisis es muy importante, más aun frente a la construcción de una obra civil de gran
magnitud como lo es el Metro. Hay que tomar en consideración cada uno de estos
factores ya que influirán directamente en el funcionamiento de este servicio y
garantizará la durabilidad de la obra.
Debido a la morfología de la cuenca se la ha dividido en tres sectores caracterizados
principalmente por la pendiente; los resultados del balance hídrico en cada una de ellas
indican las tres zonas que conforman a los sistemas hidrogeológicos, para este análisis
se tomó en cuenta como un solo sistema al acuífero sur y acuífero centro-norte. De esta
manera se identifica que la recarga del acuífero se da en las laderas del Complejo
Volcánico Pichincha (CVP), teniendo básicamente una recarga permanente casi durante
todo el año a excepción de los meses de junio – septiembre con una tasa de 679,94
mm/año; la recarga en el valle central de la cuenca “Valle Central de Quito” (VCQ)
presenta un valor mucho menor que en los otros sectores, dando como resultado una
recarga anual de 38,59 mm/año; debido a que gran porcentaje del suelo de este sector se
encuentra urbanizado la recarga se da únicamente por áreas descubiertas, y gran parte de
agua proveniente de las precipitaciones se transforma en escurrimiento. Si bien, estos
resultados indican que se puede presentar una recarga potencial en toda el área de la
cuenca hay que tomar en cuenta el porcentaje de suelo descubierto que puede presentar
una variación con respecto al tiempo y generar resultados variados. El crecimientos
poblacional ha provocado que incluso las zonas de los flancos del Complejo Volcánico
Pichincha y las laderas de la Falla de Quito puedan presentar variaciones en los
resultados de la recarga.
Varias perforaciones realizadas en campañas de monitoreo y distribuidas en el área de
estudio han permitido caracterizar a los acuíferos, adicional a esto se tiene los sondeos
exploratorios realizados a lo largo del trazado del Metro y que corroboran la
132
información previa, la subcuenca del río Machángara influenciada directamente por el
Metro, presenta dos sistemas hidrogeológicos definidos como acuífero sur cuyos límites
se encuentran desde el sitio denominado La Joya al sur hasta el Panecillo al norte y
acuífero centro-norte cuyos límites se encuentran al sur en la estribaciones del Panecillo
y el límite norte está establecido en base a criterios morfológicos de superficie por un
levantamiento estructural que está alineado a la quebrada de Zambiza (Botadero) en la
parte central del antiguo aeropuerto Mariscal Antonio José de Sucre.
El nivel superior del acuífero sur está caracterizado por dos unidades, la Unidad Fluvio-
Lacustre El Pintado y la Unidad Volcanosedimentaria Guamaní; es considerado como
un acuífero multicapa, pero el estrato que posee mejores características acuíferas
corresponde al flujo piroclástico “block and ash”. El espesor promedio establecido para
este nivel de acuífero es de 48 metros. En cuanto al acuífero centro-norte, de acuerdo a
sus características hidrogeológicas es considerado como un acuífero único multicapa
por la presencia de varios horizontes acuíferos interconectados con permeabilidades
distintas.
En general los valores de conductividad hidráulica de los acuíferos reportados mediante
los ensayos Lefrang realizados a lo largo del trazado del Metro, presentan valores bajos
que no se asemejan a los resultados de pruebas de bombeo realizados por la EPMAPS,
esto puede ser debido a que se ensayaron capas de baja permeabilidad por la
heterogeneidad de la cuenca, además los valores van a diferir bastante de un método a
otro, la mejor forma de conocer las características de los acuíferos es realizando pruebas
de bombeo de larga duración.
El funcionamiento adecuado de las instalaciones del Metro garantizará la calidad de su
servicio, al tratarse de un área donde se presentan precipitaciones con valores
multianuales de 1363,9 mm al año en los flancos del CVP; 1175,75 mm en el Valle
Central de la cuenca y 1027,08 mm en los flancos de la Falla de Quito, debe presentarse
obras de protección o mitigación frente a una eventual afectación directa por causa de
caudales de exceso presentes en las estaciones. El estudio hidrológico de la cuenca y un
total de 125 simulaciones, han permitido determinar los caudales que se presentan en
periodos de lluvias intensas con tiempos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años; con esta
información se tiene que para las 15 estaciones se podría presentar caudales en un rango
de 1 a 9 m3/s, sin tomar en cuenta que en el área de influencia de las estaciones existen
133
sumideros que pueden captar el total o parte de este caudal; sin embargo, restando el
volumen de agua captado por los sumideros que para el estudio se consideró que son
sumideros normalizados, solamente dos estaciones podrían presentar problemas de
exceso de agua. A pesar de los resultados es necesario que en todas las estaciones se
construya obras de protección o mitigación frente a esta problemática, cabe indicar que
se tomó en consideración únicamente las ecuaciones de dos estaciones meteorológicas
que caracterizan a la zona con sus áreas de influencia en zona 11 y zona 12, que son
donde se encuentran ubicadas las estaciones del Metro.
El Método Racional determinó que existen caudales en exceso en un rango de 1 a 10
m3/s en los mismos tiempos de retorno, concluyendo que las estaciones de La Alameda,
El Ejido y La Pradera pueden presentar problemas de exceso de agua y afectar al normal
funcionamiento de sus operaciones. Es así que considerando los dos métodos
empleados, es importante tomar en cuenta este factor para no causar un retraso en el
avance de la obra.
El análisis hidrogeoquímico de las muestras de agua tomadas en el trazado del Metro,
no presentan todos los datos de iones mayores para realizar una caracterización
adecuada, por lo que se ha tomado en cuenta los resultados de campañas de monitoreo
realizadas en años anteriores (Agosto, 2006 y Octubre, 2007). Esto ha permitido
determinar que la calidad del recurso hídrico corresponde a un tipo de agua
bicarbonatada – cálcica – magnésica, además las aguas subterráneas principalmente del
acuífero sur presentan alto contenido de hierro posiblemente a la descomposición de
hornblendas de rocas andesíticas.
Los parámetros hidrogeológicos, específicamente la piezometría de los acuíferos junto
con los análisis antes citados permitieron generar el modelo conceptual del nivel
superior de los acuíferos sur y centro-norte que ratifican a los modelos propuestos en
estudios anteriores. Un porcentaje considerable de agua producto de las precipitaciones
en la zonas altas, infiltra recargando el acuífero hasta llegar a la zona de tránsito donde
las isopiezas muestran que en el acuífero sur existe una movilidad en sentido suroeste a
noreste, el gradiente y la conductividad hidráulica presentes en las cercanías del domo
del panecillo muestran que los estratos acuíferos disminuyen en potencia y los estratos
de baja permeabilidad aumentan, además es en este sector donde existe un cambio de
dirección de las líneas de flujo hacia el valle de los chillos. La descarga del acuífero sur
134
se produce en el río Machángara que morfológicamente cambia de dirección en este
sector. El acuífero centro-norte tiene una movilidad en sentido sur – norte; las isopiezas
demuestran que existe una continuidad con el acuífero norte de Quito, algunos autores
lo consideran como un acuífero único interconectado separado por una capa
semipermeable.
La obra del túnel tiene una influencia directa sobre el acuífero superior y puede
provocar fuentes contaminantes directas que afecten a la calidad del agua, el análisis de
vulnerabilidad de contaminación aplicado a la cuenca de Quito por el método
DRASTIC, cataloga al acuífero sur como la zona menos apta para soportar la dispersión
de un contaminante mientras que el acuífero centro-norte presenta grados de
vulnerabilidad menores, pese a esto no hay que descartar los resultados obtenidos en
cada uno de ellos. El método DRASTIC es un método selectivo y los resultados
obtenidos son bastante coherentes, sin embargo no pretenden ser determinísticos sino
más bien aportar para un manejo adecuado del recurso hídrico frente a la construcción
de una obra civil de tal magnitud y orientar para la construcción de obras de protección
que garanticen la conservación de la calidad del agua subterránea.
Es importante el estudio a detalle de todos los factores influyentes en la calidad del agua
subterránea de la zona de estudio, para un mejor entendimiento del comportamiento
dinámico y el contexto hidrogeológico de los acuíferos que se verán afectados por la
presencia de las obras del Metro. Por esta razón es recomendable un monitoreo
constante de la calidad del agua subterránea y una planificación adecuada en la
explotación de este recurso para garantizar su conservación y una durabilidad y normal
funcionamiento del Metro.
135
CAPITULO VII
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 CONCLUSIONES
- Las obras del Metro atravesarán el nivel superior de los acuíferos sur y centro-
norte de Quito; esta área presenta precipitaciones casi durante todo el año a
excepción de los meses de junio – septiembre y diciembre – enero donde se
registran los valores más bajos. La recarga potencial directa del acuífero se
produce en el Complejo Volcánico Pichincha con un valor promedio de 679,94
mm/año; cabe mencionar que para este estudio se hace mención al lado
occidental de la cuenca con esta denominación para incluir al Complejo
Volcánico Pichincha, Ninahuilca y Atacazo. En la parte central y oriental de la
cuenca la recarga potencial promedio es de 38,59 mm/año y 228,55 mm/año
respectivamente; esta variación podría relacionarse al incremento del área
urbanizada teniendo únicamente como zonas de infiltración los parques y lotes
vacíos.
- Los acuíferos de Quito se extienden a lo largo de toda la depresión que conforma
la cuenca de Río Machángara. El acuífero sur, se desarrolla desde el sector
denominado La Joya hasta el domo del Panecillo mientras que el acuífero
centro-norte tiene como límite sur las estribaciones del cerro Panecillo y el
límite norte se encuentra a la altura del antiguo aeropuerto Mariscal Sucre y se
basa en criterios morfológicos de superficie por un levantamiento estructural que
está alineado a la quebrada de Zambiza (Botadero).
- La correlación estratigráfica de las perforaciones exploratorias a lo largo del
trazado del Metro junto con información previa permitieron definir las unidades
litológicas que conforman los acuíferos sur y centro-norte; teniendo que para el
acuífero sur corresponde la Unidad Fluvio Lacustre El Pintado y la Unidad
Volcanosedimentaria Guamaní del miembro Quito de la formación Machángara
y formación Cangahua mientras que el acuífero centro-norte está constituido por
la unidad Guamaní del miembro Quito de la formación Machángara y los
materiales de la formación Cangahua y depósitos La Carolina.
136
- El estudio hidrológico de las subcuencas del río Machángara, permitió establecer
los caudales estimados en cinco tiempos de retorno que influirán directamente
en las infraestructuras del Metro de Quito y que deberán ser tomados en cuenta
para el mantenimiento de los sumideros ubicados en el área que captarán a estos
caudales. Los resultados obtenidos por un segundo método (método racional)
difieren con los obtenidos en las simulaciones por el software HEC-HMS 4.0;
esto se puede justificar debido a que el método racional supone que la lluvia es
uniforme en el tiempo, es decir tiene una intensidad constante, además supone
que la lluvia es uniforme en toda el área de estudio, lo cual es válido si la
extensión es muy pequeña; otro punto importante es que el método racional no
utiliza parámetros como el tipo de suelo e ignora los efectos de almacenamiento
o retención temporal del agua escurrida en superficie.
- Para la estimación de los caudales que ingresarían en las 15 estaciones del
Metro, se tomó en cuenta la información de las estaciones meteorológicas de
Izobamba y Quito-Observatorio que ubican al área de estudio en las zonas 11 y
12 respectivamente; para el cálculo del caudal real, se restó los caudales
captados por el número total de sumideros ubicados en el área de influencia de
cada estación, del producido por las precipitaciones referidas en los tiempos de
retorno establecidos.
- De acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio hidrológico de las estaciones
del Metro, existen dos estaciones que podrían presentar problemas de exceso de
agua y son La Alameda y El Ejido. Aplicando el método racional para el cálculo
del caudal en las estaciones se determinó que serían tres las estaciones que
presentaría un exceso de agua y son La Alameda, El Ejido y La Pradera.
Tomando en cuenta los resultados obtenidos por los dos métodos serían estas las
estaciones que necesitarían obras de protección para contrarrestar el caudal de
exceso y evitar una paralización en su funcionamiento.
- El análisis químico de las muestras de agua tomadas en las perforaciones
realizadas a los largo del trazado del Metro, no presentan valores de iones de
carbonatos por lo que su interpretación puede generar errores; sin embargo, con
estos análisis se determinó que las aguas de nivel superior de los acuíferos
presentan valores fuera de la norma como color, turbidez, fósforo, hierro,
manganeso y que necesitan ser sometidas a un tratamiento previo para el
consumo humano.
137
- Para determinar las facies del recurso hídrico subterráneo de la cuenca de Quito,
se basó en las campañas de monitoreo de agosto, 2006 y octubre, 2007; donde se
demuestra que el tipo de agua de los acuíferos es bicarbonatada cálcico-
magnésica.
