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HIDROLOGÍA E HIDROGEOLOGÍA RESUMEN: Este documento contiene el Estudio de Hidrogeología e Hidrología y se ha estructurado de acuerdo con lo especificado en los Términos de Referencia. En esencia, consta de un extenso capítulo de caracterización geológica, hidroquímica e hidrogeológica del medio y capítulos sucesivos en los que se construye un modelo del sistema acuífero, se evalúan los posibles impactos y se presenta los parámetros iniciales del diseño del sistema de drenaje. En esencia, los trabajos realizados incluyen: 1)

Recopilación de toda la información disponible relativa a Hidrología de la zona, Climatología, Cartografía y Topografía, Estudio de Suelos y Geología.

2)

Sobre esta base se ha realizado una extensa campaña geofísica, que ha permitido obtener una descripción de las capas existentes y ha servido de base para definir la ubicación de 12 piezómetros y 30 calicatas.

3)

Todo lo anterior ha permitido obtener una definición precisa de los materiales presentes en la zona de la obra.

4)

También se ha caracterizado la hidroquímica del acuífero, que contiene aguas sulfatado cálcicas de salinidad baja, que son potables y no presentan dificultades especiales.

5)

Las características hidrodinámicas del sistema se han deducido de ensayos de laboratorio sobre testigos obtenidos de la perforación de los piezómetros y, especialmente, de ensayos de campo, ya disponibles y de nueva realización. El resultado de estos ensayos es la estimación de la transmisividad efectiva en la zona de la obra en 2400 m2/día.

Con todo ello se ha podido construir un modelo conceptual, según el cual el acuífero es homogéneo y se alimenta del río Rímac, de la recarga urbana y, hasta hace poco, del retorno de riego. Toda esta agua descarga al mar, bien directamente o bien a través de alguno de los ejes de drenaje en la costa. El modelo numérico correspondiente es coherente tanto con los niveles medidos, por lo que constituye una base sólida para el diseño del sistema de drenaje. Este modelo conceptual y numérico ha permitido diseñar en forma tentativa el sistema de drenaje para asegurar la excavación en seco. En resumen, el sistema de drenaje que se ha planteado se basa en la distribución de 130 pozos en dos líneas paralelas a la traza con una separación de 100 metros entre ellas (esta distancia es orientativa y se podrá reducir una vez se conozcan los taludes de la excavación). En el tramo correspondiente al túnel, donde son necesarios los máximos descensos, los pozos tendrán un espaciamiento de 24 metros, mientras que en las rampas es suficiente una separación de unos 47 metros. Esta disposición se ha visto que optimiza los descensos, reduciéndolos en las rampas donde se necesita un menor descenso y dejando mayores márgenes de seguridad a lo largo del túnel. En todo caso, estas distancias son orientativas. Tratándose de equipamiento de bombeo regulable el funcionamiento del sistema no depende de que las distancias sean exactas, es más importante que los pozos estén protegidos y sean accesibles.

Se ha considerado como mejor alternativa la distribución de pozos del tipo profundos de baja capacidad, de pequeño diámetro, por su mayor eficiencia. Así se estima que los pozos tendrán 28 m de profundidad y 270 mm de diámetro de perforación. En cada uno se instalará una bomba con un caudal mínimo de 15 l/s para una elevación de 20 m. A efectos del diseño del sistema de descarga, se debe suponer un caudal de 3000 l/s para todo el acuífero, que se captará mediante 4 tuberías de diámetro 800 mm, que luego empalman en 02 tuberías de diámetro 1000 mm para cruzar la Av. Néstor Gambeta, con capacidad resistente a la presión interna tal que permita evacuar hasta 1.500 l/s por tubo, lo que se deberá justificar en el proyecto específico. Finalmente este caudal será transportado hasta el mar por medio de una tubería de diámetro 1500 mm. Se han evaluado asimismo los impactos de la obra sobre el acuífero: intrusión marina y efecto barrera. Se considera que durante el período de bombeo, la cuña de agua salada subterránea avanzará unos 300 m tierra adentro, sin llegar a afectar los bombeos. Esta intrusión volverá a retroceder paulatinamente al mar una vez que haya cesado el bombeo. Respecto al efecto barrera, la construcción del túnel supondrá un ligero ascenso de los niveles (40 cm) avistamiento aguas arriba del túnel.

ÍNDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 6 1. UBICACIÓN DE LA OBRA ........................................................................................... 7 2. INFORMACIÓN BÁSICA RELACIONADO AL PROYECTO ........................................ 7 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6.

Hidrología De La Zona ........................................................................................... 7 Información climatológica. .................................................................................... 10 Información Cartográfica Y Topográfica ............................................................... 10 Información Geotécnica ........................................................................................ 11 Situación Geológica.............................................................................................. 11 Resumen y las conclusiones de la revisión de Estudios Anteriores ...................... 14 2.6.1. Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3b Túnel Gambeta .......................14 2.6.2. Sedapal .......................................................................................................18 2.6.3. Ministerio de Agricultura ..............................................................................18 2.6.4. Consultores Privados ..................................................................................21 2.6.5. Archivo Propio .............................................................................................22 2.6.6. Resumen y Conclusiones ............................................................................26

3. CARACTERÍSTICAS DEL SECTOR DE ESTUDIO .................................................... 27 3.1. Características Climatológicas ............................................................................. 27 3.2. Características Ecológicas ................................................................................... 29 3.2.1. Flora y Fauna .......................................................................................................... 29 3.2.2. Zonas protegidas .................................................................................................... 29 3.3. Características Geológicas ................................................................................... 29 3.4. Características Geomorfológicas .......................................................................... 30 3.4.1. Zona de Terrazas Marinas ..........................................................................30 3.4.2. Zona de Depósitos Aluviales .......................................................................30 3.5. Características Hidrológicas ................................................................................. 30 3.5.1. Cuenca del Río Rímac .......................................................................................... 30 3.5.2. Cuenca del Rio Chillón .......................................................................................... 43 3.5.3. Impacto de avenidas en los ríos Rímac y Chillón sobre los niveles freáticos en la zona del túnel .......................................................................................................... 44 3.5.4. Impacto del Sistema de Drenaje (Dewatering) sobre los ríos Rímac y Chillón. ..................................................................................................................................48 3.6. Características Hidrogeológicas ........................................................................... 50 3.7. Inventario de fuentes de agua subterránea .......................................................... 51 3.8. Características Geométricas e Hidrodinámica del Acuífero ................................. 52 3.8.1. Geología del Acuífero ............................................................................................ 53 3.8.2. Condiciones de Alimentación e Intercambio ...................................................... 53 3.8.3. Fluctuación de la Napa .......................................................................................... 54 3.8.4. Características Hidráulicas del Acuífero ............................................................. 60 4. MEDIDAS Y CONTROLES ......................................................................................... 63 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.

Prospecciones geofísicas ..................................................................................... 63 Perforación de piezómetros .................................................................................. 75 Red piezométrica y control de niveles .................................................................. 77 Pruebas de Bombeo ............................................................................................. 79

4.5. Caracterización hidro-química .............................................................................. 79 4.5.1. Características Físicas .......................................................................................... 80 4.5.2. Caracteres Químicos ............................................................................................. 80 4.5.3. Dureza ...................................................................................................................... 80 4.5.4. Potabilidad ............................................................................................................... 81 5. NIVELACIÓN Y SITUACIÓN TOPOGRÁFICA. .......................................................... 82 5.1. Perfiles longitudinales y transversales .................................................................. 82 5.2. Cartas piezómetrica y de isoprofundidad ............................................................. 86 6. PARÁMETROS HIDRÁULICOS ................................................................................. 87 6.1. Requerimientos del proyecto de la Autoridad Nacional del Agua (ANA). En base a la información solicitada por el ANA se ha realizado el expediente de acuerdo a los requerimientos necesarios los mismos que se encuentran en el Anexo VI del reglamento de procedimientos Administrativos para el otorgamiento de derechos del uso de agua. ................................................................................................................ 87 6.2. Ensayos Lefranc................................................................................................... 92 6.3. Ensayo de bombeo............................................................................................... 92 6.3.1. Descripción del ensayo ......................................................................................... 92 6.3.2. Interpretación manual ............................................................................................ 94 6.3.3. Interpretación numérica ....................................................................................... 101 7. MODELO CONCEPTUAL ......................................................................................... 105 7.1. Correlación geológica y definición de la columna estratigráfica. ......................... 105 7.2. Definición de los límites de los acuíferos. ........................................................... 105 7.3. Alimentación de la napa. .................................................................................... 106 8. DISEÑO BASADO EN SOLUCIONES ANALÍTICAS. .............................................. 107 8.1. Diseño del plan de dewatering ........................................................................... 107 8.2. Evolución de los bombeos .................................................................................. 110 9. MODELO NUMÉRICO. ............................................................................................. 114 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6.

Descripción del modelo ...................................................................................... 114 Calibración ......................................................................................................... 117 Diseño del sistema de dewatering con solución numérica .................................. 119 Cálculo de avances del descenso a medida que se activa el bombeo ................ 120 Balance de masas .............................................................................................. 123 Hipótesis de parada del bombeo ........................................................................ 124

10. IMPACTOS .............................................................................................................. 125 10.1 Intrusión marina.................................................................................................. 125 10.1.1.Consideraciones generales y cálculos analíticos .......................................... 125 10.1.2.Modelo numérico de la situación inicial. ......................................................... 126 10.1.3.Modelo numérico de la situación con bombeo. Recuperación .................... 127

10.2.Efecto barrera..................................................................................................... 130 10.2.1.Cálculo analítico ................................................................................................. 131 10.2.2.Cálculo numérico ................................................................................................ 133 11.PROCEDIMIENTOS Y ESTRATEGIAS DE CONSTRUCCIÓN. ............................... 133 11.1.Plan de perforación ............................................................................................ 133 11.2.Diseño de los pozos ........................................................................................... 134 12. BIBLIOGRAFIA ANEXOS Anexo 01.- RECOPILACIÓN DE ESTUDIOS ANTERIORES............................................ 2 Anexo 02.- INFORMACIÓN METEOROLÓGICA SENAMHI..........................................310 Anexo 03.- RESULTADO DE ENSAYOS QUÍMICOS....................................................314 Anexo 04.- REPORTE FOTOGRÁFICO DE LOS ENSAYOS.........................................323 Anexo 05.- SONDAJE ELECTRO VERTICALES............................................................332 Anexo 06.- CONTROLES MEDIDAS Y PIEZÓMETROS................................................364 Anexo 07.- FLUCTUACIONES DE LA NAPA FREÁTICA...............................................389 Anexo 08.- PLANOS.......................................................................................................397

INTRODUCCIÓN Los Términos de Referencia del Estudio Definitivo de Mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta-Callao: Tramo IIIB contempla la elaboración de un Informe en lo que concierne a la Hidrología e Hidrogeología del sector y establece que debe contener las tareas que se mencionan a continuación, junto con los capítulos de este informe en los que se desarrollan dichos contenidos. -Las características del escurrimiento del agua subterránea, así como las características hidráulicas del acuífero: conductividad hidráulica (K), transmisividad (T), coeficiente de almacenamiento (S). (Capítulo 6) - Características de las condiciones naturales del agua subterránea, a lo largo del emplazamiento de la vía, según los niveles estáticos y dinámicos, gradientes hidráulicos, niveles piezométricos, zonas de recarga, calidad del agua subterránea, entre otros. (Capítulo 4,5, y 6) - Resultados del análisis químico de los suelos y aguas del subsuelo, así como el tipo y calidad de aditivos y materiales de construcción a ser usados en el proceso constructivo de la obra. (Capítulo 4) -Presentar el Modelo Hidrogeológico correspondiente, con y sin el proyecto. Las condiciones iniciales y de frontera serán debidamente sustentadas. (Capítulo 7 y 9) - Definir el volumen del agua subterránea y establecer, de ser el caso, el diseño del sistema de pozos de bombeo, para deprimir la tabla de agua, mediante el drenaje vertical, hasta la profundidad requerida para la construcción de la obra. (Capítulos 7 a 11) - Todos los planos hidrogeológicos desarrollados como resultado de los estudios. (Anexos) - Diseño de sistemas de drenaje y/o impermeabilizaciones de la obra subterránea. (Capítulo 11)

1. UBICACIÓN DE LA OBRA El Proyecto que nos concierne se ubica en el departamento de Lima, en la Provincia Constitucional del Callao. Tiene como principales puntos de referencia el Óvalo 200 millas por el Norte, el río Rímac por el Sur y el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez por el Este. Para los fines del presente estudio se delimitó un área de aproximadamente 4 km2. Actualmente una parte el área del proyecto está dedicado a la agricultura, existiendo un sistema de riego por inundación abastecido por canales transportando el agua derivada del río Rímac, y otra es humedal. Las vías de acceso principales son las Avenidas Elmer Faucett y Néstor Gambetta.

Figura Nº1.1. Ubicación del proyecto

2. INFORMACIÓN BÁSICA RELACIONADO AL PROYECTO 2.1. HIDROLOGÍA DE LA ZONA La cuenca del Rio Rímac tiene incidencia directa al área del sector de estudio, estando a una distancia aprox. de 2.0 km, existe de la misma forma incidencia menor del rio Chillón que se encuentra a una distancia de 6.6 km. Cartografía del Rio Rímac Para el desarrollo del Estudio se ha contado con la Carta Nacional del Instituto Geográfico Nacional del Perú (IGN) correspondiente a la cuenca del Río Rímac, a escala 1/100000. La delineación de la cuenca se realizó con las hojas 23 J – 23 K – 24 I – 24 J – 24 K – 25 I – 25 J, del Cuadrante 18S (ver Figura 2.1).

Cuenca del Río Rímac - Cartas Nacionales

Zona de estudio Av. Néstor Gambetta

Figura 2.1. Cuenca del Rio Rímac

Hidrografía La cuenca del río Rímac hasta la zona del proyecto (Av. Gambetta) abarca un área de 3392.20 km2. La cuenca alta abarca varias planicies que contienen lagunas, por lo que es más ancha en el curso superior. Los tributarios convergen para formar el río Rímac y la cuenca se estrecha adoptando una forma alargada en su curso medio. La dirección del flujo es de Este a Oeste. En los esquemas y plano siguientes (Figuras 2.2 y 2.3) se muestra la cuenca en forma general y curso de agua principal (Río Rímac), así como las subcuencas que forman parte del sistema hidrográfico del Río Chillón hasta la zona del proyecto. Cuenca del Río Rímac - Curso de agua principal

Zona de estudio - Av. Néstor Gambetta

Figura 2.2. Cuenca del Rio Rímac, Curso del agua

Esquema de las 28 subcuencas del río Rímac

Figura 2.3. Cuenca del Rio Rímac, Sub cuencas

En la Tabla 2.1 se muestran las características geométricas principales de las Subcuencas del río Rímac. Tabla 2.1 Características Geométricas de las 28 Subcuencas del Río Rímac

Cuencas

Área (Km2)

Perímetro (Km)

L (Km)

s

W310 W320 W330 W340 W350 W360 W370 W380 W390 W400 W410 W420 W430 W440 W450 W460 W470 W480 W490 W500 W510

173.33 139.82 78.94 170.01 1.40 9.54 5.82 137.55 154.30 99.21 239.22 57.16 228.01 57.77 41.03 208.64 128.33 69.19 354.09 195.81 119.16

97.56 98.12 61.44 94.00 9.10 20.54 16.58 84.52 77.82 63.70 126.64 47.10 105.24 53.54 45.00 104.20 74.34 50.74 127.06 110.78 75.14

28.15 25.98 21.07 24.05 3.59 6.58 5.62 25.23 22.87 19.08 37.81 15.15 32.96 18.86 11.13 35.30 22.51 15.25 38.68 41.09 25.94

0.0657 0.0598 0.0807 0.0664 0.3472 0.2355 0.2401 0.0653 0.1245 0.0970 0.0397 0.1485 0.0956 0.1456 0.2457 0.0850 0.0978 0.1671 0.0982 0.0901 0.1388

Cuencas W520 W530 W540 W550 W560 W580 W590

Área (Km2) 45.93 262.24 127.20 90.41 60.54 23.60 99.50

Perímetro (Km) 54.14 129.66 77.80 72.16 50.32 43.96 77.36

L (Km)

s

14.67 44.58 26.78 21.92 15.44 12.70 26.78

0.1300 0.0451 0.0747 0.0803 0.0356 0.0315 0.0373

Dónde: L: Longitud del cauce principal S: Pendiente del cauce principal 2.2. INFORMACIÓN CLIMATOLÓGICA. El clima de la ciudad resulta especialmente particular dada su situación. Combina una ausencia casi total de precipitaciones, con un altísimo nivel de humedad atmosférica y persistente cobertura nubosa. La temperatura es el elemento más ligado en sus variaciones al factor altitudinal, en el Caso del rio Rímac, se aprecia que este parámetro experimenta variaciones que van desde el tipo semi-calido en el área de la Costa, al tipo Polar (0º C) en los nevado, quedando comprendido entre estos límites una gama de variaciones que caracterizan térmicamente a cada uno de los pisos altitudinales dentro de la cuenca. El promedio anual de temperatura de las estaciones que están cercanas al mar (Mediamarca, Hipolito Unanue y Campo de Marte) es de 18.5º C y de las estaciones que se hallan en el interior (Von Humboldt, La Molina, Ñaña y Chosica) es de 18.6º C. Por otro lado, la humedad relativa es sumamente alta (hasta el 100%), produciendo neblina persistente de junio a diciembre hasta la entrada del verano cuando las nubes son menores. Es soleado, húmedo y caliente en los veranos (diciembre-abril), nuboso y templado en los inviernos (junio a septiembre). La lluvia es casi nula. El promedio anual es de 7 mm reportado en el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez, siendo la menor cantidad en un área metropolitana en el mundo. Una lluvia en Lima puede ser vista como un fenómeno extraño por la mayor parte de la población. La precipitación varía desde escasos milímetros en la Costa árida hasta 1,020 mm. a la altitud de 4,650 m.s.n.m (Laguna Quisha), aumentando conforme nos alejamos del litoral marino. 2.3. INFORMACIÓN CARTOGRÁFICA Y TOPOGRÁFICA Para la realización del estudio hidrogeológico se ha hecho uso de planos de localización de pozos, cartas piezométricas y otra información gráfica de interés sobre la cartografía de más detalle del I.G.N (Escala 1:10000), salvo para la descripción geológica de la zona de la únicamente se disponía de mapas a escala 1:100000). Para la preparación de los mapas piezométricos y de profundidad del nivel de agua se ha requerido de una nivelación topográfica específica a fin de obtener las cotas absolutas y de geo referenciación exacta de la piezometría.

En todo el proyecto las coordenadas sobre las que se está trabajando están referidas al sistema UTM WGS84 Zona 18S Meridiam 75d W. 2.4. INFORMACIÓN GEOTÉCNICA En base a la información geológica, topográfica, investigaciones prospecciones geotécnicas y ensayos de laboratorio se tiene el siguiente perfil estratigráfico a lo largo del eje del túnel proyectado: Zona 1: Prog. 19+490- 21+200 La estratigrafía en este tramo de la vía, presenta una primera capa conformada por los siguientes materiales: arenas limosas(SM), arena fina (SP), limo de baja plasticidad (ML), limo orgánico (OH) y rellenos antrópicos, estos suelos se encuentran sueltos, blando a medios compactos, de espesor variable entre 2.0 a 4.0m. La geofísica para este horizonte obtiene velocidades de ondas P en el orden de Vp= 300m/s a 500m/s y ondas S en el orden de 120m/s a 220m/s. Subyacente y hasta la máxima profundidad de investigación (40m), el suelo el bastante homogéneo, conformado por gravas en matriz arena (GM, GP-GM y GP), abundantes cantos y bloques de morfología subredondeada a redondeada, presenta compacidad media y densa a mayor profundidad, la coloración predominante es la grisácea, se encuentran saturados debido que el nivel freático que se encuentra sobre estos materiales. La geofísica para este horizonte obtiene velocidades de ondas P en el orden de Vp=1400m/s a 2500m/s y de las ondas S en el orden de 300m/s a 600m/s. La velocidad de ondas revela un incremento progresivo de la velocidad a mayor profundidad, deduciéndose el incremento de su compacidad. Es probable la existencia de lentes de arenas y/o suelos finos en el horizonte gravoso. Zona 2: Prog. 21+200- 21+920 La estratigrafía en este tramo la cobertura para llegar al material gravoso es más potente. Presenta horizontes de granulometría muy variable (ML, OH, SM, CL, GP, GP-GM) con notoria tendencia hacia el predominio de finos, hacia este tramo se incrementa notoriamente el espesor del horizonte turboso (4.5m) (ver plano de perfil geotécnico) de color negruzco, ensayos de SPT realizados sobre estos materiales obtienen un valor representativo de Nspt=2, de escasa resistencia. Los suelos granulares comprendidos en esta cobertura, presentan compacidad suelta a media y blanda los suelos cohesivos. El espesor varía entre 8.0 a 10.0m La geofísica para este horizonte obtiene velocidades de ondas P en el orden de Vp= 300m/s a 400m/s y ondas S en el orden de 100m/s a 180m/s y ve limitada su aplicación debido a la existencia de una capa de mayor densidad. Subyacente el suelo lo conforman gravas en matriz arena (GM, GP-GM y GP), presenta cantos y bloques de morfología subredondeada a redondeada, presenta compacidad media y densa a mayor profundidad, predomina la coloración grisácea y se encuentran saturados, este horizonte es adecuado para la cimentación de la estructura principal. La geofísica para este horizonte obtiene velocidades de ondas P en el orden de Vp=1700m/s a 2500m/s y de las ondas S en el orden de 300m/s a 400m/s. Es probable la existencia de lentes de arenas y/o suelos finos en el horizonte gravoso. 2.5. SITUACIÓN GEOLÓGICA Del punto de vista geológico, la zona de estudio se caracteriza por la presencia de rocas volcánicos-sedimentarias que se muestra en la Figura 2.4, y depósitos no consolidados,

su distribución permite establecer dos unidades geomorfológicas bien individualizadas, topográficamente y litológicamente. Al NE, los afloramientos rocosos de edad Mesozoica, constituida por rocas volcánicossedimentarias: Jurásico Superior-Cretácico. La zona plana del depósito aluvial cuaternario que yace sobre el basamento impermeable. La investigación hidrogeológica se ha limitado a esta unidad litológica, por ser la que encierra las reservas de aguas subterráneas.

Figura 2.4. Mapa geológico de la zona.

