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Estudio Hidrogeológico y Geofísico de la Comunidad de La Vainilla, Municipio de La Conquista, Carazo

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Estudio Hidrogeológico y Geofísico para Abastecimiento

de Agua Potable en la Comunidad de la Vainilla,

del Municipio de Santa Teresa, Carazo

Esta publicación es posible gracias al generoso pueblo de los Estados Unidos de América, a

través de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID) y es

implementado bajo el acuerdo No. AID-524-A-00-10-00004.Las opiniones expresadas en

este documento son las de los autores y no necesariamente reflejan las opiniones de USAID

o el Gobierno de los Estados Unidos.


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Informe Técnico

Estudio Hidrogeológico y Geofísico para Abastecimiento de Agua Potable

en Comunidad La Vainilla del Municipio de La Conquista, Carazo

Por: MSc. Ing. Manuel Traña-Geofisico-Geólogo

MSc. Ing. Enoc Castillo-Hidrogeólogo-Hidrólogo

Managua, Noviembre 2012


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CONTENIDO I. INTRODUCCION 1.1 . Objetivos 1.2. Metodología del Estudio 1.3. Alcances II . GEOLOGIA DEL AREA III. GEOFISICA DEL ESTUDIO 3.1. Trabajos de campo 3.2. Procesamiento de los datos 3.3. Interpretación de los resultados de Amayito IV. HIDROGEOLOGIA DEL AREA 4.1. Características del medio hidrogeológico 4.2. Características hidrodinámicas del acuífero 4.3. Características hidráulicas del acuífero V. HIDROQUIMICA DEL AGUA SUBTERRANEA 5.1. Carácter hidroquímico del agua 5.2. Parámetros hidroquímicos del agua subterránea 5.3. Elemento nocivo para la salud

5.4. Bacteriología del agua subterranea VI. RADIO DE INFLUENCIA HIDRAULICA VII. DEMANDA DE AGUA DE LA COMUNIDAD VIII. DISEÑO PRELIMINAR DE POZO IX. AMENAZAS Y RIESGOS DEL AREA 9.1. Amenaza y riesgos meteorológicos 9.2. Amenazas y riesgos geológicos 9.3. Amenazas y riesgos Hídricos 9.4. Amenazas y riesgos sísmicos 9.5. Amenazas y riesgos por Tsunami 9.6. Vulnerabilidad del acuífero

9.7. Amenaza volcánica X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES XI. BIBLIOGRAFIA XII. ANEXO


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I. INTRODUCCION El presente informe técnico contiene los resultados del “Estudio hidrogeológico y geofísico para el abastecimiento de agua potable en la comunidad La Vainilla, del Municipio de Santa Teresa, Carazo, ejecutado con el propósito de determinar las características hídricas y calidad del agua subterránea de mantos acuíferos del entorno de dicha comunidad. En el marco de desarrollo del proyecto de agua y saneamiento que realiza el organismo ADECA en las áreas rurales de los municipios Caraceños. Los resultados de los estudios se sustentan sobre la base de los levantamientos de datos e información de campo de inventarios de pozos, georeferenciación de pozos, prospección geofísica y geológica, mediciones de parámetros físico-químicos y muestreos de aguas subterráneas; para hacer una valoración actualizada de las características hídricas en el área de la comunidad de La Vainilla. Asimismo, los productos de estos estudios hidrogeológicos serán la herramienta técnica soporte ante la Autoridad Nacional del Agua(ANA), para la gestión del aval de perforación de pozo con caudal de diseño de 2.3 m3/h (10 gpm) para suplir la demanda actual de 2,925 galones de agua por día en base a 117 habitantes residentes en la comunidad. Desde décadas atrás a la actualidad, esta comunidad en desarrollo ha vivido con ausencia de los servicios básicos de agua potable y saneamiento, entre otros. Por tal razón se ha iniciado la cooperación de este organismo, con vistas a dotar del vital líquido lo pronto posible. La población subsiste del rubro de la agricultura de autoconsumo y la ganadería en baja escala. Las condiciones de manejo de los recursos hídricos no existen, se puede considerar que los acuíferos están en recesión sustancialmente y con buenos potenciales de agua. Los mantos acuíferos se encuentran en medio hidrogeológico Cuaternario bueno de la Formación Geológica Las Sierras, dentro de los depósitos volcánicos y aluviales en áreas que representan la zona de descarga del agua subterránea, con transmisividad de moderada a alta, la profundidad del agua oscila en algunos pocos metros (21.2 m) y una calidad química buena para el consumo humano. De la información reciente de calidad del agua subterránea, se ha evaluado la calidad hidroquímica, bacteriológica, boro y arsénico, puede considerarse que no hay deterioro en la evolución del comportamiento físico-químico, se hallan agua Bicarbonatada-Cálcicas en general y en zonas de descarga hay aguas Bicarbonatada-Sódicas; igualmente no están presente elementos químicos nocivos a la salud, y de forma puntual la bacteriología del agua es nula, según los resultados.