- El nivel piezométrico junto con la hidrogeoquímica y el balance hídrico,
permiten determinar el modelo conceptual de los acuíferos que serán
intervenidos por las obras del Metro, dando como resultado que el acuífero Sur
tiene una dinámica en sentido SE – NW descargando en el rio Machángara,
además es en este sector donde las líneas de flujo demuestran que el agua
cambia de dirección hacia el valle de Los Chillos. El acuífero Centro-Norte
presenta una dinámica en sentido sur – norte, de acuerdo a algunos autores este
acuífero y el acuífero norte pueden encontrase interconectados a través de una
capa semipermeable y se lo debería tratar como un solo acuífero.
- La vulnerabilidad de contaminación evaluada por el método DRASTIC,
demuestra que el acuífero sur soportaría en menor proporción la dispersión de
un contaminante; mientras que el acuífero centro-norte presenta un índice de
vulnerabilidad a la contaminación menor con respecto al acuífero sur. Hay que
tomar en cuenta que no se trata de un método determinístico, sino más bien los
resultados sirven de aporte para un manejo del recurso hídrico adecuado frente a
la construcción de esta obra en influencia directa sobre los acuíferos.
7.2 RECOMENDACIONES
- Realizar una red de monitoreo químico de los acuíferos a los largo del trazado de
Metro para evaluar las variaciones de la calidad del recurso hídrico y poder
establecer planes de contingencia en caso de presentarse algún inconveniente.
- Tomar en consideración los resultados obtenidos en el estudio hidrológico sin
olvidarse que se trata de un método no determinístico que pretende evaluar de
manera general la problemática de los caudales de exceso en periodos de
precipitaciones intensas; pese a que los resultados indican que tres de las quince
estaciones planificadas para el Metro presentaría problemas de caudales de
exceso, se recomienda realizar obras de protección en todas las estaciones
tomando en cuenta un cierto grado de seguridad.
138
- Comparar los resultados obtenidos en el análisis de vulnerabilidad de
contaminación del acuífero con los resultados de otros estudios donde se han
determinado áreas específicas de contaminación para establecer programas de
remediación para el suelo, subsuelo y recurso hídrico subterráneo.
139
CAPITULO VIII
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aller, L. L. (1987). DRASTIC: a standardized system to evaluate the groundwater
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141
CAPITULO IX
9. ANEXOS
142
ANEXO A
Anexo A. 1 Mapa base de la cuenca del río Machángara
143
Anexo A. 2 Estaciones Meteorológicas Utilizadas en el Estudio. INAMHI
ESTACIÓN CÓDIGO PERIODO
(AÑOS)
COORDENADAS COTA INSTITUCIÓN
x y
La Tola M002 2000 - 2015 792888 9974245 2480 INAMHI
Izobamba M003 2001 - 2015 772463 9959896 3058 INAMHI
Quito - Inamhi M024 2002 - 2015 779885 9980700 2812 INAMHI
Quito - Observatorio M054 2003 - 2015 778275 9976643 2820 EPN
La Chorrera M335 2005 - 2015 774377 9977689 3165 INAMHI
San Juan de Chillogallo M354 2006 - 2015 766086 9968397 3340 INAMHI
Nayon Granja Santa Ana PUCE M1156 2008 - 2015 786385 9980414 2395 INAMHI
Atacazo P23 2009 - 2015 767195 9965170 3865 EMAAP-Q
El Troje P25 2010 - 2015 775910 9963490 3145 EMAAP-Q
144
Anexo A. 3 Valores de Precipitación Media Mensual en el Intervalo de 15 años para cada Estación Meteorológica. INAMHI
ESTACIÓN CÓDIGO
Intervalo
de Tiempo ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
PRECIPITACION
MEDIA ANUAL
(años) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
La Tola M002 15 60,6 84,7 115,5 119,7 63,6 25,4 16,3 13,4 44 97,4 108,9 76,5 826,6
Izobamba M003 15 137,3 155,8 192,2 200,1 145,3 62,6 39,9 35,9 65,1 126,3 149,3 144 1454,4
Quito - Inamhi M024 15 84,2 113 143,8 175,7 95,6 29,4 26,9 16,9 49 107,6 108,5 102,1 1053,2
Quito - Observatorio M054 15 117,6 130,7 154,6 174,4 123,1 49,7 21 28 82 135,7 112,1 104,9 1233,8
La Chorrera M335 15 116,6 159,1 208,6 217,2 120,4 45,5 19,4 24,1 53,9 146,6 143,5 143,9 1399,2
San Juan de Chillogallo M354 15 130,1 164,9 189,6 208,2 146,2 111 64 61,7 61,4 118,8 130,4 151,4 1538,3
Nayon Granja Santa Ana
PUCE M1156 15 83 105 11,4 140,8 69,5 16,5 18,9 13,7 41 117,1 98,5 78,8 894,5
Atacazo P23 15 114,2 145,7 200,1 213,3 143,1 50 17,8 21 52,6 143,2 136,5 125,9 1363,4
El Troje P25 15 63,9 85,7 130,5 139,8 68,8 34,8 19,6 14,6 53,6 93,7 110,6 96,8 912,4
145
Anexo A. 4 Mapa de Isoyetas de la Cuenca del río Machángara
146
Anexo A. 5 Valores de Temperatura Media Mensual en el Intervalo de 15 años de cada Estación Meteorológica. INAMHI
ESTACIÓN CÓDIGO
Intervalo
de
Tiempo
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TEMPERATURA
MEDIA ANUAL
(años) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C)
La Tola M002 15 15,5 15,5 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,8 15,7 15,6 15,4 15,5 15,6
Izobamba M003 15 12 11,9 11,9 12 12,1 12 12 12,2 12,3 12,2 11,9 12 12,0
Quito - Inamhi M024 15 15 14,9 14,9 15 15,2 15,4 15,6 15,8 15,8 15,2 14,8 14,9 15,2
Quito - Observatorio M054 15 13,2 13,2 13,1 13 13 13,3 13 13,2 13,2 13,1 13 13,2 13,1
La Chorrera M335 15 10,6 10,7 10,7 10,6 10,8 10,8 10,8 10,7 10,7 10,6 10,7 10,8 10,7
San Juan de Chillogallo M354 15 9,3 9,3 9,2 9,2 9,1 9,3 9,3 9,2 9,3 9,4 9,2 9,2 9,3
Nayon Granja Santa Ana PUCE M1156 15 17 16,8 16,9 16,7 16,8 17 17,1 17,1 17,1 16,8 16,8 16,8 16,9
Atacazo P23 15 4,5 4,4 4,6 4,5 4,3 4,5 4,7 4,7 4,3 4,5 4,4 4,4 4,5
El Troje P25 15 11,1 11,2 11,3 11,1 11,1 11,2 11,3 11,5 11,3 11,2 11,1 11,1 11,2
147
Anexo A. 6 Mapa de Isotermas de la Cuenca del río Machángara
148
Anexo A. 7 Mapa de las Áreas de Estudio de la Cuenca del río Machángara
149
Anexo A. 8 Valores Medios de Precipitación y Temperatura de Cada Zona de Estudio
Zona Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Valores
Medios de
Cada Zona
Flanco Oriental del
Complejo Volcánico
Pichincha
T (°C) 9,33 9,37 9,39 9,32 9,42 9,5 9,6 9,55 9,67 9,38 9,34 9,4 9,44
P (mm) 111,92 149,53 196,23 208,39 125,76 55,94 26,89 28,05 53,15 135,49 136,17 136,38 1363,9
Valle Central de Quito T (°C) 11,46 11,46 11,48 11,41 11,45 11,61 11,68 11,8 11,7 11,51 11,38 11,46 11,53
P (mm) 98,89 124,58 160,78 180,71 110,66 42,5 21,67 21,35 58,04 122,15 120,73 113,69 1175,75
Flanco Occidental de la
Falla de Quito
T (°C) 13,34 13,35 13,41 13,19 13,18 13,4 13,42 13,58 13,26 13,49 13,31 13,3 13,35
P (mm) 92,49 107,05 110,4 152,68 107,9 37,47 19,39 19,84 63,57 116,55 105,67 94,07 1027,08
150
ANEXO B
Anexo B. 1 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica La Tola (M002)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN LA TOLA
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 15,5 15,5 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,8 16 15,6 15,4 15,5 187,40
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 5,55 5,55 5,55 5,60 5,65 5,65 5,60 5,71 5,82 5,60 5,49 5,55 67,31
a= 1,555
ETP (Sin corregir) 58,6 58,6 58,6 59,2 59,8 59,8 59,2 60,4 61,6 59,2 58,0 58,6 711,3
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 60,5 55,2 60,5 59,2 61,8 59,8 61,1 62,4 61,6 61,1 58,0 60,5 721,7
Anexo B. 2 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica Izobamba (M003)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN IZOBAMBA
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 12 11,9 11,9 12 12,1 12 12 12,2 12,3 12,2 11,9 12 144,50
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 3,76 3,72 3,72 3,76 3,81 3,76 3,76 3,86 3,91 3,86 3,72 3,76 45,41
a= 1,211
ETP (Sin corregir) 39,3 38,8 38,8 39,3 39,9 39,3 39,3 40,4 40,9 40,4 38,8 39,3 474,7
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 40,7 36,6 40,1 39,3 41,2 39,3 40,7 41,7 40,9 41,7 38,8 40,7 481,7
151
Anexo B. 3 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica Quito - Inamhi (M024)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN QUITO - INAMHI
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 15 14,9 14,9 15 15,2 15,4 15,6 15,8 15,8 15,2 14,8 14,9 182,50
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 5,28 5,22 5,22 5,28 5,38 5,49 5,60 5,71 5,71 5,38 5,17 5,22 64,67
a= 1,512
ETP (Sin corregir) 55,7 55,1 55,1 55,7 56,8 58,0 59,2 60,4 60,4 56,8 54,5 55,1 682,7
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 57,5 51,9 56,9 55,7 58,7 58,0 61,1 62,4 60,4 58,7 54,5 56,9 692,8
Anexo B. 4 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica Quito -Observatorio (M054)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN QUITO - OBSERVATORIO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 13,2 13,2 13,1 13 13 13,3 13 13,2 13,2 13,1 13 13,2 157,50
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 4,35 4,35 4,30 4,25 4,25 4,40 4,25 4,35 4,35 4,30 4,25 4,35 51,73
a= 1,307
ETP (Sin corregir) 45,6 45,6 45,1 44,6 44,6 46,2 44,6 45,6 45,6 45,1 44,6 45,6 542,8
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 47,2 43,0 46,6 44,6 46,0 46,2 46,0 47,2 45,6 46,6 44,6 47,2 550,6
152
Anexo B. 5 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica La Chorrera (M335)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN LA CHORRERA
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 10,6 10,7 10,7 10,6 10,8 10,8 10,8 10,7 10,7 10,6 10,7 10,8 128,50
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 3,12 3,16 3,16 3,12 3,21 3,21 3,21 3,16 3,16 3,12 3,16 3,21 38,01
a= 1,100
ETP (Sin corregir) 32,4 32,9 32,9 32,4 33,4 33,4 33,4 32,9 32,9 32,4 32,9 33,4 395,5
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 33,5 31,0 34,0 32,4 34,5 33,4 34,5 34,0 32,9 33,5 32,9 34,5 401,2
Anexo B. 6 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica San Juan de Chillogallo (M354)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN SAN JUAN DE CHILLOGALLO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 9,3 9,3 9,2 9,2 9,1 9,3 9,3 9,2 9,3 9,4 9,2 9,2 111,00
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 2,56 2,56 2,52 2,52 2,48 2,56 2,56 2,52 2,56 2,60 2,52 2,52 30,46
a= 0,986
ETP (Sin corregir) 26,5 26,5 26,0 26,0 25,6 26,5 26,5 26,0 26,5 26,9 26,0 26,0 314,9
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 27,3 24,9 26,9 26,0 26,4 26,5 27,3 26,9 26,5 27,8 26,0 26,9 319,5
153
Anexo B. 7 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica Nayón Granja Santa Ana PUCE (M1156)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN NAYON GRANJA SANTA ANA PUCE
