EVALUACIÓN HIDROGEOLÓGICA Y GEOFÍSICA PROYECTO POZO PROFUNDO

CABECERA MUNICIPIO DE TAPALPA, JALISCO

PROPIETARIO: MUNICIPIO DE TAPALPA, JALISCO.

FECHA: 29 DE ABRIL 2015

ESTUDIO HIDROGEOLOGICO Y GEOFÍSICO CABECERA MUNICIPIO DE TAPALPA, JALISCO

SUBTERRA INGENIERÍA GEOFÍSICA

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ANTECEDENTES

A solicitud de autoridades del municipio de Tapalpa, Jalisco se efectuó una campaña de exploración geohidrológica y geofísica en el entorno urbano de la cabecera municipal específicamente hacia la parte sur de la cabecera municipal de Tapalpa, Jalisco.

El estudio se realizó para evaluar la posibilidad de obtener agua subterránea a través de una obra tipo pozo profundo, esto para cubrir las necesidades de abasto de agua para fines agrícolas se considera que un caudal de rango medio será suficiente para considerar exitoso el proyecto, la obra se planea como reposición de el pozo original el cual se reporta con 25 años de operación y ha disminuido notablemente su caudal.

LOCALIZACIÓN

El lugar del prospecto a 124 kilómetros rumbo suroeste del área metropolitana de Guadalajara, Jalisco, el acceso actual más utilizado es través de la carretera federal Nº 54 Acatlán – Cd. Guzmán, unos 15 kilómetros adelante de Acatlán de Juárez se toma una bifurcación a la altura de General Andrés Figueroa con rumbo suroeste, unos 24 kilómetros pasando la cabecera municipal de Atemajac de Brizuela se llega a la zona de estudio. Su ubicación en coordenadas UTM es: 13 629914 este 2204884 norte Altitud 2035 msnm.

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MEDIO FÍSICO REGIÓN TAPALPA

Proviene de la palabra náhuatl tlacpacpan que significa "tierra abundante en colores" o "lugar situado en lo alto". Superficie 442.1 5 km2.

Orografía Este municipio es montañoso, ya que está cruzado por la Sierra de Tapalpa. Las zonas accidentadas (47%) se encuentran al norte, sur y oeste de la cabecera municipal. Hay zonas semiplanas (34% ) al norte y al sur, y zonas planas (19%) al suroeste y este. Sus elevaciones principales son los cerros: Alcantarilla, Zacate, El Divisadero, La Huerta, La Palma, Otate Chino, La Peña de San Pablo, El Tablón y La Vieja. Hidrografía Sus recursos hidrológicos son proporcionados por los ríos: Tapalpa y Ferrería; por los arroyos: Los Sauces, El Capulín, El Rincón, Las Piedras, El Carrizalillo, Agua Escondida, Las Animas, Jarrillas, Yerbabuena y Los Alacranes; además hay un sinnúmero de pequeños manantiales que brotan en la sierra y que abastecen de agua a varias localidades. También se encuentran las presas de Laguna Grande y Ferrería de Tula.

Climatología El clima es semiseco, con otoño, invierno y primavera secos, y semicálido, sin cambio térmico invernal bien definido. La temperatura media anual es de 16.7°C, con máxima de 24.3°C y mínima de 9.1°C. El régimen de lluvias se registra entre los meses de junio y octubre, contando con una precipitación media de 883.1 milímetros. El promedio anual de días con heladas es de 92. Los vientos dominantes son en dirección del este y noreste.

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Suelo El territorio está constituido por terrenos del período terciario. La composición de los suelos es de tipos predominantes Feozem, Cambisol y Regosol. El municipio tiene una superficie territorial de 44,215 hectáreas, de las cuales 9,077 son utilizadas con fines agrícolas, 13,593 en la actividad pecuaria, 17,735 son de uso forestal y 227 son suelo urbano, no especificándose el uso de 3,583. En lo que a la propiedad se refiere, una extensión de 17,448 hectáreas es privada y otra de 23,184 es ejidal; no existiendo propiedad comunal. De 3,583 hectáreas no se especifica el tipo de propiedad.