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Desde el punto de vista político-administrativo, esta comunidad La Vainilla pertenece a la jurisdicción del municipio de Santa Teresa, la cual se ubica al suroeste de la cabecera municipal del mismo nombre. A 5 kilómetros de la ciudad, en dirección al poblado de la Conquista. Asimismo, La Vainilla, dentro del contexto regional hidrológico e hidrogeológico, en relación a las características hídricas de las aguas superficiales y subterráneas, pertenecen a la Vertiente del Pacifico. A nivel local se ubica dentro de la cuenca 68 y específicamente en la subcuenca del rio Grande, en la zona de Recarga, en figura 1.

Fig. 1.1. Ubicación hidrológica del estudio de la comunidad La Vainilla.


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Esta cuenca y subcuenca se clasifican del tipo exorreica, porque los ríos son efímeros, de corto recorrido y descargan a un cuerpo principal de agua que es el océano Pacifico. Es decir, que el régimen de las corrientes tributarias tienen comportamiento intermitente, presentando tramos donde el agua fluye permanentemente en zonas bajas y otros fluyen solo en época de lluvia. 1.1. Objetivos 1.- Recopilar y generar información, que permita identificar las condiciones actuales, relacionadas con la hidrodinámica, hidráulica, e hidroquímica prevalecientes en las aguas subterráneas del entorno. 2.- Evaluar las características hidrogeológicas del área de estudio, a través de mediciones geofísicas, para identificar potenciales actuales con fines de aprovechamiento del agua subterránea en la comunidad. 3.- Valorar el sitio preferencial para la perforación del pozo, que permita evaluar la magnitud y el comportamiento del radio de influencia del mismo u otros pozos vecinos si existieran. 4.- Determinar la calidad química del agua en el área de la comunidad La Vainilla para el aprovechamiento de agua potable. 5- Evaluar las características hidráulicas y constructivas del pozo propuesto, considerando la demanda de agua y diseño preliminar del mismo. 6- Valorar las amenazas y riesgos ambientales del área de estudio, con incidencia o no en la construcción del pozo. 7- Elaborar los mapas temáticos hidrogeológicos, hidrológico, geológico, geofísico e hidroquímicos para la representación cartográfica de los recursos hídricos subterráneos de la comunidad. 8- Finalmente, se hará la redacción del informe técnico con los respectivos complementos de tablas, mapas y gráficos. 1.2. Metodología del Estudio Para este estudio se realizo una recopilación precedente de las investigaciones de la zona, relacionados con la información hidrogeológica, hidroquímica, geológica, geofísica y geomorfológica. A continuación, se ha evaluado la información obtenida de los levantamientos hidrogeológicos de campo para una actualización general de las características hidráulicas, litoestratigráficas, calidad química y movimiento del agua subterránea de los acuíferos en el área.


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Asimismo, se han realizado mediciones geofísicas, aplicando el método de Sondeos Eléctricos Verticales (SEV). Este método es indirecto y consiste en la obtención de las propiedades geoeléctricas del subsuelo mediante investigaciones efectuadas en superficie. La distribución de las propiedades geoeléctricas obtenidas se integran y se interpretan como información geológica e hidrogeológica en el contexto hidrogeológico local. Además, se lleva a cabo recopilación bibliográfica de la información hidrogeológica existente, y se ha efectuado un análisis morfológico mediante el uso del modelo digital de elevaciones y el análisis de la geología del área. Dentro del análisis e interpretación de la información procesada, se han elaborado los mapas hidrogeológicos; así como tablas de inventarios, gráficos, etc. Finalmente a través de un informe técnico se describirá en cada capítulo los detalles de todos los resultados obtenidos en el estudio. 1.3. Alcances

Entre los principales alcances, se han reconocido las condiciones hídricas, relacionado al régimen hidráulico, composición y geometría del acuífero, hidrodinámica y la calidad de las aguas subterráneas. Generado el banco de datos e información hidrogeológica, geológica e hidroquímica, para contribuir a la planificación de la perforación del pozo en la comunidad estudiada. Determinada y actualizada las características hidrogeológicas de las áreas de estudio, estableciendo la relación recarga-descarga, identificando las zonas preferenciales de las mismas; así como, conocer la composición de la calidad hidroquímica de las aguas subterráneas para el uso potable.

II. GEOLOGÍA

En el mapa de la Figura 2.1 se muestra un esquema síntesis de los materiales presentes en el área de estudio de la comunidad de La Vainilla. Los depósitos geológicos han sido agrupados de acuerdo a la importancia hidrogeológica. Esta síntesis se obtuvo de los mapas geológicos 1:50,000 de las hojas 2951 I, 2951 II y 2951 III (INETER, 1979). De acuerdo con esta síntesis los materiales han sido clasificados en los siguientes tipos: Rocas volcánicas Plio-Pleistocénicas (TQv), compuestas de una secuencia de

depósitos piroclásticos (tobas, arenas, lapillis) de poco a medianamente

consolidados;


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Rocas sedimentarias Terciarias (Ts), compuestas principalmente de una

secuencia de areniscas con lentes de calizas y sedimentos piroclásticos.