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 17 16,8 16,9 16,7 16,8 17 17,1 17,1 17,1 16,8 16,8 16,8 202,90
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 6,38 6,26 6,32 6,21 6,26 6,38 6,43 6,43 6,43 6,26 6,26 6,26 75,91
a= 1,704
ETP (Sin corregir) 67,6 66,4 67,0 65,8 66,4 67,6 68,3 68,3 68,3 66,4 66,4 66,4 805,0
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 69,9 62,5 69,3 65,8 68,6 67,6 70,5 70,5 68,3 68,6 66,4 68,6 816,8
Anexo B. 8 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica Atacazo (P23)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN ATACAZO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 4,5 4,4 4,6 4,5 4,3 4,5 4,7 4,7 4,3 4,5 4,4 4,4 53,80
Exponente Empírico Índice Calórico (i) 0,85 0,82 0,88 0,85 0,80 0,85 0,91 0,91 0,80 0,85 0,82 0,82 10,18
a= 0,668
ETP (Sin corregir) 8,6 8,3 8,8 8,6 8,0 8,6 9,2 9,2 8,0 8,6 8,3 8,3 102,1
Días del mes 31 28,25 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 8,8 7,8 9,1 8,6 8,2 8,6 9,5 9,5 8,0 8,8 8,3 8,5 103,6
154
Anexo B. 9 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Estación Meteorológica El Troje (P25)
EVAPOTRANSPIRACIÓN DE LA ESTACIÓN EL TROJE
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE Total
Temperatura (°C) 11,1 11,2 11,3 11,1 11,1 11,2 11,3 11,5 11,3 11,2 11,1 11,1 11,1 134,50
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 3,34 3,39 3,44 3,34 3,34 3,39 3,44 3,53 3,44 3,39 3,34 3,34 3,34 40,73
a= 1,140
ETP (Sin corregir) 34,8 35,3 35,8 34,8 34,8 35,3 35,8 36,8 35,8 35,3 34,8 34,8 34,8 424,6
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 31 365
Horas de Luz 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
ETP (Corregida) 36,0 33,3 37,0 34,8 36,0 35,3 37,0 38,0 35,8 36,5 34,8 36,0 36,0 430,8
Anexo B. 10 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Zona del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL FLANCO ORIENTAL DEL COMPLEJO VOLCÁNICO PICHINCHA
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 9,33 9,37 9,39 9,32 9,42 9,5 9,6 9,55 9,67 9,38 9,34 9,4 113,27
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 2,57 2,59 2,60 2,57 2,61 2,64 2,68 2,66 2,71 2,59 2,58 2,60 31,41
a= 1,000949
ETP (Sin corregir) 47,6 47,8 47,9 47,5 48,0 48,4 49,0 48,7 49,3 47,8 47,6 47,9 625,2
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP (Corregida) 34,9 28,0 36,7 34,7 37,7 36,3 39,0 38,6 35,5 36,0 33,0 34,3 425,1
155
Anexo B. 11 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Zona del Valle Central de Quito
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL VALLE CENTRAL DE QUITO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 11,46 11,46 11,48 11,41 11,45 11,61 11,68 11,80 11,70 11,51 11,38 11,46 138,40
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 3,51 3,51 3,52 3,49 3,51 3,58 3,61 3,67 3,62 3,53 3,47 3,51 42,54
a= 1,167992
ETP (Sin corregir) 50,9 50,9 51,0 50,7 50,9 51,7 52,1 52,7 52,2 51,2 50,5 50,9 615,6
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP (Corregida) 37,4 29,9 39,1 37,0 39,9 38,8 41,5 41,8 37,6 38,5 35,0 36,5 453,0
Anexo B. 12 Evapotranspiración por el Método de Thornthwaite para la Zona del Flanco Occidental de la Falla de Quito
EVAPOTRANSPIRACIÓN DEL FLANCO OCCIDENTAL DE LA FALLA DE QUITO
Mes ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC Total
Temperatura (°C) 13,34 13,35 13,41 13,19 13,18 13,40 13,42 13,58 13,26 13,49 13,31 13,30 160,23
Exponente Empírico
Índice Calórico (i) 4,42 4,42 4,45 4,34 4,34 4,45 4,46 4,54 4,38 4,49 4,40 4,40 53,10
a= 1,328436
ETP (Sin corregir) 54,4 54,5 54,8 53,6 53,5 54,7 54,8 55,7 54,0 55,2 54,2 54,2 653,7
Días del mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Horas de Luz 8,53 7,48 8,9 8,77 9,12 9 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP (Corregida) 40,0 32,0 42,0 39,2 42,0 41,0 43,7 44,2 38,9 41,6 37,6 38,8 480,9
156
ANEXO C
Anexo C. 1 Balance Hídrico y Recarga Potencial del Flanco Oriental del Complejo Volcánico Pichincha
Kp 0,06
CC (%) 17
CC (mm) 127,5
Kv 0,1
PM (%) 6
PM (mm) 45
Kfc 0,75
DS 1,5
Ci 0,91
PR 0,5
Cfo 0,12
CC-PM(%) 11
CC-PM(mm) 82,5
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 111,92 149,53 196,23 208,39 125,76 55,94 26,89 28,05 53,15 135,49 136,17 136,38 1363,90
Temperatura (°C) 9,33 9,37 9,39 9,32 9,42 9,50 9,60 9,55 9,67 9,38 9,34 9,40 9,44
i - 2,57 2,59 2,60 2,57 2,61 2,64 2,68 2,66 2,71 2,59 2,58 2,60 31,41
ETPSC (mm) 47,58 47,79 47,89 47,53 48,04 48,45 48,96 48,70 49,32 47,84 47,63 47,94 577,66
Días del mes - 31,00 28,25 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 365
Ps (%) 8,53 7,48 8,90 8,77 9,12 9,00 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP C (mm) 34,95 28,05 36,70 34,74 37,73 36,34 39,04 38,63 35,55 36,00 32,99 34,35 425,05
Ret (mm/mes) 13,43 17,94 23,55 25,01 15,09 6,71 5,00 5,00 6,38 16,26 16,34 16,37 167,08
Pi (mm) 89,63 119,74 157,14 166,88 100,71 44,80 19,92 20,98 42,56 108,50 109,04 109,21 1089,11
ESC (mm) 8,86 11,84 15,54 16,50 9,96 4,43 1,97 2,07 4,21 10,73 10,78 10,80 107,71
HSi (mm) 127,50 127,50 127,50 127,50 127,50 127,50 127,50 112,90 102,80 113,63 127,50 127,50 1476,83
C1 - 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
C2 - 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,77 0,61 0,79 1,00 1,00 1,00
HD (mm) 172,13 202,24 239,64 249,38 183,21 127,30 102,42 88,88 100,36 177,13 191,54 191,71 2025,94
ETR (mm) 34,95 28,05 36,70 34,74 37,73 36,34 34,52 31,08 31,74 36,00 32,99 34,35 409,17
HSf (mm) 127,50 127,50 127,50 127,50 127,50 127,50 112,90 102,80 113,63 127,50 127,50 127,50 1476,83
Rp (mm) 54,68 91,69 120,44 132,14 62,98 8,46 0,00 0,00 0,00 58,62 76,06 74,87 679,94
DCC (mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 14,60 24,70 13,87 0,00 0,00 0,00 53,17
NR (mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 19,12 32,25 17,69 0,00 0,00 0,00 69,05
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
157
Anexo C. 2 Balance Hídrico y Recarga Potencial del Valle Central de Quito
Kp 0,15
CC (%) 27
CC (mm) 168,75
Kv 0,09
PM (%) 13
PM (mm) 81,25
Kfc 0,15
DS 1,25
Ci 0,39
PR 0,4
Cfo 0,12
CC-PM(%) 14
CC-PM(mm) 87,5
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 98,89 124,58 160,78 180,71 110,66 42,5 21,67 21,35 58,04 122,15 120,73 113,69 1175,75
Temperatura (°C) 11,46 11,46 11,48 11,41 11,45 11,61 11,68 11,8 11,7 11,51 11,38 11,46 11,53
i - 3,51 3,51 3,52 3,49 3,51 3,58 3,61 3,67 3,62 3,53 3,47 3,51 42,54
ETPSC (mm) 50,92 50,92 51,02 50,66 50,86 51,69 52,06 52,68 52,16 51,18 50,50 50,92 615,56
Días del mes - 31,00 28,25 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 365
Ps (%) 8,53 7,48 8,90 8,77 9,12 9,00 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP C (mm) 37,40 29,89 39,10 37,02 39,95 38,77 41,51 41,78 37,60 38,52 34,97 36,48 452,98
Ret (mm/mes) 11,87 14,95 19,29 21,69 13,28 5,10 2,60 2,56 6,96 14,66 14,49 13,64 141,09
Pi (mm) 33,94 42,76 55,18 62,02 37,98 14,59 7,44 7,33 19,92 41,92 41,43 39,02 403,52
ESC (mm) 53,08 66,87 86,31 97,01 59,40 22,81 11,63 11,46 31,16 65,57 64,81 61,03 631,14
HSi (mm) 152,03 152,89 166,27 168,75 168,75 167,23 148,74 129,06 116,35 117,70 132,72 145,09 1765,58
C1 - 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,86 0,63 0,63 0,90 1,00 1,00
C2 - 0,77 0,97 1,00 1,00 0,98 0,71 0,45 0,33 0,36 0,50 0,66 0,76
HD (mm) 104,72 114,39 140,20 149,52 125,48 100,57 74,93 55,14 55,02 78,38 92,90 102,86 1194,10
ETR (mm) 33,09 29,37 39,10 37,02 39,50 33,08 27,12 20,04 18,56 26,91 29,06 32,08 364,92
HSf (mm) 33,09 29,37 39,10 37,02 39,50 33,08 27,12 20,04 18,56 26,91 29,06 32,08 364,92
Rp (mm) 152,89 166,27 168,75 168,75 167,23 148,74 129,06 116,35 117,70 132,72 145,09 152,03 1765,58
NR (mm) 0,00 0,00 13,60 25,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 38,59
DCC (mm) 15,86 2,48 0,00 0,00 1,52 20,01 39,69 52,40 51,05 36,03 23,66 16,72 259,42
NR (mm) 20,18 2,99 0,00 0,00 1,97 25,70 54,08 74,14 70,09 47,64 29,57 21,12 347,48
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
158
Anexo C. 3 Balance Hídrico y Recarga Potencial del Flanco Occidental de la Falla de Quito
Kp 0,1
CC (%) 20
CC (mm) 130,00
Kv 0,18
PM (%) 10
PM (mm) 65
Kfc 0,4
DS 1,3
Ci 0,68
PR 0,5
Cfo 0,12
CC-PM(%) 10
CC-PM(mm) 65
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 92,49 107,05 110,4 152,68 107,9 37,47 19,39 19,84 63,57 116,55 105,67 94,07 1027,08
Temperatura (°C) 13,34 13,35 13,41 13,19 13,18 13,4 13,42 13,58 13,26 13,49 13,31 13,3 13,35
i - 4,42 4,42 4,45 4,34 4,34 4,45 4,46 4,54 4,38 4,49 4,40 4,40 53,10
ETPSC (mm) 54,40 54,46 54,78 53,59 53,54 54,73 54,84 55,71 53,97 55,22 54,24 54,19 653,67
Días del mes - 31,00 28,25 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 31,00 30,00 31,00 30,00 31,00 365
Ps (%) 8,53 7,48 8,90 8,77 9,12 9,00 9,26 9,21 8,65 8,74 8,31 8,32
ETP C (mm) 39,96 31,97 41,99 39,17 42,05 41,05 43,73 44,18 38,90 41,56 37,56 38,82 480,93
Ret (mm/mes) 11,10 12,85 13,25 18,32 12,95 4,50 2,33 2,38 7,63 13,99 12,68 11,29 123,25
Pi (mm) 55,35 64,06 66,06 91,36 64,57 22,42 11,60 11,87 38,04 69,74 63,23 56,29 614,60
ESC (mm) 26,05 30,15 31,09 42,99 30,38 10,55 5,46 5,59 17,90 32,82 29,76 26,49 289,23
HSi (mm) 130,00 130,00 130,00 130,00 168,75 130,00 117,26 100,35 91,03 102,20 130,00 130,00 1489,59
C1 - 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,98 0,73 0,99 1,00 1,00 1,00
C2 - 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,71 0,32 0,23 0,40 1,00 1,00 1,00
HD (mm) 120,35 129,06 131,06 156,36 168,32 87,42 63,86 47,22 64,07 106,94 128,23 121,29 1324,19
ETR (mm) 39,96 31,97 41,99 39,17 42,05 35,17 28,51 21,19 26,87 41,56 37,56 38,82 424,80
HSf (mm) 130,00 130,00 130,00 130,00 130,00 117,26 100,35 91,03 102,20 130,00 130,00 130,00 1450,84
Rp (mm) 15,38 32,09 24,08 52,20 61,27 0,00 0,00 0,00 0,00 0,39 25,67 17,47 228,55
DCC (mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 12,74 29,65 38,97 27,80 0,00 0,00 0,00 109,16
NR (mm) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 18,62 44,87 61,96 39,83 0,00 0,00 0,00 165,28
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
159
Anexo C. 4 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación Izobamba
Kp 0.15
CC 23 CC (mm) 149.5
Kv 0.18
PM 11 PM (mm) 71.5
Kfc 0.15
DS 1.3
Ci 0.48
PR 0.5
Cfo 0.12
CC-PM 12 CC-PM(mm) 78
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 137.30 155.80 192.20 200.10 145.30 62.60 39.90 35.90 65.10 126.30 149.30 144.00 1453.80
