MINUTA TÉCNICA DEP N 03 SUBDIVISIÓN DEL SECTOR HIDROGEOLÓGICO DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO CARTAGENA (SSD N 7084938) EQUIPO DE TRABAJO División de Estudios y Planificación Miguel Ángel Caro H. Guillermo Tapia M. Adrián Lillo Z. Julio/2013
TABLA DE CONTENIDOS 1 INTRODUCCIÓN 1 2 OBJETIVO 1 3 INTRODUCCIÓN 1 3.1 GEOLOGÍA LOCAL 3 3.1.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS 4 3.1.2 SECUENCIAS VOLCÁNICAS 4 3.1.3 ROCAS INTRUSIVAS 4 4 SUBDIVISIÓN DE SECTOR HIDROGEOLÓGICO DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO CARTAGENA 6 5 RECARGA 8 6 RECOMENDACIONES 9 7 BIBLIOGRAFÍA 9 ii
1 INTRODUCCIÓN El presente trabajo surge a raíz de un requerimiento del Departamento de Administración de Recursos Hídricos de la DGA para evaluar la pertinencia de establecer una subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena a partir de información contenida en informes previos, en algunos expedientes de solicitudes de derechos de aguas subterráneas y la contenida en el recurso de reconsideración presentado. Finalmente, la presente minuta técnica presenta la subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena basado en los antecedentes técnicos disponibles. 2 OBJETIVO Analizar y realizar la subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común denominado Cartagena. 3 INTRODUCCIÓN Para la realización de la subdivisión acuífera del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena, se consideró la geología de subsuperficie de la Carta Geológica de Chile a escala 1:1.000.000, el informe técnico S.D.T. N 130 Abril de 2002 (DGA/DARH-2002) y el reporte técnico Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos del Estero de La Viña. Sector Acuífero del Estero Cartagena. JMR Asesorías Ltda. (JMR-2011). La Figura 3-1 muestra una vista completa del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena, la red de drenaje correspondiente y los puntos de captación de aguas subterráneas. Se pueden apreciar 3 zonas de concentración de la demanda de aguas subterráneas muy bien definidas; la parte alta y baja del Estero de La Viña y el sector de la 1
confluencia del Estero Cartagena con la Quebrada de Lo Abarca hacia la desembocadura. Este hecho indica que en estas zonas existe alguna capacidad acuífera en donde es posible la extracción de agua. Además, se puede notar que las captaciones se ubican muy cerca de los cauces. Figura 3-1 Sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena y captaciones de aguas subterráneas Considerando el reporte técnico JMR-2011 en el que se menciona que las características hidrogeológicas de los acuíferos de la cuenca del Estero Cartagena, están directamente relacionadas con la presencia de la Cordillera de la Costa, se concluye que los acuíferos en general son del tipo libre, y en la parte baja de la cuenca tienen espesores que no superan los 100 m. Por otra parte de acuerdo con la estratigrafía de los pozos construidos en el sector del Estero de La Viña, es posible inferir que el espesor del acuífero en dicha zona es del orden de los 50 m. 2
Además, en el reporte Técnico DGA/DARH-2002, se establece que: En el Estero Cartagena los acuíferos se ubican relativamente superficiales hasta unos 25 metros bajo la superficie. Cerca de la desembocadura las transmisibilidades no superan los 450 m²/día, hacia el interior del valle presentan valores en torno a 56 m²/día. La productividad de los pozos es variable, pero en general, no supera los 2,8 l/s/m. La principal fuente renovable de recarga del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena la constituye la lluvia local. De acuerdo al Balance Hídrico de Chile la precipitación cercana a este sector varía entre 300 y 500 mm al año. La superficie de la cuenca del Estero Cartagena es de alrededor de 236,5 km² y si consideramos un coeficiente de infiltración equivalente al 5% de la lluvia, se tiene que la recarga renovable esta entre 113 y 188 l/s equivalente a 3.547.721 m³ y 5.912.868 m³ anuales respectivamente.. La demanda comprometida en esta cuenca alcanza un valor de 18.129.869 m³/año y la pendiente del orden de 8.514.720 m³/, en consecuencia, de acuerdo a los datos aquí presentados, el sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena está sobre otorgado de manera importante. Cabe notar, tal como se mostró anteriormente, que la demanda espacial es asimétrica, ubicándose en tres zonas bien definidas. Se explorará ahora la opción de subdividir el sector hidrogeológico de aprovechamiento común con la finalidad de administrar el recurso por sectores. 