Estratigrafía Mesozoica Jurásico Superior – Cretácico Estas unidades litológicas corresponden al Grupo Puente Piedra y son las más antiguas en la Cuenca de Lima. Este Grupo lo conforman: Volcánico Sta. Rosa Formación Pte Inga Formación Cerro Chillón Formación La Pampilla Estas unidades litológicas corresponden a una secuencia intercalada de volcánicos y sedimentos, que está relacionado a un fuerte volcanismo submarino intermitente. Litológicamente está constituido por derrames andesíticos, cenizas endurecidas y brechas piroclásticas gris azuladas en la base, tendiendo a un cambio hacia el sector medio a material lutaceo de color gris rojizas a grises, con intercalaciones de lavas andesíticas, areniscas y calcáreos en capas delgadas. Este horizonte es altamente fosilífero y se considera un horizonte guía estratigráfico. Hacia el sector superior de este paquete el material se vuelve nuevamente volcánico. Los afloramientos del Grupo Pte. Piedra se les halla en los Cerros más conspicuos de esta planicie y que son los Cerros La Regla, Candela y Oquendo. Cuaternario Deposito Aluvial: La planicie aluvial está conformada por materiales sueltos, y que corresponden a los depósitos fluvio-aluviales depositados por el río Rímac en la secuencia moderna. Estos materiales pertenecen al Pleistoceno Reciente. Los depósitos fluvio-aluviales del Cuaternario son los que corresponden al reservorio acuífero en el sector y están constituidos por los siguientes elementos: canto rodados chicos, grava gruesa y fina, arenas, limos y arcillas, las cuales se encuentran intercaladas en horizontes y/o mezclados entre sí. Estos materiales se encuentran en toda la superficie fluvio-aluvial formando una terraza. Depósitos Marinos: La conforma una estrecha franja que se localiza a lo largo del litoral, constituida por arena y canto de naturaleza polimictica. Conclusiones Las rocas volcánico-sedimentarias aflorantes en el área de estudio constituyen el substrato impermeable de dicha área, no cabiendo por lo tanto esperar aportes de aguas provenientes de las mencionadas rocas.

La unidad geomorfológica de depósitos aluviales se presenta como la más recomendable para la prospección y explotación de aguas subterráneas; dentro de ella las terrazas aluviales baja constituye el acuífero explotable en el área de estudio, y por lo tanto cualquier infraestructura de captación que se pretenda perforar, deberá estar dirigida hacia los depósitos que las conforman. 2.6. RESUMEN Y LAS CONCLUSIONES DE LA REVISIÓN DE ESTUDIOS ANTERIORES 2.6.1. ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO PROYECTO TRAMO 3B TÚNEL GAMBETA Realizado por el Gobierno Regional del Callao, servirá de base para la actualización del estudio hidrogeológico a realizarse. El gobierno regional tiene a su cargo el estudio del Proyecto TRAMO 3B TUNEL GAMBETTA enmarcado en la ampliación del Aeropuerto Jorge Chávez, que se encuentra ubicada en la parte baja del reservorio del acuífero del Valle del Rímac aproximadamente a 1.0 Km. del litoral en el distrito del Callao, donde se proyecta la construcción de un túnel, de dimensiones de 960 m x 250 m, y alcanzar en esta área una profundidad de excavación de 10 m. El área donde se proyecta la construcción del túnel presenta la profundidad del nivel de agua subterránea cercana a la superficie del terreno variando entre 0.00 a 1.20 mts, abarcando una superficie de 70 a 80 has, determinando por ello la necesidad de deprimir la superficie piezométrica a un nivel adecuado en relación al tamaño de la obra, proyectándose la ejecución de un estudio hidrogeológico de este sector del acuífero aluvial cuaternario, con el fin de determinar el volumen de agua subterránea a desalojar, y proyectar las perforaciones de pozos exigentes para lograr resultados satisfactorios. Esta situación de los niveles elevados (exceso hídrico) en parte se debe a una recarga directa permanente en el tiempo, proveniente de las filtraciones en los canales de regadío de aguas servidas que atraviesan y cruzan el sector, por lo que su eliminación o desvío hacia otro lugar en el área es fundamental para reducir la recarga. Este es un factor, que ha desbalanceado el equilibrio hidráulico del sistema hídrico subterráneo, es decir la relación ingreso-egreso de agua subterránea, provocando el incremento progresivo del nivel freático. El Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambetta realizado en el año 2012, cuyo área de estudio integra el área del Túnel, tuvo como objetivo final delimitar el área de influencia del Túnel, para determinar la potencialidad del acuífero a deprimir (abatimiento) y proyectar un plan de construcción de pozos para producir la depresión de la napa, y realizar el diseño de ingeniería para el sistema de bombeo con un dispositivo que mantenga estable y equilibrado los pozos de abatimiento. En una primera fase para determinar las características hidráulicas del acuífero del sector: transmisividad (T), permeabilidad (K) y coeficiente de almacenamiento (S) y el radio de influencia, se ha programado en el eje del túnel la perforación de un pozo tubular de investigación de 40.00 mts de profundidad, y alrededor del pozo de investigación la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 mts del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea.

Con la determinación de las características hidráulicas del acuífero (T, K y S), se calculara el volumen total de aguas subterráneas almacenada a drenar en el área de influencia del túnel de manera de reducir el nivel de agua subterránea a una profundidad de 10.00 mts, y adecuar el número de pozos a proyectarse en relación a la producción del acuífero. Para los fines del presente estudio se delimitó un área de aproximadamente 4 Km.; que se localiza sobre la margen derecha del río Rímac, comprendido en el distrito y provincia constitucional del Callao. El área de investigación limita por el Norte con la Avenida Elmer Faucett, por el Este con el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez y Ciudad Satélite Santa Rosa, por el Sur con el AA.HH. Sarita Colonia, y por el Oeste con el Océano Pacifico. En esta primera fase se ha definido la estructura del acuífero así como su comportamiento hidrodinámico en el espacio y tiempo, y como parte de las investigaciones hidrogeológicas, se realizó una Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 16 sondajes eléctricos verticales con el fin de conocer las características del subsuelo, tanto su naturaleza y estructura, es decir la litología de sus diferentes capas, así como sus respectivas resistividades y espesores. Esta información se relaciona con el marco geológico de la zona en estudio. Dando como resultado el conocimiento indirecto de la naturaleza del subsuelo. Se incluye columnas litológicas (2), cortes geoelectricos (2) y mapas geofísicos (3). La zona más favorable para la ubicación de perforación de pozos, como primera prioridad está comprendida en el siguiente orden por los sondajes SER-13, SER-12, SER-06, SER-08, SER-10, SER-07 y SER-05. Se aprecia en los perfiles litológicos recopilados de los pozos de SEDAPAL dentro del área de estudio, que los materiales de origen fluvio-aluvial conforman del Valle del Río Rímac, constituidas litológicamente por intercalación y mezcla en proporciones variadas de cantos rodados, gravas, arenas, limos y arcillas, apreciándose que la secuencia litológica en los niveles superior y medio presenta material grueso y fino permeable limpio y mezclado con poca arcilla, y hacia el horizonte inferior el material fino permeable es predominante con la presencia de arcilla En el desarrollo del estudio de suelos, en el área donde se construirá el túnel se han efectuado 12 perforaciones alcanzando profundidades entre 20 y 30 m. El examen de los perfiles litológicos muestra que la formación presenta una granulometría homogénea y en su deposición vertical aparecen materiales mezclados finos y gruesos permeables, que aparecen mostrando una continuidad lateral. En el estudio que comentamos se incluye otras actividades principales siguientes: - Para estudiar las características del escurrimiento subterráneo, se ha elaborado una carta piezométrica a partir de las medidas del nivel de agua efectuadas en SetiembreDiciembre 2012, donde se muestra el trazado de las líneas de corriente que indican que la dirección principal del escurrimiento subterráneo es del NE-SW, y el perfil general de la superficie piezométrica es afectada por una gradiente hidráulica variable: Hacia la margen derecha del río Rímac la gradiente hidráulica se presenta de 0.5 % en el Sector del Aeropuerto Jorge Chávez (cotas 10 y 12), aumentado a 1.0 % hacia aguas abajo (entre la cotas 7 y 9) en el Ex-Fundo Bocanegra, área del Túnel. - Con el objeto de conocer la variación de la profundidad del nivel del agua de la napa en el área de estudio, se preparó una Carta de Isoprofundidad de la napa donde se

aprecia que la profundidad del nivel del agua en el área de estudio varía entre 0.25 y 10.00 mts. y hacia el área de la ubicación del proyecto varía entre 0.25 y 2.00 mts - Se presenta información histórica de condiciones hidráulicas (nivel estático, nivel dinámico, y caudales) de 4 pozos de propiedad de SEDAPAL Nº 531, 563, 570 y 594 ubicados hacia el Norte y Este del área del Proyecto, habiéndose elaborado los diagramas de las variaciones en el tiempo de los niveles de agua desde la época de su perforación hasta Setiembre del 2012, que se analizaron para conocer el comportamiento y evolución de las reservas de agua subterránea en el sector. Se incluye en el estudio los registros históricos y características técnicas de los 4 pozos y los diagramas de evolución de los niveles de agua, se incluye también el nivel dinámico, caudal, el abatimiento y cálculo del caudal específico. La información hidrométrica analizada en estos 4 pozos es coherente nos muestran que los pozos N° 531, 563 y 570 que se encuentran muy cercanos muestran una elevación importante del nivel de agua entre 12.95 y 17.45 mts, muy uniforme, y ello está relacionada con la paralización desde el año 2003 de muchos pozos explotados por SEDAPAL. El Pozo N° 794 es el más cercano al área del Proyecto, la elevación del nivel de agua es menor alcanza los 3.04 mts en los últimos 10 años, - Las características hidráulicas del acuífero han podido ser definidas a partir de la observación de un ensayo de Bombeo efectuado por la Ex- Dirección General de aguas del Ministerio de Agricultura en el Pozo del Lotizad ora Sando – 2 ubicado en la Av. Néstor Gambetta frente al proyecto. Las características hidráulicas promedio son: Transmisividad : 1.7 x 10 ‾² m²/seg Permeabilidad : 3.7 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 6 Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 164 mts. Para el abatimiento del acuífero en el área del túnel será necesario un campo de pozos, donde la distancia entre ellos sea menor que su radio de influencia, buscando que los conos de influencia de los pozos se interfieran. De esta manera, y en funcionamiento simultaneo, el descenso en uno cualquiera de los pozos será la suma del descenso propio y originado sobre el mismo por el funcionamiento de los otros. Por ello, el efecto de la presencia de varios pozos funcionando simultáneamente en un acuífero se traduce en que, en cualquier pozo, para extraer un determinado caudal es preciso bombear el agua a mayor altura que si estuviese funcionando individualmente. Considerando que el cuadro regional de la mineralización global se muestra de acuerdo a la conductividad eléctrica que es una medida que indica la concentración global de constituyentes ionizados, o grado de salinidad de las aguas subterráneas, se efectuaron 7 medidas de C.E. mostrando que ella varía de 1,700 a 2,300 micro.mhos/cm + 25°C valores que ubican las aguas en la clasificación de alto grado de salinidad. Los resultados de los análisis físico-químico, obtenidos en 9 pozos explotados representativos del área de investigación se consignan en el Cuadro Nº 05 y los resultados de laboratorio y el método de interpretación de los resultados químicos utilizados se basan en las combinaciones de iones Ca++, Mg++, K+, SO4 ‾ ‾, HCO3‾ ‾, y

Cl‾, teniendo en cuenta la representación de los tenores según el diagrama de logarítmico de M. SHOELLER – BERKALOFF (Fig. 17) que nos permite distinguir que las aguas son del tipo: Sulfatada Cálcica por el predominio del Ca++ y del anión SO‾ ‾4. Los contenidos de Sulfato en las aguas subterráneas es alto encontrándose valores variable de 489.91 a 672.42 mg/l alejados del límite máximo (LMP) permisible preconizado por la SUNASS de 250 mg/l. En cuanto al Cloruros variando entre 127.66 a 234.00 mg/l alejados del LMP por la SUNASS de 250 mg/l. El aspecto hidroquímico del agua es del tipo Sulfatada Cálcica. La calidad del agua desde el punto de vista físico-químico, proyectado, no es apta para el consumo humano.

en el área del pozo

En el Programa de Acciones el CONSULTOR considera que el objetivo final del estudio hidrogeológico local consistirá en delimitar el área de influencia del Túnel, para determinar la potencialidad del acuífero a deprimir (abatimiento) y proyectar un plan de construcción de pozos para producir la depresión de la napa, y realizar el diseño de ingeniería para el sistema de bombeo con un dispositivo que mantenga estable y equilibrado los pozos de abatimiento. Para completar la evaluación hidrogeológica del área de influencia del túnel y determinar la potencialidad del acuífero a deprimir para la construcción del túnel y proyectar un plan de perforaciones de pozos temporales para producir la depresión de la napa, en una primera fase será necesario determinar las características hidráulicas del acuífero del sector: transmisividad (T), permeabilidad (K) y coeficiente de almacenamiento (S) y el radio de influencia, por lo que se ha proyectado en el eje del túnel la perforación de un pozo tubular de investigación de 40.00 mts de profundidad, y alrededor del pozo de investigación la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 mts del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea. Con la determinación de las características hidráulicas del acuífero (T, K y S). Se calculara el volumen total de aguas subterráneas almacenada a drenar en el área de influencia del túnel de manera de reducir el nivel de agua subterránea a una profundidad de 10.00 mts, y adecuar el número de pozos a proyectarse en relación a la producción del acuífero De los resultados obtenidos en la investigación hidrogeológica preliminares se aprecia que el Sector del Aeropuerto corresponde a un sector del reservorio acuífero del Rímac con condiciones hidráulicas de buena permeabilidad y favorable para la perforación del pozo tubular de investigación. El programa del Plan de Perforación ha previsto en el área del Proyecto del Túnel B Gambetta como favorable para la perforación del pozo de investigación proyectado a una profundidad de 40.00 mts, seleccionado a partir de la investigación hidrogeológica, correspondiendo en primera prioridad a la ubicación de la estación del SER- 07. El pozo proyectado a perforarse presenta las siguientes características generales. a) Número de pozos a perforarse b) Profundidad de cada pozo c) Nivel de agua d) Diámetro de perforación

: : : : 21”

1 40.00 mts. 0.50 a 1.00 mts.

e) f) g) h)

Diámetro de entubación ciega y filtro Longitud tubería ciega cada pozo Longitud de filtros cada pozo : Espesor del empaque de grava

: : :

15” 20.00 mts 20.00 mts. 3”

- El pozo a perforarse tendrá una profundidad aproximada de 40 mts., que se deberá fijar en forma definitiva durante el proceso de perforación. (Control litológico, etc.). - Alrededor del pozo de investigación deberá efectuarse la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 mts del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea. 2.6.2. SEDAPAL Cuadros con la información técnica de pozos (ITP) año 2012 al mes de Mayo del 2014, conteniendo datos referentes, a coordenadas de pozos, condiciones hidráulicas (niveles estáticos, niveles dinámicos y caudales), equipamiento (bomba-motor-columna de bombeo), estado de los pozos (funcionando-en reserva- para control piezometrico), régimen de bombeo y volumen de explotación mensual. Archivo de 12 pozos de SEDAPAL, conteniendo historia de las condiciones hidráulicas, algunos perfiles litológicos, análisis físicos -químicos de pozos ubicados dentro (5) y fuera del área de estudio (7). 2.6.3. MINISTERIO DE AGRICULTURA Dirección General de Aguas y Suelos-Aguas Subterráneas Estudio de Captación de Aguas Subterráneas para el Abastecimiento de Agua de la Urbanización “Ciudad de Papel”, distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1972 por la DIRECCION GENERAL DE AGUAS Y SUELOS, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1972 muestra una antigüedad de 42 años, tuvo como objetivo evaluar las condiciones hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza la Urbanización “Ciudad de Papel” ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de agua de 1,260 viviendas proyectando una demanda de agua de 2,470 m³/día El ámbito del área de estudio se ubica en el Ex-Fundo Taboada, limitando por el norte con el Fdo. Santa Rosa, por el Sur con la Av. Elmer Faucett, por el Oeste con parte del Ex-Fundo Taboada y por el Este con la Carretera a Canta. Muy cercano al Cerro La Regla. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico: Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que los depósitos cuaternarios son de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla y el substrato impermeable está compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Cretácico superior, representado por el Cerro La Regla.

Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 25 pozos, distribuidos en 16 del tipo tubular con profundidades que varían entre 12 y 100 mts, y 9 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 10 y 14 metros. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 2 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican 230 m para el espesor máximo del acuífero, encontrándose las mejores características entre 20y 55 mts. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

fluvio-aluvial,

Se elaboró un perfil hidrogeológico A-A' construido en base a 4 perfiles litológicos, mostrando que el horizonte más permeable se encuentra en el horizonte hasta los 50 mts. La máxima profundidad alcanzada en la zona es de 110 mts. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 21 mts, de la interpretación de la carta de hidroisohipsas elaborada (Abril 1972) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 0.7 %. El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 2 Ensayos de bombeo realizados en los Pozos Nº 61 y 166 (descenso-recuperación) ubicados hacia el este a 3.5 y 4.0 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: Transmisividad : 3 x 10 ‾² m²/seg Permeabilidad : 6.5 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 4% Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 400 mts. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de de 0.6 a 1.8 m.mhos/cm a 25º C. La potabilidad del agua según la clasificación de WATERLOG es considerada mediocre, debido al alto contenido de sulfato, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Urbanización Ciudad de Papel de 2,470 m³/día pueden ser satisfechas mediante la perforación de un pozo tubular pudiendo alcanzar una profundidad de 60-70 mts, con un diámetro de 18˝ x ¼ de la tubería de revestimiento Estudio de Captación de Aguas Subterráneas para el Abastecimiento de Agua al “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1973 por la DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS E IRRIGACIÓN – AGUAS SUBTERRANEAS, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1973 muestra una antigüedad de 41 años, tuvo como objetivo evaluar las condiciones hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” ubicado en el Distrito y

Provincia Constitucional del Callao, para dar solución a una demanda de agua de 540 m³/día equivalente a una producción del pozo de 65 lts/seg. El ámbito del área de estudio se extiende sobre la margen derecha del tramo de la desembocadura del rio Rímac lo ocupa en gran parte las instalaciones del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico: Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que los depósitos cuaternarios son de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla y el substrato impermeable está compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurasico-Cretácico, representados por los Cerros Oquendo y La Regla. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 40 pozos, distribuidos en 25 del tipo tubular, y 15 pozos del tipo tajo abierto. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 4 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican entre 170 y 250 mts para el espesor máximo del acuífero, encontrándose las mejores características con muy buena permeabilidad en las inmediaciones de los SER 10 y 18. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

fluvio-aluvial,

Se elaboró un perfil hidrogeológico A-A' construido en base a 5 perfiles litológicos, mostrando que el horizonte más permeable se encuentra en el horizonte hasta los 50 mts. La máxima profundidad alcanzada en la zona es de 110 mts. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 23 mts, de la interpretación de la carta de hidroisohipsas elaborada (Diciembre 1972-Enero 1973) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 2.4 %. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1969 a 1972, la interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio, representado por el Pozo Nº7-2-159 demuestra un estado de equilibrio de la napa. El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo (recuperación) realizado en el Pozo Nº 7-2-219 ubicado hacia el Este del área del Túnel, a 3.8 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: Transmisividad : 1.9 x 10 ‾² m²/seg Permeabilidad : 3.8 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 5% Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 240 mts.

Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de de 0.6 a 1.7 m.mhos/cm a 25º C, indican aguas pocos mineralizadas. La demanda de agua del “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” es 864 m³/día pueden ser satisfechas mediante la perforación de un pozo tubular como reemplazo del pozo 7/2-164 ubicado en sus instalaciones, que debe ser clausurado, .pudiendo alcanzar una profundidad de 200 mts, con un diámetro de perforación de 21˝ x ¼ de la tubería de revestimiento 2.6.4. CONSULTORES PRIVADOS Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de Agua Potable ˝Urbanización 200 Millas˝, distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado para la Asociación ProVivienda Las 200 Millas en el año 1980 por la Empresa Consultores y Servicios S.R.L, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1980 muestra una antigüedad de 34 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el proyecto de la “Urbanización Las 200 Millas” ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución a una demanda de agua de 1,000 m³/día equivalente a una producción promedio diario del pozo de 30 lts/seg. El ámbito del área de estudio se extiende sobre la margen derecha del ocupa parte del distrito de San Martin de Porras y del distrito del Callao. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico: Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que la zona de estudio forma parte de los conos deyectivos del rio Rímac y Chillón, interrumpida por la primera unidad de los afloramientos rocosos del substrato representados por los Cerros La Regla, Candela pertenecientes a la Formación Puente Piedra compuesta de derrames volcánicos andesíticos del Cretáceo Superior. La segunda unidad corresponde a los depósitos cuaternarios a los materiales no consolidados de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla conformando una terraza. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 61 pozos, distribuidos en 10 del tipo tubular con profundidades que varían entre 35 y 85 mts, y 51 pozos del tipo tajo abierto con profundidades que varían entre 3 y 15 mts. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 5 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el horizonte R2 muestra agua de buena calidad y materiales uniformes y permeables. La resistividad varía entre 32 y 34 ohm-m y un espesor de acuífero de que varía entre 65 y 74 mts, el horizonte R y el horizonte similares a la anterior llegando hasta un espesor de 90 m. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

fluvio-aluvial,

En el área estudiada se conoce el acuífero hasta una profundidad de 85.00 mts, que se muestra en los 4 perfiles estratigráficos consignados en el Informe. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 0.02 y 8.02 mts, de la interpretación de la carta de isocontorno elaborada para Noviembre 1980 se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 0.8 %. El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo (recuperación) realizado en el Pozo Sando - 2 Nº 50, ubicado en el área del Túnel, en la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: Transmisividad : 1.8 x 10 ‾² m²/seg Permeabilidad : 5.8 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 4% Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 202 mts. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de de 0.78 a 2.3 m.mhos/cm a 25º C, indican aguas subterráneas que representan una calidad de agua que va de buenas a mediocres. La demanda diaria de agua del “Urbanización 200 Millas” es de 900 m³ equivalente a un caudal de bombeo de 44 lts/seg y para un régimen de bombeo de 12 horas diarias, que se solucionara mediante la perforación de un pozo tubular proyectado en la urbanización para alcanzar una profundidad de 90 mts, con un diámetro de perforación de 21˝ y diámetro de 15˝ x ¼ de la tubería de revestimiento. 2.6.5. ARCHIVO PROPIO Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de Agua de la Habilitación Urbana Residencial Faucett distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1988 por la Empresa HIDROCONSUL INGS. CONSULTORES S.R.L / Hidrogeólogo A. Velásquez Savatti, ubicado al Norte del área de estudio del Túnel, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1996 muestra una antigüedad de 26 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el Proyecto de Habilitación Urbana Residencial Faucett ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de agua en la calidad y cantidad requerida por la habilitación urbana, para una demanda de agua de consumo promedio diario de 563.5 m³, que representa un caudal básico de 6.5 lts/seg, para un régimen de bombeo de 24 horas/día. La habilitación se desarrolla sobre parte de los terrenos del Ex Fundo Taboada con una superficie bruta de 88,752 m², limitando por el Norte con el Asentamiento Humano Piedra Lisa, por el Este con el Cerro La Regla, por el Sur con la urbanización 200 Millas y por el Oeste con la Autopista de Ventanilla.