Temperatura (°C) 12.00 11.90 11.90 12.00 12.10 12.00 12.00 12.20 12.30 12.20 11.90 12.00 12.04
i - 3.76 3.72 3.72 3.76 3.81 3.76 3.76 3.86 3.91 3.86 3.72 3.76 45.41
ETPSC (mm) 51.92 51.40 51.40 51.92 52.44 51.92 51.92 52.97 53.50 52.97 51.40 51.92 625.66
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 38.14 30.17 39.39 37.94 41.19 38.94 41.40 42.01 38.56 39.86 35.59 37.20 460.38
Ret (mm/mes) 16.48 18.70 23.06 24.01 17.44 7.51 5.00 5.00 7.81 15.16 17.92 17.28 175.36
Pi (mm) 58.00 65.81 81.19 84.52 61.37 26.44 16.75 14.83 27.50 53.35 63.06 60.83 613.65
ESC (mm) 62.83 71.29 87.95 91.57 66.49 28.65 18.15 16.07 29.79 57.79 68.32 65.89 664.79
HSi (mm) 149.50 149.50 149.50 149.50 149.50 149.50 140.12 124.50 112.64 114.59 133.55 149.50
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.87 0.88 1.00 1.00 1.00
C2 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.84 0.56 0.40 0.44 0.73 1.00 1.00
HD (mm) 136.00 143.81 159.19 162.52 139.37 104.44 85.37 67.84 68.64 96.44 125.12 138.83
ETR (mm) 38.14 30.17 39.39 37.94 41.19 35.82 32.37 26.70 25.55 34.39 35.59 37.20 414.43
HSf (mm) 149.50 149.50 149.50 149.50 149.50 140.12 124.50 112.64 114.59 133.55 149.50 149.50
Rp (mm) 19.86 35.64 41.80 46.58 20.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 11.52 23.63 199.22
DCC (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.38 25.00 36.86 34.91 15.95 0.00 0.00
NR (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 12.50 34.03 52.17 47.92 21.42 0.00 0.00 168.04
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
160
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
400.00
450.00
500.00
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación Izobamba
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Izobamba
Aportes Consumos
161
Anexo C. 5 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación El Troje
Kp 0.1
CC 31 CC (mm) 186
Kv 0.18
PM 15 PM (mm) 90
Kfc 0.2
DS 1.2
Ci 0.48
PR 0.4
Cfo 0.12
CC-PM 16 CC-PM(mm) 96
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 63.9 85.7 130.5 139.8 68.8 34.8 19.6 14.6 53.6 93.7 110.6 96.8 912.40
Temperatura (°C) 11.10 11.20 11.30 11.10 11.10 11.20 11.30 11.50 11.30 11.20 11.10 11.10 11.21
i - 3.34 3.39 3.44 3.34 3.34 3.39 3.44 3.53 3.44 3.39 3.34 3.34 40.73
ETPSC (mm) 50.22 50.73 51.25 50.22 50.22 50.73 51.25 52.29 51.25 50.73 50.22 50.22 609.31
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 36.88 29.78 39.28 36.70 39.44 38.05 40.87 41.47 36.94 38.18 34.77 35.98 448.33
Ret (mm/mes) 7.67 10.28 15.66 16.78 8.26 4.18 5.00 5.00 6.43 11.24 13.27 11.62 115.38
Pi (mm) 26.99 36.20 55.12 59.05 29.06 14.70 7.01 4.61 22.64 39.58 46.72 40.89 382.57
ESC (mm) 29.24 39.22 59.72 63.97 31.48 15.92 7.59 4.99 24.53 42.88 50.61 44.30 414.45
HSi (mm) 171.61 166.38 174.85 186.00 186.00 186.00 167.28 146.04 130.11 133.25 146.44 163.38
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.88 0.63 0.65 0.86 1.00 1.00
C2 - 0.75 0.86 1.00 1.00 0.89 0.76 0.50 0.36 0.40 0.52 0.71 0.82
HD (mm) 108.60 112.58 139.97 155.05 125.06 110.70 84.29 60.65 62.75 82.83 103.15 114.27
ETR (mm) 32.22 27.73 39.28 36.70 37.31 33.42 28.24 20.54 19.50 26.39 29.77 32.66 363.76
HSf (mm) 166.38 174.85 186.00 186.00 177.76 167.28 146.04 130.11 133.25 146.44 163.38 171.61
Rp (mm) 0.00 0.00 4.70 22.35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 27.05
DCC (mm) 19.62 11.15 0.00 0.00 8.24 18.72 39.96 55.89 52.75 39.56 22.62 14.39
NR (mm) 24.28 13.20 0.00 0.00 10.38 23.35 52.58 76.82 70.19 51.35 27.62 17.71 367.47
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
162
0
50
100
150
200
250
300
350
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación El Troje
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación El Troje
Aportes Consumos
163
Anexo C. 6 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación Atacazo
Kp 0.06
CC 18 CC (mm) 121.5
Kv 0.21
PM 8 PM (mm) 54
Kfc 0.4
DS 1.35
Ci 0.67
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 10 CC-PM(mm) 67.5
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 114.2 145.7 200.1 213.3 143.1 50 17.8 21 52.6 143.2 136.5 125.9 1363.40
Temperatura (°C) 4.50 4.40 4.60 4.50 4.30 4.50 4.70 4.70 4.30 4.50 4.40 4.40 4.48
i - 0.85 0.82 0.88 0.85 0.80 0.85 0.91 0.91 0.80 0.85 0.82 0.82 10.18
ETPSC (mm) 43.21 42.57 43.85 43.21 41.92 43.21 44.49 44.49 41.92 43.21 42.57 42.57 517.25
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 31.74 24.99 33.61 31.58 32.92 32.41 35.48 35.28 30.22 32.52 29.48 30.50 380.74
Ret (mm/mes) 13.70 17.48 24.01 25.60 17.17 6.00 5.00 5.00 6.31 17.18 16.38 15.11 168.95
Pi (mm) 67.33 85.90 117.98 125.76 84.37 29.48 8.58 10.72 31.01 84.43 80.48 74.23 800.28
ESC (mm) 33.16 42.31 58.11 61.94 41.56 14.52 4.22 5.28 15.28 41.59 39.64 36.56 394.17
HSi (mm) 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 119.27 100.03 88.84 96.97 121.50 121.50
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.84 0.98 1.00 1.00 1.00
C2 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.96 0.57 0.40 0.54 1.00 1.00 1.00
HD (mm) 134.83 153.40 185.48 193.26 151.87 96.98 73.85 56.75 65.85 127.40 147.98 141.73
ETR (mm) 31.74 24.99 33.61 31.58 32.92 31.71 27.82 21.91 22.88 32.52 29.48 30.50 351.67
HSf (mm) 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 119.27 100.03 88.84 96.97 121.50 121.50 121.50
Rp (mm) 35.59 60.92 84.37 94.18 51.45 0.00 0.00 0.00 0.00 27.38 51.00 43.73 448.61
DCC (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.23 21.47 32.66 24.53 0.00 0.00 0.00
NR (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.93 29.13 46.04 31.87 0.00 0.00 0.00 109.96
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
164
0
100
200
300
400
500
600
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación Atacazo
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Atacazo
Aportes Consumos
165
Anexo C. 7 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación San Juan de Chillogallo
Kp 0.06
CC 18 CC (mm) 121.5
Kv 0.21
PM 8 PM (mm) 54
Kfc 0.4
DS 1.35
Ci 0.67
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 10 CC-PM(mm) 67.5
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 130.1 164.9 189.6 208.2 146.2 111 64 61.7 61.4 118.8 130.4 151.4 1537.70
Temperatura (°C) 9.30 9.30 9.20 9.20 9.10 9.30 9.30 9.20 9.30 9.40 9.20 9.20 9.25
i - 2.56 2.56 2.52 2.52 2.48 2.56 2.56 2.52 2.56 2.60 2.52 2.52 30.46
ETPSC (mm) 48.13 48.13 47.62 47.62 47.11 48.13 48.13 47.62 48.13 48.64 47.62 47.62 574.52
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 35.35 28.25 36.50 34.80 37.00 36.10 38.38 37.77 34.70 36.61 32.98 34.12 422.55
Ret (mm/mes) 15.61 19.79 22.75 24.98 17.54 13.32 5.00 5.00 7.37 14.26 15.65 18.17 179.44
Pi (mm) 76.71 97.23 111.79 122.75 86.20 65.45 39.53 37.99 36.20 70.04 76.88 89.27 910.03
ESC (mm) 37.78 47.89 55.06 60.46 42.46 32.23 19.47 18.71 17.83 34.50 37.87 43.97 448.23
HSi (mm) 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
C2 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
HD (mm) 144.21 164.73 179.29 190.25 153.70 132.95 107.03 105.49 103.70 137.54 144.38 156.77
ETR (mm) 35.35 28.25 36.50 34.80 37.00 36.10 38.38 37.77 34.70 36.61 32.98 34.12 422.55
HSf (mm) 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50 121.50
Rp (mm) 41.35 68.97 75.29 87.95 49.20 29.35 1.15 0.22 1.51 33.44 43.91 55.15 487.49
DCC (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
NR (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
166
0
100
200
300
400
500
600
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dicm
m
Meses
Balance Hídrico Estación San Juan de Chillogallo
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación San Juan de Chillogallo
Aportes Consumos
167
Anexo C. 8 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación Quito-Observatorio
Kp 0.2
CC 27 CC (mm) 168.75
Kv 0.09
PM 13 PM (mm) 81.25
Kfc 0.1
DS 1.25
Ci 0.39
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 14 CC-PM(mm) 87.5
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 117.6 130.7 154.6 174.4 123.1 49.7 21 28 82 135.7 112.1 104.9 1233.80
Temperatura (°C) 13.2 13.2 13.1 13 13 13.3 13 13.2 13.2 13.1 13 13.2 13.13
i - 4.35 4.35 4.30 4.25 4.25 4.40 4.25 4.35 4.35 4.30 4.25 4.35 51.73
ETPSC (mm) 54.45 54.45 53.91 53.38 53.38 54.99 53.38 54.45 54.45 53.91 53.38 54.45 648.58
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 40.00 31.96 41.32 39.01 41.92 41.24 42.56 43.18 39.25 40.58 36.96 39.01 476.99
Ret (mm/mes) 14.11 15.68 18.55 20.93 14.77 5.96 5.00 5.00 9.84 16.28 13.45 12.59 152.18
Pi (mm) 40.36 44.86 53.06 59.85 42.25 17.06 6.24 8.97 28.14 46.57 38.47 36.00 421.83
ESC (mm) 63.13 70.16 82.99 93.62 66.08 26.68 9.76 14.03 44.02 72.84 60.18 56.31 659.79
HSi (mm) 148.50 153.41 166.75 168.75 168.75 168.75 150.26 128.80 116.76 122.75 138.02 145.71
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.86 0.65 0.73 1.00 1.00 1.00
C2 - 0.77 0.97 1.00 1.00 1.00 0.72 0.44 0.33 0.40 0.54 0.67 0.70
HD (mm) 107.61 117.02 138.56 147.35 129.75 104.56 75.25 56.52 63.65 88.08 95.25 100.46
ETR (mm) 35.45 31.52 41.32 39.01 41.92 35.54 27.70 21.01 22.15 31.30 30.79 33.20 390.91
HSf (mm) 153.41 166.75 168.75 168.75 168.75 150.26 128.80 116.76 122.75 138.02 145.71 148.50
Rp (mm) 0.00 0.00 9.74 20.85 0.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.92
DCC (mm) 15.34 2.00 0.00 0.00 0.00 18.49 39.95 51.99 46.00 30.73 23.04 20.25
NR (mm) 19.88 2.44 0.00 0.00 0.00 24.19 54.81 74.16 63.10 40.00 29.22 26.05 333.85
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
168
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación Quito-Observatorio
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Quito-Observatorio
Aportes Consumos
169
Anexo C. 9 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación La Chorrera
Kp 0.1
CC 10 CC (mm) 70
Kv 0.09
PM 4 PM (mm) 28
Kfc 0.4
DS 1.4
Ci 0.59
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 6 CC-PM(mm) 42
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 116.6 159.1 208.6 217.2 120.4 45.5 19.4 24.1 53.9 146.6 143.5 143.9 1398.80
Temperatura (°C) 13.2 13.2 13.1 13 13 13.3 13 13.2 13.2 13.1 13 13.2 13.13
i - 4.35 4.35 4.30 4.25 4.25 4.40 4.25 4.35 4.35 4.30 4.25 4.35 51.73
ETPSC (mm) 54.45 54.45 53.91 53.38 53.38 54.99 53.38 54.45 54.45 53.91 53.38 54.45 648.58