3.1 GEOLOGÍA LOCAL El área de estudio se inserta en la unidad geológica llamada cordillera de la costa. Aquí las estructuras son heredadas por la presencia de una notoria imposición tectónica. Debido a la importancia de la tectónica en el lugar es que se originó una región compuesta de fallamientos en bloque, estas estructuras son de orientación NW, las cuales han determinado la alineación del drenaje debido a que se encuentran condicionadas por la red de fallas del tipo inferidas a partir de las líneas de fuerza identificadas cercanas a la falla Melipilla y diaclasas 3
que cortan las rocas fundamentales, desplazándose en forma paralela al estero Lo Zarate, facilitando la erosión a lo largo de ellas. (Gana/Sernageomin-1996). Las rocas que predominan en esta unidad son plutones graníticos que son denominados en general como el batolito costero y que son rocas intrusivas que van desde el Paleozoico hasta el Cretácico (Gana/Sernageomin-1996). Además se incluyen sectores con fuerte presencia de rocas metamórficas del paleozoico compuestos por afloramientos de rocas asignadas a la Formación navidad y a la formación Quintay, formación sedimentaria que se presenta como una angosta franja costera en las llamadas planicies litorales. Las formaciones geológicas identificadas, se detallan a continuación y se muestran en la Figura 3-2 (JMR-2011): 3.1.1 SECUENCIAS SEDIMENTARIAS Q1: Depósitos aluviales, coluviales y de remoción en masa: en menor proporción fluvioglaciales, deltaicos, litorales o indiferenciados. PPI1m: Secuencias sedimentarias marinas litorales o fluviales estuarinas: coquinas, conglomerados coquinaceos, areniscas y conglomerados dispuestos en niveles aterrazados emergidos. 3.1.2 SECUENCIAS VOLCÁNICAS M3i: Complejos volcánicos parcialmente erosionados y secuencias volcánicas: lavas, brechas, domos y rocas piroclásticas andesíticobasálticas a dacíticas. 3.1.3 ROCAS INTRUSIVAS Jsg: Monzodioritas cuarcíferas, dioritas y granodioritas de biotita, piroxeno y hombienda. CPg: Granitos, granodioritas, tonalitas y dioritas, de hombienda y localmente de moscovita. 4
Figura 3-2 Geología sector hidrogeológico de aprovechamiento común Estero Cartagena Podemos notar que la parte alta de la cuenca del Estero Cartagena, formada por las cuencas de los Esteros: de La Viña y Las Palmas conforman acuíferos independientes. Además, desde la confluencia de los Esteros de La Viña y Las Palmas hasta la salida al mar, el acuífero de la cuenca del Estero Cartagena es de menor desarrollo. El sector donde se ubica la cuenca hidrográfica del Estero Zárate no presenta secuencias sedimentarias que puedan conformar acuíferos de interés de manera que los rendimientos de los pozos existentes son muy bajos. En este tramo la infiltración de la escorrentía superficial es muy pequeña. Hacia aguas abajo de la confluencia del Estero Zárate y la Parte Alta del Estero Cartagena se aprecian secuencias sedimentarias formadas principalmente por depósitos eólicos (Qe). En este sector es donde se ubica gran parte de las captaciones del Estero Cartagena. 5
4 SUBDIVISIÓN DE SECTOR HIDROGEOLÓGICO DE APROVECHAMIENTO COMÚN DEL ESTERO CARTAGENA La subdivisión del sector hidrogeológico de aprovechamiento común del Estero Cartagena fue hecha considerando principalmente la geología, el origen de la recarga y la demanda. Se definieron 4 sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común mostrados en la Figura 4-1 y denominados: 1. Estero La Viña. 2. Estero Las Palmas. 3. Estero Cartagena-Zárate. 4. Las Cruces. Figura 4-1 Subdivisión acuífera del Estero Cartagena 6