Vegetación y flora Su vegetación se compone básicamente de pino, roble, encino, fresno, cedro, oyamel, madroño, nopal, huizache, palo dulce y granjeno.

Fauna El venado, la liebre, el conejo, el armadillo, la serpiente, la ardilla, el tigirillo, algunos arácnidos y reptiles, así como diversas aves y mariposas pueblan esta región.

GEOLOGÍA FÍSICA

El área de estudio se encuentra en la cima un depósito de arcillas residuales en un extensa cubierta superficial producto del intemperismo de la unidad subyacente que predomina regionalmente identificada como BASALTO, Tpl-Q(B) la cuál es una unidad constituida por intercalaciones irregulares de basalto y brecha volcánica basáltica, el basalto es de color gris obscuro y las brechas de color gris y rojo, compuestos de fragmentos de lapilli y bloques. La unidad conforma una morfología sumamente irregular generada por la presencia de altos contenidos de gases en los derrames lávicos y presencia de brecha volcánica, esta unidad está muy diseminada en toda la región del estudio.

La secuencia de depósito ubica de forma contemporánea la presencia principalmente en las múltiples cúpulas superiores de las elevaciones a materiales de BRECHA VOLCANICA BASICA, Q (Bvb) unidad que se encuentra constituida por fragmentos de ceniza, lapilli, bombas y bloques volcánicos, predominando los últimos; su color varía de negro a rojo.

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Estas rocas generalmente se encuentran formando los conos volcánicos, en los cuales las brechas pueden presentase masivas a seudoestratificadas, sueltos a compactas, con un fracturamiento escaso. A este depósito basáltico lo subyace a gran profundidad un grueso paquete de Tobas ácidas y Andesitas del Terciario Superior consistente en horizontes de riolitas intensamente fracturadas las cuales conserva estructura de flujo fenocristales de cuarzo y feldespato potásico, altena con tobas riodacíticas parcialmente epidotizadas, Se le encuentra asociada con seudocapas de rocas ignimbríticas. Al poniente de la zona explorada afloran rocas conglomeráticas y Areniscas de origen calcáreo del Cretácico, esta pudiera presentarse en la secuencia dela perforación.

BASALTO CALIZAS

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HIDROLOGÍA

La red hídrica que cubre el área de Tapalpa es parte del sistema de cuenca Ferrería – Armería, con un área de captación distante con suficiente área de sustento para cubrir la demanda de la obra proyectada

El sistema de sustento a la zona de Tapalpa con una carga hidráulica proviene del norte a través de un patrón de drenaje dendrítico con tres cuencas independientes cuyos trazos se encuentran identificados con diferentes colores siendo la más grande la correspondiente al Río Tapalpa (azul) es a la cual el predio en estudio puede tener acceso y se considera suficiente para sustentar el caudal pretendido de la obra.

La cartografía que se presenta abajo muestra la clasificación del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática y define el sitio en estudio con una capacidad acuífera subterránea que clasificada como media – alta en materiales consolidados.

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GEOFÍSICA

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LOS MÉTODOS ELÉCTRICOS DE PROSPECCIÓN Los recursos geofísicos para explorar el subsuelo y su caracterización geoeléctrica son de gran utilidad para localizar zonas acuíferas subterráneas, además de proyectar y emplazar las obras de ingeniería necesarias para su utilización.

PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS ROCAS La resistividad eléctrica ρ de cualquier sustancia de determina numéricamente por la resistencia que se obtiene en un centímetro cúbico de esa sustancia, tomando en forma de cubo, a la corriente eléctrica dirigida perpendicularmente a una de las aristas de ese cubo, esta resistividad se mide típicamente en ohm-metro. La magnitud inversa de la resistividad, ү=1 /ρ se denomina conductividad eléctrica, sus unidad son siemens por metro (Sm/m, Sm/cm). A una roca como conductor de corriente eléctrica, se le puede considerar como un agregado que consta de un esqueleto sólido mineral, de líquidos y gases, En la resistividad de este agregado influyen los siguientes factores:

1. La resistividad de los minerales que forman la parte sólida de la roca 2. La resistividad de los líquidos y gases que rellenan los poros de la roca 3. La humedad de la roca 4. La porosidad de la roca 5. La textura de la roca y la forma y distribución de sus poros

Para aplicar el método de resistividad se aplica un campo eléctrico mediante dos tomas de corriente puntuales A y B a través de estas tomas de de tierra denominadas de emisión se introduce al terreno una corriente eléctrica de intensidad I . Entre dos puntos de del terreno y con ayuda de dos tomas de tierra M y N de medición se miden las diferencias de potenciales ΔV. ρ = 2πa ΔV / I

K = (π /2(L² - l²)/ I)

La disposición relativa de las tomas de tierra A, B, M y N que forman el dispositivo tetrapuntual se determina en base a las características del problema geológico a resolver. Actualmente el dispositivo tertraelectródico simétrico AMNB (tipo Schlumberger) es el más extendido para trabajara el método de resistividad.

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TEORÍA DEL SONDEO ELÉCTRICO VERTICAL

Frente a la presencia de un dispositivo Schlumberger en el terreno, la magnitud de la resistividad aparente de dicho dispositivo depende de cómo estén distribuidas en el semiespacio inferior las rocas de diferentes resistividades, además de la posición relativa de las tomas de tierra tanto de emisión como de recepción y la profundidad de penetración de la corriente en el terreno, la cual se consigue aumentar la distancia entre tomas de corriente.

Los datos de campo son presentados en forma de curvas de campo, su procesamiento digital es a base del software Geosoft y Surfer 8 y su interpretación cuantitativa nos arroja información para basar una caracterización hidrogeológica del subsuelo estudiado.

La prospección geofísica consistió en efectuar tres Sondeos Eléctricos Verticales en sitios predeterminados con criterios hidrológicos y antecedentes de área, en dichos lugares se levantaron lecturas de resistividad aparente con apertura electródica variable desde 1 metro hasta 316.23 metros.

La configuración electródica fue del tipo Schlumberger, el instrumento de medición es un resistivímetro en corriente continua marca GeoExplorador, energizado con una fuente de poder de 120 Volts, frecuencia de 3 Hertz y potencia de 300 Watts.

SONDEOS ELÉCTRICOS VERTICALES

SEV 1 COORDENADAS UTM 13 629914 ESTE 2204884 NORTE ALTITUD 2035 MSNM.

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SEV 2 COORDENADAS UTM 13 630077 ESTE 2205039 NORTE ALTITUD 2039 MSNM

SEV 3 COORDENADAS UTM 13 630076 ESTE 2204608 NORTE ALTITUD 2035 MSNM

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SEV 4 COORDENADAS UTM 13 630081 ESTE 2204680 NORTE ALTITUD 2040 MSNM

DISTRIBUCIÓN DE LOS SONDEOS ELÉCTRICOS

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ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN

En base a la información recabada en el proceso del presente estudio se concluye:

• La zona de estudio consiste un depósito de materiales pertenecientes a la unidad litológica basaltos del Terciario Plioceno Cuaternario con una cubierta de suelo residual producto de intemperismo de los mismos materiales básicos así como horizontes de cenizas piroclásticas.

• La recarga hidráulica proveniente del norte a través de la Cuenca del Río Tapalpa el cual roma parte del Cuenca del Río Armería, a pesar de su distancia relativamente corta a su parteaguas, es capaz de soportar el caudal pretendido de la obra.