El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico: Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, durante la campaña de campo del reconocimiento geológicos han definido los horizontes estratigráficos presentes en el área de estudio, apreciándose la existencia predominante de rocas volcánicas-sedimentarias compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurasica Superior-Cretácico que constituyen el techo del basamento rocoso y piso del acuífero, representados en los Cerros La Regla, Candela y Oquendo, y material no consolidado que cubre a estas rocas del cuaternario de origen fluvio-aluvial, que encierran las reservas de aguas subterráneas. Los depósitos cuaternarios del Pleistoceno Reciente de origen fluvio-aluvial constituyen el acuífero en el sector y están conformados por cantos rodados grandes y chicos, grava, arena fina y gruesa y arcilla los cuales se encuentran intercalados en horizontes y/o mezclados entre sí. Estos materiales se encuentran en toda la superficie plana fluvioaluvial. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 29 pozos, distribuidos en 14 del tipo tubular con profundidades que varían entre 42 y 130 mts, y 15 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 4.00 y 32.50 metros. La profundidad del nivel de agua varia de 6.96 a 14.82 mts, y hacia el sector cercano del área del proyecto entre 11.00 y 14.00 mts. Los caudales de los pozos tubulares varían entre 10 y 80 lts/seg. Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 6 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el sector donde se ubica el proyecto. Se observa que la roca se encuentra a una profundidad variable entre 85 y 215 mts. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

fluvio-aluvial,

Se elaboró una sección hidrogeológica esquemática A-A' construido en base a 3 perfiles litológicos, con orientación E-O longitudinal al Valle del rio Rímac, su correlación permite definir que la secuencia litológica en el sector del proyecto presenta en los niveles superiores materiales gruesos permeables, a veces limpios (cantos rodados), y hacia la base los cantos rodados y arena se mezclan con la arcilla impermeable, algunos lentes de arcilla aparecen en el horizonte medio del acuífero con limitaciones en su continuidad lateral. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 6.96 y 14.82 mts, de la interpretación de la carta piezométrica elaborada (Julio-Agosto 1998) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con una gradiente hidráulica variable de 0.4 % en el sector Norte de la urbanización los Jazmines y de 0.8 % hacia la Urbanización Ciudad El Papel. En la Carta de Isoprofundidad de la Napa se aprecia que la profundidad del nivel de agua en el área de estudio varía entre 5.00 y 15.00 mts, y hacia alrededores del pozo proyectado entre 10.00 y 12.50 mts.

El acuífero aluvial presenta desde el punto de vista geohidraulico, las condiciones de una napa libre, alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1972 y 1987, está basado en la interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio de 2 pozos representativos del sector (quince años de medidas), representados por el Pozo Lotizad ora Sando I.R.H.S 7/02-188 en este pozo se aprecia que la profundidad del nivel de agua permanece en casi equilibrio y el Pozo Vipol-SEDAPAL Nº 528 I.R.H.S 7/02-212 que en el transcurso de 17 años se ha producido un descenso de 11.16 mts, que representa una tendencia anual del descenso de 0.65 mts. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo realizados en el Pozo Corpac Sta Rosa I.R.H.S Nº 15/6/31-61 (descensorecuperación) ubicados hacia el este a 3.5 km del área del Túnel de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas son: Transmisividad : 3.58 x 10-3 m²/seg Permeabilidad : 9.3 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 7% Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 312 mts. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de de 0.94 a 3.10 m.mhos/cm a 25º C valores que indican que las aguas subterráneas se ubican dentro de la clasificación de baja a alta salinidad. Los análisis de agua de los pozos de las Urbanizaciones 200 Millas y Ciudad de Papel no son representativos del reservorio acuífero en general. Los resultados obtenidos muestran que ciertos elementos tienen elevadas concentraciones: Fe, Ca y SO4, particularmente en las aguas de los pozos que se localizan alrededor del Cerro La Regla. Conforme nos alejamos disminuye hacia el Este y Sur del área del Proyecto. La potabilidad del agua según la clasificación de WATERLOG clasifica a las aguas de mediocres a malas, debido al alto contenido de sulfato y calcio que sobrepasan los límites máximos tolerables, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Habilitación Urbana Residencial Faucett es de 563 m³/día cuya solución podrá obtenerse mediante la perforación de un pozo tubular en las instalaciones de la habilitación urbana, con una profundidad proyectada de 110.00 mts, con un diámetro de perforación de 21˝ y diámetro del entubado ciego y tubería filtrante de 15˝ x ¼, y un espesor del empaque de grava de 3". La profundidad del nivel de agua estimada es de 12.50 mts. Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de la Universidad Nacional Federico Villareal, distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1996 por la Empresa HIDROCONSUL INGS. CONSULTORES S.R.L / Hidrogeólogo A. Velásquez Savatti, ubicado al Norte del área de estudio del Túnel, que a continuación exponemos El estudio hidrogeológico realizado en el año 1996 muestra una antigüedad de 18 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza las instalaciones de la Universidad Nacional Federico Villareal ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de

agua en la calidad y cantidad requerida por la Universidad, para una demanda de agua de 300 m³/día, que representa un caudal básico de 9.7 lts/seg, para un régimen de bombeo de 10 horas/día. La habilitación se desarrolla sobre parte del Ex Fundo Oquendo con una superficie bruta de 126,000 m², limitando por el Norte y Este con la Asociación de Vivienda Guardia Republicana, por el Sur con la Asociación de Trabajadores de la CPV y por el Oeste con la Autopista de Ventanilla. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico: Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde el reconocimiento geológico ha permitido definir los horizontes estratigráficos presentes en el área de estudio, se puede apreciar la existencia de rocas volcánicas-sedimentarias compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurasica Superior-Cretácico que constituyen el techo del basamento rocoso y piso del acuífero, representados en los Cerros La Regla, Candela y Oquendo. Los depósitos cuaternarios de origen fluvio-aluvial constituyen el acuífero en el sector y están conformados por cantos rodados grandes y chicos, grava, arena fina y gruesa y arcilla los cuales se encuentran intercaladas en horizontes y/o mezclados entre sí, y formando una terraza. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 32 pozos, distribuidos en 14 del tipo tubular con profundidades que varían entre 80 y 150 mts, y 18 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 5.71 y 16.00 metros. Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 4 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el sector donde se ubica el proyecto, el acuífero presenta resistividad eléctrica variando de 35 a 50 ohmiometros lo que denota una buena permeabilidad. Se observa que la roca se encuentra a una profundidad mayor de 100 mts. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

fluvio-aluvial,

Se elaboró una sección hidrogeológica esquemática A-A' construido en base a 3 perfiles litológicos, con orientación N-S transversal al Valle del rio Rímac, su correlación permite definir que el acuífero del sector de estudio está constituido litológicamente por una intercalación y mezcla de sedimentos no consolidados en proporciones diversas predominantemente de elementos permeables como canto rodado, gravas y arena Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 21 mts, de la interpretación de la carta piezométrica elaborada (Diciembre 1996) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con una gradiente hidráulica variable de 1.4 % en el sector Norte hacia la Fabrica Listos y de0.8 % hacia el Sur entre la Estación de Radio América y la Fábrica de Ajino moto. En la Carta de Isoprofundidad de la Napa se aprecia que la profundidad del nivel de agua en el área de estudio varía entre 4.00 y 10.00 mts, y hacia alrededores del, pozo proyectado entre 7.00 y 10.00 mts.

El acuífero aluvial presenta desde el punto de vista geohidraulico, las condiciones de una napa libre, alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1981 y 1995, está basado en la interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio, representados por los Pozos Radio América I.R.H.S 7/02-C-16, del Sr. Julio Guisen I.R.H.S 7/02-C y del Pozo Ranchería Oquendo I.R.H.S 7/02-C-42 representativas del sector (14 años de medidas) demuestran un estado de equilibrio de la napa. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo realizado en el Pozo Ajino Moto 1 I.R.H.S N 198 (57) (descenso-recuperación) ubicados hacia el Norte a 2.5 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas son: Transmisividad : 6.0 x 10-3 m²/seg Permeabilidad : 3.0 x 10-4 m/seg Coeficiente de almacenamiento estimado: 5% Radio de Influencia calculado para 16 horas de bombeo es de 83 mts. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de de 1.70 a 2.72 m.mhos/cm a 25º C valores que indican que las aguas subterráneas se ubican dentro de la clasificación de mediana a alta salinidad. La potabilidad del agua según la clasificación de WATERLOG clasifican a las aguas de mediocres a pasables es considerada mediocre, debido al alto contenido de sulfato y calcio que sobrepasan los límites máximos tolerables, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Universidad Nacional Federico Villareal de 350 m³/día cuya solución podrá obtenerse mediante la perforación de un pozo tubular en las instalaciones de la Universidad con una profundidad proyectada de 110.00 mts, con un diámetro de perforación de 21˝ y diámetro del entubado ciego y tubería filtrante de 15˝ x ¼, y un espesor del empaque de grava de 3". 2.6.6. RESUMEN Y CONCLUSIONES La información hidrogeológica recopilada es importante, se refiere a la etapa de diagnóstico del recurso agua subterránea, así tenemos: El Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambeta realizado en el año 2012, cuyo área de estudio integra el área del Túnel, tuvo como objetivo definir la estructura del acuífero así como su comportamiento hidrodinámico en el espacio y tiempo, y como parte de las investigaciones hidrogeológicas, se realizó una Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 16 sondajes eléctricos verticales con el fin de conocer las características del subsuelo, tanto su naturaleza y estructura, es decir la litología de sus diferentes capas, así como sus respectivas resistividades y espesores. Esta información se relaciona con el marco geológico de la zona en estudio. Dando como resultado el conocimiento indirecto de la naturaleza del subsuelo. Se incluye columnas litológicas (2), cortes geoelectricos (2) y mapas geofísicos (3). Se aprecia en los perfiles litológicos recopilados de los pozos de SEDAPAL dentro del área de estudio, que los materiales de origen fluvio-aluvial conforman del Valle del Río

Rímac, constituidas litológicamente por intercalación y mezcla en proporciones variadas de cantos rodados, gravas, arenas, limos y arcillas, apreciándose que la secuencia litológica en los niveles superior y medio presenta material grueso y fino permeable limpio y mezclado con poca arcilla, y hacia el horizonte inferior el material fino permeable es predominante con la presencia de arcilla En el desarrollo del estudio de suelos, en el área donde se construirá el túnel se han efectuado12 perforaciones alcanzando profundidades entre 20 y 30 m. El examen de los perfiles litológicos muestra que la formación presenta una granulometría homogénea y en su deposición vertical aparecen materiales mezclados finos y gruesos permeables, que aparecen mostrando una continuidad lateral. En el estudio que comentamos se incluye otras actividades principales siguientes: Para estudiar las características del escurrimiento subterráneo, se ha elaborado una carta piezométrica a partir de las medidas del nivel de agua efectuadas en SetiembreDiciembre 2012,donde se muestra el trazado de las líneas de corriente que indican que la dirección principal del escurrimiento subterráneo es del NE-SW, y el perfil general de la superficie piezométrica es afectada por una gradiente hidráulica variable: Hacia la margen derecha del río Rímac la gradiente hidráulica se presenta de 0.5 % en el Sector del Aeropuerto Jorge Chávez (cotas 10 y 12), aumentado a 1.0 % hacia aguas abajo (entre la cotas 7 y 9) en el Ex-Fundo Bocanegra, área del Túnel. Con el objeto de conocer la variación de la profundidad del nivel del agua de la napa en el área de estudio, se preparó una Carta de Isoprofundidad de la napa donde se aprecia que la profundidad del nivel del agua en el área de estudio varía entre 0.25 y 10.00 mts. y hacia el área de la ubicación del proyecto varía entre 0.25 y 2.00 mts Se presenta información histórica de condiciones hidráulicas (nivel estático, nivel dinámico, y caudales) de 4 pozos de propiedad de SEDAPAL Nº 531, 563, 570 y 594 ubicados hacia el Norte y Este del área del Proyecto, habiéndose elaborado los diagramas de las variaciones en el tiempo de los niveles de agua desde la época de su perforación hasta Setiembre del 2012, que se analizaron para conocer el comportamiento y evolución de las reservas de agua subterránea en el sector. Se incluye en el estudio los registros históricos y características técnicas de los 4 pozos y los diagramas de evolución de los niveles de agua, se incluye también el nivel dinámico, caudal, el abatimiento y cálculo del caudal especifico. Como conclusión se puede señalar que el Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambetta, Realizado por el gobierno Regional en el año 2012, sirve de base para la actualización del estudio hidrogeológico a realizarse es el más importante por su aporte en la investigación hidrogeológica del acuífero en el área del túnel. Esta Información de todos los informes recopilados se encuentra en el Anexo N°01 – de Hidrogeología. 3. CARACTERÍSTICAS DEL SECTOR DE ESTUDIO 3.1. CARACTERÍSTICAS CLIMATOLÓGICAS El clima de Callao es templado, desértico y oceánico.

La media anual de temperatura máxima y mínima (periodo 1950-1991) es 22,3ºC y 7ºC, respectivamente (Figura 3.1). Temperatura

MES Figura 3.1. Variación mensual de la temperatura.

La precipitación media acumulada anual para el período 1950-1991 es 15.7 mm (Fi gura 3.2).

Temperatura

MES Figura 3.2. Variación mensual de la precipitación. Fuente: Centro de Predicción Numérica del Tiempo y clima del instituto Geofísico del Perú

Las figuras proceden del Centro de Predicción Numérica del Tiempo y Clima del Instituto Geofísico del Perú (http://www.met.igp.gob.pe/clima/HTML/callao.html). La estación meteorológica en cuestión es la LIMA/JORGE CHÁVEZ, que está situada en el Callao, adyacente a la zona de la obra, y que tiene las coordenadas (12.00°S 77.12°W 13 msnm).

El clima varía significativamente durante el fenómeno del niño en lo que respecta a la temperatura del aire. Anomalías superiores a los +5ºC fueron registradas durante el niño del 97-98. La fuente de datos consultado es el Instituto Geofísico de Perú dependiente del Ministerio de Ambiente de Perú. 3.2. CARACTERÍSTICAS ECOLÓGICAS 3.2.1. FLORA Y FAUNA La flora capitalina está formada por una gran variedad de hierbas, plantas, arbustos y árboles que crecen en las lomas y en los montes ribereños. El amancay es la flor típica de la ciudad, es endémica de las lomas costeras del Perú y sólo aparece en la estación fría y nublada. Otras especies que forman parte de la flora limeña son la begonia, la ortiga, el ficus, la ponciana, la oreja de elefante, el olivo y el geranio. En cuanto a la fauna, en la ciudad se puede encontrar más de cien especies distintas de aves. Las más comunes son la paloma doméstica o paloma de Castilla, la cuculí, los jilgueros y los gorriones, 3.2.2. ZONAS PROTEGIDAS La ciudad de Lima cuenta con dos áreas naturales protegidas por el Servicio Nacional de Áreas Naturales Protegidas por el Estado, el refugio de vida silvestre Pantanos de Villa y la zona reservada Lomas de Ancón. Los Pantanos de Villa están ubicados en el distrito de Santiago de Surco, son unos humedales naturales que permiten la anidación y el tránsito de aves migratorias y residentes. 81 Las Lomas de Ancón están localizadas en el distrito de Ancón. Comprenden una extensión de 10 962,14 hectáreas, fue nombrada zona reservada ya que en el lugar se han encontrado una gran variedad de flora no vista en otras zonas. 3.3. CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS La geomorfología, la litoestratigrafía y los procesos geodinámicos, son los indicadores físicos que han controlado la evolución de la actual configuración física y social de la Provincia Constitucional del Callao, estos indicadores en algunos casos han representado una limitación y en otros una condición para el desarrollo de la actividad humana. El conocimiento de las características geológicas – geotécnicas permitirán el mejoramiento sostenido del Tramo III – B de la Avenida Néstor Gambetta del Callao. En esta sección trataremos los aspectos geológicos-geotécnicos regionales y locales. Geología Regional Comprende los aspectos geomorfológicos, litoestratigráficas y geodinámicas presentes en una escala regional. La geología regional estudiada en este informe abarca un área de 50 Km en dirección S – O y 30 Km en dirección N – S. El cartografiado geológico regional que abarca el área del sector indicado en el párrafo anterior fue realizado también por el INGEMMET en los cuadrángulos 24 i – 25 i y 25 j y 24-j, donde se describe y analiza la geología, geomorfología y geodinámica de la región donde se encuentra el presente proyecto.

3.4. CARACTERÍSTICAS GEOMORFOLÓGICAS En el área de estudio es posible establecer 2 unidades geomorfológicas claramente definidas: 3.4.1. ZONA DE TERRAZAS MARINAS Se le encuentra ubicada en el extremo Occidental, colindantes a la línea de playa del área estudiada; esta constituye una antigua plataforma formada por depósitos marinos que posteriormente al producirse la emersión de esta extensa faja costera, la corrientes fluviales han erosionado a esta antigua plataforma dejando en la actualidad remanentes de ella y depositando en las partes bajas sedimentos aluviales; no obstante tener estos depósitos una permeabilidad media o buena, serian inapropiadas para explotación de aguas subterráneas por limitaciones inherentes a la calidad del agua. 3.4.2. ZONA DE DEPÓSITOS ALUVIALES Esta zona está conformada por los depósitos sedimentos muebles acarreados por el rio Rímac, constituidos por materiales limpios y mezclados en diferentes proporciones como cantos rodados, arenas, limos y arcillas, debido a que han sido depositados bajo condiciones muy variables en cuanto a volumen y velocidad de flujo, de ahí que dichos sedimentos sean también disimiles tanto en su carácter litológico, como en sus propiedades acuíferas a causa de la amplia variabilidad de condiciones que controlan su deposición. La mayor parte de la zona estudiada corresponde a estos depósitos aluviales lo que constituyen el acuífero explotable, sin embargo al efectuar obras de captación es necesario ser cuidadoso en no llegar hacia la zona donde se encuentra los restos de la terraza marina que podría presentarse con los problemas de mala calidad del agua. Mediante la prospección geofísica a veces es difícil determinar estos últimos depósitos por el hecho de tener características muy similares a los aluviales. Desde el punto de vista geológico, los terrenos del Proyecto del Túnel, se encuentra sobre el depósito aluvial no consolidado acarreados por el rio Rímac. Su composición litológica según los perfiles de pozos existentes y piezómetros perforados en el sector, se componen de gravas, guijarros, arenas y arcillas, formando en unos casos sedimentos paralelos y en otros lentes y/o estratificación cruzada. Este depósito aluvial hidrogeológicamente constituye un reservorio acuífero altamente productivo. 3.5. CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS 3.5.1. CUENCA DEL RÍO RÍMAC Tienen origen en los deshielos del nevado UCO a 5100 m.s.n.m. y se incrementa con las precipitaciones que caen en la parte alta de su cuenca. Tiene un área total de 3,583 kilómetros cuadrados con una superficie de área húmeda aproximada de 2 211 kilómetros cuadrados, es decir el 61.2% del área total contribuye sensiblemente al escurrimiento superficial, recorriendo una distancia total de 138 Km. A partir de Chosica hacia la desembocadura del río en el Océano Pacífico, incluyendo la quebrada Jicamarca se puede considerar como cuenca seca, donde sólo esporádicamente ocurren precipitaciones. Esta área tiene una extensión de 895.2 km².

Con una pendiente promedio a lo largo de su recorrido de 3.6%. Los ríos San Mateo y Santa Eulalia que conforman el río Rímac, en su confluencia aguas arriba de la localidad de Chosica, cuentan con una pendiente de 4.5% y 6.3% y el curso inferior del río Rímac, desde Chosica donde el valle se empieza a extender, conforman un abanico sobre el cual se encuentra una importante zona agrícola y la ciudad de Lima; este segundo tramo tiene una pendiente aproximada de 1.7%. La descarga máxima en 24 horas, ocurrida en el río Rímac y registrada en la estación de Chosica asciende a 385 m³/seg. (año 1,941) y sólo repetida en otra oportunidad con 380 m³/seg (año 1,955) Objetivo El objetivo del presente informe ha sido el de realizar un análisis hidrológico del rio RÍMAC considerando los períodos de caudales máximos y extraordinarios así como los períodos de sequía para determinar la correlación con los niveles variables de la superficie de la napa freática del acuífero ubicado en el aluvial del valle del Rímac y de esta manera poder deducir los niveles máximos y mínimos del agua subterránea en la zona del proyecto del túnel de la avenida Gambetta a construirse en zona aledaña al aeropuerto internacional Jorge Chávez. Antecedentes El aluvial del valle del Rímac, donde se sustenta el acuífero del mismo nombre está conformado geográficamente por un cono cuyo vértice se ubica un poco más arriba de la ciudad de Chosica, en la zona de Santa Clara, y su base se localiza en la franja del litoral colindante con el océano Pacífico con una extensión aproximada de 26 km iniciándose por el norte al sur de la desembocadura del rio Chillón y culminando por el sur al norte de la desembocadura del rio Lurín. Esta superficie geográfica fue ocupada por muchos años, por un extenso valle agrícola de más de 22,000 has que recibía riego permanente de canales que se alimentaban de derivaciones de las descargas del rio Rímac, aguas de riego que se infiltraban en el acuífero manteniendo una napa de agua alta y permanente que afloraba, hasta la década de los 50, en los acantilados costeros de Miraflores, Barranco y Chorrillos desde una altura aproximada de 40 metros sobre el nivel del mar. Conforme fue avanzando el crecimiento de la ciudad este valle agrícola se fue convirtiendo en superficie del creciente casco urbano con la consecuente reducción de la infiltración como fuente de alimentación del acuífero agregándose a esta situación la extracción del agua del subsuelo para abastecimiento de la creciente población asentada en la ciudad. Como consecuencia de ello se pudo observar como el afloramiento de las aguas de los acantilados del litoral de la zona sur de la ciudad fue disminuyendo dramáticamente de nivel hasta llegar a desaparecer por la década de los años 80.

Figura 3.3. Delimitación de Cuencas en Proyecto.

Diagnostico actual Si bien la infiltración proveniente de la superficie agrícola era una fuente muy importante de alimentación del acuífero que fue desapareciendo paulatinamente, esta no ha sido la única ya que existe otra fuente que siempre existió y se ha mantenido hasta la actualidad que es la filtración proveniente del cauce del rio en un tramo de aproximadamente 5 a 5.5 km que se inicia aguas arriba de la ciudad de Chosica y culmina en su desembocadura en el mar. Las variaciones estacionales e interanuales de las descargas del rio Rímac indudablemente ejercen influencia en los grados de infiltración al acuífero ocasionando mayores infiltraciones cuando ocurren las grandes avenidas y, por otro lado, mínimas o nulas infiltraciones en los periodos de sequía. En cuanto a las extracciones del acuífero que representan un efecto contrario a su alimentación estas han ido variando en el tiempo llegando a valores pico muy altos de hasta 8 m3/s en el año 2000 para luego de tal fecha iniciar una gradiente disminución hasta valores medios anuales de 3 a 2.5 m3/s en la actualidad. Las extracciones del acuífero han ejercido también una importante influencia sobre la variabilidad del nivel de la napa. Hidrología del rio Rímac El rio Rímac tiene sus orígenes en los deshielos del nevado Eco ubicado a 5,100 msnm alimentándose con las precipitaciones que caen en la parte alta de su cuenca colectora, con los deshielos de los nevados, descargas de las lagunas muchas de ellas reguladas como la laguna de Yuracmayo y lagunas de la sub cuenca del santa Eulalia y aportes derivados de la cuenca del Mantaro mediante el túnel trasandino Cuevas Milloc. Además de las lagunas reguladas y obras de derivación trasandina la escorrentía de la cuenca proviene en su mayor parte de los aportes pluviométricos de la cuenca alta.