El basamento hidrogeológico en el sector lo conforman las rocas sedimentarias del

Terciario (Ts). Estos depósitos tienen amplia presencia en el área y están

expuestos en el sector sur occidental. (Figura 2.1). En general estos depósitos

presentan muy baja permeabilidad. La permeabilidad de estos depósitos se

incrementa en presencia de fallas y fracturas geológicas.

Las rocas que forman la parte permeable del acuífero en el sector son los

depósitos volcánicos pliopleistocénicos. Estas afloran en gran parte de la

superficie estudiada y en todos los sitios, a excepción de Amayito, afloran estos

depósitos.

Estructuralmente, el área está interceptada por un sistema predominante regional

de fallas NO – SE. Este sistema de fallas tiene su mayor expresión sobre los

lugares donde afloran depósitos sedimentarios Terciarios. La influencia de este

sistema de fallas en la permeabilidad de los acuíferos donde el espesor del

material volcánico del grupo Las Sierras es pobre o está ausente, es determinante.

Figura 2.1. Esquema geológico del área de estudio de las comunidades.


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III. GEOFISICA

3.1. Trabajos de campo

En el área de estudio se efectuaron 5 Sondeos Eléctricos Verticales (SEV)

distribuidos en el sitio: La Vainilla, siguiendo la zona propuesta por el organismo

Adeca. En los mapas de las Figuras 3.1, se presentan la distribución de los

sondeos. Los sondeos del perfil se espaciaron cada 100 m. Estos se ubicaron de

tal manera que se pudieran reconstruir un corte geoeléctrico en este sitio.

Figura 3.1. Localización de los sondeos geofísicos efectuados en La Vainilla.

Fotos 3.1y 3.2. Mediciones de sondeos eléctrico verticales (SEV)


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3.2. Procesamiento de los datos

El procesamiento de los datos incluyó el siguiente procedimiento:

Editado y corrección de los datos,

Inversión o modelado 2D, e

Interpretación de las secciones geoeléctricas.

El primer paso en el procesamiento de los datos consistió en la edición y

corrección de los mismos para eliminar los valores anómalos en cada curva de

resistividad aparente. Posteriormente los datos fueron invertidos para la obtención

del modelo 2D de cada sondeo, en los que se calcularon las resistividades y los

espesores de los estratos resistivos reales con ayuda de un programa de

computo.

Con ayuda de los datos obtenidos de la inversión 1D en este sitio se reconstruyo

una sección geoléctrica. A continuación se presenta el análisis y la interpretación

del mismo.

3.3. Interpretación de los resultados

En este sitio estudiado el perfile geoeléctrico obtenidos presenta cortes similares.

A continuación se describen los resultados.

En las Figuras 3.2 se presentan los resultados del modelado 2D de los efectuados en el entorno de La Vainilla. Las secciones muestran un corte muy homogéneo compuesto de dos capas: material aluvio-residual e ignimbritas o tobas. El espesor de los materiales Aluvio–residual oscila entre 2 y 20 m, presentando su mayor espesor en la parte norte de la sección (SEV 4 y 5). Esta capa presenta bajas resistividades, menores que 6 Ohm.m, lo que probablemente indica muy baja permeabilidad. Este perfil no presenta anomalías que puedan estar asociadas a la presencia de fallas o fracturas. El perfil es más homogéneo y no muestra una discontinuidad asociado a posible zona de falla o fracturas, en este sector la permeabilidad puede aumentar.


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Figura 3.2. Sección geoeléctrica reconstruida a través del perfil con los SEV 01 al

05 localizados en La Vainilla.

IV. HIDROGEOLOGIA DEL AREA Los acuíferos estudiados de la comunidad La Vainilla, específicamente en el área de entrada se evidencia la importancia económica de la búsqueda de agua. Aquí nunca ha existido agua potable según versión de los lugareños. Por cuanto el propósito hidrogeológico es identificar las mejores áreas de producción de agua. 4.1. Condiciones del medio hidrogeológico Sobre las rocas del Terciario de la Formación Masachapa en zonas de meteorización o áreas planas se han formados por acumulación de capas de materiales aluviales cuaternarios importantes, que son significativos para la acumulación del agua subterránea. Estos materiales están inconsolidados o moderadamente permeables, encontrándose, según datos geofísicos, capas con importante espesor superior a 40m, conforme se aleja del contacto de las rocas Terciarias que constituyen el basamento del acuífero. Esta área se constituye por acuíferos libres, meteorizados, someros e hidráulicamente conectados, como se ilustra en figura 4.1. Mapa hidrogeológico de comunidad.