• Las secuencia geoeléctricas obtenidas en el sitio de estudio por medio de 4 puntos de observación de los cuales presentan condiciones adecuadas para sustentar el caudal de producción de agua solamente los identificados como SEV 2 (pozo actual) y SEV 3 con presencia de una zona de aportación potencial entre 101 y 150 metros de profundidad y en al basamento con un registro geoeléctrico con posibilidad de fracturamiento moderado y alojamiento de intervalos acuíferos confinados.

EN BASE A LA INFORMACIÓN GEOELÉCTRICA OBTENIDA Y ANALIZADA SE DEFINE COMO EL SITIO CON MAYOR SUSCEPTIBILIDAD DE PRODUCCIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA EL SITIO DEL SEV 2, CON UN INTERVALO ENTRE 101 Y 150 METROS DE PROFUNDIDAD CON POSIBILIDADES DE DISLOCACIÓN EN LA ESTRUCTURA DEL BASAMENTO Y FACTIBILIDAD DE PRESENCIA DE UN ACUÍFERO CONFINADO ADICIONAL, SE DEFINE CON UN POTENCIAL MEDIO, SUFICIENTE PARA

SUSTENTAR EL CAUDAL DE RANGO ADECUADO A LAS NECESIDADES PRETENDIDAS.

SE RECOMIENDA LA EJECUCIÓN DE BARRENO EXPLORATORIO A UNA PROFUNDIDAD DE 250 METROS EN ESTE SITIO RECOMENDADO.

Se presenta en la siguiente página el diseño propuesto de la obra basado en las características técnicas recabadas en el proceso de este

estudio.

Intervalo (m) Resistividad (Ω-m) Intervalo (m) Resistividad (Ω-m) Intervalo (m) Resistividad (Ω-m) Intervalo (m) Resistividad (Ω-

0 a 0.20 450.80 0 a 0.25 52.60 0 a 0.10 1,480.00 0 a 0.25 2,120.00

0.20 a 7.40 3.60 0.25 a 1.50 33.40 0.10 a 6.50 3.50 0.25 a 2.70 3.60

7.40 a 23.50 210.70 1.50 a 7.50 2.50 6.50 a 22.80 370.60 2.70 a 22.80 2,430.00

23.50 a 73.90 30.80 7.50 a 105.90 410.20 22.80 a 70.10 12.30 22.80 a 135.70 12.90

73.90 a 316.23 2,780.00 105.90 a 138.40 52.80 70.10 a 101.40 83.80 135.70 a 316.23 3,100.00

138.40 a 316.23 1,150.00 101.40 a 150.90 33.50

150.90 a 316.23 1,860.00

SEV 1 SEV 2 SEV 3 SEV 4

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ATENTAMENTE

Ing. Geofísico José Antonio Castañeda de la Rosa Guadalajara, Jalisco 29 de Abril 20116

ASOCIACIÓN GEOHIDROLÓGICA MEXICANA UNIÓN GEOFÍSICA MEXICANA

Ademe ranurado estándar de 10” x ¼”

de 30 a 250 metros

• EXPLORACIÓN EN 8 1/2 “

• AMPLIACIÓN EN 16”

Nota: Las especificaciones definidas

en esta propuesta pueden ser

ligeramente modificables a

sugerencia del contratista de

perforación en base la información

que arroje la etapa exploratoria, a

las características del equipo con

que cuenta, sin comprometer el

caudal de producción del pozo y

previa autorización del contratante.

DISEÑO DE OBRA PROYECTO POZO PROFUNDO

CABECERA MUNICIPAL TAPALPA, JALISCO.

Filtro de grava estabilizadora tipo

rodada de ¼” a 3/8”

Profundidad total 250 metros

Ademe liso en diámetro de

10” x ¼” de 0 a 30 metros

Protección sanitaria de 0 a 6

metros norma CNA

INTERVALO Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

0 a 100 m 10 40 50

100 a 200 m 10 30 60

200 a 250 m 5 15 30

TABLA DE DUREZAS PROMEDIO ESTIMADA

OBRA POZO PROFUNDO

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