De la superficie total de la cuenca de 3,312 km2 la cuenca húmeda se circunscribe a 2,237 km2, es decir que el 61.2 % del área total contribuye al escurrimiento superficial. Desde sus orígenes hasta su desembocadura en el mar, la cuenca del Rímac está enmarcada por dos subcuencas importantes, la de San Mateo con 1,276 km2 y la de Santa Eulalia con 1,094 km2, respectivamente. La confluencia de ambos ríos se produce cerca de la localidad de Chosica. A partir de la confluencia de dichos ríos, el valle empieza a abrirse y es en este tramo donde el rio ha formado su cono de deyección en el cual se encuentra el acuífero y sobre el la ciudad de Lima Las cuencas hidrográficas de la vertiente del Pacífico como la del rio Rímac, se caracterizan por combinar prolongados periodos de estiaje con periodos de grandes avenidas. El periodo de avenidas está marcadamente influenciado por las precipitaciones que ocurren en sus cuencas de recepción. Las precipitaciones son casi nulas (10 mm/año) en la parte baja (Lima) y se incrementan con la altura; a 2,400 msnm la precipitación media anual alcanza un valor de 260 mm y a 4,350 msnm es del orden de los 800 mm. Las mayores precipitaciones ocurren en el periodo de Diciembre a Marzo periodo en el cual se aporta el 70% de la precipitación anual. Descargas superficiales del rio Rímac La escorrentía superficial del rio que se origina por las precipitaciones que caen en su cuenca alta y media, por las descargas de lagunas reguladas y por aportes de derivaciones trasandinas, se mide en la estación hidrométrica de Chosica y en estos registros se resume el comportamiento hidrológico del rio con sus variaciones extremas tanto estacionales como interanuales pudiendo extraerse de estos registros cuales han sido las variaciones extremas del comportamiento del rio en cuanto a periodos de avenidas máximas y periodos de sequía, por lo tanto, es suficiente analizar los registros históricos de la estación de Chosica para conocer el comportamiento del rio y la influencia que este ejerce sobre la recarga del acuífero. En la tabla No 3.1. Se presenta las descargas medias mensuales del rio Rímac registradas en la estación de Chosica desde el año 1965 al 2012. Información del Anexo N°02

Tabla N° 3.1 DESCARGAS MEDIAS MENSUALES DESCARGAS MEDIAS MENSUALES REGISTRADAS M3/S ESTACIÓN: CUENCA: RÍO: AREA CUENCA Año 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 MEDIA

CHOSICA RIMAC RIMAC 2320 KM2

RU

LATITUD: LONGITUD: ELEVACIÓN: FUENTE:

14.716 ls/km2

11º56' Sur 76º43' Oeste 870 m.s.n.m. SENAMHI

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Set

Oct

Nov

Dic

Media

18.68 32.48 29.85 24.09 16.69 67.30 36.97 39.16 57.03 50.79 24.15 38.82 22.19 29.57 18.11 26.22 32.89 32.05 24.11 27.42 24.62 51.05 50.75 40.44 41.20 27.40 21.80 18.60 35.24 51.36 27.33 47.48 28.10 56.62 31.90 58.30 78.74 32.88 45.83 25.73 43.93 33.53 47.30 34.83 39.28 53.68 40.14 33.93 36.89

50.93 28.72 73.34 22.07 23.41 36.69 46.79 44.12 81.69 58.73 27.38 59.36 58.69 55.04 51.66 26.32 75.32 79.06 21.23 81.29 38.67 59.92 54.83 56.23 61.60 19.00 27.70 13.40 54.62 93.56 24.12 74.01 48.00 71.86 82.80 72.29 72.23 48.84 52.60 44.47 39.38 50.01 50.98 35.28 40.46 49.73 53.35 70.09 51.29

43.95 37.44 63.82 30.98 34.18 32.13 69.71 86.76 90.88 62.42 66.54 54.89 41.95 33.08 59.17 33.19 65.50 45.80 32.27 69.02 53.47 67.74 37.87 40.22 61.20 17.40 54.20 22.80 57.97 81.45 33.70 58.85 30.20 62.47 74.10 78.92 93.20 64.36 76.19 37.12 45.35 65.39 68.02 45.90 70.08 64.21 55.54 68.70 55.01

20.61 24.97 33.50 20.41 30.02 28.48 35.31 52.20 73.52 39.73 33.73 31.09 25.24 22.72 31.35 25.17 32.00 30.34 38.07 46.96 57.83 53.27 22.77 44.73 51.70 14.65 27.52 18.05 36.97 50.88 34.63 47.49 17.88 43.80 54.30 59.40 65.21 54.61 54.68 31.88 38.16 55.36 57.77 26.98 45.44 42.51 58.61 67.53 39.79

15.98 19.16 21.31 16.54 17.52 23.17 22.13 23.25 35.27 20.01 22.95 20.57 20.52 18.49 18.15 18.47 19.53 20.38 20.83 28.04 24.21 35.22 21.66 22.43 22.80 13.17 23.10 12.75 23.82 35.05 20.76 24.71 16.82 27.65 33.30 36.72 38.56 28.75 31.30 22.65 25.61 27.50 27.70 18.06 19.87 26.44 32.60 35.46 23.98

11.90 15.07 18.06 14.78 16.68 19.44 20.97 17.61 19.83 19.60 19.67 19.02 17.07 18.02 17.92 18.18 18.67 17.31 20.54 21.79 20.13 22.06 18.66 18.94 18.20 12.01 15.80 12.91 16.08 23.39 20.30 26.20 17.21 25.27 23.10 31.57 32.89 25.83 27.70 22.12 24.56 23.40 21.27 22.96 18.80 24.16 27.37 26.57 20.45

11.52 15.25 18.51 14.32 15.50 18.04 19.79 17.06 20.60 17.15 17.28 16.34 16.56 18.19 16.42 16.36 19.05 17.74 17.73 20.87 17.40 21.58 17.92 18.55 16.80 9.80 15.20 12.40 15.72 21.47 19.34 26.14 17.58 23.12 23.10 28.03 31.96 26.21 27.55 22.20 23.70 23.26 16.78 22.76 18.38 23.82 24.81 24.86 19.47

11.10 14.66 17.21 13.92 15.46 17.76 18.92 17.14 20.30 17.77 22.28 16.76 17.47 18.28 17.06 16.15 19.35 17.41 18.80 19.95 21.37 23.77 18.23 20.51 16.70 9.30 15.60 12.50 15.33 22.10 20.97 23.38 18.20 22.28 23.30 26.89 31.92 27.49 26.76 21.76 24.14 23.26 19.79 23.31 19.36 23.29 24.95 24.94 19.77

12.10 15.30 19.22 14.61 15.62 19.19 19.74 17.23 18.53 20.58 18.81 18.51 17.63 18.31 19.37 17.41 18.82 16.26 18.21 18.01 19.15 18.93 18.74 18.64 17.20 10.30 16.60 12.30 16.25 21.93 21.06 22.56 17.88 24.20 23.10 26.72 31.81 27.06 27.70 22.76 23.95 21.26 19.40 21.67 20.60 24.40 24.10 23.29 19.73

12.97 20.58 23.92 16.09 16.07 19.73 18.72 17.67 19.94 20.49 18.96 19.12 17.29 18.39 17.46 20.04 18.52 17.47 20.03 20.59 19.58 19.73 18.73 17.71 18.00 13.00 16.70 12.40 16.59 21.27 20.60 19.95 19.32 25.07 22.40 28.87 31.44 27.79 26.30 23.03 24.30 20.88 19.62 22.13 20.70 24.15 23.98 25.43 20.29

13.38 20.29 21.09 17.82 17.68 19.66 18.68 17.68 22.10 23.04 21.49 20.27 24.20 18.58 17.66 21.28 21.71 21.37 20.41 22.93 19.51 19.89 18.84 17.67 19.70 19.40 16.10 12.10 31.56 21.41 19.57 18.82 22.71 27.51 26.40 28.61 33.91 31.80 29.90 28.98 23.58 20.35 19.70 22.58 31.82 22.93 26.04 36.70 22.28

16.07 27.15 20.24 18.97 38.33 28.27 23.80 26.04 38.58 19.81 21.59 20.02 22.56 21.08 17.55 25.61 26.37 20.69 27.18 38.76 25.39 25.50 24.19 21.40 18.00 21.70 15.90 12.60 53.95 22.13 20.83 18.93 35.81 26.82 36.30 34.79 32.18 34.81 30.90 40.07 25.30 29.24 18.88 26.00 41.15 30.37 32.02 37.64 26.91

19.93 22.59 30.01 18.72 21.43 27.49 29.29 31.33 41.52 30.84 26.24 27.90 25.11 24.15 25.16 22.03 30.64 27.99 23.28 34.64 28.44 34.89 26.93 28.12 30.26 15.59 22.19 14.40 31.18 38.83 23.60 34.04 24.14 36.39 37.84 42.59 47.84 35.87 38.12 28.56 30.16 32.79 32.27 26.87 32.16 34.14 35.29 39.60 29.65

En las siguientes láminas No 3.1, 3.2 y 3.3, se representa en forma gráfica el comportamiento general de la hidrología del rio Rímac según análisis de los registros de la estación de Chosica. En la lámina N°1 se presenta la hidrógrafa de descargas medias anuales del periodo de 48 años de 1965 a 2012 pudiendo observarse que la variabilidad interanual es estable, esto quiere decir que en el comportamiento del rio no se muestra una tendencia hacia una situación que pueda indicar un comportamiento diferente en el futuro. En síntesis se

puede interpretar que la variabilidad que existió en el pasado se podrá repetir en el futuro con años de altas descargas como los que se presentaron en los años 1973 y 2001 y periodos de sequía como el de los años 1990 a 1992. Como se dijo anteriormente, el comportamiento interanual es variable pero esta variabilidad es constante y se repetirá en el futuro. La lámina No 3.2 sirve para corroborar lo expresado anteriormente, la variación de las descargas en el periodo continuo de 48 años es constante al no observarse un quiebre en la línea que muestra una tendencia constante salvo pequeñas variaciones locales que regresan a la tendencia general. Por último, en la lámina No 3.3 se observa la variación estacional en las descargas mensuales con valores altos en el periodo de avenidas de diciembre a abril y valores bajos para el periodo de estiaje de mayo a noviembre. Este comportamiento se manifiesta tanto en las descargas medias como en las descargas máximas mensuales mas no así en las descargas mínimas mensuales en las que se nota una gran uniformidad durante todo el año. Esta característica es consecuencia de los aportes de descargas de lagunas reguladas ubicadas tanto en la propia cuenca como en la cuenca derivada del rio Mantaro que pertenecen a los proyectos Marca I, en operación desde el año 1965, y Marca III en operación desde el año 2000. Como conclusión de este análisis del comportamiento hidrológico del rio Rímac puede establecerse que la fuente de recarga del acuífero proveniente de la infiltración del propio cauce del rio tendrá una variabilidad interanual pero que esta variabilidad se mantendrá con sus mismas características en el futuro. LAMINA No 3.1

LAMINA No 3.2

LAMINA No 3.3

Correlación entre descargas del rio Rímac y variabilidad del nivel de la napa Correlación a nivel de valores medios anuales En esta parte del informe se ha tratado de establecer correlaciones entre la hidrología del rio Rímac, descargas registradas en Chosica, y registros de niveles de agua en pozos del Callao cercanos a la zona, información proporcionada por Sedapal. La relación de pozos con sus denominaciones y cotas sobre el nivel del mar se presenta en la tabla No 3.2. La información de niveles estáticos registrados en estos pozos se inicia en el año 1993 y continua hasta contar con una sola medición en el 2012 para dos de estos pozos pero, lamentablemente, los registros no han sido continuos como para permitir establecer correlaciones que representen la variabilidad estacional dentro del periodo anual y en la tabla No 3 se presenta la relación del número de mediciones registradas anualmente en estos pozos durante el periodo 1993-2012. TABLA No 3.2 Relación de Pozos analizados No 588 531 563 550 570 794

Nombre Sarita Colonia Bocanegra 3 Bocanegra 2 Aeropuerto Santa Rosa 4 San Juan Masías

Cota msnm 4.04 29.70 30.50 45.00 32.02 16.00

TABLA No 3.3 Número de mediciones de nivel de agua por periodo anual Año 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999

Pz 588 1 3 1

Pz 531 1 2 2 2 3 2 3

Pz 563 1 1 1 1 1

Pz 550 3 2 2 3

Pz 570 1 1 1 3 1

Pz 794 -

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

2 3 4 4 2 5 4 -

3 1 5 9 7 5 8 6 2 1 -

1 1 1 1 4 2 1

3 4 3 8 3 -

1 2 1 1

2 8 2 -

Como podrá observarse de la anterior tabla, solo el pozo 531 por la mayor cantidad de mediciones que cuenta podría permitir establecer correlaciones entre valores mensuales y con ello analizar la variabilidad estacional de los niveles. Este análisis se presenta en el siguiente acápite 3.5.2. Se ha tratado entonces de calcular correlaciones entre valores medios anuales de niveles de agua en los pozos con valores medios anuales de descargas del rio Rímac registradas en Chosica pero asumiendo que los niveles de la napa del acuífero están también influenciados por la cantidad de extracción que ha realizado Sedapal y conociendo que esta ha sido variable durante el periodo de análisis 1993-2012, también se han calculado correlaciones entre valores anuales de extracción de agua del acuífero y valores anuales de niveles estáticos de agua en los pozos. En la lámina No 4 se presenta los valores medios anuales de extracción de agua del acuífero, información proporcionada por SEDAPAL, y en ella observamos que existió un periodo de extracción creciente del año 1970 hasta el año 1995 llegándose a un valor máximo de 8.0 m3/s que se mantiene hasta el año 1998. Luego se inicia un periodo decreciente que dura hasta el año 2005 para establecerse en un valor constante entre 3.0 y 2.5 m3/s que se mantiene hasta la actualidad. LAMINA No 3.4

En la tabla No 4 se presentan los valores anuales de niveles de agua en los pozos, descargas medias del rio Rímac y extracciones medias del acuífero así como los coeficientes de correlación resultantes entre los valores anuales.

Los valores de las correlaciones de los niveles de agua de los pozos con las descargas del rio Rímac se presentan como CORR1 y con los valores de las extracciones del acuífero como CORR2. Puede observarse que los valores de CORR1 han resultado no significativos, valores muy bajos y hasta negativos, lo cual está indicando que, a nivel anual, las descargas del rio Rímac no inciden en el comportamiento de la variación del nivel de la napa del acuífero. Por otro lado, los valores de CORREL 2 han resultado bastante significativos, con valores altos y negativos como era de esperarse, para cuatro de los pozos (Pozos 531, 550, 588 y 563) con menor significancia para el pozo 570 y no significativo para el pozo 794. Las correlaciones significativas obtenidas para los cuatro primeros pozos, con valores superiores a 0.90 y con signo negativo, están indicando que, a nivel anual, la intensidad de extracción de agua del acuífero tiene gran incidencia en el comportamiento de la variación del nivel de la napa del acuífero la cual incrementa su abatimiento conforme aumente el nivel de extracción del acuífero. Tabla N°3.4 AÑO 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 CORR 1 CORR 2

NIVELES DE AGUA ESTATICOS REGISTRADOS EN LOS POZOS PZ 531 PZ 550 PZ 588 PZ 563 PZ 570 PZ 794 -4.90 -4.90 -6.30 -0.39 -4.45 2.42 -8.70 -0.70 -7.65 -0.68 -10.00 -3.15 -7.50 -0.92 -11.10 -4.05 0.27 -8.80 6.50 -9.97 -0.97 0.44 -8.95 -5.08 -5.47 9.97 0.87 -2.15 -3.28 -1.10 17.08 2.02 1.72 4.58 19.21 3.20 4.10 10.30 12.34 23.89 3.94 11.10 8.12 7.71 10.49 21.16 3.59 13.25 9.06 9.66 3.20 12.20 10.45 3.12 11.86 14.01 14.95 13.65

Q RIMAC EXP.ACUI. M3/S M3/S 31.18 7.80 38.83 7.95 23.60 8.00 34.04 8.00 24.14 8.00 36.39 8.00 37.84 7.45 42.59 6.90 47.84 6.35 35.87 5.80 38.12 5.25 28.56 4.70 30.16 4.00 32.79 4.00 32.27 4.00 26.87 3.80 32.16 3.70 34.14 3.60

-0.16808 0.28253 0.005831 -0.0394 -0.01834 -0.24889 -0.96039 -0.95707 -0.90285 -0.96437 -0.374 0.478621

Asumiendo que la extracción media anual del acuífero se mantenga en el futuro en su actual nivel de 3.0 a 2.5 m3/s, no deberá esperarse que ocurra una variación en los niveles estáticos medios anuales del acuífero del Rímac, pero, ante la situación que se regresara a los altos niveles de extracción que ocurrieron hasta el año 1998 de 8.0 m3/s, se debería esperar mayores abatimientos del nivel medio anual de la napa que para la zona del proyecto podrían llegar a valores de -1.0 a -2.0 msnm. Observar que para el pozo 588 con cota de 4.04 msnm el nivel medio se encontraba en -0.39 msnm en el año 1995 y en el pozo 531 con cota de 29.70 msnm el nivel medio se encontraba en -6.30 msnm para el mismo año. En las láminas No 5 a 8 se presenta los resultados de la correlación obtenida entre los valores medios anuales de extracción del acuífero y niveles de agua en los pozos.

LAMINA No 3.5

LAMINA No 3.6

LAMINA No 3.7

LAMINA No 3.8

Correlación a nivel de valores medios mensuales Utilizando los registros de niveles mensuales del pozo 531, Bocanegra 3, que durante el periodo 2003-2007 fueron tomados en gran cantidad, promedio de 7 registros por año, se ha establecido un análisis de correlación con las descargas medias mensuales del rio Rímac registradas en Chosica. Las correlaciones se calcularon mes a mes sin retardo y luego con retardos de 1 hasta 8 meses lo que ha servido para determinar el tiempo en meses que se demora el efecto de la filtración en el cauce para manifestarse en la variación del nivel de la napa y en la tabla No 5 se muestra los resultados que muestran que el desface es de 5 meses cuando se logra el coeficiente de regresión más alto, r = 0.795. En la lámina No 9 se muestra los valores correspondientes con retardo de 5 meses y la ecuación de regresión que se presenta a continuación: H i = 2.0269 (Q i-5)^0.4779 TABLA No 3.5 Coeficientes de correlación entre niveles mensuales del pozo 531 y descargas medias mensuales del rio Rímac Retardo en meses 0

Coef.correl -0.529

1 2

-0.258 0.175

3 4 5 6 7

0.496 0.643 0.795 0.586 0.332

8

0.036

LAMINA No 3.9

Con la ecuación de regresión que se presenta en la lámina No 5 se calcularon los niveles máximos y mínimos probables del pozo 531 para un periodo de retorno de 100 años utilizando los resultados de un análisis de frecuencia de las descargas máximas y mínimas mensuales del rio Rímac para el periodo de 48 años 1965-2012. En las láminas No 10 y 11 se presentan los resultados de los análisis de frecuencia de las descargas máximas y mínimas mensuales del rio Rímac habiéndose utilizado la distribución de frecuencia Pearson por mostrar buena adecuación a los valores registrados. LAMINA No 3.10

LAMINA No 3.11

Los valores extremos de descargas máximas mensuales y minimas mensuales del rio Rímac utilizándose la distribución de Pearson para un periodo de retorno de 100 años resultaron en 98.6 m3/s y 11.2 m3/s respectivamente v a continuación se presentan los valores máximos y mínimos del nivel de la napa registrados en el pozo 531 en el periodo de 2003-2007 y los calculados para el mismo lugar con la ecuación de regresión para los valores extremos con periodo de retorno de 100 años. Periodo 2003-2007 Periodo de retorno 100 años

Máximo 15.43 18.18

Mínimo 6.75 6.43

Los valores máximos y mínimos registrados durante el periodo 2003-2007 en los pozos 588, 531, 563, 550 y 794 fueron correlacionados con las cotas de dichos pozos obteniéndose ecuaciones polinómicas de segundo grado con coeficientes de correlación bien altos de 0.9771 y 0.9926, ver láminas No 12 y 13, y con estas ecuaciones se calcularon los niveles máximos y mínimos que podrían haberse presentado durante el periodo 2003-2007 en el sitio del proyecto utilizando para este lugar una cota de 7.0 msnm. Los valores resultantes fueron de un máximo de 5.10 msnm y un mínimo de 3.49 msnm. LAMINA No 3.12

LAMINA No 3.13

Finalmente, relacionando en forma lineal estos valores máximo y mínimo calculados para la zona del proyecto con los niveles del pozo 531 registrados en el periodo 2003-2007 y calculados para un periodo de retorno de 100 años se establecieron los valores máximos y mínimos que podrían esperarse para la zona del proyecto para un periodo de retorno de 100 años (cota 7.0 msnm) resultando un valor máximo de 5.86 msnm y un valor mínimo de 3.04 msnm: Q max periodo de retorno T 100 años = 5.10 x 18.18 / 15.43 = 6.00 msnm Q min periodo de retorno T 100 años = 3.49 x 6.43 / 6.75 = 3.32 msnm Estos valores extremos estimados en 6.00 como máximo y 3.32 como mínimo son los valores que se proyectan para un periodo de retorno T de 100 años para la zona del proyecto considerando las posibles variaciones máximas del caudal del rio Rímac como fuente alimentadora del acuífero y, además, considerando una situación de extracción de agua del acuífero por SEDAPAL y empresas industriales que se mantenía durante el periodo 2003-2007 en el orden de 3.0 a 2.5 m3/s. En la actualidad, año 2014, se sabe que la extracción del acuífero ha disminuido aún más llegando al orden de un valor medio anual de 2.2 m3/s, por lo tanto, se puede aseverar que la superficie piezométrica del acuífero se encuentra aún en proceso de recuperación lo cual explica que en los piezómetros instalados en la zona de la obra se está registrando niveles estáticos de 6.50 msnm superiores al nivel de 5.86 msnm presentado como pronóstico de un máximo histórico a futuro. Lamentablemente, esta situación de niveles máximos a futuro no podrá predecirse debido a que no se cuenta con registros de niveles de agua actuales y continuos del pozo 531 que fue utilizado en el estudio para establecer las correlaciones a nivel mensual con las descargas del rio Rímac. En caso contrario, si los valores de extracción del acuífero aumentaran, los valores de niveles máximos y mínimos del acuífero deberían disminuir pero esta situación tampoco será posible de predecir con la información estadística disponible ya que todo el cálculo de correlaciones mensuales se ha basado en registros de niveles del periodo 2003-2007 cuando la extracción del acuífero se mantenía en el nivel ya mencionado de 3.0 a 2.5 m3/s. Por lo tanto, es importante agregar que el estudio de la fluctuación piezométrica se basa en los resultados de las mediciones de los niveles de agua en el tiempo y la predicción futura de una fluctuación de los niveles dependerá del control piezometrico que se efectúe entendiendo que la variación de los niveles piezometricos integran todas las influencias locales y regionales, por ejemplo, de la explotación del acuífero que puede variar de un año a otro. Adicionalmente se han realizado estudios complementarios de los ríos Rímac y chillón y su influencia del mismo en el acuífero 3.5.2. CUENCA DEL RIO CHILLÓN La información sobre la hidrología del Río Chillón extraída del informe de la Agencia Nacional del Agua: ESTUDIO INTEGRAL DE LOS RECURSOS HÍDRICOS DE LA CUENCA DEL RÍO CHILLÓN COMPONENTE HIDROLOGÍA SUPERFICIAL, preparado en 2003. El Río Chillón desemboca al Norte de la obra. Su cuenca tiene una extensión de 2353.53 km2 de superficie, de los cuales 1089 km2 (46.5%), corresponden a la denominada

cuenca húmeda o colectora. Altitudinalmente la cuenca oscila entre los 0 msnm en el límite con el océano Pacífico y los 5 000 msnm en la cordillera La Viuda, divisoria de las vertientes del Pacífico y Atlántico, alcanzando una altura media de 2370 msnm. La precipitación media anual es de 550 mm/año en la cuenca húmeda y de 252 mm/año en el total de la cuenca El caudal medio registrado en la estación del Puente Magdalena es de 8.97 m3/s, el máximo se registró en 1965 y fue de 180 m3/s. Este río presenta un régimen de caudales muy irregular, con fuertes avenidas por inundación. Sin embargo, el impacto de las inundacione se limita al área ribereña. Para zonificar el área en peligro (periodo de retorno de 100 años), Celmi (2007, APLICACIÓN DEL ANÁLISIS DE MULTICRITERIA (MCA) EN LA PLANIFICACIÓN PARA LA MITIGACIÓN DE INUNDACIONES EN LA PARTE BAJA DEL RÍO CHILLÓN Universidad Nacional de Ingeniería), realizó una evaluación hidráulica utilizando la extensión HECGeoRas 3.1, una interfase entre el HECRas 3.1.1 y el ArcView 3.2. Los resultados semuestran en la Figura 2.2. Aunque estas inundaciones pueden representar un problema social importante, no llegan a afectar la zona de la obra.