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 40.00 31.96 41.32 39.01 41.92 41.24 42.56 43.18 39.25 40.58 36.96 39.01 476.99
Ret (mm/mes) 13.99 19.09 25.03 26.06 14.45 5.46 5.00 5.00 6.47 17.59 17.22 17.27 172.64
Pi (mm) 60.54 82.60 108.31 112.77 62.51 23.62 8.50 11.27 27.98 76.11 74.51 74.71 723.44
ESC (mm) 42.07 57.40 75.26 78.37 43.44 16.42 5.90 7.83 19.45 52.89 51.77 51.92 502.73
HSi (mm) 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 61.03 48.49 43.43 49.84 70.00 70.00
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.76 1.00 1.00 1.00 1.00
C2 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.58 0.00 0.00 0.10 1.00 1.00 1.00
HD (mm) 102.54 124.60 150.31 154.77 104.51 65.62 41.53 31.76 43.41 97.96 116.51 116.71
ETR (mm) 40.00 31.96 41.32 39.01 41.92 32.59 21.04 16.33 21.57 40.58 36.96 39.01 402.28
HSf (mm) 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 61.03 48.49 43.43 49.84 70.00 70.00 70.00
Rp (mm) 20.54 50.64 66.99 73.76 20.59 0.00 0.00 0.00 0.00 15.38 37.54 35.70 321.16
DCC (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.97 21.51 26.57 20.16 0.00 0.00 0.00
NR (mm) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 17.62 43.03 53.43 37.84 0.00 0.00 0.00 151.92
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
170
0
100
200
300
400
500
600
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Balance Hídrico Estación La Chorrera
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación La Chorrera
Aportes Consumos
171
Anexo C. 10 Balance Hídrico y Recarga Potencial de la Estación Quito-Inamhi
Kp 0.15
CC 6 CC (mm) 46.5
Kv 0.09
PM 2 PM (mm) 15.5
Kfc 0.1
DS 1.55
Ci 0.34
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 4 CC-PM(mm) 31
Concepto Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 84.2 113 143.8 175.7 95.6 29.4 26.9 16.9 49 107.6 108.5 102.1 1052.70
Temperatura (°C) 13.2 13.2 13.1 13 13 13.3 13 13.2 13.2 13.1 13 13.2 13.13
i - 4.35 4.35 4.30 4.25 4.25 4.40 4.25 4.35 4.35 4.30 4.25 4.35 51.73
ETPSC (mm) 54.45 54.45 53.91 53.38 53.38 54.99 53.38 54.45 54.45 53.91 53.38 54.45 648.58
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 40.00 31.96 41.32 39.01 41.92 41.24 42.56 43.18 39.25 40.58 36.96 39.01 476.99
Ret (mm/mes) 10.10 13.56 17.26 21.08 11.47 3.53 5.00 5.00 5.88 12.91 13.02 12.25 131.07
Pi (mm) 25.19 33.81 43.02 52.57 28.60 8.80 7.45 4.05 14.66 32.19 32.46 30.55 313.35
ESC (mm) 48.90 65.63 83.52 102.05 55.52 17.08 14.45 7.85 28.46 62.49 63.02 59.30 608.28
HSi (mm) 40.84 39.24 43.88 46.19 46.50 46.50 34.67 23.85 19.26 22.26 34.17 39.70
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.86 0.40 0.59 1.00 1.00 1.00
C2 - 0.34 0.83 0.97 1.00 0.57 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.46 0.51
HD (mm) 50.53 57.55 71.40 83.26 59.60 39.80 26.62 12.39 18.42 38.95 51.13 54.75
ETR (mm) 26.80 29.17 40.71 39.01 32.92 20.62 18.27 8.63 11.66 20.29 26.93 29.41 304.41
HSf (mm) 39.24 43.88 46.19 46.50 42.19 34.67 23.85 19.26 22.26 34.17 39.70 40.84
Rp (mm) 0.00 0.00 0.00 13.26 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 13.26
DCC (mm) 7.26 2.62 0.31 0.00 4.31 11.83 22.65 27.24 24.24 12.33 6.80 5.66
NR (mm) 20.46 5.41 0.92 0.00 13.31 32.45 46.94 61.79 51.83 32.62 16.83 15.26 297.83
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
172
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dicm
m
Meses
Balance Hídrico Estación Quito-Inamhi
P Pi ESC ETR Rp
0
20
40
60
80
100
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Quito-Inamhi
Aportes Consumos
173
Anexo C. 11 Balance Hídrico y Recarga Potencial dela Estación Nayón
Kp 0.1
CC 10 CC (mm) 70
Kv 0.21
PM 4 PM (mm) 28
Kfc 0.15
DS 1.4
Ci 0.46
PR 0.3
Cfo 0.12
CC-PM 6 CC-PM(mm) 42
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Total
Precipitación (mm) 83 105 111.4 140.8 69.5 16.5 18.9 13.7 41 117.1 98.5 78.8 894.20
Temperatura (°C) 13.2 13.2 13.1 13 13 13.3 13 13.2 13.2 13.1 13 13.2 13.13
i - 4.35 4.35 4.30 4.25 4.25 4.40 4.25 4.35 4.35 4.30 4.25 4.35 51.73
ETPSC (mm) 54.45 54.45 53.91 53.38 53.38 54.99 53.38 54.45 54.45 53.91 53.38 54.45 648.58
Días del mes - 31.00 28.25 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Ps (%) 8.53 7.48 8.90 8.77 9.12 9.00 9.26 9.21 8.65 8.74 8.31 8.32
ETP C (mm) 40.00 31.96 41.32 39.01 41.92 41.24 42.56 43.18 39.25 40.58 36.96 39.01 476.99
Ret (mm/mes) 9.96 12.60 13.37 16.90 8.34 1.98 5.00 5.00 4.92 14.05 11.82 9.46 113.39
Pi (mm) 33.60 42.50 45.09 57.00 28.13 6.68 6.39 4.00 16.60 47.40 39.87 31.90 359.17
ESC (mm) 39.44 49.90 52.94 66.91 33.03 7.84 7.51 4.70 19.48 55.65 46.81 37.45 421.64
HSi (mm) 63.63 63.31 70.00 70.00 70.00 70.00 52.41 43.19 37.33 41.02 58.55 65.22
C1 - 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.73 0.46 0.62 1.00 1.00 1.00
C2 - 0.70 1.00 1.00 1.00 0.67 0.18 0.00 0.00 0.04 0.47 0.80 0.72
HD (mm) 69.23 77.81 87.09 99.00 70.13 48.68 30.80 19.20 25.92 60.42 70.42 69.11
ETR (mm) 33.92 31.96 41.32 39.01 35.04 24.27 15.61 9.87 12.91 29.87 33.20 33.49 340.46
HSf (mm) 63.31 70.00 70.00 70.00 63.09 52.41 43.19 37.33 41.02 58.55 65.22 63.63
Rp (mm) 0.00 3.85 3.78 17.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 25.62
DCC (mm) 6.69 0.00 0.00 0.00 6.91 17.59 26.81 32.67 28.98 11.45 4.78 6.37
NR (mm) 12.77 0.00 0.00 0.00 13.78 34.56 53.76 65.99 55.33 22.16 8.54 11.90 278.79
ETPSC=Evapotranspiración potencial sin corregir; ETPC=Evapotranspiración potencial corregida; Ps=Porcentaje de horas de sol; Ret=Retención de lluvia;
Pi=Precipitación que infiltra; ESC=Escorrentía superficial; HSi=Humedad del suelo inicial; C1=Factor de ETP, por cierre de estomas, antes que ocurra ETR;
C2=Factor de ETP, por cierre de estomas, después que ocurre la ETR; HD= Humedad disponible; ETR= Evapotranspiración real; HSf= Humedad de suelo
final; Rp=Recarga Potencial; DCC=Déficit de capacidad de campo; NR=Necesidad de riego; Kp=Factor por pendiente; Kv=Factor por vegetación;
Kfc=Factor de infiltración; Ci=Coeficiente de infiltración; CC= Capacidad de campo; PM=Punto de marchitez; DS=Densidad de suelo; PR=Profundidad de
raíces
174
0
50
100
150
200
250
300
350
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dicm
m
Meses
Balance Hídrico Estación Nayón
P Pi ESC ETR Rp
0
50
100
150
200
250
300
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
mm
Meses
Recarga Potencial Estación Nayón
Aportes Consumos
175
ANEXO D
Anexo D. 1 Análisis Físico – Químico de Muestras de Agua Tomadas por HIGGECO en el Trazado del Metro de Quito
Estación
Prof. pH Conductividad Ca Mg Na K Cl SO4 PO4 NO2 NO3 Fe(III) Mn Alcalinidad Dureza Turbidez Sold. Susp. Sold. Dis. Color DQO
m μmhos/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L N.T.U. mg/L mg/L U. de Pt -
Co mg/L
Moran Valverde 15 6,9 360 22 3,7 46 4 24,8 42 0,47 0,004 1 0,46 0,1 105 70 245 260 331 820 140
Moran Valverde 7 7 350 16 7,3 42 5 14,2 10 0,55 0,012 0,4 1,69 0,5 145 70 332 289 336 1310 50
El Calzado 20,4 6,45 400 14 11 45 5 14,2 12 0,36 0,003 0,5 4 1,3 175 80 89 75 385 353 15
Las Cuadras 20 6,37 300 14,1 4,9 40 3 19,5 13 0,24 0,028 4 4,7 0,7 110 55 120 165 288 100 36
El Recreo 8 6,32 556 22 14,6 65 6,7 28,4 33 0,92 0,059 2,3 2 0,3 200 115 310 410 534 62 35
La Carolina 15 6,65 640 24 12,2 80 6 32 69 0,26 0,315 9,7 9,15 0,6 200 110 266 214 602 180 17
Jipijapa 15 6,45 355 18 8,5 40 3 17,8 26 0,15 0,014 2 5 0,5 125 80 213 269 334 215 24
176
Anexo D. 2 Resultados de la Campaña de Monitoreo Químico Agosto, 2006
Parámetro Unidad Pozo
1
Pozo
7
Pozo
9
Pozo
17 de
Mayo
Dandelion
(Orangine) Novacero Plywood
Química
Industrial Tanasa Ecasa
pH* unidades 7,6 6,71 6,73 6,5 6,93 6,84 6,78 6,84 6,78 6,86
Conductividad* uS/cm 228 348 329 206 296 462 567 660 289 899
Temperatura del
Agua* °C 18,2 15,3 15,1 14,6 14,9 14,8 16,1 14 15,6 15
Temperatura
Ambiente* °C 20,4 19,5 26,6 26,6 19,8 24 23,9 24,5 28 24,6
SDT* mg/l 128 198 188 118 170 262 321 339 163 514
Alcalinidad Total
(CaCO3) mg/l 66,98 122,53 172,77 82,74 156,22 251,67 306,53 379,42 147,36 114,75
Bicarbonatos (HCO3) mg/l 81,6 149,49 210,78 100,94 190,59 307,03 373,97 462,89 179,7 140
Calcio (Ca2+) mg/l 16,82 19,79 20,84 12,38 15,13 74,11 69,61 58,67 25,69 144,96
Carbonatos (CaCO3) mg/l 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Cloruros (Cl1-) mg/l 10,37 13,5 0,48 9,64 7,71 15,57 14,95 28,69 5,54 25,55
Color Pt-Co 5 5 10 5 200 15 60 40 35 150
Dureza Total
(CaCO3) mg/l 105,5 126,2 132,5 87,8 95,7 183,3 232,6 229,1 122,8 428,7
Fosfatos (PO43-) mg/l 0 0,01 0 0 0 0 0 0,04 0 0,001
Fluoruros (Fl1-) mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Magnesio (Mg2+) mg/l 15,5 18,7 19,6 13,9 14,1 0,5 14,3 20,1 14,3 16,2
Nitratos (N-N03-) mg/l 0,01 1,74 2,07 5,17 0,99 1,78 2,11 2,62 0,57 1,47
Nitritos (N-N02-) mg/l 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Oxígeno Disuelto
(O2) mg/l 3,91 6,14 2,03 13,47 0,84 0,01 0,2 0,01 1,63 0,45
SDT mg/l 185 294 268 222 222 383 340 469 214 583
Sulfatos (SO42-) mg/l 284,62 10,51 1 54,96 39,09 15,81 15,87 18,01 39,33 114,17
Sílice (SiO2) mg/l 36,37 49,34 47,33 61,06 49,8 25,38 62,4 71,7 56,32 57,87
Turbiedad NTU 0,33 0,38 3,44 0,66 25,5 3,49 22,4 9,85 8,72 55,3
Coliformes Totales NMP/100ml 66 1 0 1 1 0 0 0 0
Eschericha Coli NMP/100ml 0 0 0 0 0 0 0 0 0
COT mg/l 7,97 5,85 6,59 4,59 9,56 6,63 4,94 8,6 6,79 8,91
Aluminio Al3+ mg/l 0,08 0,03 0,43 0,03 0,06 0,08 0,06 0,06 0,06 0,07
Arsénico As mg/l 0,001 0 0 0,001 0,001 0,01 0 0,01 0,001 0,005
Cadmio Cd mg/l 0,003 0 0 0 0 0,01 0 0,01 0 0
Cobre Cu mg/l 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,01 0,003 0,003 0,003 0,003
Cromo mg/l 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
Hierro Cr mg/l 0,98 0,056 0,572 0,18 1,736 25,18 28,56 29,88 4,79 23,38
Manganeso Mn2+ mg/l 0,45 0,123 1,37 0,05 0,53 0,5 0,77 0,17 0,1 0,17
Plomo Pb mg/l 0,45
Potasio K1+ mg/l 4,11 7,27 6,15 5,2 4,86 2,27 2,61 3,07 5,24 3,46
Sodio Na1+ mg/l 13,04 16,09 18,33 10,93 17,15 18,74 24,69 30,33 15,52 34,89
Zinc Zn2+ mg/l 0,01 0,02 0,02 0,03 0,02 0,04 0,01 0,02 0,15 0,05
Níquel mg/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Litio mg/l 0,02 0,01 0 0,01 0,01 0,03 0,04 0,04 0,01 0,03
Cobalto mg/l 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,006 0,005 0,01 0,005 0,005
Nota: * Determinación en Campo
177
Anexo D. 3 Resultados de la Campaña de Monitoreo Químico Agosto, 2006 (Continuación)
Parámetro Unidad Incasa Aprestos y
Resinas Conduit Interquimec Alambrec Eternit
Vert. I.