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Figura 4.1. Mapa hidrogeológico del entorno de la comunidad La Vainilla

4.2. Condiciones hidrodinámicas del acuífero Del levantamiento hidrogeológico de campo se obtuvieron registros de niveles de agua de 21.2 m en el entorno estudiado. Se considera que en el área, la fluctuación de niveles de agua es estacional, no hay afectos por bombeo de pozos. En tanto que, la variación estacional de los niveles se rebajan y suben en 0.5 a 2 m, según sea la estación del año. Es decir que las fluctuaciones del agua en estos acuíferos esta en dependencia del área y topografía. Siendo más acentuada en las zonas bajas, debido a que la recarga local de la lluvia es influyente inmediatamente en el invierno, y en las altas de menor variación de niveles de agua subterránea en condiciones hidrodinámicas naturales. Tal es el caso de este acuífero que no presenta explotación significativa debido a ningún aprovechamiento en subterráneo.


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4.3. Características hidráulicas del acuífero Las características del parámetro de transmisividad ha sido plasmado en mapa hidrogeológico anterior, las mismas tienen valores mayores a los 100 m2/día, esta magnitud se califica como baja, localizada hacia el noroeste y suroeste del área, con tendencia a amentar paralelamente en valores moderados de 500 m2/día, en dirección al este y norte.

La capacidad específico esta relacionado con la respuesta de rendimiento que daría el acuífero si se explotara durante un tiempo determinado, sin alterar sustancialmente el comportamiento hidrodinámico natural. Según la profundidad del pozo se podría obtener caudales específicos pequeños con valores de 5 a 15 m3/h/m en el entorno de la comunidad, esto representa una producción de agua por minuto sustancial en pozos de explotación con penetración total del acuífero, suficiente para enfrentar la demanda actual y futura. V. HIDROQUIMICA

La evaluación de las características de calidad físico-químicas de las aguas

subterráneas se basa en la interpretación de datos de estudios anteriores

Mapificación hidrogeológica, INETER 1990 y (MAGFOR, 2001) y levantamiento de

campo con muestreo de agua para análisis hidroquímico.

5.1. Característica hidroquímica

Las aguas del área de estudio de la comunidad son predominantemente del tipo

Bicarbonatadas-Cálcicas (color amarillo), y hacia el suroeste se cambia a

Bicarbonadas-Cálcicas-Sódica (color azul) ver figura 5.1.


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Figura 5.1. Hidroquímica del agua subterránea en comunidad La Vainilla

Estas aguas son típicas de las zonas de descarga regional y local de los

acuíferos cuaternarios, observándose una conexión directa con los cuerpos

superficiales donde prevalecería igual calidad hidroquímica.

La evaluación del carácter físico-químicas de las aguas subterráneas, se ha basado en la interpretación de los resultados de muestreo de agua en años recientes y del levantamiento hidrogeológico, 2012., en fotos 5.1 y 5.2.


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Fotos 5.1 y 5.2. Muestreo de agua y mediciones químicas del agua subterranea

Los objetos hidrogeológicos muestreados presentan una distribución espacial heterogénea. Del levantamiento hidrogeológico de campo reciente (agosto 2009), y se ha obtenido una actualización de los parámetros físicos (pH, T°C, conductividad eléctrica) de los principales cuerpos de agua en las zonas de Estudio de las fincas. El carácter hidroquímico de los recursos de agua, está basada en la composición química de los iones más dominantes, definido y evaluado por la génesis de las aguas, como tipos Hidroquímicos obtenidos del balance iónico de ANIONES y el CATIONES que tengan el 50 meq-% o en caso de predominio mayor que se aproxime al 50 meq-% y con un error de equilibrio de iones menor del 5% de cada análisis. La composición geoquímica de la roca por donde circulan las aguas subterráneas es el factor dominante de la calidad física-química de estos recursos hídricos en las zonas de estudio. En tal caso se genera una composición hidroquímica general del tipo bicarbonatadas-cálcicas (zonas de recarga) y bicarbonatadas-sódicas (zonas de descarga) en dominio; según la posición geográfica del pozo. Ver tabla 5.1.

TABLA 5.1 :COMPOSICION HIDROQUIMICA DEL AGUA SUBTERRANEA EN COMUNIDADES LA VAINILLA

FECHA CATIONES [mg/lt] ANIONES [mg/lt] CALIDAD

CODIGO LOCALIZACION ANALISIS [meq%] [meq%] HIDROQUIMICA

PROPIETARIO K Na Mg2

Ca2

Fe2

CO3 HCO3 Cl SO4 NO3 F

PE-B Comunidad Nov-12 3.900 12.200 10.300 29.000 0.000 2.400 162.000 10.000 1.800 13.300 0.000 HCO3-Ca

La Vainilla 3.406 18.104 29.024 49.466 0.000 2.444 81.241 8.623 1.145 6.548 0.000

PE: Pozo excavado


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5.2. Comportamiento del pH y conductividad eléctrica del agua La conductividad eléctrica del agua subterránea en la comunidad, tiene poca variación por la interacción de materiales lixiviados a través de los estratos permeables. En consecuencia parece ser que hay poca o nula contaminación antropogénica que pueda alterar la salinidad del agua. La medición valores de conductividad del agua en pozos, es de 302 µS/cm, correlacionándose con los datos del pH, que indican una uniformidad de acidez del agua de 7.6, descrito en el siguiente tabla 5.2.