Figura 3.4. Cartografía de zonas inundables del río Chillón (Celmi, 2007).

3.5.3. IMPACTO DE AVENIDAS EN LOS RÍOS RÍMAC Y CHILLÓN NIVELES FREÁTICOS EN LA ZONA DEL TÚNEL

SOBRE LOS

La hidrología del Rio Rímac se ha discutido ampliamente en el informe. Se adjuntan (Figura 2.1) los hidrogramas de avenida calculados para la estación de Chosica, calculados por Chavarri (2009, Estudio Hidrológico de Identificación de zonas de Riesgo en los distritos de Lima Cercado y El Agustino) a partir de los datos de la SENAMHI de dicha estación.

Lo relevante es que la duración de la avenida es de unas pocas horas. Los calados para estas avenidas son muy variables entre 1 y 4 m, dependiendo de la sección. En todo caso, en la parte baja no se producen inundaciones desde que se mantiene el cauce.

Figura 3.5: Hidrogramas de máxima avenida en la Estación Chosica del Río Rímac para períodos de retorno de 100 y 500 años (Chavarri, 2009)

Impacto sobre túnel de las fluctuaciones de nivel en el río. Del apartado anterior se deduce que la zona del túnel no será directamente afectada por las avenidas de los ríos Chillón y Rímac, lo que es coherente con el hecho de que se encuentra en el espacio intercuencas. El único impacto se producirá a través del acuífero. Para cuantificarlo, hemos ejecutado el modelo que se describe en los capítulos 7 y 9 bajo las hipótesis de que suben los niveles de los ríos 1m (nótese que la respuesta es lineal, de manera que si el ascenso del rio fuese de 2 m la respuesta en el acuífero también sería doble). La duración de esta subida debe ser corta (ver Figura 2.1), y se ha tomado de un día, pero para representar otros posibles efectos, se ha simulado también una duración de 10 días. Los resultados se muestran en las Figuras 3.1 a 3.4 (obsérvese la escala vertical) 0.03 Inicio Rampa Norte

Ascenso nivel (m)

0.025

Inicio túnel 0.02

Final túnel Final rampa Sur

0.015 0.01 0.005

0 0

20

40

60

80

100

120

140

Tiempo (días) Figura 3.6. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida que cause un aumento de 1 m en el calado del Río Rímac durante un día.

0.14

Ascenso nivel (m)

0.12 0.1

Inicio rampa Norte

0.08

Inicio túnel Final túnel

0.06

Final rampa Sur

0.04 0.02 0 0

20

40

60

80

100

120

140

Tiempo (días)

Figura 3.7. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida que cause un aumento de 1 m en el calado del Río Rímac durante días. 2.5E-4 Inicio rampa Norte Inicio túnel Final túnel final rampa sur

Ascenso nivel (m)

2.0E-4 1.5E-4 1.0E-4 5.0E-5 0.0E+0

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Tiempo (días) Figura 3.8. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida que cause un aumento de 1 m en el calado del Río Chillón durante un día. 1.4E-3

Ascenso nivel (m)

1.2E-3

Inicio rampa Norte Inicio túnel Final túnel Final rampa Sur

1.0E-3 8.0E-4 6.0E-4 4.0E-4

2.0E-4 0.0E+0 0

50

100

150

200

250

300

350

400

Tiempo (días) Figura 3.9. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida que cause un aumento de 1 m en el calado del Río Chillón durante 10 días.

Como se puede observar, para la duración de un día los niveles freáticos en el extremo Sur de la obra subirían 2.5 cm para el aumento de calado de 1m simulado (si el aumento fuese de 4m, los niveles subirían 10 cm). El máximo se produciría 10 días después de la avenida. En el extremo Norte, el ascenso máximo sería milimétrico y se produciría al cabo de dos meses. Si el aumento de calado se prolonga durante 10 días, el ascenso máximo en el acuífero alcanza los 12 cm. La respuesta a las variaciones de calado en el Chillón son mucho menores y apenas alcanzan 1 mm. Estos resultados confirman tanto la metodología empleada al analizar las causas de las fluctuaciones de nivel en el acuífero, como los resultados obtenidos (Apartado 3.5). Por un lado, para estudiar la posible correlación entre caudal y nivel del acuífero, se empleaban los caudales medios mensuales ya que el acuífero amortigua las fluctuaciones puntuales de unos pocos días. En todo caso, de dicho estudio se dedujo que las fluctuaciones de nivel del acuífero no correlacionan con las del caudal del río, sino con los bombeos. El nivel fluctúa significativamente cuando se bombea, pero apenas lo hace cuando el Río Rímac aumenta o disminuye su caudal. Por otro lado, se ha analizado la respuesta del modelo a los hidrogramas de máximas avenidas para el río Rímac que aparecen representados en el apartado 2.1. Se ha supuesto que, en el pico de la avenida de 100 años, el río Rímac subirá 2 m. Para la avenida de 500 años, se ha supuesto un ascenso del calado de 2.85 m, bajo la hipótesis de que el caudal máximo crece con el cuadrado del calado. Las figuras 3.5 y 3.6 muestran los ascensos de nivel freático en respuesta a esta hipotética avenida en los puntos característicos del proyecto.

0.01

Inicio rampa Norte

Ascenso nivel (m)

0.008

Inicio túnel Final túnel

0.006

Final rampa Sur

0.004

0.002 0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Tiempo (días) Figura 3.10. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida causada por el hidrograma de máxima avenida en el río Rímac para un periodo de retorno de 100 años.

100

0.014 Inicio rampa Norte

Ascenso nivel (m)

0.012

Inicio túnel

0.01

Final túnel Final rampa Sur

0.008 0.006 0.004 0.002 0 0

20

40

60

80

Tiempo (días) Figura 3.11. Ascenso de niveles freáticos en la zona de la obra provocados por una avenida causada por el hidrograma de máxima avenida en el río Rímac para un periodo de retorno de 500 años.

Tras el análisis de las gráficas puede concluirse que los efectos de una posible avenida en el río Rímac son pequeños a lo largo de la traza de la obra (valores milimétricos). El máximo ascenso se produce en el extremo Sur, como es lógico al ser el punto más próximo. En el resto de la obra, el ascenso es mucho menor. Asimismo también puede deducirse que el pico máximo de ascenso se ve desplazado en el tiempo a medida que nos desplazamos hacia el Norte. Para el caso de una avenida de periodo de retorno de 100 años, el pico tiene un valor de apenas 9.3 mm y se produce en el día 8 en el extremo Sur. Obsérvese que este ascenso es menor que el que se obtuvo para un ascenso de 1 m (Figura 3.11) porque la duración de la avenida es menor. Por su parte, para periodo de retorno de 500 años, dado que el caudal que se prevé es mayor, el máximo asciende a 13.5 mm y se produciría un poco más retrasado que para el periodo de retorno de 100 años, aproximadamente a los 8,5 días. 3.5.4. IMPACTO DEL SISTEMA DE DRENAJE (DEWATERING) SOBRE LOS RÍOS RÍMAC Y CHILLÓN. Como se indica en dicho estudio, el acuífero se alimenta fundamentalmente por la recarga urbana y por los ríos Rímac y Chillón y descarga hacia el mar. El sistema de drenaje provocará un importante descenso de los niveles naturales de agua. Este descenso producirá un aumento de los caudales recargados y una reducción de los caudales descargados. De hecho, como se ve en la sección 10.1, la descarga al mar llega a invertirse, de manera que localmente se producirá intrusión marina durante el período de la obra. El objeto de esta nota es precisamente evaluar las variaciones inducidas por la obra sobre los caudales infiltrados por los ríos. Resultados Estos ríos conducen un agua razonablemente limpia y sufren periódicas avenidas, lo que explica que el lecho esté constituido por grava y arena muy permeable. Por ello, debe considerarse que los ríos están bien conectados al acuífero y es razonable plantear la cuestión sobre el impacto que el bombeo tendrá sobre los mismos.

100

También por este motivo, estos ríos se consideraban como de nivel prescrito en el modelo cuya construcción y calibración se han descrito en el Capítulo 9 del susodicho informe. Uno de los resultados que proporciona el modelo es el balance de masas. Los caudales infiltrados resultantes son de 0.55 m3/s para el Rio Chillón y de 0.055 m3/s para el Rímac. Aunque pueda sorprender que el caudal infiltrado del Rio Chillón sea superior, debe tenerse en cuenta que su pendiente es alta y que parte del agua infiltrada por el Rímac retorne al propio río aguas abajo, de manera que el caudal neto es prácticamente nulo. En todo caso, de cara al estudio de impacto, se presentan los resultados en términos de variaciones causadas por el bombeo. En la Figura 01 se muestra la evolución temporal de las variaciones de los términos del balance de masas inducidas por el bombeo (no se incluyen, por su pequeña magnitud, las variaciones en las descargas a los drenes). Como se puede apreciar, la puesta en marcha de los bombeos se compensa inicialmente con el almacenamiento del acuífero. Es decir, inicialmente toda el agua extraída proviene del drenaje (descenso de niveles) del acuífero. Paulatinamente, el cono de descenso empieza a afectar los contornos del modelo, empezando por los más próximos, de manera que el Río Chillón solo se ve afectado al cabo de un año. Cabe añadir que si bien hay alguna incertidumbre respecto a los valores absolutos de la infiltración en ambos ríos bajo las condiciones actuales, las variaciones de caudal que se muestran en la Figura 2 son muy robustas. Del caudal bombeado, en torno al 25% provendrá, a largo plazo del Rio Rímac y apenas el 2% del Chillón. Estos porcentajes son prácticamente insensibles a las características del río o la transmisividad del acuífero, aunque podrían reducirse ligeramente si el acuífero es anisótropo, cosa que podría suceder si contuviese paleocanales.

Figura 3.12. Evolución temporal de la variación de las componentes del balance de masas causada por el bombeo. Como se puede observar, el bombeo se compensa inicialmente con una reducción del almacenamiento y, paulatinamente, con una reducción de la salida al mar y un aumento de la infiltración procedente de los ríos Rímac y Chillón.

En términos absolutos, las magnitudes son moderadas. En concreto, los incrementos de infiltración causados por el bombeo pueden llegar a alcanzar los 0.5 m3/s en el río Rímac y del orden de 0.04 m3/s en el Chillón (Figura 2).

0.6

Var. Caudal (m3/s)

0.5 0.4

R. Rimac

0.3

R. Chillón

0.2 0.1 0

0

100

200

300

400

500

600

Tiempo (dias) Figura 3.13. Detalle de las variaciones de caudal de los ríos Rímac y Chillón causadas por el bombeo.

En términos absolutos, las magnitudes son moderadas. En concreto, los incrementos de infiltración causados por el bombeo pueden llegar a alcanzar los 0.5 m3/s en el río Rímac y del orden de 0.04 m3/s en el Chillón (Figura 2). De hecho, si se cumple el calendario previsto (duración del bombeo inferior a un año), el impacto sobre el Chillón no superará 0.02 m3/s, que puede considerarse apreciable. El impacto sobre el Rímac (0.5 m3/s) es más apreciable, pero tampoco es una fracción importante del total de dicho río, cuyo caudal medio es de unos 30 m3/s (algo mayor en los últimos años, al reducirse el bombeo del acuífero) o 20 m3/s en estiaje (los mínimos apenas bajan de 10 m3/s). 3.6. CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS El área afectada por la obra se encuentra enmarcada en la parte baja del reservorio del acuífero del Valle del Rímac aproximadamente a 1.0 km del litoral en el distrito del Callao, donde se proyecta la construcción del túnel, de 960 m de longitud y con una profundidad de unos 10m. El área donde se proyecta la construcción del túnel presenta el nivel del agua subterránea muy cercano a la superficie del terreno, con profundidades entre 0.00 y 1.20 m, abarcando una superficie de 70 a 80 ha, lo cual determina la necesidad de deprimir la superficie piezométrica a un nivel adecuado en relación al tamaño de la obra. Por lo anteriormente expuesto, se ha proyectado la elaboración de un estudio hidrogeológico de este sector del acuífero aluvial cuaternario con el fin de determinar el volumen de agua

subterránea a desalojar, y proyectar un plan de drenaje que conduzca a los resultados deseados. Esta situación de los niveles elevados (exceso hídrico) en parte se debe a una recarga directa permanente en el tiempo, proveniente de las filtraciones en los canales de regadío de aguas servidas que atraviesan el sector. Por lo que su eliminación o desvío hacia otro lugar es fundamental para reducir la recarga. 3.7. INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA Se han localizado 30 pozos, distribuidos en 11 pozos de tipo tubular que corresponden a 5 de propiedad de SEDAPAL y 6 de terceros; y 19 tajos abiertos de terceros, ubicados en el distrito del Callao, y cuya localización se adjunta en la Figura 3.1. De acuerdo a sus características se puede establecer lo siguiente: Las profundidades de los pozos tubulares varían entre 40.00 y 130.00 m, concentrándose el mayor porcentaje (78%) entre 100.00 y 130.00 m. La profundidad del nivel del agua varía entre 0.00 y 19.05 m, y concretamente en el sector del proyecto del túnel entre 0.13 y 3.87 m. Los pozos tubulares propiedad del SEDAPAL sirven para control piezométrico de nivel de las aguas subterráneas. En relación a su estado, 17 de entre los pozos tubulares y de tajo abierto se encuentran utilizados, 2 pozos tienen carácter de reserva, 3 pozos utilizables, 1 pozo abandonado, 5 pozos para control piezométrico y 2 pozos de observación perforados por un consultor. El uso principal del agua obtenida de los pozos tubulares es para uso industrial y la de los tajos abiertos es el uso doméstico familiar. El caudal de explotación de los pozos existentes varía entre 20 y 42 L/s y los regímenes de explotación oscilan entre 3 y 15 horas/día. El volumen de explotación anual de agua subterránea es bajo, en el área de estudio, cuya superficie es de casi 4 km2, se explota 146,251 m

Figura 3.14 Mapa de ubicación de los pozos.

3.8. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS E HIDRODINÁMICA DEL ACUÍFERO A partir del Informe del " Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambeta". 3.8.1. GEOLOGÍA DEL ACUÍFERO El relleno cuaternario de origen fluvio-aluvial del Valle inferior del río Rímac se extiende a través de toda el área de estudio, constituyendo el acuífero. A partir del examen de los perfiles litológicos recopilados de las perforaciones profundas de los Pozos SEDAPAL N° 531, 564 y 570 distribuidos en el área del proyecto se ha elaborado una Sección Hidrogeológica Esquemática A-A' del acuífero transversal al río Rímac (Fig. 3.2) permitiendo establecer que el acuífero está constituido litológicamente por una intercalación y mezcla de sedimentos finos y gruesos no consolidados con proporciones diversas de elementos constituyentes como cantos rodados, gravas, arenas y arcillas. Se observa en el horizonte superior, medio e inferior intercalaciones con predominancia de elementos gruesos y finos permeables mezclados con poca arcilla. La sección nos muestra una continuidad lateral de la litología, con una sedimentación homogénea gruesa y limpia permeable (cantos rodados) particularmente en el horizonte superior. Este paquete aluvial se halla rellenando y cubriendo la paleogeomorlogía de la roca basamento constituido por una serie volcánicos-sedimentarias que corresponden a la roca consolidada impermeable. Resumiendo, podemos establecer que el acuífero presenta desde el punto de vista geohidráulico las condiciones de napa libre, y los elementos que la constituyen en su mayor proporción son permeables. 3.8.2. CONDICIONES DE ALIMENTACIÓN E INTERCAMBIO Para estudiar las características del escurrimiento subterráneo, se ha elaborado una carta piezométrica a partir de las medidas del nivel de agua efectuadas en SetiembreDiciembre 2012. En la Figura 3.3 se muestra el trazado de las líneas de corriente que indican que la dirección principal del escurrimiento subterráneo es del NE-SW, y en cuanto a las formas de las curvas ellas se presentan con características uniformes, simples y regulares representado en el sector una napa a filetes divergentes Asimismo se observa que las curvas no muestran anomalías que indiquen que nos encontramos frente a áreas de depresión de la napa, producidas por un largo e intensivo período de explotación, o sea por falta de recarga de la napa. El perfil general de la superficie piezométrica es afectada por una gradiente hidráulica variable: Hacia la margen derecha del río Rímac la gradiente hidráulica se presenta de 0.5 % en el Sector del Aeropuerto Jorge Chávez (cotas 10 y 12), aumentado a 1.0 % hacia aguas abajo (entre la cotas 7 y 9) en el Ex-Fundo Bocanegra, área del proyecto.

La consideración de la carta de curvas piezométricas nos muestra que esta napa libre se alimenta predominantemente por los aportes laterales provenientes del flujo regional de tránsito, de las infiltraciones en el cauce del río Rímac, canales de regadío y áreas de riego existente. Con el objeto de conocer la variación de la profundidad del nivel del agua de la napa en el área de estudio, se ha preparado una Carta de Isoprofundidad de la napa (Fig. 3.4) donde se aprecia que la profundidad del nivel del agua en el área de estudio varía entre 0.25 y 10.00 mts. y hacia el área de la ubicación del proyecto varía entre 0.25 y 2.00 mts 3.8.3. FLUCTUACIÓN DE LA NAPA Se ha recolectado información histórica de condiciones hidráulicas (nivel estático, nivel dinámico, y caudales) de 4 pozos de propiedad de SEDAPAL Nº 531, 563, 570 y 594 ubicados hacia el Norte y Este del área del Proyecto, habiéndose elaborado los diagramas de las variaciones en el tiempo de los niveles de agua desde la época de su perforación hasta la fecha, que se han analizado para conocer el comportamiento y evolución de las reservas de agua subterránea en el sector. En los Cuadros 3.5 a 3.6 adjuntos se pueden apreciar los registros históricos y características técnicas de 4 pozos (ver ubicación en Figura 3.1) y los diagramas de evolución de los niveles de agua, se incluye también el nivel dinámico, caudal, el abatimiento y cálculo del caudal específico. Evaluación Hidrogeológica Pozos Pozo N° 531 El Pozo SEDAPAL Nº 531 ubicado hacia el Este denominado Bocanegra N°03, con una profundidad de 103.20 mts, presenta en Agosto de 1993 un nivel de agua de 34.60 mts, en Agosto del 2000 en 33.50 mts, en Enero del 2005 de 22.56 mts, y en Enero 2009 alcanzó los 16.05 mts, que nos indica que en los últimos 9 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 17.45 mts, equivalente a una tendencia anual de 1.93 mts, importante advertir que este pozo se encuentra en reserva fuera de servicio desde el año 2003. Se puede apreciar en el Cuadro Nº 04 que en Octubre del 2002, el caudal de explotación de este pozo era de 20 lts/seg, y el caudal especifico calculado de 6.90 lts/seg.m, representativo de acuíferos muy productivos. En la misma se puede apreciar que existen lecturas continuas desde marzo del 2002 a febrero del 2008 faltando las mediciones de algunos meses pero que cumplen los años hidrológicos, que pueden ser trabajados para la verificación de las fluctuaciones anuales. Pozo N° 563 SEDAPAL Nº 563 no se logrado obtener datos más densificados de la profundidad, presenta en Mayo de 1995 un nivel de agua de 34.95 mts, en Marzo-2002 de 26.40 mts, en Ago-2007, en Enero-2006 de 18.71 mts, y en Setiembre-2012 de 9.98 mts, que nos indica que en los últimos 10 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 16.42 mts, equivalente a una tendencia anual de 1.64 mts. Al igual que el Pozo N° 531 este pozo se encuentra fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL.