Lecumberry
Vert. Cal y
Piedra
Vert. La
Concordia
pH* unidades 7,24 7,53 6,81 7,07 7,2 6,88 6,22 6,89 6,38
Conductividad* uS/cm 280 320 279 541 564 573 211 175,3 274
Temperatura del
Agua* °C 14,4 15,8 14,2 14,6 14,7 13,8 14,2 9,8 16,2
Temperatura
Ambiente* °C 20 26,1 20,2 23 22 16,6 22,3 15,2 20,2
SDT* mg/l 155 182 160 309 324 323 119 112 169
Alcalinidad Total
(CaCO3) mg/l 139,97 555,73 147,36 294,81 315,99 327,81 82,54 98,1 94,76
Bicarbonatos
(HCO3) mg/l 170,76 678 179,77 359,67 385,51 399,93 100,7 119,57 115,6
Calcio (Ca2+) mg/l 17,46 27 55,72 74,81 39,73 40,43 16,61 36,16 48,42
Carbonatos
(CaCO3) mg/l 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Cloruros (Cl1-) mg/l 81 7,95 19,77 5,54 15,43 20,97 13,02 3,86 16,15
Color Pt-Co 10 50 60 100 500 20 5 10 5
Dureza Total
(CaCO3) mg/l 229,3 172,7 164,7 208 306,3 130 77,4 144,5 239,2
Fosfatos (PO43-) mg/l 0,001 0,001 0 0 0 0 0 0,01 0,001
Fluoruros (Fl1-) mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Magnesio (Mg2+) mg/l 45,3 25,6 6,2 5,1 51,5 7,1 8,8 13,2 28,8
Nitratos (N-N03-) mg/l 1,43 0,64 0,85 0 0 0 5,03 0,87 5,36
Nitritos (N-N02-) mg/l 0 0 0 2,63 2,61 2,42 0 0 0
Oxígeno Disuelto
(O2) mg/l 2,08 2,13 0,89 0,01 0,45 0,01 4,5 4,46 2,48
SDT mg/l 236 242 242 398 409 439 232 195 261
Sulfatos (SO42-) mg/l 38,48 1 26,55 18,7 6,78 8,73 59,63 1 11,67
Sílice (SiO2) mg/l 57,04 52,66 63,42 69,94 74,55 78,98 65,42 71,22 66,55
Turbiedad NTU 1,66 9,66 2,84 18,6 64,4 2,53 0,75 2,79 0,35
Coliformes
Totales NMP/100ml 0 0 1 0 135 135 99 111 79
Eschericha Coli NMP/100ml 0 0 0 0 0 0 1 0 15
COT mg/l 5,4 6,53 5,63 9,33 7,52 6,39 5,38 3,73 9,23
Aluminio Al3+ mg/l 0,08 0,07 0,06 0 0,08 0,08 0,03 0,11 0,08
Arsénico As mg/l 0 0 0 0,01 0 0,01 0,001 0,001 0,001
Cadmio Cd mg/l 0,01 0 0,01 0,01 0,01 0,01 0,002 0,01 0,01
Cobre Cu mg/l 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0 0,003 0,003 0,003
Cromo mg/l 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
Hierro Cr mg/l 0,04 5,44 14,04 36,9 37,04 32,66 0,03 1,12 0,015
Manganeso
Mn2+ mg/l 0,15 0,17 0,36 0,34 0,4 0,61 0,65 0,11 0,05
Plomo Pb mg/l
Potasio K1+ mg/l 6,09 5,78 1,93 2,21 2,57 2,85 6,04 3,53 5,74
Sodio Na1+ mg/l 15,86 16,32 13,39 22,44 23,64 23,56 11,29 9,82 12,89
Zinc Zn2+ mg/l 0,02 0,03 0,02 0,13 0,02 0,04 0,01 0,01 0,01
Níquel mg/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Litio mg/l 0,009 0,01 0,02 0,04 0,04 0,04 0,01 0,01 0
Cobalto mg/l 0,005 0,005 0,005 0,01 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005
Nota: * Determinación en Campo
178
Anexo D. 4 Resultados de la Campaña de Monitoreo Químico Octubre, 2007
Parámetro Unidad
Pozo
Mecánica
Yela
Pozo
Familia
Bustos
Pozo
Familia
Vélez
Vert. Q.
Saguanchi
Vert.
Línea
Férrea
Vert.
Barrio
El
Corazón
Vert.
Ignacio
Lecumberry
pH* unidades 6,65 6,57 6,67 6,78 6,12 6,11 6,5
Conductividad* uS/cm 211 381 162 226 213 347 225
Temperatura del Agua* °C 17,4 16,8 16,2 16,5 16,7 15,7 13,6
Temperatura Ambiente* °C 24,8 24,8 18,6 17,5 24,8 24,8 13
SDT* mg/l 105 203 81 108 108 143 117
Alcalinidad Total
(CaCO3) mg/l 99,88 108,35 133,37 99,9 80,67 77,03 89,03
Bicarbonatos (HCO3) mg/l 121,85 132,19 162,71 121,88 98,42 93,97 108,62
Calcio (Ca2+) mg/l 31,2 35,85 28,09 20,11 20,41 24,37 20,87
Carbonatos (CaCO3) mg/l 0 0 0 0 0 0 0
Cloruros (Cl1-) mg/l 31,82 26,03 23,62 8,17 9,64 15,39 7,71
Color Pt-Co 5 0 0 0 0 0 5
Dureza Total (CaCO3) mg/l 148,02 143,56 128,23 134,11 85,94 92,34 81,29
Fosfatos (PO43-) mg/l 0,2 0,13 0,16 0,01 0,08 0,12 0,14
Fluoruros (Fl1-) mg/l 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Magnesio (Mg2+) mg/l 17,08 13,15 14,15 20,45 8,52 7,67 7,1
Nitratos (N-N03-) mg/l 8,66 8,43 4,02 0,09 5,22 7,64 0,43
Nitritos (N-N02-) mg/l 0 0 0 0 0 0 0
Oxígeno Disuelto (O2) mg/l 1,29 0,94 1,68 5,94 1,98 1,49 2,23
SDT mg/l
Sulfatos (SO42-) mg/l 29 26 8 3 1 9 8
Sílice (SiO2) mg/l 27,48 38,15 79,81 27,34 45,31 24,24 86,09
Turbiedad NTU 1,7 0,23 0,27 0,19 0,12 0,27 0,2
Coliformes Totales NMP/100ml 2419 727 1733 81 1 461 517
Eschericha Coli NMP/100ml 1 1 2 1 1 10 23
COT mg/l 1,33 1,17 1,14 0,65 0,65 0,67 0,85
Aluminio Al3+ mg/l 0,06 0,08 0,19 0,03 0,05 0,08 0,14
Arsénico As mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
Cadmio Cd mg/l 0,011 0,011 0,012 0,01 0,01 0,01 0,02
Cobre Cu mg/l 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003
Cromo mg/l 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
Hierro Cr mg/l 0,03 0,044 0,091 0,015 0,04 0,05 0,015
Manganeso Mn2+ mg/l 0,018 0,019 0,03 0,23 0,02 0,03 0,06
Plomo Pb mg/l
Potasio K1+ mg/l 14,05 17,87 7,21 5,47 5,38 5,49 4,77
Sodio Na1+ mg/l 20,87 18,437 19,31 17,35 10,44 15,15 15,23
Zinc Zn2+ mg/l 0,08 0,08 0,06 0 0,07 0,07 0,001
Níquel mg/l 0,05 0,06 0,01 0,01 0,06 0,06 0,01
Litio mg/l 0,002 0,002 0 0,006 0 0 0,01
Cobalto mg/l 0,005 0,005 0,005 0,005 0,01 0,01 0,005
Nota: * Determinación en Campo
179
Anexo D. 5 Resultados de la Campaña de Monitoreo Químico Octubre, 2007 (Continuación)
Parámetro Unidad
Vert.
Vicente
Andrade
Pozo 1 Pozo 7 Pozo 9 Química
Industrial
Alambrec
2 Plywood
pH* unidades 7,04 7,08 7,01 7,07 6,32 6,29 7,7
Conductividad* uS/cm 592 284 345 322 698 311 434
Temperatura del Agua* °C 17,5 14,9 15,3 14,6 13,7 16 15,9
Temperatura Ambiente* °C 20,5 13 16,5 16,5 13 18,6 17,5
SDT* mg/l 381 143 223 205 361 155 208
Alcalinidad Total (CaCO3) mg/l 144,6 143,61 131,62 158,98 296,49 302,3 247,93
Bicarbonatos (HCO3) mg/l 176,41 175,21 160,58 193,95 361,71 368,8 302,48
Calcio (Ca2+) mg/l 39,73 31,2 21,73 23,62 35,85 55,95 49,03
Carbonatos (CaCO3) mg/l 0 0 0 0 0 0 0
Cloruros (Cl1-) mg/l 40,74 5,79 13,5 6,27 9,16 11,09 2,88
Color Pt-Co 0 5 5 5 500 400 125
Dureza Total (CaCO3) mg/l 198,66 111,36 129,4 116,98 173,82 229,31 170,16
Fosfatos (PO43-) mg/l 0,32 0,3 0,32 0,27 0,18 0,16 0,02
Fluoruros (Fl1-) mg/l 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Magnesio (Mg2+) mg/l 23,19 14,72 18,31 14,01 13,15 21,81 11,61
Nitratos (N-N03-) mg/l 8,92 0,95 8,79 2,01 1,66 3,18 2,02
Nitritos (N-N02-) mg/l 0 0 0 0 0 0 0
Oxígeno Disuelto (O2) mg/l 1,19 1,88 1,49 1,88 1,24 0,1 0,05
SDT mg/l 223 205
Sulfatos (SO42-) mg/l 34 1 9 1 26 11 1
Sílice (SiO2) mg/l 74,14 73,45 72,48 72,34 74,58 37,13 85,4
Turbiedad NTU 0,2 1,08 0,18 0,8 132 60,5 125
Coliformes Totales NMP/100ml 2419 10 2 3 49 136 1
Eschericha Coli NMP/100ml 1739 1 1 1 1 1 1
COT mg/l 1,52 0,73 0,96 0,81 1,83 0,73 0,95
Aluminio Al3+ mg/l 0,16 0,12 0,16 0,18 0,13 0,08 0,03
Arsénico As mg/l 0,003 0,001 0,001 0,001 0,002 0,001 0,001
Cadmio Cd mg/l 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,011 0
Cobre Cu mg/l 0,007 0,003 0,008 0,005 0,003 0,003 0,003
Cromo mg/l 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
Hierro Cr mg/l 0,015 0,247 0,015 0,211 31,473 29,813 25,309
Manganeso Mn2+ mg/l 0,06 0,912 0,11 1,202 0,256 0,326 0,235
Plomo Pb mg/l
Potasio K1+ mg/l 12,32 8,19 9,28 7,89 2,77 3,59 1,94
Sodio Na1+ mg/l 30,15 23,13 20,86 19,58 42,28 32,854 31,784
Zinc Zn2+ mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,018 0,06 0,06
Níquel mg/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Litio mg/l 0,004 0,002 0,006 0,004 0,004 0,04 0,03
Cobalto mg/l 0,008 0,005 0,005 0,012 0,01 0,005 0,01
Nota: * Determinación en Campo
180
ANEXO E
Anexo E. 1 Características Físicas de las Subcuencas del río Machángara
Nombre Código Ap A P Lp Kc Kf S Sc
(km2) (km2) (km) (km) - - (%) (%)
Qda. Ortega SB1 30,75 30,75 28,86 9,4 1,00 0,3 9,0 24,1
Qda. Caupicho SB2 30,04 60,79 32,3 10,5 1,60 0,3 8,5 13,8
Qda. Caupicho A.J. Río
Grande SB3 0,64 61,43 4,6 1,5 0,10 0,3 2,5 10,5
Río Grande SB4 29,82 91,25 28,2 7,2 0,80 0,6 7,5 35,2
Río Machángara desde R.
Grande hasta El Recreo SB5 11,17 102,42 19,9 1,6 0,50 4,6 7,0 13,9
Río Machángara desde El
Recreo hasta El Trebol SB6 20,98 123,4 19,9 5,1 0,50 0,8 2,0 28,8
Río Machángara desde El
Trebol hasta la Qda.
Cuscungo
SB7 14,79 138,19 22,8 3,4 0,50 1,3 2,9 47,7
Qda. Rumipamba SB8 29,33 167,52 26,3 6,1 0,60 0,8 15,3 57,0
Río Machángara desde
Qda. Rumipamba A.J. Río
San Pedro
SB9 12,63 180,15 18,1 8,8 0,30 0,2 3,5 19,0
Río Machángara desde
Qda. Rumipamba hasta
Qda. El Batán
SB10 47,25 227,4 34,7 4,4 0,70 2,5 3,5 11,0
Ap= Área parcial de la subcuenca de drenaje (Km2); A=Área acumulada de la cuenca de drenaje
(Km2); P=Perímetro de la subcuenca (Km); Lp=Longitud del cauce principal (Km); Kc=Coeficiente de
Gravelius; Kf=Coeficiente de forma; S=Pendiente media del cauce principal; Sc=Pendiente media de
la subcuenca.