Para definir los sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común Esteros La Viña y Las Palmas se consideró la independencia geológica mostrada por el mapa geológico de Chile. El límite aguas abajo lo constituye la intersección de los rellenos sedimentarios, el que coincide con la confluencia de sus respectivos cauces. La superficie de cada sector hidrogeológico de aprovechamiento común fue limitada por su respectiva cuenca hidrográfica, así cada recarga a los sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común depende del agua que se pueda generar debido a la precipitación en sus propias cuencas. La cuenca hidrográfica del Estero Cartagena y la cuenca de la Quebrada de Lo Abarca, en sus partes bajas incluye la secuencia sedimentaria (Qe) la que coincide, en esta parte, con la superficie ocupada por sus cauces respectivos. Por lo tanto, esta parte del sector acuífero es alimentada por el agua generada en cada una de sus cuencas. Por otra parte, la cuenca hidrográfica del Estero Zárate también incluye en el sector de su confluencia con el Estero Cartagena una parte de la secuencia sedimentaria (Qe), sin embargo, tanto para la parte alta del estero Cartagena como también para los Esteros Lo Abarca y Zárate gran parte de su superficie corresponde a la secuencia MP1m de muy limitadas capacidades acuíferas, hecho que se comprueba por la casi inexistente demanda (pocos pozos de muy pequeño caudal). Por tanto, se ha preferido generar una sub-división acuífera considerando la unión de la hoya hidrográfica del Estero Zárate, Lo Abarca y el Estero Cartagena en toda su extensión, incluyendo con esto los depósitos eólicos conformados por la secuencia sedimentaria (Qe). Por otra parte, se ha considerado adecuado establecer como sector hidrogeológico de aprovechamiento común la cuenca hidrográfica del Estero La Cigüeña, al que se le ha denominado Las Cruces 7
Caudal l/s 5 RECARGA Considerando la información disponible, la recarga a cada sector hidrogeológico de aprovechamiento común fue calculada como un 5% de la precipitación media anual, y una precipitación promedio sobre el área de estudio de 450 mm. El Cuadro 5-1 muestra los sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común con sus respectivas recargas. N SECTOR SECTORES Área [Km²] Pp media anual [mm] Coeficiente de infiltración Recarga media anual [l/s] Recarga media anual [m³] 1 Estero La Viña 69,9 450 0,05 49,9 1.573.851 2 Estero Las Palmas 27,4 450 0,05 19,5 616.237 3 Esteros Cartagena-Zárate 106,1 450 0,05 75,7 2.386.716 4 Las Cruces 33,1 450 0,05 23,6 744.776 Total general 236,5 168,7 5.321.581 Cuadro 5-1 Sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común del Estero Cartagena y sus respectivas recargas 80 Recarga 70 60 50 40 30 20 10 0 Estero La Viña Estero Las Palmas Esteros Cartagena-Zárate Las Cruces Gráfico 5-1 Sectores hidrogeológicos de aprovechamiento común del Estero Cartagena y recarga 8
De acuerdo al Gráfico 5-1 se puede notar que los sectores 1 y 3 presentan la mayor recarga que coincide con los sectores de mayor demanda. 6 RECOMENDACIONES Con la finalidad de conocer mejor las direcciones de flujos de los sectores hidrogeológicos aquí definidos, podrían ser consideradas hacia el futuro las siguientes actividades: a. Campaña de niveles. b. Recabar información de perfiles estratigráficos de pozos del sector. c. Realización de campaña prospección geofísica d. Generación de un mapa de líneas equipotenciales a partir de datos de niveles y determinación de flujos preferentes 7 BIBLIOGRAFÍA 1. Carta Geológica de Chile s escala 1:1.000.000. 2. DGA/DARH-2002 Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos de las Cuencas Costeras de La V Región. S.D.T.N 130 Abril de 2002. 3. JMR-2011 Evaluación de los Recursos Hídricos Subterráneos del Estero De La Viña. Sector Acuífero del Estero Cartagena. JMR Asesorías Ltda. Diciembre de 2011. 4. Gana/Sernageomin-1996, Gana P, Wall R, Gutiérrez A. Mapa Geológico del área Valparaíso - Curacaví. Perteneciente a la Subdirección de Geología. Art Nº 1. SERNAGEOMIN. 1996 9