Para Marzo del 2002 el caudal de explotación alcanzo los 40 lts/seg, y el caudal especifico calculado en 2.41 lts/seg.m, representativo de acuíferos productivos. Solo se tiene lecturas continuas desde abril del 2005 a enero del 2006, las cuales pueden ayudar de alguna manera a correlacionar el trabajo solicitado Pozo N° 570 SEDAPAL Nº 570 con una profundidad de 120.00 mts, presenta en Diciembre del 1995 un nivel de agua de 29.60 mts, en Abril-2003 mts de 23.90 mts y en Setiembre-2012 el nivel de agua se encuentra en 10.95 mts, que nos indica que en los últimos 9 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 12.95 mts, equivalente a una tendencia anual de 1.43 mts. Se advierte que al igual que los Pozos N° 531y 563, este pozo se encuentra también fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL. Para Abril del 2003 el caudal de explotación alcanzo los 53 lts/seg, y el caudal especifico calculado en 4.67 lts/seg.m, representativo de acuíferos productivos, lo que está relacionado con la potencia de la capa permeable. Los datos o información de no es consistente debido a que no existen informaciones continuas por lo que la misma solo es informativa Pozo N° 794 SEDAPAL Nº 794 no se logrado obtener datos mayores de la profundidad, presenta en Abril del 2002 un nivel de agua de 6.00 mts, en Enero-2004 de 6.89 mts, y en Setiembre2012 la medición del nivel de agua es de 3.04 mts, que nos indica que en los últimos 10 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 2.96 mts, equivalente a una tendencia anual de 0.29 mts. Se advierte que al igual que los Pozos N° 531, 563 y 570, este pozo se encuentra también fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL. Este pozo presente datos desde enero del 2003 a febrero del 2004, siendo la misma una información relevante. Pozo N° 588 SEDAPAL N°588 denominado Sarita Colonia la misma presenta en nov del 2005 una profundidad de 4.43 y en el mes de Julio del 2003 un nivel de 0,0 esto significa que el nivel del agua es la misma del Terreno Natural, la misma hasta el año 2006 se encuentra en funcionamiento a un caudal de 18 lts/seg. Los datos entregados de la misma no están completas siendo que existe información faltante. Pozo N° 550 SEDAPAL N°588 denominado Aeropuerto la misma presenta en enero de 1996 una profundidad de 46.70 y en el mes de Julio del 2004 un nivel de 25.42 teniendo una tendencia a elevar el nivel freático año a año. Los datos del presente pozo entre los años 2001 al 2004 pueden ayudar para poder estimar datos necesarios

Cuadro 3.1 Registros históricos y características técnicas del pozo 531

Cuadro 3.2 Registros históricos y características técnicas del pozo 563

Cuadro 3.3 Registros históricos y características técnicas del pozo 570

Cuadro 3.4: Registros históricos y características técnicas del pozo 794

Pozo N° 563 SEDAPAL Nº 563 no se logrado obtener datos de la profundidad, presenta en Mayo de 1995 un nivel de agua de 34.95 mts, en Marzo-2002 de 26.40 mts, en Ago-2007, en Enero-2006 de 18.71 mts, y en Setiembre-2012 de 9.98 mts, que nos indica que en los últimos 10 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 16.42 mts, equivalente a una tendencia anual de 1.64 mts. Al igual que el Pozo N° 531 este pozo se encuentra fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL. Para Marzo del 2002 el caudal de explotación alcanzo los 40 lts/seg, y el caudal especifico calculado en 2.41 lts/seg.m, representativo de acuíferos productivos. Pozo N° 570 SEDAPAL Nº 570 con una profundidad de 120.00 mts, presenta en Diciembre del 1995 un nivel de agua de 29.60 mts, en Abril-2003 mts de 23.90 mts y en Setiembre-2012 el nivel de agua se encuentra en 10.95 mts, que nos indica que en los últimos 9 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 12.95 mts, equivalente a una tendencia anual de 1.43 mts. Se advierte que al igual que los Pozos N° 531y 563, este pozo se encuentra también fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL. Para Abril del 2003 el caudal de explotación alcanzo los 53 lts/seg, y el caudal especifico calculado en 4.67 lts/seg.m, representativo de acuíferos productivos, lo que está relacionado con la potencia de la capa permeable. Pozo N° 794 SEDAPAL Nº 794 no se logrado obtener datos de la profundidad, presenta en Abril del 2002 un nivel de agua de 6.00 mts, en Enero-2004 de 6.89 mts, y en Setiembre-2012 la medición del nivel de agua es de 3.04 mts, que nos indica que en los últimos 10 años se ha producido una elevación del nivel de agua subterránea de 2.96 mts, equivalente a una tendencia anual de 0.29 mts. Se advierte que al igual que los Pozos N° 531, 563 y 570, este pozo se encuentra también fuera de servicio desde el año 2003, actualmente pertenece a la red de control piezometrico de SEDAPAL. Para Setiembre-2012 el caudal de explotación de este pozo alcanzo los 50 lts/seg. Conclusiones La información hidrométrica analizada en estos 4 pozos es coherente nos muestran en los pozos N° 531, 563 y 570 que se encuentran muy cercanos una elevación importante del nivel de agua entre 12.95 y 17.45 mts, muy uniforme, y ello está relacionada con la paralización desde el año 2003 de muchos pozos explotados por SEDAPAL. El Pozo N° 794 es el más cercano al área del Proyecto, la elevación del nivel de agua es menor alcanza los 3.04 mts en lo últimos 10 años, 3.8.4. CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DEL ACUÍFERO Las características hidráulicas del acuífero han podido ser definidas a partir de la observación de un ensayo de Bombeo efectuado por la Ex- Dirección General de aguas

del Ministerio de Agricultura en el Pozo del Lotizadora Sando - 2 ubicado en la Av. Néstor Gambetta frente al proyecto. (Ver. Fig. 3.1). El método de interpretación utilizado, considerando el fenómeno de la evolución transitoria de los niveles piezométricos, es el de la fórmula de no equilibrio (régimen transitorio), de la aproximación semi- logarítmica de Theis- Jacob, y que se traduce analíticamente por la relación.

s= Q= T= t= S= R=

Rebatimiento medido (m) Caudal de bombeo (m3/seg.) Transmisividad (m2/seg.) Tiempo transcurrido después del principio de bombeo (seg.) Coeficiente de almacenamiento (sin dimensiones) Radio del pozo o distancia pozo- piezométrico (m)

Transmisividad (T) El coeficiente de transmisividad es especialmente importante porque indica cuánta agua se moverá a través del acuífero y, por lo tanto, es una medida de la capacidad del acuífero para transmitir agua. En el ensayo de bombeo del pozo tenemos una transmisividad de 1.7 x 10-2 m²/s (1470 m2/día), representativo de acuíferos productivos. Los resultados obtenidos de las características hidráulicas del Pozo Lotizadora Sando-2 serán extendidos como representativos para el área de ubicación de las perforaciones exploratorias proyectadas, para el cálculo de los radios de influencia. Permeabilidad (K) La permeabilidad es una medida de la velocidad del agua en el acuífero, se define como la rata flujo de agua en metros cúbicos por segundo que influye a través de un medio cuadrado del acuífero, cuando se impone una gradiente unitaria. Se calcula la permeabilidad con el espesor de los niveles permeables saturados, obteniendo una permeabilidad global del acuífero. El valor de la permeabilidad es de de 3.7 x 10-4 m/s (32 m/día), valores hidráulicamente permeables. El Coeficiente de Almacenamiento (S) es: Para acuíferos, como el del sector de estudio, ella representa la producción específica del material desaguado durante el bombeo; por lo tanto el coeficiente de almacenamiento indica cuánta agua se encuentra almacenada en la formación con posibilidades de ser removidas por bombeo. El coeficiente de almacenamiento estimado es del 6 % en base al análisis de la litología del sector. Los valores obtenidos de los parámetros hidráulicos que describen las propiedades del acuífero (conducción) (T) y almacenamiento (S) son representativos de acuíferos muy productivos.

Radio de Influencia El radio de la influencia se define como la distancia desde el pozo al límite de la zona afectada por el bombeo; de una manera más exacta la noción de radio de influencia es la distancia del pozo en el cual el rebatimiento de la napa es insensible. Esta distancia es, pues función del tiempo de bombeo. Ella es la misma cualquiera que sea el caudal bombeado por un pozo dado. Para el cálculo del radio de influencia (R), factor determinante en el espaciamiento de los pozos para que no haya interferencia, se ha basado en la formula obtenida en la identificación de la Ley de Theis para el régimen transitorio. En condiciones prácticas se ha estimado hasta una distancia en que la incidencia es despreciable (0.10 m.) siguiendo la relación:

Q = 0.030 m³ s = 0.10 T = 1.70 x 10-2 m²/s S = 0.06 t = 8 h, 12 h, 16 h, 18 h y 24 h R = 95 m, 116 m, 134 m, 150 m y 164 m El radio de influencia calculado por un bombeo cíclico de 8 horas diarias es de 95 mts, para 12 horas de 116 mts, para 16 horas de 134 mts, para 18 horas de 150 mts y para 24 horas de 164 mts. Los radios de influencia calculados para diferentes tiempos de bombeo de los pozos, se traduce en el espaciamiento que debe existir entre pozos para su no interferencia hidráulica aplicable en el caso de pozos de explotación de agua subterránea. Superposición de Efectos e Interferencia de Pozos Para el abatimiento del acuífero en el área del túnel será necesario un campo de pozos, donde la distancia entre ellos sea menor que su radio de influencia, buscando que los conos de influencia de los pozos se interfieran. De esta manera, y en funcionamiento simultaneo, el descenso en uno cualquiera de los pozos será la suma del descenso propio y originado sobre el mismo por el funcionamiento de los otros. Por ello, el efecto de la presencia de varios pozos funcionando simultáneamente en un acuífero se traduce en que, en cualquier pozo, para extraer un determinado caudal es preciso bombear el agua a mayor altura que si estuviese funcionando individualmente. Hidroquímica Con la finalidad de determinar la calidad del agua desde el punto de vista fisico-quimico se han recogido muestras de agua subterránea de 3 pozos tajos abiertos que se remitieron al Laboratorio para su análisis respectivo, cuyos resultados se adjuntan en el Anexo 03, lo que permitirá también elaborar los diagramas que definen el aspecto hidroquimico del agua, y para ser utilizados para elaborar la Carta de Isoconductividad Eléctrica del acuífero del sector.

4. MEDIDAS Y CONTROLES Para la evaluación de las condiciones geo-hidráulicas del acuífero en el área del túnel se ha tomado como base al Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambeta, realizado por el Consorcio Nueva Gambeta en el año 2012 para el Gobierno Regional del Callao, programando estudios complementarios en esta etapa para tener la información necesaria del acuífero. 4.1. PROSPECCIONES GEOFÍSICAS La Prospección Geofísica como parte de las investigaciones hidrogeológicas, se ejecuta con el fin de conocer las características del subsuelo, tanto su naturaleza y estructura, permitiendo estimar la litología de sus diferentes capas, así como sus respectivas resistividades y espesores. Esta información se relaciona con el marco geológico de la zona en estudio. Dando como resultado el conocimiento indirecto de la naturaleza del subsuelo, exigente para proyectar los 17 pozos investigación. Objetivos El objetivo del estudio es determinar la presencia de diversos horizontes acuíferos a lo largo de secciones y dentro de ello diferenciar lo siguiente: Litología del subsuelo Horizontes acuíferos Resistividad y espesor de las capas geoeléctricas Permeabilidad en términos cualitativos Profundidad del basamento impermeable. Metodología de la Prospección El método aplicado fue el de Resistividades en su variante de Sondeo Eléctrico Vertical (SER) con configuración Schlumberger. Fundamento del Método Los métodos eléctricos de corriente continua son los más utilizados en la investigación de aguas subterráneas: constituyen un apoyo muy eficiente para el hidrogeólogo. El agua contenida en las capas del subsuelo tiene suficientes sales para asegurar la conducción de la corriente eléctrica aplicada al suelo; la medida de la resistividad eléctrica refleja la aptitud de los terrenos al permitir el paso de la corriente en relación con la presencia del agua. Hay tres factores principales que influyen directamente sobre la resistividad de un terreno: La porosidad de la roca: a mayor porosidad, ya sea intrínseca o de fractura, menor resistividad. La resistividad del agua: a menor resistividad del agua (más salada) menor resistividad de la roca.

La arcillosidad del terreno: a mayor arcillosidad, menor resistividad. Una arcilla que constituye un terreno impermeable tiene mucha agua Intersticial que hace bajar la resistividad de la roca, pero que no produce caudal. Configuración Schlumberger La configuración simétrica de Schlumberger, emplea 4 electrodos distribuidos linealmente, la distancia de los centrales o electrodos de potencial M y N (a) se mantiene constante, y las mediciones se realizan variando la distancia de los electrodos exteriores o también llamados electrodos de emisión de corriente A y B. La configuración de este método de medición se muestra en la Figura 4.1.

Figura 4.1 – Esquema del método de resistividad eléctrica.

Donde: Pa; DV: I : K : AB: MN:

Resistividad Aparente (ohmio-metro) Diferencia de potencial (Voltio) Intensidad de corriente (Amperios) Coeficiente geométrico Electrodos de corriente Electrodos de potencial

Trabajo de Campo De acuerdo lo programado, para la operación de campo se ejecutó treinta y uno (31) sondajes eléctricos verticales los mismos que se encuentran en el reporte fotográfico del Anexo N°04, cuya distribución y ubicación se muestran en la Figura 4.2. Las coordenadas de los mismos se muestran en la Tabla 4.1 y los diagramas de los SEV en el Anexo 05. Durante la adquisición de datos se revisaron continuamente los datos de campo con el fin de corregir y/o evitar cualquier problema causado por corrientes telúricas, heterogeneidad del terreno, variaciones laterales, anisotropía del medio y polarización de los electrodos, con la finalidad de garantizar una adecuada adquisición de datos.

Figura 4.2– Ubicación de los sondeos eléctricos verticales (SEVs) y del ensayo de bombeo que se describe en el Capítulo 6.

La apertura de los electrodos de emisión de corriente fue de 300 m, que permitió una profundidad de investigación de 120 m aproximadamente.

Tabla 4.1 Coordenadas de Sondajes Eléctricos Verticales SONDAJE

ESTE

NORTE

SEV-01

268373

8670968

SEV-02

268440

8670946

SEV-03

268405

867146

SEV-04

268538

8671064

SEV-05

268468

8671472

SEV-06

268604

8671478

SEV-07

268535

8671872

SEV-08

268727

8671752

SEV-09

268597

8672126

SEV-10

268759

8672124

SEV-11

268682

8672426

SEV-12

268764

8671384

SEV-13

268943

8671716

SEV-14

268668

8672650

SEV-15

268697

8672880

SEV-16

268833

8672418

SEV-17

268312

8671826

SEV-18

268148

8671850

SEV-19

268129

8671604

SEV-20

268579

8672314

SEV-21

268386

8672334

SEV-22

268497

8672574

SEV-23

268323

8672604

SEV-24

268292

8671212

SEV-25

268110

8671290

SEV-26

268242

8671040

SEV-27

268335

8670852

SEV-28

268367

8670644

SEV-29

268495

8672418

SEV-30

268777

8672288

SEV-31

268476

8671699

Equipo Utilizado Para la ejecución de los Sondajes Eléctricos Verticales, se utilizó un equipo denominado Milivoltimetro de corriente continua, cuyas características técnicas son las siguientes:

- Escala para la medición de potencial e intensidad de corriente: 1-3-10-30- 300-10003000. - La corriente máxima permisible del interruptor de control de suministro está limitada a 3,000 miliamperios. - La impedancia de entrada no es menor que 8 Megohmios para todos los rangos de medición. - El instrumento está equipado con un compensador de polarización continua, de 03 grados, grueso, mediano y fino. El rango de compensación máxima es de 450 milivoltios. - El instrumento está equipado con un interruptor de control de suministro, con una capacidad de control de 1,2 Kwatt (3 amperios- 400 voltios). - El instrumento está equipado con regulador cero para facilitar el ajuste cero en la medición. - Fuente de alimentación de energía eléctrica que va en el interior del equipo, compuesto por 11 pilas secas de 1.5 Voltios. - El equipo se complementa con carretes de cables eléctricos, electrodos de acero inoxidable, combas, etc. Trabajo de Gabinete La ormación de campo se ha procesado de acuerdo a las técnicas establecidas para la exploración eléctrica. En base a la información, se han interpretado los sondajes en términos de resistividad y espesores, los mismos y que han permitido elaborar cortes geoelectricos. La interpretación de los sondajes consistió en determinar la distribución vertical de las resistividades y espesores de los diferentes horizontes geoelectricos identificados. Para tal fin se hizo uso de tablas y curvas maestras para sondajes eléctricos elaboradas por Orellana y Mooney. Resultados de Prospección Geofísica Los resultados producto de la interpretación cuantitativa de los sondajes eléctricos se presentan en la Tabla 4.2 siguiente: Tabla 4.2: Resultados de Interpretación de Sondajes Eléctricos SONDAJE SEV-01

SEV-02

SEV-03

SEV-04

SEV-05

SEV-06

Horizonte ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m)

R 1 11 2.0 2.0 19 2.0 2.0 14 2.0 2.0 22 2.0 2.0 31 3.0 3.0 22 2.0

R 2 62-19 11-4.0 17 64 16 18 74 10 12 ---78 20 23 160 16

R 3 44 23 -31 x x 55 34 36 60 42 44 51 27 50 62 42

R 4 -24 x ----34 x -34 x -28-x -27 x

SEV-07

SEV-08

SEV-09

SEV-10

SEV-11

SEV-12

SEV-13

SEV-14

SEV-15

SEV-16

SEV-17

SEV-18

SEV-19

SEV-20

SEV-21

SEV-22

SEV-23

SEV-24

SEV-25

SEV-26

SEV-27

Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m)

2.0 22 2.0 2.0 25 2.0 2.0 35 2.0 2.0 25 2.0 2.0 10 3.0 3.0 30 4.0 4.0 55 3.0 3.0 12 5.0 5.0 60-11 2.0-2.0 4.0 19 2.0 2.0 17 2.0 2.0 26 2.0 2.0 26 2.0 2.0 30 2.0 2.0 10 3.0 3.0 23 2.5 2.5 51 7.0 7.0 100 2.5 2.5 50 2.0 2.0 21 3.0 3.0 50 1.8

18 82 11 13 130 11 13 93 4.0 6.0 ---88 14 17 130 22 26 132 10 13 ------82 15 17 66-40 11-14 25 ------87 13 15 ---62-27 16-28 46.5 33-19 21-18 46 ---17 4.0 6.0 ---110 3.0

60 58 35 48 56 33 46 42 34 40 50 63 65 28-50 8.0-18 43 63 40 66 51 50 63 56 31 36 54 32 36 50 30 47 74 38 63 68 35 37 68 35 37 48 25 40 51 60 63 68 34 80.5 70 25 71 49 65 68.5 54 60 66 66 61 64 54 23

-34 x -24 x -26 x -26 x -24 x -18 x -22 x -30 x -25 x -21 x -23 X -42 X -42 x -22 x -23 X -19 x -18 x -18 x -21 x -21 x -27 x

SEV-28

SEV-29

SEV-30

SEV-31

Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m) ρ(Ω-m) E (m) Σ (m)

1.8 70 2.0 4.0 28 2.0 2.0 50 3.0 3.0 28 3.0 3.0

4.8 20 16 26 130 18 20 8 5.0 8.0 80 18 21

27.8 6 x 66 ---53 80 88 54 31 52

--

-34 x x 24 x -24 x --

Dónde: ρ: resistividad eléctrica en ohmio-metro E: espesor del horizonte geoelectrico en metros. R: horizonte geoelectrico en metros. Descripción Columna Geo eléctrica Generalizada en el Área de Estudio De acuerdo a los resultados obtenidos de la presente prospección, la columna litológica generalizada de la zona de estudio está constituida de cuatro capas geo eléctricas, tal como se describe a continuación: Capa Superficial (R1): corresponde a la capa que va casi desde la superficie del suelo. La capa ha sido identificada con resistividad que varía entre 11 y 60 ohm-m, relacionado a materiales de origen aluvial de grano grueso, medió y fino en estado seco. Su espesor es de 2.00 m aproximadamente. Capa Intermedia (R2): Se encuentra debajo de la capa superficial, presentando resistividades que varían entre 74 y 130 ohm-m que se relaciona a la ocurrencia de materiales de grano grueso, como: canto rodado, grava, gravilla y arena. Su espesor oscila entre 4.00 m y 20.00 m. Los materiales serian de buena permeabilidad y se encontrarían saturados de agua. Capa Inferior (R3): Se ubica subyaciendo al depósito R2, con resistividad que oscila entre 42 y 63 ohm-m, relacionado a materiales de grano medio y fino, como: gravilla, arena y arcilla. Este depósito se encontraría también saturado de agua, constituyendo parte del relleno acuífero. Su espesor varía entre 30.00 m y 63.00 m y seria de mediana a alta permeabilidad. Capa Profunda (R4): última capa de la columna litológica prospectada, identificada con valores de menor resistividad; entre 21 y 34 ohm-m asociado a sedimentos compuesto y mezclado principalmente de grano fino, poco permeables como, arena arcilla. En las Figuras 4.3 y 4.4 se muestran dos columnas litológicas características, deducidas de los estudios geoeléctricos y correspondientes al SEV-13 (Figura 4.3) y SEV-12 (Figura 4.4)

Figura 4.3 – Columna litológica deducida del SEV-13

COLUMNA LITOLOGICA PREVISTA PROYECTO: Perforacion de Pozos ZONA: Av. Gambetta DEPARTAMENTO: Lima CORDENADAS:268764-8671384 SONDAJE: 12 PROVINCIA: Lima FECHA: Jun.-2014 DISTRITO: Callao EJECUTOR: D. Alarcon ESCALA: 1/2000 ohm-m

h (m)

30

4

0

H (m)

4

Columna Litologica

DESCRIPCION LITOLOGICA

Permeabilidad

Suelo de cobertura aluvial NF

10

130

Deposito acuifero permeable compuesto por canto rodado, grava y arena

22

BUENA

20

26 30

40

63

40

Deposito acuifero medianamente permeable, constituido por arena,gravilla y limo

MEDIA

50

60

66 70

80

18

x

Deposito compuesto por limo, arcilla y arena

BAJA

120

ohm-m: Resistividad h: Espesor metros H: Profundidad en metros NF: Nivel Freatico

120

ohm-m: Resistividad

Fig. Nº 18

Figura 4.4: Columna litológica deducida del SEV-12

Descripción de Cortes Geoeléctricos Con los resultados producto de la interpretación de los sondajes eléctricos, se ha construido cinco cortes geoeléctricos (esquemáticos), que se muestran en el Anexo 04. Corte Geoeléctrico A-A' Construida con orientación de Norte a Sur en sentido longitudinal a la avenida Gambeta. Está compuesta con los sondajes SE- 01, SER-03, SER-05, SER-07, SER-09, SER-11, SER-014, SER-015, SER-020, SER-027, SER-028 y SER-031. En el corte se observa que debajo del suelo de cobertura, dos capas geoeléctricas (R2 y R3) que constituyen el depósito acuífero, debiendo ser más permeable la capa R2 (coloreado de azul), identificada entre los sondajes Nº 11 y 21, por sus valores de resistividad estaría compuesto por materiales permeables de origen aluvial de grano grueso predominado el canto rodado con grava y arena. Su espesor oscila entre 3.0 m y 20 m siendo mayor en el sondaje N° 05. El horizonte R3 coloreado de celeste y que se extiende por todo el corte con valores de resistividad entre 42 y 58 ohm-m correspondiente a materiales de grano medio de mediana permeabilidad como: arena, gravilla y limo. Su espesor oscila entre 23 m y 35 m. Debajo del horizonte R3 se observa el depósito R4, con resistividades bajas entre 24 y 30 ohm-m asociado a sedimentos de baja permeabilidad como: limo, arcilla con arena Su espesor no ha sido determinado por tratarse de la última capa. Corte Geoeléctrico B-B' Construida paralelamente al corte A. En el corte se observa que presenta características prospectivas similares a las que presenta el corte A. En este corte se observa también la presencia de una estructura acuífera, compuesta por dos horizontes geo eléctricos, debiendo ser de mayor permeabilidad el depósito R2 que se ve entre los sondajes N°06 y N°16. Su espesor varía entre 11 m y 16 m. El depósito R3 por sus valores de resistividad seria menos permeable que el depósito superior. Su espesor oscila entre 16 m y 63 m. El horizonte R4 como se ve, presenta valores de resistividad aun más bajos y que corresponden a la ocurrencia de materiales de baja permeabilidad. Corte Geoeléctrico C-C' Construida también en sentido paralelo a los corte Ay B y avenida Gambeta. En este corte no se observa el horizonte R2 identificado en los cortes A y B, casi desde superficie se ha identificado el depósito coloreado de celeste que presenta resistividades entre 40 y 68 ohm-m que corresponde a un deposito acuífero con materiales de mediana permeabilidad Corte Geoeléctrico D-D' Construida en sentido transversal a los cortes A, B, C y avenida Gambeta.