181
Anexo E. 2 Intensidades de Precipitación para la Zona 11 (Estación Izobamba en zonificación de
intensidades de precipitación)
Intensidad de Precipitación
Tiempo (t) Periodo de Retorno (Tr)
5 10 25 50 100
5 116,23 132,28 152,88 168,69 185,03
10 85,00 96,74 111,80 123,37 135,32
15 69,90 79,55 91,94 101,45 111,27
20 60,07 68,36 79,01 87,18 95,62
25 52,94 60,25 69,63 76,83 84,27
30 47,46 54,01 62,42 68,88 75,55
35 43,08 49,03 56,66 62,53 68,58
40 39,49 44,94 51,94 57,31 62,86
45 36,48 41,52 47,98 52,95 58,07
50 33,92 38,60 44,61 49,23 53,99
55 31,70 36,08 41,70 46,01 50,47
60 29,77 33,88 39,16 43,21 47,39
70 26,55 30,22 34,93 38,54 42,27
80 23,98 27,29 31,54 34,80 38,17
90 21,86 24,88 28,76 31,73 34,80
100 20,10 22,87 26,43 29,17 31,99
110 18,60 21,16 24,46 26,99 29,60
120 17,30 19,69 22,76 25,11 27,55
130 16,18 18,41 21,28 23,48 25,76
140 15,19 17,29 19,98 22,05 24,19
150 14,32 16,30 18,83 20,78 22,79
160 13,54 15,41 17,81 19,65 21,55
170 12,84 14,61 16,89 18,63 20,44
180 12,21 13,89 16,06 17,72 19,43
190 11,63 13,24 15,30 16,89 18,52
200 11,11 12,64 14,61 16,13 17,69
210 10,63 12,10 13,98 15,43 16,93
220 10,19 11,60 13,41 14,79 16,23
230 9,79 11,14 12,87 14,20 15,58
240 9,41 10,71 12,38 13,66 14,98
250 9,06 10,31 11,92 13,15 14,43
260 8,74 9,95 11,50 12,68 13,91
270 8,44 9,60 11,10 12,25 13,43
280 8,16 9,28 10,73 11,84 12,98
290 7,89 8,98 10,38 11,45 12,56
300 7,64 8,70 10,05 11,09 12,16
Nota: La Zona 11 comprende las subcuencas: Qda. Ortega, Qda. Caupicho, Qda. Caupicho A.J. Río
Grande y Río Grande.
182
Anexo E. 3 Intensidades de Precipitación para la Zona 12 (Estación Quito-Observatorio en
zonificación de intensidades de precipitación)
Intensidad de Precipitación
Tiempo (t) Periodo de Retorno (Tr)
5 10 25 50 100
5 121,43 139,50 162,68 180,47 198,85
10 93,26 107,13 124,93 138,59 152,71
15 78,54 90,23 105,22 116,73 128,61
20 68,33 78,49 91,53 101,54 111,88
25 60,59 69,61 81,17 90,05 99,22
30 54,48 62,58 72,98 80,96 89,21
35 49,49 56,86 66,30 73,56 81,05
40 45,35 52,09 60,75 67,39 74,25
45 41,83 48,06 56,04 62,17 68,50
50 38,82 44,59 52,00 57,69 63,57
55 36,20 41,59 48,50 53,80 59,28
60 33,91 38,95 45,42 50,39 55,52
70 30,07 34,54 40,28 44,69 49,24
80 26,99 31,00 36,15 40,11 44,19
90 24,46 28,10 32,76 36,35 40,05
100 22,34 25,67 29,93 33,20 36,59
110 20,55 23,60 27,53 30,54 33,65
120 19,01 21,83 25,46 28,25 31,12
130 17,67 20,30 23,67 26,26 28,93
140 16,50 18,95 22,10 24,52 27,01
150 15,46 17,76 20,71 22,98 25,32
160 14,54 16,70 19,48 21,61 23,81
170 13,72 15,76 18,38 20,39 22,46
180 12,98 14,91 17,38 19,29 21,25
190 12,31 14,14 16,48 18,29 20,15
200 11,70 13,44 15,67 17,38 19,15
210 11,14 12,80 14,92 16,56 18,24
220 10,63 12,21 14,24 15,80 17,41
230 10,16 11,67 13,61 15,10 16,64
240 9,73 11,18 13,03 14,46 15,93
250 9,33 10,72 12,50 13,87 15,28
260 8,96 10,29 12,00 13,31 14,67
270 8,61 9,90 11,54 12,80 14,11
280 8,29 9,53 11,11 12,32 13,58
290 7,99 9,18 10,71 11,88 13,09
300 7,71 8,86 10,33 11,46 12,63
Nota: La zona 12 comprende las subcuencas: Río Machángara desde río Grande hasta El Recreo, Río
Machángara desde El Trébol hasta la Qda. Cuscungo, Qda. Rumipamba, Río Machángara desde Qda.
Rumipamba A.J. Río San Pedro y Río Machángara desde Qda. Rumipamba hasta Qda. El Batán.
183
Anexo E. 4 Hietograma de Precipitaciones.
Quebrada Ortega Tr=5 (Zona 11)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial (mm/h)
Precipitación
Efectiva (mm)
5 116,23 9,69 9,69 116,23 0,04
10 85,00 14,17 4,48 53,78 0,15
15 69,90 17,47 3,31 39,69 0,64
20 60,07 20,02 2,55 30,57 1,22
25 52,94 22,06 2,04 24,42 1,78
30 47,46 23,73 1,67 20,05 2,31
35 43,08 25,13 1,40 16,82 2,80
40 39,49 26,33 1,20 14,35 3,25
45 36,48 27,36 1,03 12,41 3,65
50 33,92 28,26 0,90 10,85 4,02
55 31,70 29,06 0,80 9,57 4,35
60 29,77 29,77 0,71 8,52 4,66
Quebrada Ortega Tr=10 (Zona 11)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial (mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 132,28 11,02 11,02 132,28 0,00
10 96,74 16,12 5,10 61,20 0,41
15 79,55 19,89 3,76 45,17 1,18
20 68,36 22,79 2,90 34,79 2,01
25 60,25 25,10 2,32 27,79 2,79
30 54,01 27,00 1,90 22,82 3,51
35 49,03 28,60 1,60 19,15 4,16
40 44,94 29,96 1,36 16,33 4,74
45 41,52 31,14 1,18 14,12 5,27
50 38,60 32,17 1,03 12,35 5,75
55 36,08 33,07 0,91 10,89 6,19
60 33,88 33,88 0,81 9,69 6,58
Quebrada Ortega Tr=25 (Zona 11)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación Efectiva
5 152,88 12,74 12,74 152,88 0,04 10 111,80 18,63 5,89 70,73 0,89 15 91,94 22,98 4,35 52,20 2,07 20 79,01 26,34 3,35 40,21 3,25 25 69,63 29,01 2,68 32,12 4,33 30 62,42 31,21 2,20 26,38 5,31 35 56,66 33,05 1,84 22,13 6,18 40 51,94 34,63 1,57 18,88 6,96 45 47,98 35,99 1,36 16,32 7,65 50 44,61 37,18 1,19 14,27 8,28 55 41,70 38,23 1,05 12,59 8,85 60 39,16 39,16 0,93 11,20 9,36
184
Quebrada Ortega Tr=50 (Zona 11)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación Efectiva
5 168,69 14,06 14,06 168,69 0,14 10 123,37 20,56 6,50 78,05 1,36 15 101,45 25,36 4,80 57,61 2,89 20 87,18 29,06 3,70 44,37 4,35 25 76,83 32,01 2,95 35,44 5,68 30 68,88 34,44 2,43 29,11 6,86 35 62,53 36,47 2,03 24,42 7,91 40 57,31 38,21 1,74 20,83 8,84 45 52,95 39,71 1,50 18,01 9,67 50 49,23 41,02 1,31 15,74 10,42 55 46,01 42,18 1,16 13,89 11,09 60 43,21 43,21 1,03 12,36 11,70
Quebrada Ortega Tr=100 (Zona 11)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 185,03 15,42 15,42 185,03 0,30
10 135,32 22,55 7,13 85,61 1,94
15 111,27 27,82 5,27 63,18 3,84
20 95,62 31,87 4,06 48,66 5,61
25 84,27 35,11 3,24 38,88 7,20
30 75,55 37,77 2,66 31,93 8,60
35 68,58 40,01 2,23 26,78 9,84
40 62,86 41,91 1,90 22,84 10,94
45 58,07 43,55 1,65 19,75 11,91
50 53,99 44,99 1,44 17,27 12,78
55 50,47 46,26 1,27 15,24 13,57
60 47,39 47,39 1,13 13,56 14,28
Quebrada Rumipamba Tr=5 (Zona 12)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 121,43 10,12 10,12 121,43 0,73
10 93,26 15,54 5,42 65,08 0,06
15 78,54 19,64 4,09 49,11 0,04
20 68,33 22,78 3,14 37,68 0,26
25 60,59 25,25 2,47 29,67 0,57
30 54,48 27,24 1,99 23,89 0,89
35 49,49 28,87 1,63 19,59 1,21
40 45,35 30,23 1,36 16,31 1,51
45 41,83 31,37 1,14 13,74 1,78
50 38,82 32,35 0,97 11,69 2,03
55 36,20 33,18 0,84 10,03 2,25
60 33,91 33,91 0,72 8,66 2,45
185
Quebrada Rumipamba Tr=10 (Zona 12)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 139,50 11,62 11,62 139,50 0,47
10 107,13 17,85 6,23 74,76 0,00
15 90,23 22,56 4,70 56,42 0,24
20 78,49 26,16 3,61 43,28 0,71
25 69,61 29,00 2,84 34,08 1,24
30 62,58 31,29 2,29 27,44 1,76
35 56,86 33,17 1,88 22,51 2,24
40 52,09 34,73 1,56 18,73 2,68
45 48,06 36,04 1,32 15,78 3,08
50 44,59 37,16 1,12 13,43 3,44
55 41,59 38,12 0,96 11,52 3,75
60 38,95 38,95 0,83 9,95 4,04
Quebrada Rumipamba Tr=25 (Zona 12)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 162,68 13,56 13,56 162,68 0,22
10 124,93 20,82 7,27 87,18 0,10
15 105,22 26,30 5,48 65,79 0,73
20 91,53 30,51 4,21 50,47 1,57
25 81,17 33,82 3,31 39,74 2,43
30 72,98 36,49 2,67 32,01 3,22
35 66,30 38,68 2,19 26,25 3,94
40 60,75 40,50 1,82 21,85 4,58
45 56,04 42,03 1,53 18,40 5,16
50 52,00 43,34 1,30 15,66 5,66
55 48,50 44,46 1,12 13,43 6,11
60 45,42 45,42 0,97 11,60 6,51
Quebrada Rumipamba Tr=50 (Zona 12)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 180,47 15,04 15,04 180,47 0,09
10 138,59 23,10 8,06 96,72 0,29
15 116,73 29,18 6,08 72,99 1,28
20 101,54 33,85 4,67 55,99 2,43
25 90,05 37,52 3,67 44,09 3,55
30 80,96 40,48 2,96 35,51 4,58
35 73,56 42,91 2,43 29,12 5,49
40 67,39 44,93 2,02 24,24 6,30
45 62,17 46,63 1,70 20,42 7,02
50 57,69 48,08 1,45 17,37 7,65
55 53,80 49,32 1,24 14,90 8,20
60 50,39 50,39 1,07 12,87 8,70
186
Quebrada Rumipamba Tr=100 (Zona 12)
Tiempo
(min)
Intensidad
(mm/h)
Precipitación
Acumulada
(mm)
Precipitación
Parcial (mm)
Intensidad
Parcial
(mm/h)
Precipitación
Efectiva
5 198,85 16,57 16,57 198,85 0,02
10 152,71 25,45 8,88 106,57 0,60
15 128,61 32,15 6,70 80,42 1,98
20 111,88 37,29 5,14 61,69 3,48
25 99,22 41,34 4,05 48,58 4,90
30 89,21 44,60 3,26 39,12 6,17
35 81,05 47,28 2,67 32,09 7,30
40 74,25 49,50 2,23 26,70 8,29
45 68,50 51,38 1,87 22,50 9,16
50 63,57 52,97 1,60 19,14 9,92
55 59,28 54,34 1,37 16,42 10,59
60 55,52 55,52 1,18 14,18 11,18
187
Anexo E. 5 Estudio Hidrológico de las Estaciones del Metro
Parámetro Hidrológicos de las Estaciones del Metro de Quito
Nombre de la Estación Área
CN Tc Tlag S Ia Imprevious
(Km2) (min) (min) (mm) 0.2*S (%)
Quitumbe 0,486 89 10 6 31,39 6,278 85
Morán Valverde 0,244 89 10 6 31,39 6,278 85
Solanda 0,877 89 10 6 31,39 6,278 85
El Calzado 0,200 89 10 6 31,39 6,278 85
El Recreo 0,400 89 10 6 31,39 6,278 85
La Magdalena 0,337 89 10 6 31,39 6,278 85
San Francisco 0,208 89 10 6 31,39 6,278 85
La Alameda 0,241 89 10 6 31,39 6,278 85
El Ejido 0,322 89 10 6 31,39 6,278 85
Universidad Central 0,475 89 10 6 31,39 6,278 85
La Pradera 0,704 89 10 6 31,39 6,278 85
La Carolina 0,805 89 10 6 31,39 6,278 85
Iñaquito 0,249 89 10 6 31,39 6,278 85
Jipijapa 0,184 89 10 6 31,39 6,278 85
El Labrador 0,371 89 10 6 31,39 6,278 85
Fuente: Carlos Gutiérrez Caiza. Estudio Meteorológico-Climatológico e Hidrológico de la Zona de
Influencia del Metro de Quito. Informe Preliminar. Enero 2012
Caudal Captado por los Sumideros Ubicados en las Áreas de Influencia de las Estaciones del Metro
de Quito
Nombre Número de
Sumidero
Caudal de Cada
Sumidero
Caudal de Cada
Sumidero Caudal Total de
Sumideros
L/s m3/s m3/s
Quitumbe 288 99 0,0990 14,256
Morán Valverde 120 99 0,0990 5,940
Solanda 350 99 0,0990 17,325
El Calzado 200 99 0,0990 9,900
El Recreo 200 99 0,0990 9,900
La Magdalena 260 91,5 0,0915 11,895
San Francisco 100 91,5 0,0915 4,575
La Alameda 15 99 0,0990 0,743
El Ejido 38 99 0,0990 1,881
Universidad Central 220 91,5 0,0915 10,065
La Pradera 200 91,5 0,0915 9,150
La Carolina 320 91,5 0,0915 14,640
Iñaquito 130 91,5 0,0915 5,948
Jipijapa 214 91,5 0,0915 9,791
El Labrador 194 91,5 0,0915 8,876
188
Anexo E. 6 Columna Estratigráfica y Unidades Hidrogeológicas de la Cuenca de Quito (HIGGECO,
2012)
189
ANEXO F
Anexo F. 1 Pozos Perforados a lo Largo del Trazado del Metro (HIGGECO, 2012)
Código
del Pozo
COORDENADAS COTA Prof.