TABLA 5.2 : PARAMETROS FISICO QUIMICOS DEL AGUA SUBTERRANEA DE COMUNIDAD

ELEVACION FECHA PARAM. FISICO QUIMICOS

CODIGO LOCALIZACION-PROPIETARIO MEDICION T COND. pH SDT(msnm) (°C) (µS/cm)

PE-1 Comunidad de La Vainilla 40 Nov-12 29.00 302 7.60 510PE-9 Comarca Hato 1 -Luis Leon Loasiga 109 Abr-07 29.20 261 6.60PE-1 Comarca Sagrado Corazon de Jesus- Norman Quezada 60 Abr-07 28.70 314 6.65PE-2 Comarca Sagrado Corazon de Jesus- Fernando Aguilar 81 Abr-07 28.20 312 7.20

PE : Pozo Excavado

Las características físico-químicas del agua subterránea en esta zona, demuestran que las magnitudes de los parámetros medidos son favorables químicamente, considerándose como aguas subterráneas aptas para el consumo por excelencia, porque presentan una mineralización baja a media, sin alteración de sales iónicas. La conductividad eléctrica del agua subterránea indica poco cambio de la calidad química, de aguas blandas a duras, donde se produce salinidad es zonas bajas, al contrario en las zonas altas no hay efectos de salinizacion del lixiviado de la lluvia con la composición del subsuelo. VI. INFLUENCIA HIDRAULICA DE POZO El comportamiento de la influencia hidráulica de pozos en los acuíferos, se evidencia conforme ocurra el aprovechamiento de una fuente del tipo pozo perforado, con características de una depresión del nivel de agua en su entorno del pozo, en forma de cono invertido, llamado Cono de Depresión del pozo con el ápice invertido y situado en el mismo; se sabe que es mayor la depresión del nivel de agua cerca de la fuente. Por el contrario, conforme se aleja del pozo sometido a bombeo, la depresión disminuye y llega a ser cero, en un círculo cuyo radio se llama Radio de Influencia. Esta superficie, no siempre es circular, define el área mas allá en donde la explotación del pozo no produce efecto alguno, para un determinado tiempo de bombeo. Este concepto tiene importancia cuando una captación no tiene efecto alguno sobre fuentes subterráneas que se encuentren más allá de dicho radio.


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6.1. Cálculos de radio de Influencia El Radio de influencia y abatimiento se calculan por el método de Jacob y Theis, donde se emplean las siguientes formulas: r= (2.25 Tt / S)1/2 (1) s= Q W(u)/4πT (2) u= r2S/4tT (3) De donde r: Radio de Influencia en metros 2.25: factor de fórmula T: Transmisividad en m2/d t: tiempo de bombeo en día S. coeficiente de almacenamiento

s: abatimiento en metros en cualquier pozo vecino que se esta bombeando.

W (u): En Tabla Función del pozo Q: Caudal de bombeo en m3/d

Se hace importante la obtención del radio de influencia, cuando es necesaria una protección y conservación del agua subterránea. Entonces se hace una descripción interpretativa del conocimiento hidrogeológico de los mantos acuíferos estudiados en la comunidad, en donde se tiene previsto la explotación de aguas subterráneas a través de un pozo perforado. Asimismo, se ha observado en el área estudiada una ligera recesión económica, donde hay pocas fuentes de agua comunal, ni pozos perforados de agua potable de ENACAL cercanos, privados o riego intensivo por otras fuentes en el entorno próximo al pozo propuesto. Para el calculo del radio de influencia se utilizo las fórmulas Nº1, 2 y 3, basada en Jacob, aplicada en diferentes estudios hidrogeológicos tales como “Estudio hidrológico e hidrogeológico en la región del pacífico de Nicaragua (Ineter-Magfor), región con características similares al área de estudio. En los cálculos de radios de influencia se utilizaron valores de transmisividades que van de 150 m2/día y tiempo de bombeo de 24 horas, de igual forma se utilizo el coeficiente de almacenamiento de 0.15, para acuíferos libres, hidráulicamente conectados, isotrópicos y típicos de formaciones geológicas cuaternarias volcánicas, indiferenciadas y aluviales. En la siguiente tabla 6.1, se muestran los valores del radio de influencia.