En este sentido se observa también el depósito acuífero coloreado de celeste, con presencia entre los sondajes SEV-011, SEV-016, SEV-022 y SEV-023 una capa intermedia con materiales de baja permeabilidad Corte Geoeléctrico E-E' Construida con los sondajes 20, 21 y 30. La característica de la sección es el espesor del depósito acuífero donde en el sondaje SEV-020 es de poco espesor 25 m aproximadamente, mientras que los sondajes SEV021 y SEV-030 es mayor (60 m y 80 m respectivamente). Corte Geoeléctrico F-F' En este corte se observa dos depósitos saturados de agua de una estructura acuífera. El horizonte superior identificado entre los sondajes SEV-18, SEV-17, SEV-07, SEV-08 y SEV-013 seria de muy buena permeabilidad y su espesor seria de 11m aproximadamente. El segundo horizonte acuífero por sus valores de resistividad más bajos seria menos permeable que el horizonte acuífero superior. Su espesor es mayor que el depósito sobre yacente. Corte Geoeléctrico G-G' Construida también en sentido transversal a la avenida Gambeta. En este corte se observa que el depósito acuífero menos permeable se lo idéntico casi desde superficie del suelo. Su espesor oscila entre 35 m y 65 m. Descripción de Mapas Geofísicos Se han construido 3 mapas geofísicos, que permiten visualizar en planta la distribución espacial de parámetros geofísicos como: resistividad, espesor, etc. Mapa de Resistividades Aparentes AB/2: 20 m La resistividad guarda relación directa con la permeabilidad de los materiales prospectados. En el mapa se observa las variaciones de resistividad promedio para un tendido de emisión de corriente AB: 40 m que alcanza la profundidad de investigación a 20 m aproximadamente. En el mapa se observa curvas que varían entre 20 y 90 ohm-m, denotándose las áreas más permeables las demarcadas por las curvas entre 70 m y 90 m. Mapa de Resistividades Aparentes AB/2: 50 m En el mapa se observa curvas que varían entre 20 y 70 ohm-m, que denotan la ocurrencia de materiales entre media y buena permeabilidad, comprendiéndose las de mayor permeabilidad las zonas entre las curvas 60 y 70 ohm-m. Mapa de Espesores del Depósito Acuífero El mapa de espesores, permite visualizar en planta las variaciones de los espesores de una determinada capa.

En este caso se ha graficado el mapa con el espesor del depósito acuífero: R2 + R3. En el mapa se observa que las curvas de espesor varían entre 20 m y 60 m. Conclusiones y Recomendaciones La presente prospección geofísica mediante la ejecución de 31 sondajes eléctricos verticales, con el fin de tener el conocimiento indirecto de la naturaleza litológica del subsuelo, así como la identificación de estructuras acuíferas del relleno cuaternario reciente y/o terciario. La profundidad de investigación alcanzó los 100 m aproximadamente. Geoeléctricamente se ha determinado que la litología del subsuelo prospectado, estaría constituida por materiales de origen aluvial, cuya secuencia sedimentaria de arriba hacia abajo seria grano decreciente es decir desde canto rodado a, grava, gravilla hasta sedimentos de grano fino como limo y arcilla. Se ha identificado una estructura acuífera con saturación de agua a partir de 3.0 m de profundidad aproximadamente y compuesta por dos depósitos acuíferos (superior e inferior): Superior: constituido por el horizonte R2, que se ubica debajo de la capa de relleno de cobertura aluvial y está constituida por materiales permeables de grano grueso y medio como: canto rodado, grava, gravilla y arena. Su espesor promedio es de 15 m. Inferior: constituido por el horizonte R3, localizado debajo del horizonte acuífero superior, estaría compuesta por materiales menos permeables de grano medio y fino. Su espesor promedio es de 50 m. La base litológica del relleno acuífero lo constituye el horizonte R4 que por sus valores bajos de resistividad (21 a 34 ohm-m) constituye un depósito saturado, compuesto principalmente por materiales de grano fino de baja permeabilidad. De la observación de los mapas de resistividades aparentes, la zona acuífera comprendida por los sondajes SEV-05, SEV-06, SEV-07, SEV-08, SEV-12 y SEV-13 sería la más permeable. Por los resultados obtenidos finalmente se concluye que en la zona prospectada el subsuelo se encontraría bien saturado de agua como para poder desarrollar un programa de perforación de pozos tubulares de captación de agua subterránea con perforaciones entre 40 m y 70 m de profundidad (ver cortes) Los sondajes con excepción de los SEV- 01, SEV-02 y SEV-09, arrojaron resultados más positivos para la captación de aguas subterráneas a través de pozos tubulares de mediana profundidad (60 m). La zona más favorable para la ubicación de perforación de pozos exploratorio o de investigación, como primera prioridad está comprendida en el siguiente orden por los sondajes N° 13, 12, 06, 08, 10, 07 y 05.

4.2. PERFORACIÓN DE PIEZÓMETROS Con el propósito de caracterizar los suelos donde se cimentara la estructura principal del túnel, se proyectaron 17 perforaciones diamantinas con recuperación de muestras continua, 14 de las perforaciones de acuerdo a los TDR y 03 adicionales de 40m c/u para reforzar la información técnica. Sus coordenadas se muestran en la Tabla 4.3. Estas perforaciones se instrumentaron como piezómetros. Su ubicación se muestra en la Figura 4.5. Tabla 4.3 Coordenadas de las perforaciones geotécnicas, códigos piezométricos cotas del terreno y boca del piezómetro. COORDENADAS Profundidad Punto

Norte

Este

D-1 D- 2 D-3 D-4 D-5 D - 11 D - 12 D - 13 D - 14 D - 15 D - 16 D - 17

8,671,541.625 8,671,300.483 8,671,060.805 8,670,830.488 8,670,597.836 8,671,579.140 8,671,343.000 8,671,112.484 8,670,870.815 8,670,632.637 8,670,547.665 8,671,903.661

268,487.350 268,467.300 268,446.621 268,382.212 268,309.868 268,271.730 268,215.807 268,150.230 268,125.609 268,097.441 268,070.204 268,322.578

(m) 40.000 40.000 40.000 40.000 40.000 40.000 40.000 50.000 50.000 40.000 40.000 40.000

Cota Piezometro Terreno Codigo (msnm) 8.529 8.596 8.912 8.045 9.125 7.001 6.737 5.327 5.851 7.091 6.600 8.090

Pz-01 Pz-02 Pz-03 Pz-04 Pz-05 Pz-11 Pz-12 Pz-13 Pz-14 Pz-15 Pz-16 Pz-17

Cota Parte Superior del Tubo diam 2" 8.802 8.526 8.913 8.045 9.129 7.875 7.539 6.379 6.694 7.895 7.165 8.207

Figura 4.5. Prospecciones geotécnicas y piezómetros

Adicionalmente se han realizado calicatas con una excavadora CAT 320, de sección 5.00mx5.00m y de profundidad aproximadamente 8.00m, lo cual detallamos en la Tabla 4.4:

Tabla 4.4: Coordenadas de las calicatas

Punto

Progresiva

Norte

Este

Cota Terreno (msnm)

P-1 P- 2 P-3 P-4 P-5 P-6 P–7 P-8 P-9 P - 10 P - 11 P - 12 P - 13

20+130 20+230 20+260 20+410 20+550 20+680 20+790 20+900 21+030 21+150 21+330 21+470 21+600

86717190.90 8671642.860 8671593.017 8671449.696 8671306.925 8671176.390 8671074.421 8670965.167 8670835.780 8670713.415 8670540.799 8670411.125 8670273.580

268420.729 268443.203 268395.439 268343.571 268341.334 268340.974 268282.925 268264.376 268239.203 268252.356 268194.009 268172.111 268174.521

8.47 8.14 8.22 6.90 7.66 7.99 7.11 6.68 7.59 8.12 7.91 7.76 8.12

Cota Nivel Freático (msnm) 7.54 7.76 7.36 6.83 7.15 7.32 6.87 6.52 6.58 7.29 6.42 6.33 6.48

Los registros de están calicatas se encuentran en el Capítulo de Geología y Geotecnia, Como se puede observar, todas ellas muestran una cubierta de suelo orgánico de espesor muy variable (entre 30 cm y 5 m), que en ocasiones puede llegar a calificarse de turba. Bajo este suelo se encuentra el material propiamente acuífero (gravas arenosas), a veces con unas arenas limosas de transición, probablemente producto de retrabajamiento costero en la época de deposición. En todas las calicatas, el nivel freático es muy somero. 4.3. RED PIEZOMÉTRICA Y CONTROL DE NIVELES Se entiende por red piezométrica, un conjunto de puntos de observación (pozos, sondeos piezométricos,etc.) donde se realizan controles periódicos de determinadas características del agua subterránea, con el objeto de disponer de datos sobre la evolución de los acuíferos subterráneos, datos que se consideran indispensables para el conocimiento de su hidrodinamismo, y de la toma de decisiones sobre su explotación. Los primeros puntos de observación se seleccionaron durante la fase del inventario, se han considerado 4 pozos tajo abierto existentes en el área del túnel, descritos en el capítulo 2, donde se cuenta con información del estudio anterior continuándose con las medidas del nivel de agua subterránea en el periodo actual de estudio. Como se ha indicado en el apartado anterior (Figura 4.5 y Tabla 4.4), se ha instalado una red de 17 piezómetros. De estos, 5 quedarán destruidos por la excavación, por lo que quedará una red de control piezometrico compuesta de 12 piezómetros de acuerdo a lo programado alineados en forma uniforme y paralela al túnel. En todos ellos se han venido midiendo los niveles de agua subterránea periódicamente a un ritmo de un control semanal, a partir del mes de Junio y Julio del 2014, acción que se ha realizado conforme se finalizaban las perforaciones La medición de nivel del agua, se realiza con respecto a un punto de referencia perfectamente determinado y nivelado, que es el que figura en la ficha de control

piezometrico, que se muestra en el Anexo 06 para los 12 pozos adicionalmente se presenta la ubicación y codificación de los mismos en un plano en planta, cabe precisar que estas lecturas serán analizadas y verificadas semanalmente actualizando las mismas a lo largo del tiempo del estudio. Ffluctuación de los niveles de agua subterránea área del Túnel Callao a Julio 2014 Como se ha mencionado precedentemente, con el fin de proceder a este estudio y considerando que las variaciones de los niveles piezométricos integran todas las influencias locales o regionales se procedió a partir de Abril del 2014 a efectuar medidas periódicas semanales en una red de control piezométrica implantada, compuesta primeramente por 3 pozos tajo abierto existentes ubicados en el eje del túnel, y posteriormente a partir de Junio del 2014 en 12 piezómetros perforados por el Consorcio, haciendo un total de 15 piezómetros. El estudio de la fluctuación de los niveles de agua subterránea se ha dirigido en los tres (3) pozos tajo abierto existentes donde se ha continuado con las medidas semanales del nivel de agua desde Abril hasta Agosto del 2014, que se consignan en fichas de control piezométrico que se muestran en el Anexo 07. En los Cuadros N° 4.1 4.2 y 4.3 se presentan los Registros Históricos y Diagramas de Evolución del Nivel de Agua Subterránea observados en los 3 pozos en el sector de Abril hasta Agosto de 2014, que permite definir que la tendencia que se observa de la evolución de la superficie piezométrica corresponde a la época de inicio del año hidrológico y de recarga de la napa en el área. La observación en el tiempo del principio y del fin de la alimentación natural del acuífero permite estudiar la fluctuación regional de la superficie piezométrica, de manera de evaluar las reservas regulatrices o recursos disponibles de agua subterránea. La continuidad del control piezométrico en los 15 pozos, prosiguiendo hasta los meses de Mayo-Junio del 2015 estimamos que se tendrá el cálculo de la fluctuación piezométrica completa (descarga-recarga), Sin embargo frente a esta circunstancia y debido a la importancia de conocer en aproximación se efectuó el Estudio de la Fluctuación de la Superficie Piezométrica de la información histórica analizada, de niveles de agua de los 3 pozos tajo abierto existentes pertenecientes a la red de control piezometrico implantada por el Consorcio, que cuentan con mayor amplitud en el tiempo de datos de niveles de agua durante el año hidrológico 2014. El análisis y su estudio permite constatar en una primera aproximación, que nos encontramos en el inicio del año hidrológico y se presenta uniforme en la napa cuaternaria y que la amplitud de las variaciones de los niveles piezométricos dependen de la infiltración eficaz en el cauce del rio Rímac y áreas de riego, flujo regional, que alimenta y regulariza el caudal del flujo subterráneo. Los 3 pozos analizados se ubican como hemos mencionado en el eje del Túnel, y en los diagramas de evolución del nivel de agua de los Cuadros N° 4.1, 4.2 y 4.3 están representados por los pozos tajo abiertos Nª 2, 4 y 6. - Los 3 pozos analizados Nº 2, 4, y 6, presentan la máxima profundidad del nivel de agua en Abril del 2014 (0.89 m, 0.84 m y 0.60 m), y el nivel piezométrico remonta en Agosto de 2014 (0.68 m, 0.57 m. y 0.35) época donde alcanza su mínima profundidad o altura de fluctuación.

- La fluctuación media estimada que se muestra en el Cuadro Nº 4.4 a Agosto del 2014 en este sector considerando la situación de las medidas en el tiempo, varía entre 0.22 m. a 0.26 m. En particular el acuífero del sector no presenta un descenso de la napa, y que pese haberse incrementado en los últimos años la explotación de aguas subterráneas con la incorporación de nuevos pozos para uso doméstico e industrial, la napa mantiene su casi equilibrio. En el Anexo 06 se presentan los Registros de los niveles de agua subterránea y Diagramas de evolución del nivel de agua de los 12 piezómetros construidos durante la ejecución del estudio, donde se puede apreciar que los niveles de agua desde Junio a Agosto del 2014 se encuentran en proceso de elevación, Controles piezométricos deberán seguir efectuándose en este sector para mantener una historia que permita facilitar el estudio de la evolución de los niveles de agua d, que acompañados de encuestas de explotación de agua subterránea en los sectores industriales y agrícolas, así como el conocimiento de las características hidráulicas se obtendrá la información clásica para la modelización del acuífero, de manera de plantear estratégicas de explotación para una utilización óptima del acuífero. 4.4. PRUEBAS DE BOMBEO La caracterización hidrodinámica se basa en el ensayo de bombeo realizado en el pozo del Lotizadora Sando – 2, que se ha descrito en el apartado 3.8.4 y en un ensayo de bombeo realizado expresamente para este proyecto, que se describe en el capítulo 6. Esta prueba de bombeo se tomará como información valida e inicial para determinar las características del acuífero y diseñar el sistema de drenaje. Está programada la ejecución de una prueba de bombeo múltiple al tiempo que se inicie la perforación de los primeros pozos de bombeo que formarán parte del plan de dewatering para estudiar cómo se producirá la interferencia de los conos de bombeo una vez puesto en marcha el proyecto. 4.5. CARACTERIZACIÓN HIDRO-QUÍMICA La interpretación de los resultados del análisis físico químico de ocho (8) muestras de agua subterránea y 9 conductividades eléctricas (grado de salinidad), distribuidos de pozos en explotación (1), de observación existentes (3) y piezómetros (4) comprendidos dentro del área del túnel y área circundante, permite definir la calidad del agua subterránea del acuífero. (Ver Anexo 03). Este análisis físico-químico efectuado en el Laboratorio de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria de La Molina , ofrece resultados cuantitativos de la concentración de iones: Hidrógeno (ph.), Calcio (Ca++), Magnesio (Mg. ++), Sodio y Potasio (Na + y K+), Cloro (Cl-), Sulfato (SO4-), Hidrocarbonato (HCO3-), con la dureza total (ppm), y de la conductividad eléctrica (dS/m). Las concentraciones iónicas son expresadas en miligramos por litro (mg/l) y miliequivalentes por litro (meq/lt.).

4.5.1. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS a) ph - Acida y alcalina, el pH de la napa varía de 6.19 a 7.25. b) Conductividad Eléctrica (C.E.): · La conductividad Eléctrica es una medida que indica la concentración global de constituyentes ionizados (mineralizados global), o grado de salinidad de las aguas subterráneas. · Considerando que el cuadro regional de la mineralización global se muestra de acuerdo a la conductividad eléctrica que es una medida que indica la concentración global de constituyentes ionizados, o grado de salinidad de las aguas subterráneas, se efectuaron 11 medidas de C.E. mostrando que ella varía de 1,560 a 2,100 uS/cm valores que ubican las aguas en la clasificación alto grado de salinidad, considerando el límite máximo permitido (LMP) de 1,500 uS/cm. · Teniendo en cuenta que el cuadro regional de la mineralización global o grado de salinidad se muestra de acuerdo a la conductividad eléctrica, se ha elaborado la Carta de Curvas de conductividad en la unidad física de estudio, correspondiente al muestreo y resultado de los análisis efectuados. (Ver Fig. 4.6) c) Gusto y Aspecto La muestra de agua extraída es cristalina, dulce y sin sabor. 4.5.2. CARACTERES QUÍMICOS Los resultados de los análisis físico-químico, obtenidos en 11 pozos y piezómetros representativos del área de investigación se consignan en el Cuadro Nº 7.1 y los resultados de laboratorio y el método de interpretación de los resultados químicos utilizados se basan en las combinaciones de iones Ca++, Mg++, K+, SO4 ‾ ‾, HCO3‾ ‾, y Cl‾, teniendo en cuenta la representación de los tenores según el diagrama de logarítmico de M. SHOELLER – BERKALOFF (Fig. 4.7) que nos permite distinguir que las aguas son del tipo: Sulfatada Cálcica por el predominio del Ca++ y del anión SO‾ ‾4. Los contenidos de Sulfato en las aguas subterráneas es alto encontrándose valores variable de 134.69 mg/l a 532.65 mg/l este ultimo valor alejado del límite máximo (LMP) permisible preconizado por la SUNASS de 250 mg/l. En cuanto al Cloruros variando entre 157.03 a 328.39 mg/l este ultimo valor alejado del LMP por la SUNASS de 250 mg/l. Por último, tras el análisis anterior se emitió una “Nota técnica sobre la validez del agua subterránea para su posterior utilización en la fabricación de hormigón”, estableciéndose la idoneidad del agua extraída para tal fin. 4.5.3. DUREZA El grado de dureza obtenida en el área de estudio varía de 543.09 a 643.09 ppm, aguas duras, considerando lo establecido el límite máximo permisible establecido por la SUNASS de 500 ppm,

4.5.4. POTABILIDAD El diagrama de potabilidad del agua de WATERLOG (Fig. 4.8), se ha utilizado para representar los resultados de tenores máximo y mínimo de los análisis químicos; muestran una clasificación de las aguas de malas. De acuerdo a los límites máximo permisibles (LMP) de los parámetros de control de calidad de Agua de la SUNASS cuyo cuadro se expone, se puede apreciar que las aguas desde el punto de vista de potabilidad no son aptas para el consumo humano, ELEMENTOS Cloruros Sulfatos Nitratos Magnesio ph. Dureza Turbiedad, UNT

LMP mg/l. 250 250 50 0.3 6.5-8.5 500 5

Figura 4.6. Aspectos hidroquímicos (Schoeller-Berkaloff).

Figura 4.7. Diagrama de potabilidad.