Pozo
Prof
Eje
Túnel
Nivel de
Agua
Inicio de
Purga
Nivel de
Agua
Después
de Purga
Abatimiento Nivel
Piezométrico Cota NP
x y msnm m m m m m m m
SMQ-01 771991,37 9967184,89 2922,20 29,21 12,50 4,160 26,105 21,945 4,6 2917,60
SMQ-02 772190,65 9967340,53 2903,99 29,90 6,50 5,020 17,795 12,775 13,945 2890,04
SMQ-03 772465,19 9967667,23 2903,98 21,65 7,50 9,700 12,050 2,350 9,645 2894,34
SMQ-04 772650,32 9967898,83 2898,00 30,08 13,00 12,142 19,100 6,958 11,155 2886,84
SMQ-05 772740,22 9968348,92 2895,06 29,86 18,50 14,115 14,285 0,170 14,095 2880,96
SMQ-07 772897,86 9969009,24 2872,97 28,57 12,50 5,675 27,732 22,057 21,801 2851,16
SMQ-08 772975,29 9969151,22 2867,00 21,70 10,50 0,455 14,927 14,472 0,435 2866,56
SMQ-09 773364,71 9969630,60 2855,39 29,20 20,00 1,680 25,680 24,000 1,63 2853,76
SMQ-10 773617,73 9969930,23 2849,18 40,43 14,50 0,665 1,700 1,035 0,69 2848,49
SMQ-11 773872,28 9970249,86 2852,60 39,00 17,00 7,860 15,160 7,300 7,85 2844,75
SMQ-12 774206,03 9970481,96 2844,39 40,05 19,00 8,155 25,135 16,980 7,965 2836,42
SMQ-13 774308,52 9970587,54 2843,69 35,78 18,50 15,735 31,000 15,265 16,53 2827,16
SMQ-15 774385,70 9971025,70 2835,17 30,71 16,00 12,800 13,140 0,340 12,905 2822,26
SMQ-16 774408,52 9971280,28 2833,00 42,68 21,00 0,210 22,695 22,485 0,305 2832,69
SMQ-17 774590,75 9971558,21 2827,00 31,05 17,00 3,710 28,160 24,450 3,725 2823,27
SMQ-18 775076,33 9971729,15 2818,56 39,83 25,00 11,255 37,465 26,210 11,245 2807,32
SMQ-18B 775423,19 9971689,82 2806,97 35,00 19,00 3,785 22,755 18,970 3,221 2803,75
SMQ-21 775975,55 9972146,72 2821,21 49,16 20,50 3,388 24,765 21,377 3,399 2817,81
SMQ-22 776155,93 9972545,54 2821,14 40,13 18,00 3,723 32,750 29,027 3,585 2817,55
SMQ-23 776089,50 9973101,56 2813,00 30,31 21,00 16,732 16,815 0,083 16,739 2796,27
SMQ-24 775752,27 9973396,10 2801,80 30,30 15,00 18,697 26,020 7,323 19,901 2781,89
SMQ-26 775420,16 9973633,37 2817,40 46,74 27,00 10,335 17,872 7,537 10,853 2806,55
SMQ-27 775323,59 9973912,90 2838,96 36,13 28,00 29,238 29,991 0,753 29,98 2808,98
SMQ-32 776390,52 9975304,96 2825,50 34,66 27,00 21,653 32,024 10,371 22,668 2802,83
SMQ-34 776626,56 9975632,12 2825,84 49,42 24,50 23,605 43,400 19,795 24,959 2800,88
SMQ-35 777297,22 9975787,80 2799,57 36,88 21,00 14,397 14,520 0,123 14,38 2785,19
SMQ-37 777702,40 9975792,60 2811,56 43,36 22,75 29,885 29,910 0,025 29,896 2781,67
SMQ-38 778023,05 9976182,13 2816,00 44,53 20,00 30,795 38,560 7,765 32,823 2783,17
SMQ-39 778129,83 9976226,35 2817,44 34,46 18,75 18,820 33,450 14,630 18,109 2799,33
SMQ-41 778527,80 9976772,04 2793,40 41,70 16,75 21,567 36,640 15,073 21,582 2771,81
SMQ-42 778573,72 9976952,54 2793,09 45,10 16,50 21,185 26,150 4,965 21,175 2771,92
SMQ-43 778223,97 9977473,47 2799,47 33,84 17,00 33,640 33,681 0,041 25,435 2774,03
SMQ-44 778170,32 9977903,81 2807,11 50,00 20,00 32,655 45,670 13,015 33,962 2773,14
SMQ-45 778173,36 9977998,44 2808,00 50,00 20,00 41,460 50,000 8,540 41,8 2766,20
SMQ-47 778719,58 9978442,66 2796,97 34,88 17,00 25,430 25,530 0,100 24,4 2772,57
SMQ-48 779034,28 9978499,68 2785,64 39,74 16,50 15,237 37,990 22,753 15,205 2770,43
SMQ-49A 779081,75 9978600,36 2784,97 45,81 16,00 15,133 37,720 22,587 15,124 2769,84
SMQ-51 779854,94 9978942,10 2771,94 45,18 16,50 8,033 10,156 2,123 8,37 2763,57
SMQ-52 780016,58 9979025,74 2770,70 45,20 14,00 11,933 33,246 21,313 12 2758,70
SMQ-53 780032,76 9979473,09 2774,93 29,24 15,50 11,928 12,439 0,511 11,952 2762,97
SMQ-54 780074,45 9979899,96 2778,60 30,25 16,25 15,548 15,690 0,142 15,717 2762,88
SMQ-55 780104,96 9980424,12 2779,80 42,94 17,75 15,705 22,890 7,185 15,368 2764,43
SMQ-56 780097,49 9980457,26 2780,17 46,16 18,25 13,224 32,600 19,376 14,435 2765,73
SMQ-58 780216,54 9981100,57 2788,40 38,45 14,00 8,920 17,470 8,550 8,978 2779,42
SMQ-59 779994,88 9981981,74 2783,50 44,97 13,25 13,550 41,760 28,210 13,777 2769,72
SMQ-60 780110,65 9981667,86 2780,10 44,95 19,25 9,845 42,786 32,941 9,562 2770,53
SMQ-61 780220,78 9982145,05 2783,89 30,53 26,00 13,620 13,646 0,026 13,602 2770,29
SMQ-62 779643,28 9982795,01 2796,40 45,92 28,00 26,934 28,972 2,038 26,924 2769,47
SMQ-63 779942,86 9982669,03 2791,69 50,20 21,50 21,554 49,999 28,445 21,81 2769,88
190
Anexo F. 2 Parámetros Hidrogeológicos de los Pozos Perforados a lo Largo del Trazado del Metro (HIGGECO, 2012)
Pozo Coordenadas Cota NP Cota NP
Sector
Permeabilidad
(K)
Espesor
Acuífero Transmisividad Unidad
Hidrogeológica x y msnm m msnm (m/día) m m2/día
SMQ-03 772465,19 9967667,23 2903,985 9,645 9967657,587 1 8,20E-03 30 0,25 D y E
SMQ-05 772740,22 9968348,92 2895,060 14,095 9968334,828 2 2,40E-04 35 0,01 D y E
SMQ-07 772897,86 9969009,24 2872,970 21,801 9968987,439 3
1,90E-02 20 0,38 C,D,y E
SMQ-08 772975,29 9969151,22 2867,000 0,435 9969150,788 9,40E-02 40 3,76 C,D,y E
SMQ-09 773364,71 9969630,60 2855,391 1,630 9969628,972
4
3,20E-02 30 0,96 C,D,y E
SMQ-10 773617,73 9969930,23 2849,180 0,690 9969929,539 8,80E-03 50 0,44 D y E
SMQ-11 773872,28 9970249,86 2852,603 7,850 9970242,009 1,90E-04 35 0,01 D y E
SMQ-15 774385,70 9971025,70 2835,172 12,905 9971012,796
5
5,10E-01 37 18,87 E
SMQ-16 774408,52 9971280,28 2833,000 0,305 9971279,980 7,40E-02 55 4,07 E
SMQ-17 774590,75 9971558,21 2827,000 3,725 9971554,485 1,40E+00 47 65,80 D y E
SMQ-18 775076,33 9971729,15 2818,568 11,245 9971717,903 4,80E-01 45 21,60 D y E
SMQ-18B 775423,19 9971689,82 2806,977 3,221 9971686,596 5,20E-02 47 2,44 A
SMQ-21 775975,55 9972146,72 2821,217 3,399 9972143,319 6 y 7 3,60E-02 50 1,80 D
SMQ-24 775752,27 9973396,10 2801,800 19,901 9973376,204
8 y 9
1,20E-01 33 3,96 A
SMQ-26 775420,16 9973633,37 2817,405 10,853 9973622,522 6,00E-02 40 2,40 D
SMQ-27 775323,59 9973912,90 2838,968 29,980 9973882,924 1,90E-03 20 0,04 D
SMQ-30 775820,80 9974816,36 2872,970 53,900 9974762,460 10
3,40E-03 20 0,07 D
SMQ-32 776390,52 9975304,96 2825,500 22,668 9975282,296 3,30E-03 20 0,07 D
SMQ-34 776626,56 9975632,12 2825,847 24,959 9975607,164 11
4,40E-02 33 1,45 D
SMQ-37 777702,40 9975792,60 2811,567 29,896 9975762,702 1,90E+00 15 28,50 D
SMQ-38 778023,05 9976182,13 2816,000 32,823 9976149,310 12
9,90E-05 18 0,00 D
SMQ-40 778684,34 9976577,41 2798,522 20,700 9976556,705 5,50E-05 23 0,00 C y D
SMQ-41 778527,80 9976772,04 2793,400 21,582 9976750,458
13
3,10E-05 27 0,00 C y D
SMQ-42 778573,72 9976952,54 2793,099 21,175 9976931,367 2,60E-02 32 0,83 C y D
SMQ-43 778223,97 9977473,47 2799,474 25,435 9977448,034 1,90E-02 17 0,32 C y D
SMQ-44 778170,32 9977903,81 2807,110 33,962 9977869,848 2,20E-02 20 0,44 D
SMQ-45 778173,36 9977998,44 2808,000 41,800 9977956,639 1,50E-02 22 0,33 D
SMQ-48 779034,28 9978499,68 2785,644 15,205 9978484,477
14
4,80E-02 33 1,58 C y D
SMQ-49A 779081,75 9978600,36 2784,971 15,124 9978585,231 1,90E-01 30 5,70 C y D
SMQ-50 779483,10 9978666,53 2777,077 9,775 9978656,758 2,90E+00 29 84,10 C y D
SMQ-52 780016,58 9979025,74 2770,700 12,000 9979013,735 15 4,20E-05 39 0,00 C y D
SMQ-59 779994,88 9981981,74 2783,500 13,777 9981967,963
16
1,60E-01 30 4,80 C y D
SMQ-62 779643,28 9982795,01 2796,400 26,924 9982768,089 3,50E-01 20 7,00 C y D
SMQ-63 779942,86 9982669,03 2791,692 21,810 9982647,223 8,20E-02 40 3,28 C y D