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Tabla 6.1: Calculo del Radio de influencia del pozo en el entorno de la comunidad

Q Descenso CE s R

(m3/d) (m) (m3/d/m) (m2/d) (m2/h) (m) (d) (h) (m)

COMUNIDAD LA VAINILLA 54.50 9.15 5.96 150.00 6.25 0.1 1 24 3.4566 0.95 0.15 61.64

POZO PROPUESTO DE COMUNIDAD LA VAINILLA

CALCULO DEL RADIO DE INFLUENCIA

POZO W(u) u ST t

s = Q * W(u)

4* 3.14 * T

u = R * S

4 * t * T

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Como se puede observar en la tabla 6.1, el radio de influencia, calculado al pozo propuesto, es de 61.64 m. Cabe mencionar que para el área cercana no existen pozos próximos. Por tanto se asegura que ningún pozo situado en este radio de acción sufrirá interferencia alguna, de igual forma estos no producen un descenso significativo. Los radios de influencia entre pozos perforados para las áreas en estudio, se consideran de inexistencia o nula interferencia hidráulica entre los pozos perforados ya que no existen pozos perforados en la comunidad. En fotos, se presenta el panorama del con el entorno cercano del sitio para el pozo propuesto, donde se evidencian las características geográficas de las zonas en estudio. 6.2. PANORAMA DEL SITIO DE PERFORACION DE POZO

Sitio de pozo propuesto a perforarse según el requerimiento hídrico.


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VI. DEMANDA DE AGUA Conforme las proyecciones del crecimiento poblacional y población actual de 117 habitantes, se tiene una demanda de agua potable de 55.2 metros cúbicos al día. Este consumo de agua se refleja anualmente en 0.02 millones de metros cúbicos anuales, que podrán suplir con una producción de 2.3 m3/día del acuífero que relativamente poca extracción de agua subterranea. En detalle la tabla 7.1 siguiente. Tabla 7.1: Demanda de agua de la comunidad Subsistema hidrologico

Zonas de descarga

Demanda agua M

3/día

Disponibilidad neta de agua en acuíferos

M3/Año

Subcuenca Río Grande

Comunidad La Vainilla

55.2

2,0148.00

Millones de Metros Cúbicos anuales (MMC/año)

0.02

VIII- DISEÑO PRELIMINAR DE POZO PROPUESTO Para la planificación del régimen hidráulico del pozo propuesto se han hecho las averiguaciones de estudios precedentes del entorno del sitio de perforación nueva. Con esto se ha podido determinar las características litoestratigráficas del medio hidrogeológico predominante de la formación Cuaternaria Las Sierras en la zona, en donde se localizan la comunidad. En consecuencia se han elaborado el diseño preliminar del pozo a perforarse, donde la empresa perforadora a contratarse y los dueños, tienen una herramienta guía que les permitirá definir las estrategias de perforación en el tiempo y lugar. A continuación se presenta el gráfico del diseño preliminar en figura 8.1:


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COLOCACION REVESTIMIENTO CALCULO DE DISEÑO DATOS GENERALES

6" SITIO 1Tubo Piezométrico POZO PERFORADO

0' Longitud de Rejilla

Sello Sanitario Lr = Q/4.37pd * 2 ELEVACION: 247msnm

Lr = Longitud de rejilla (m)

Relleno de Arena Q = Caudal de diseño en m3/h FECHA INIC, DE CONST.: .

p = Apertura de rejilla en % FECHA FINAL DE CONST.: .

d = Diámetro de rejilla en

NEA= 70.0' pulgadas LOCALIZACION: LA VAINILLA

PERFORADO POR : .

85' Lr = 2.3/4.37 * 0.21*2*0.21*2

Lr = 0.005 m METODO: ROTOPERCUSION

* Lr = 0.018 pies

Rejilla NDA= 48.' NDA= 48.' NDA= 48.' NDA= 100.'

NEA = 70.0 pies DIAMETRO PERFORADO: 10"

NDA= 100.' .

NDA calculado PROFUNDIDAD TOTAL: 330' (100.m)

140' Q = 10 gpm

CE = Q/s ADEME: 8''

s = NEA - NDA

180 CE = 0.3 gpm/pie .

NDA = s + NEA

NDA = 100 pies TAMIZ: 55' de Rejilla de 8'' y

Filtro de grava 150' de rejilla ranurada tipo puente

Rejilla ranurada porcentaje de area abierta = 62%

N.E.A.: 70' .

46 m = 150 pies PRUEBA: .

.

330 Longitud de columna .

8" Lc = 250 pies

NOTA: Qd = 10 gpm .

10" .

.

* Esta propuesta de longitud de la rejilla se deja de acuerdo a estratigrafia del estudio geofisico

DISEÑO PRELIMINAR DEL POZO COMUNIDAD LA VAINILLA

SITIO 1

Figura 8.1. Detalles del diseño preliminar del pozo para comunidad La Vainilla.

IX. AMENAZAS Y RIESGOS DEL AREA Como es sabido en el departamento de Carazo podrían ocurrir fenómenos naturales de orden geológico, hídricos, sísmicos, y vulcanológicos. Los fenómenos naturales tienen un carácter de eventualidades e impredecibilidad, lo que indica que para el hombre constituyen una amenaza o un riesgo potencial que se debe convivir y se deberá aprender a mitigarlo.


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El área de la comunidad de La Vainilla se localiza al suroeste del departamento de Carazo, cerca del entorno a carretea a la Conquista, con lo cual se tratara un esbozo para evaluar cualitativamente las amenazas y riesgos ambientales del pozo a construirse. 9.1. Amenaza y riesgos meteorológicos El suroeste de Nicaragua históricamente no se conocen frecuentes eventos de huracanes o tormentas severas, debido a que se haya en la zona pacifica donde son escasos estos fenómenos, se exceptúa el evento del Micht que afecto principalmente el departamento de Chinandega y León y recientemente la Tormenta Alma. En esta zona solo se ve afectada Para el estudio de perforaciones de pozos, la existencia o no de estos fenómenos en el área no son motivo de riesgo o amenaza para estos trabajos, ya que los mismos son subterráneos y no implican daños sustanciales. 9.2. Amenazas y riesgos geológicos En el área de estudio la amenaza y riesgo geológico es insignificante, dado que la perforación del pozo se localiza en zona plana, en donde no se evidencia posibles derrumbes o deslizamientos de rocas. Para el sector de la comunidad, se conoce que las colinas o cuestas se hayan hacia el este y noreste inmediatamente después de las zonas bajas, donde se harán las perforaciones, no existe afectación por derrumbes de bloques de rocas o arrastres de materiales geológicos. 9.3. Amenazas y riesgos Hídricos Los fenómenos de inundaciones dentro del departamento de Carazo son poco frecuentes debido a que se constituye como zonas de recarga o altas, ocurre mas en las zona bajas en los entornos de ríos o quebradas locales. En el área de estudio de la comunidad de La Vainilla, localizada en el entorno de las zonas de recarga de la subcuenca río Grande, se conocen extensas cárcavas que sirven de evacuación de los flujos superficiales que se facilita el drenaje de agua superficial, con esta característica no se provoca amenaza y riegos hídrico, podría ser eventualmente o inexistente. Por tal razón, no existe afectación para la perforación del pozo.


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9.4. Amenazas y riesgos sísmicos El departamento de Carazo se localiza en la franja Pacifica de Nicaragua, las áreas de estudio localizadas al oeste, de la misma, están fuertemente amenazadas por eventos sísmicos, ya que la región Pacifica del país se constituye como de altas probabilidades de eventos sísmicos eventuales, por situarse en la zona de subducción de las placa Coco y Caribe, así mismo por la sismicidad volcánica. Sin embargo estos eventos de los fenómenos sísmicos por el carácter de las obras a construirse no representan un sustancial peligro para el estudio. 9.5. Amenazas y riesgos por Tsunami La razón de que el estudio se sitúa a mas de 3 km de las costas del océano Pacifico, no existe posibilidad alguna de afectación por este fenómeno marítimo.

9.6. Vulnerabilidad del acuífero

La vulnerabilidad del acuífero es la ductilidad intrínseca ante acciones contaminantes; que depende de las características del medio hidrogeológico, movimiento del agua subterránea y de los fenómenos de la zona no saturada. No se conocen estudios de vulnerabilidad de acuíferos en la región. En el área de estudio de la comunidad, los acuíferos son someros, poco permeables y de flujos subterráneos lentos lo que sugiere que se esta en presencia de zonas acuíferas vulnerables a las contaminaciones naturales bajas. En consecuencia, el estudio de perforación del pozo o la existencia de explotación de agua subterránea a través del pozo propuesto no son objeto de significativa vulnerabilidad a la contaminación para el uso potable. 9.7. Amenaza volcánica La meseta de los pueblos, el entorno del departamento Carazo lo constituye en parte la cadena volcánica de Nicaragua, en donde el entorno de la comunidad de La Vainilla se halla alejada de áreas de afectaciones por los volcanes cercanos a esta como seria el volcán Masaya o el volcán inactivo del Mombacho. Para el tipo de estudio que es la perforación de pozos, esta amenaza podría tener repercusiones menores en las obras, ya que son de carácter subterráneo y no tienen ninguna implicancia con los efectos volcánicos.


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X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De acuerdo a los resultados del estudio hidrogeológico y geofísico se tienen las valoraciones finales, de las características geológicas, geofísicas, hidrodinámicas, hidráulicas e hidroquímicas de las aguas subterráneas en el entorno de la comunidad La Vainilla, describiéndose así las conclusiones y recomendaciones: 10.1. Conclusiones 1. En el área de la comunidad La Vainilla, el medio hidrogeológico está

constituido de dos tipos de formaciones geológicas: rocas Terciarias como basamento impermeable; y de depósitos Cuaternarios aluviales y Cuaternarios volcánicos, como mantos acuíferos de las áreas de descarga del acuífero libre y fracturado. Desde el punto de vista hidrogeológico los depósitos cuaternarios poseen características regulares y con un espesor saturado significativo. Conforme las características de la formación cuaternaria encontradas, el tipo de acuífero es: Acuífero libre y somero y acuíferos fracturado.

2. La demanda de agua para la comunidad es de 55.2 m3 al día, que bien se puede obtener con un pozo de 10 galones por minuto(2.3 m3/hr). Esta extracción no representa una extracción significativa, para el acuífero Libre, en esta área existe mayor potencial que el requerido actualmente.

3. Los mantos acuíferos presentan potenciales de agua de buenos a moderados, expresados a través de las transmisividades de los acuíferos en el entorno. Se clasifican de media (100 m2/día) a baja (10 m2/día); asimismo la capacidad específica podría oscilar de 5 a 10 m3/hr/m, que es un rendimiento bueno del manto acuífero influenciado por la permeabilidad de los depósitos cuaternarios.

4. La hidrodinámica expresada en la profundidad del agua subterránea de los

mantos acuíferos tiene características someras, con rangos de 5 a 20 metros. En tanto que, la fluctuación estacional típica es de 2 hasta 1 metros, que acusan posible dependencia pluviométrica estacional.

5. Los resultados del estudio geofísico, indican que en esta comunidad hay dos

áreas para poder perforar el pozo para satisfacer la demanda de agua actual. Estas se encuentran cerca de los sondeos eléctricos verticales(SEV) 1 y 4 hacia el norte del camino.

6. El carácter físico-químico del agua dominante es de Bicarbonatada-Cálcica

(HCO3-Ca); confirmando así, que son aguas con poca evolución química en los acuíferos entre las zonas de recarga y descarga. Además, según los resultados analíticos de la muestra de agua, no existe contaminación antropogénica o natural, porque se encontraron cero concentraciones bacteriológicas, los cual sugiere una agua apta para el consumo humano.


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7. Según los cálculos del radio de influencia hidráulica del pozo podría alcanzar

una de distancia de 61.64 metros, valor que no representa afectación o interferencia hidráulica con otros pozos vecinos, dado que no existen pozos cercanos dentro de la comunidad.

8. La evaluación cualitativa de las amenazas y riesgos ambientales al estudio, no existe situación adversa severa que perjudique la construcción del pozo, ya que sus obras principales están bajo el subsuelo. Por lo tanto, las amenazas y riesgos geológicos, inundaciones marítimos, meteorológicos, sísmicos, y de vulnerabilidad, no afectan al pozo.

10.2. Recomendaciones De acuerdo con los resultados obtenidos se recomienda: Se debe realizar la perforación del pozo en el sitio mostrado en el mapa de la Figura 10.1. Deberán realizarse con métodos de perforación convenientes y con empresas perforadoras que aseguren la construcción y los diseños hidráulicos correctos. Asimismo, disponer de supervisión con un Ing. Hidrogeólogo o geólogo para el seguimiento técnico el plan de perforación.

Figura 10.1. Ubicación sitio recomendado para perforación del pozo en La Vainilla.


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Se recomienda ubicar con GPS, las coordenadas del sitio del pozo propuesto en la

comunidad de La Vainilla.

Sitio Comunidad Este WGS-84 Norte WGS-84

1 La Vainilla 590946 1299686

2 La Vainilla 590960 12998999

Instalar un tubo piezométrico y manómetro al pozo a construirse a fin de garantizar las mediciones de niveles de agua, así como establecer una Georeferenciación geodésica del mismo. Al finalizar la construcción del pozo, realizar un nuevo muestreo de agua para análisis de general, de boro y bacteriológico. Se recomienda construir una caseta para proteger las instalaciones del pozo, lo contrario se corre el riesgo de corrosión de la tubería, paneles, y humedad de los cables eléctricos.


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XI - BIBLIOGRAFIA

1. Custodio E., 1996; Hidrología Subterránea. Ediciones Omega, 2da. Edición, Barcelona, España.

2. Fenzel N.,1989; Clima, Geología e Hidrogeología de Nicaragua.

3. INETER, 2000; Precipitación (Formación, Medición y Análisis de Datos).

4. INETER, Datos Básicos de Pozos Perforados y Excavados. Boletines.

5. Johansson P., 1988; Methods for Estimation of Natural Groundwater

Recharge Directly from Precipitación - Comparative Studies in Sandy Till.

6. Kozeny, 1954; Relación del Porcentaje de Capacidad Específica (Q/s) vs. Porcentaje de Espesor Captado del Acuífero.

7. Krásny J. y Hetch G., 1998; INETER, Estudio Hidrogeológico, e

Hidroquímico de la Región del Pacífico de Nicaragua.

8. Kuang J, 1971; Estudio Geológico del Pacífico de Nicaragua. División de Geología. Informe 3, Catastro, e Inventario de Recursos Naturales. Managua, Nicaragua.

9. Magfor-Ineter, 2000, Estudio Hidrogeologico e hidroquímico pàra la planicie

Leon -Chinandega.

10. M.E. Aguilar y R.E. Amador ; Actualización hidrogeológica del área Ingenio San Antonio, UNI, 1998.

11. Naciones Unidas, Oct. 1971; Investigación de Aguas Subterráneas en la

Región de la Costa del Pacífico de Nicaragua (Zona Chinandega). Informe de los Resultados, Conclusiones y Recomendaciones de la Fase I.

XII . ANEXO

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