5. NIVELACIÓN Y SITUACIÓN TOPOGRÁFICA. 5.1. PERFILES LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES Se presentan dos perfiles longitudinales; el primero (Figura 5.1), es un perfil longitudinal de la traza con el nivel freático, mientras que en el segundo (Figura 5.2), se ha trazado una composición de la litología de la traza a partir de los resultados de los sondajes eléctricos verticales. En la Figura 5.3, se representa un perfil transversal del área de ubicación el proyecto en el que se representa el nivel freático, las zonas de infiltración así como la litología del acuífero. Adicionalmente, en los anejos se presentan cortes detallados con la litología de la traza

Figura 5.1. Nivel freático a lo largo de la traza

Figura 5.2 Perfil litológico a lo largo de la traza

Figura 5.3 Perfil litológico transversal a la traza

5.2. CARTAS PIEZÓMETRICA Y DE ISOPROFUNDIDAD

Figura 5.4 Carta piezométrica

Figura 5.5 Carta Isoprofundidad de la napa

6. PARÁMETROS HIDRÁULICOS 6.1. REQUERIMIENTOS DEL PROYECTO DE LA AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA (ANA). EN BASE A LA INFORMACIÓN SOLICITADA POR EL ANA SE HA REALIZADO EL EXPEDIENTE DE ACUERDO A LOS REQUERIMIENTOS NECESARIOS LOS MISMOS QUE SE ENCUENTRAN EN EL ANEXO VI DEL REGLAMENTO DE PROCEDIMIENTOS ADMINISTRATIVOS PARA EL OTORGAMIENTO DE DERECHOS DEL USO DE AGUA. FORMATO ANEXO 6 CONTENIDO MINIMO DE ESTUDIO DE ESTUDIO HIDROGEOLOGICO DE LOCALIZACION Y DISEÑO DE POZO INTRODUCCIÓN ANTECEDENTES OBJETO El estudio hidrogeológico tiene por objeto evaluar las características hidrogeológicas del acuífero y seleccionar el área favorable para la perforación del pozo proyectado, a través del cual se debe extraer la cantidad de agua suficiente y de calidad apropiada para el fin requerido, sin causar problemas de interferencia a otras fuentes de agua existentes. Así mismo este estudio es aplicable también para perforación de pozos de investigación y otros fines, con la debida adecuación del caso de acuerdo al proyecto propuesto. UBICACION Y ACCESO Se presentara la ubicación política y geográfica del aérea de estudio en coordenadas UTM (WGS 84), complementado con el nombre de la localidad. ESTUDIOS BÁSICOS CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS Y GEOMORFOLÓGICAS Se estudiara las características geológicas y geomorfológicas del área de estudio, orientado a la definición de las unidades hidrogeológicas, así coma a la determinación de la estratigrafía, litología y límites late-ales del reservorio acuífero. PROSPECCIÓN GEOFÍSICA El estudio de prospección geofísica permitirá determinar la geometría del reservorio acuífero, así como el espesor y las características de cada uno de los horizontes que conforman el subsuelo, pudiéndose para el efecto utilizar el método más apropiado según el tipo de terreno a investigar lo cual permitirá · · · ·

Determinar el espesor y las características geoeléctricas de cada uno de los horizontes que conforman el subsuelo. Diferenciar las capas u horizontes del subsuelo según su granulometría para lo cual utiliza las resistividades eléctricas obtenidas. El número de sondeos Ubicación aproximada de los niveles de agua. Identificación de los diferentes horizontes que conforman el subsuelo

El número de sondajes y su distribución estará en función de su extensión del área a investigar y de la cantidad de pozos a proyectar. Como parámetro inicial se puede considerar para la perforación de un pozo, se deberá requiere coma mínimo dos secciones geoeléctricas, cada una con tres sondeos. De la misma manera, para la ubicación de áreas donde se perforarán más de un pozo, la actividad de geofísica a presentarse deberá realizar un mallaje de sondeos. En ambos casos, deberán presentarse los gráficos d los sondeos en original, así coma las secciones geoeléctricas y los mapas geofísicos En esta actividad debe presentar lo siguiente: · · · · · ·

Cuadra con la interpretación cuantitativa de los sondeos ejecutados. Secciones geoeléctricas que cubra el área investigada. Mapa de ubicación de los sondeos. Mapa del techo del basamento rocoso impermeable Mapa del espesor del horizonte permeable saturado Mapa con las resistividades eléctricas del horizonte saturado

INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA SUBTERRÁNEA Se presentara un plano de localización a escala conveniente de las fuentes de aguas subterráneas inventariadas, así como sus características técnicas y de explotación, tanto de las fuentes de información como las verificadas en el campo. La información a proporcionar en "cuadro de inventario de fuentes de agua subterránea", debe comprender como mínimo lo siguiente: N° IRHS (Inventario de Recursos Hídricos subterráneos) Nombre del pozo Localidad Ubicación política (Distrito, provincia y departamento) Coordenadas Cota del terreno Perforación · · · · · · ·

Año de perforación Compañía perforadora Tipo de pozo Profundidad inicial Profundidad actual Diámetro de la perforación Diámetro y espesor del entubado o revestimiento

Equipo de bombeo · Motor :marca, tipo,HP · Bomba : marca, tipo,BHP, diámetro descarga

Mediciones de los niveles de agua · Fecha de las mediciones

· · · ·

Punto de referencia sobre o debajo de la superficie del suelo Nivel estático Cota del nivel estático Nivel dinámico y tiempo de bombeo

Estado de pozo Uso del pozo Explotación. · Caudal · Régimen de bombeo: horas/día- días/semana, meses/año · Volumen de explotación.

Conductividad eléctrica del agua Estado legal del pozo: autorización, licencia de use de agua El Mapa de Ubicación de fuentes de agua subterránea será a escala 1/5,000 a 1/25,000 donde se muestre la ubicación del pozo proyectado y los pozos existentes. Cuadro de Inventario de Fuentes de Agua Subterránea

EL ACUIFERO

Esta actividad está orientada a la descripción de la geometría del reservorio acuífero, su forma, límites y dimensión; así como también la litología del medio poroso. En el registro o inventario de pozos se mide el nivel del agua en reposo, con r especto a un punto de referencia, para lo cual se utiliza una sonda eléctrica. LA NAPA Comprende la descripción del origen, circulación y descarga del flujo subterráneo, presentando e interpretando los mapas de isoprofundidad y de la morfología de la napa. Se presentara también las variaciones del nivel de la napa a través del tiempo de contar con dicha información PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS DEL ACUÍFERO Actividad que permite obtener los parámetros hidrogeológicos del acuífero (Transmisividad, permeabilidad y coeficiente de a almacenamiento), mediante la ejecución de pruebas de bombeo, los cuales son utilizados para el diseño hidráulico del pozo proyectado y la determinación de los radios: de influencia, así como para determinar reservas de aguas subterráneas. Se deberá presentar los dates de campo, así como las curvas interpretativas de descenso y recuperación, señalando la fecha de ejecución, nivel estático y dinámico final, tiempo de bombeo y de recuperación.

La prueba de bombeo debe realizarse en el pozo más cercano (no mayor de 500 m) al área investigada, siempre y cuando existan pozos con las condiciones técnicas para su ejecución. HIDROGEOQUIMICA Permite conocer el grado de mineralización de las aguas subterráneas del área investigada, así como sus características físico y químicas. Para lo cual se extraerán muestras de agua de pozos representativas para medir su conductividad eléctrica (C.E), pH y sólidos totales disueltos totales (STD) y de uno o más muestras se realizaran análisis físico químico en laboratorio acreditado. Si el agua del pozo proyectado será para use potable se realizara edemas análisis bacteriológico. Con los resultados obtenidos se presentara lo siguiente: ·

· · · ·

Cuadro con los resultados de lo s análisis f ísico – químico Diagramas de análisis de agua Diagramas de potabilidad de agua Clasificación de agua para riego según la C.E y el RAS. Análisis bacteriológicos (si es para uso poblacional)

DEMANDA DE AGUA a) Si la explotación del agua será con fines Agrícolas, deberá sustentar su demanda de agua en función a las necesidades de agua de los cultivos, el mismo que debe guardar concordancia con el área a irrigar. b) Para caso del uso población, deberá presentar el proyecto de abastecimiento de agua, donde estén los cálculos de la demanda poblacional. El requerimiento de agua deberá basarse en caudal Vs, y masa a anual en m3/ario. c) Para los otros usos, se deberá adjuntar el plan de producción que demuestre la necesidad de agua. ANTEPROYECTO DE LA OBRA DE CAPTACIÓN Se señalara el área favorable para la perforación del pozo, incluyendo el pozo proyectado y los pozos vecinos para verificar sus distanciamientos en función a los radios de influencia. Señalar coordenadas UTM (WGS 84) y cota del pozo proyectado. Se presentara el diseño hidráulico y técnico preliminar del pozo proyectado, incluyendo su respectiva planilla de mitrados. ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL POZO Debe indicarse el método de perforación a emplearse las etapas de perforación, tipo de fluido, muestreo del material atravesado, procedimiento de sellado de capas no deseadas y demás especificaciones técnicas del proceso constructivo. En la implementación de pozos tubulares es necesario el acondicionamiento de accesorios para medición de niveles y caudales. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES · ·

Las conclusiones deben responder a los objetivos propuestos. Hacer recomendaciones que permitan tener éxitos en los resultados a obtener

RELACIÓN DE MAPAS 01 Ubicación del área de estudio 02 Geológico 03 Ubicación de sondeos 04 Espesor del horizonte permeable saturado 05 Resistividades eléctricas del horizonte saturado 06 Techo del basamento rocoso impermeable 07 Ubicación de fuentes agua 08 Hidroisohipsas 09 Isoprofundidad de la napa 10 Conductividad eléctrica del agua 11 Ubicación del área con aceptables condiciones hidrogeológicas RELACIÓN DE CUADROS Coordenadas de ubicación de los sondeos eléctricos Interpretación cuantitativa de los sondeos eléctricos Fluctuaciones de la napa. Características técnicas de las Fuentes de agua en el área de Resultados de los análisis químicos. Resultados de los análisis bacteriológicos (uso poblacional) RELACIÓN DE FIGURAS Diseño preliminar del pozo proyectado. Secciones geoeléctricas. Prueba del acuífero o de bombeo. Diagramas de análisis de agua Notas: 1)

El estudio deberá estar visado y firmado por un consultor y/o empresa consultora Inscrita en la Autoridad Nacional del Agua y edemas debe presentarse en original y en formato digital.

2)

Para facilitar la elaboración de los estudios se podría utilizar la Información generada por la ANA (Ex INRENA), en los estudios, Inventarios o monitoreas, las mismos que se encuentran publicados en la AVM (' Web de la ANA; no obstante esta información, con lo que corresponda, deberá actualizarse. Los sondajes geofísicos para la ubicación de los pozos deberán ejecutarse en cantidad necesaria para estos fines, evitando utilizar los resultados de los sondajes de los estudios de la ANA (Ex INRENA) corno sustento de los estudios específicos que se presenten.

3)

Para el trámite de la licencia de uso de agua de un pozo se adjuntara a la solicitud respectiva, una Memoria descriptiva que detallada: el proceso constructivo, la profundidad del pozo, nivel estático, columna de agua, diámetro del pozo, caudal de extracción, equipo de bombeo y sus características; acompañado de un piano de ubicación del pozo y de construcción del pozo, a escala adecuada. Se adjuntara los resultados del análisis de agua n la que se demuestre la aptitud para el uso al cual se destinara el agua, debiendo en el caso del uso poblacional o consumo de personas de los usos productivos, presentar el respectivo análisis bacteriológico.

6.2. ENSAYOS LEFRANC Como se indicó en el Capítulo 4, se han realizado ensayos Lefranc en los piezómetros y se han interpretado por el método de Hvorslev. Los resultados correspondientes a los piezómetros D-2 y D-4 arrojan permeabilidades de 3.91 y 27.2 m/día, respectivamente. El primer valor es relativamente bajo, para la zona. El segundo puede considerarse más representativo. En todo caso, los resultados de este tipo de ensayos son muy sensibles a la forma de perforación, al desarrollo del piezómetro y a la posición precisa del intervalo ensayado. De hecho, dado que la longitud del intervalo ensayado suele ser corta, el valor obtenido es representativo solo de dicha zona. Por ello, de cara al drenaje, es preferible realizar ensayos de bombeo, como el que se describe a continuación. 6.3. ENSAYO DE BOMBEO 6.3.1. DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO Este apartado recoge las características del ensayo de bombeo realizado en la zona de la obra así como su interpretación. Para el ensayo se contó con un pozo de bombeo y seis piezómetros, de los cuales cinco (5) eran del tipo ambiental o abierto y uno (1) del tipo perfecto. En la Figura 6.1 se muestra la ubicación de todos ellos. Además, en la Figura 3.1 se mostró la posición del pozo en relación a la ubicación de la obra.

Figura 6.1. Posición de pozo de bombeo y piezómetro

Las características principales de pozo y piezómetros se muestran en la Figura 6.2. Como se puede observar, el pozo de bombeo, tenía una profundidad de 35 m, un diámetro de perforación de 300 mm y un filtro de unos 35 mm de espesor y tamaño de grano de entre 2 y 5 mm. Los piezómetros se perforaron a 160 mm hasta una profundidad de 25 m y estaban ranurados en toda su profundidad, excepto el profundo (PP1), que alcanzó los 50 m y solo estaba ranurado en los 3 m inferiores. En cuanto a la descripción del terreno, debemos referirnos a la información consignada en el apartado de estudios geotécnicos, ya que la propia dinámica y técnica constructiva utilizada para la ejecución del pozo de bombeo y de los piezómetros, no permite más allá de una grosera aproximación, resultado de la inspección ocular de las muestras imprecisas obtenidas durante el proceso de perforación.

A pesar de lo dicho, se ha podido observar que efectivamente el suelo es granular de bolos a gravas, de dimensión deciméntrica a centimétrica, en disminución a menor graduación desde profundidades de 15 metros aproximadamente, con presencia de arenas y limos. Para determinar el caudal de bombeo, se realizaron pruebas de bombeo escalonado previas. Del análisis de la respuesta del pozo al bombeo escalonado, se determinó que el caudal aconsejable para realizar el ensayo fuese de 40 l/s, ya que dicho caudal garantizaba estabilidad en las mediciones de los equipos de aforo, agua exenta de arrastres y, a priori, sostenibilidad en la relación de explotación caudal versus descenso para la duración prevista del ensayo. El ensayo de bombeo a caudal constante se inició una vez que el acuífero se había recuperado del estrés al que había sido sometido por los bombeos escalonados. En todo caso, el ensayo se realizó con caudal variables, como se muestra en la Figura 6.3. Las medidas de nivel se realizaron de manera automática y, a efectos de verificación, manual. Para la medida automática, se instrumentaron el pozo y los piezómetros con sensores Diver de Schlumberger. Adicionalmente, se instaló un sensor BaroDiver, para compensar las variaciones de presión que pudiera provocar la oscilación barométrica a lo largo de la prueba. Además estos datos, se tomaron lecturas manuales de la evolución del nivel de agua durante la prueba, tanto en el pozo como en los piezómetros, cuya finalidad es contrastar el correcto funcionamiento y la calibración de los registradores automáticos.

Figura 6.2. Esquema constructivo de pozo (izda.) de piezómetros (dcha.).

Figura 6.3. Evolución del caudal de bombeo.

6.3.2. INTERPRETACIÓN MANUAL La interpretación de los ensayos se ha realizado de manera manual (gráfica) y numérica. Para interpretar el ensayo de bombeo se siguen los principios expuestos por Meier et al. (1998) y Sánchez-Vila et al. (1999). En esencia, se parte de la base de que el medio es muy heterogéneo a todas las escalas, de manera que la permeabilidad efectiva en los pozos puede ser muy variable, dependiendo de que intercepten o no zonas de alta permeabilidad. La transmisividad efectiva a gran escala puede obtenerse por el método de Cooper-Jacob que se basa en representar los datos de descenso (en escala aritmética) frente a los de tiempo (en escala logarítmica). Si el medio es homogéneo a la escala del ensayo, todos los piezómetros deben mostrar una línea recta a largo plazo con pendiente análoga (independientemente de la transmisividad en el entorno del pozo y de los piezómetros). La transmisividad efectiva a dicha escala es:

T = 0,183

Q m

(1)

Donde m es la pendiente (m/ciclo logarítmico) y Q el caudal (m3/día). El coeficiente de almacenamiento aparente (SJ) se deduce de la intersección de la susodicha línea recta con el eje de abscisas (to):

SJ =

2, 25Tto r2

(2) Donde r es la distancia del pozo de bombeo al de observación. Este coeficiente de almacenamiento, a diferencia de la transmisividad, suele ser muy variable de unos piezómetros a otros porque refleja el grado de conexión hidráulica con el pozo de bombeo. Es, por tanto, muy sensible a la heterogeneidad y a otros tipos de perturbaciones respecto a la teoría básica (por ejemplo, penetración parcial).

La recuperación de niveles una vez ha cesado el bombeo también es informativa. En principio, solo permite deducir la transmisividad. Para ello, se representan los datos en escala de “tiempo reducido”,tr=t/t’ , donde t es el tiempo desde el comienzo del bombeo y t’ el tiempo desde el cese del bombeo. Idealmente, en escala semilogarítmica los datos deben alinearse según una línea recta cuando tr se va acercando a 1. Willman et al. (2005) describen la aplicación de la metodología a medios heterogéneos y los diversos métodos de obtener la pendiente para aplicar la ecuación 1. Aquí usaremos la secante (línea que va del origen a los últimos datos) y la tangente por los últimos datos. Presentamos en la Figura 6.4 las curvas de descensos obtenidos en los piezómetros durante el ensayo de bombeo registrados automáticamente.

Figura 6.4. Ensayo de bombeo, descensos versus t/r2

En la Figura 6.4 se muestran los descensos medidos en los seis (6) piezómetros, representados versus t/r2 No se incluye el pozo por los motivos argumentados anteriormente y dado que se saldría de la gráfica por la izquierda. Cabe destacar de esta figura que, por un lado, las pendientes de las curvas de descenso son bastante paralelas, lo que implica que a la escala del ensayo, el medio es relativamente homogéneo. Sin embargo las líneas están separadas (si el medio fuese homogéneo e isótropo deberían coincidir). Ello implica variaciones en el grado de conexión entre pozo y piezómetro. Lo anterior se pone de manifiesto en la tabla de resultados, que resume lo parámetros obtenidos con la interpretación por separado de la curva de descensos de cada piezómetros. Seguidamente incluimos en las Figuras 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10, y 6.11 las curvas de descenso (escala aritmética, en metros) versus tiempo (escala logarítmica, en días). En todas ellas ha sido tenido en consideración el periodo de “No Validez del Método de Jacob”, correspondiente al periodo previo al tomado para ajuste de la “Recta de Descensos”

Figura 6.5. Curva de descenso Vs. tiempo en Ps1.

Figura 6.6. Curva de descenso Vs. tiempo en Ps2.

Figura 6.7. Curva de descenso Vs. tiempo en Ps3.

Figura 6.8: Curva de descenso Vs. tiempo en Ps4.

Figura 6.9: Curva de descenso Vs. tiempo en Ps5.

Figura 6.10: Curva de descenso Vs. tiempo en Pp1

Figura 6.11: Curva de descenso Vs. tiempo en P1

Además de analizar las curvas de descenso, han sido consideradas e integradas al informe (Figuras 6.12, 6.13, 6.14, 6.15, 6.16, 6.17, y 6.18) las “curvas de descenso residual” o “curvas de recuperación”. Estas curvas son el resultado de graficar la “recuperación” o evolución del ascenso de nivel, tras la parada de la unidad de bombeo (escala logarítmica). (aritmética, en metros) versus tiempo reducido

Figura 6.12: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en Ps1.

Figura 6.13: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en Ps2.

Figura 6.14: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en Ps3

Figura 6.15: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en Ps4

Figura 6.16: Curva de descenso residual Vs. Tiempo reducido en Ps5

Figura 6.17: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en Pp1

Figura 6.18: Curva de descenso residual Vs. tiempo reducido en P1

En consecuencia, y bajo el método referido Cooper Jacob, presentamos los resultados en la Tabla 6.1. Tabla 6.1: Resultados de la interpretación manual del ensayo de bombeo

Datos Caudal (l/s) Caudal (m3/d) N.F (m) Distancia del pozo (m) Descenso1 Descenso2 Pendiente - m (m/ciclo) Transmisividad - T (m2/dia) Transmisividad -T (m2/seg) t0 (dias) Coef. De Almacenamiento - S Espesor de acuifero - b (m) Cond. Hidraulica - K (m/dia) Cond. Hidraulica - K (m/seg)

Ps1 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,45 0,45 10,48 10,48 1,800 0,000 2,380 0,320 0,58 0,32 0,183 0,183 1091,82 1978,93 1,26E-02 2,29E-02 1,00E-04 2,30E+00 2,24E-03 2,24E-03 35 35 3,12E+01 5,65E+01 3,61E-04 6,54E-04

Ps2 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,71 0,71 18,71 18,71 1,000 0,000 1,520 0,335 0,52 0,34 0,183 0,183 1217,80 1890,32 1,41E-02 2,19E-02 1,50E-03 2,50E+00 1,17E-02 1,17E-02 35 35 3,48E+01 5,40E+01 4,03E-04 6,25E-04

Ps3 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,63 0,63 33,63 33,63 0,600 0,000 1,050 0,350 0,45 0,35 0,183 0,183 1407,24 1809,30 1,63E-02 2,09E-02 8,00E-03 2,50E+00 2,24E-02 2,24E-02 35 35 4,02E+01 5,17E+01 4,65E-04 5,98E-04

Ps4 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,77 0,77 49,45 49,45 0,600 0,000 0,750 0,290 0,15 0,29 0,183 0,183 4221,71 2183,64 4,89E-02 2,53E-02 5,00E-03 2,40E+00 1,94E-02 1,94E-02 35 35 1,21E+02 6,24E+01 1,40E-03 7,22E-04

Ps5 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,76 0,76 65,40 65,40 0,400 0,000 0,670 0,270 0,27 0,26 0,183 0,183 2345,39 2435,60 2,71E-02 2,82E-02 4,20E-03 2,40E+00 5,18E-03 5,18E-03 35 35 6,70E+01 6,96E+01 7,76E-04 8,05E-04

Media 2,06E+03 2,38E-02

Min 1,09E+03 1,26E-02

Max 4,22E+03 4,89E-02

1,92E+02 Media 5,88E+01 6,80E-04

2,24E-03 Min 3,12E+01 3,61E-04

1,35E+03 Max 1,21E+02 1,40E-03

Pp1 Bombeo Recuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,67 0,67 35,38 35,38 0,180 0,000 0,360 0,267 0,18 0,27 0,183 0,183 3518,09 2371,75 4,07E-02 2,75E-02 5,20E-03 5,00E+00 3,29E-02 3,29E-02 35 35 1,01E+02 6,78E+01 1,16E-03 7,84E-04

P1 BombeoRecuperacion 40,00 40,00 3456,00 3456,00 0,67 0,67 0,10 0,10 0,000 0,000 0,550 0,540 0,55 0,54 0,183 0,183 1151,38 1172,70 1,33E-02 1,36E-02 5,20E-03 5,00E+00 1,35E+03 1,35E+03 35 35 3,29E+01 3,35E+01 3,81E-04 3,88E-04

6.3.3. INTERPRETACIÓN NUMÉRICA La interpretación numérica se realiza para tener en cuenta todos los factores que no son fáciles de incorporar en una interpretación manual. Entre estos se incluyen: heterogeneidad (posibles capas menos permeables, zona de desarrollo en el entorno del pozo), penetración parcial (el pozo de bombeo tiene una profundidad de 35m y el acuífero de 120m), variabilidad del caudal de bombeo (u otros). La interpretación numérica también permite considerar todos los piezómetros simultáneamente. Para la interpretación numérica se ha supuesto simetría radial, por lo que ha sido suficiente modelar una sección vertical de 120m de espesor y 2000 m de radio (suficiente como para no afectar los descensos en la zona de ensayo). El medio se ha tratado como homogéneo excepto en: (1) un radio de 1.2 m en torno al pozo de bombeo, en el que se ha simulado una piel; (2) una capa de baja permeabilidad adaptada a la malla, de 10m de espesor y ubicada entre el fondo de los piezómetros someros (PS1 a PS5) y el profundo (PP1); (3) una capa superficial de 1m de espesor para representar el drenaje desde el nivel freático. Este modelo conceptual se construyó con el código TRANSIN-IV (Medina y Carrera, 2005), que permite resolver no solo el problema directo (simulación dados los parámetros), sino también el inverso (estimación de los parámetros a partir de los datos). La malla de elementos finitos adoptada se muestra en la Figura 6.19. Como se puede apreciar, está mucho más refinada en las proximidades del pozo de bombeo para poder representar los altos gradientes que se producen en su entorno.

2000 m

35 m

P1: Pozo de bombeo PS1

PS2

PS3

PS4

PS5

120 m

PP1

Figura 6.19. Malla de elementos finitos empleada para la interpretación numérica del ensayo de bombeo.

La interpretación preliminar puso de manifiesto que la recuperación es mucho más rápida que el descenso durante el bombeo (Figura 6.20). Esto puede ser consecuencia de varios factores. El más probable, a la vista del tipo de materiales, es que el coeficiente de almacenamiento durante la recuperación sea más pequeño que durante el bombeo debido a una consolidación irreversible. Sobre este tema volveremos en el apartado de conclusiones. Basta decir, en todo caso, que este efecto podría afectar negativamente la interpretación de resultados. Aunque el efecto es relativamente menor (ver Figura 6.21), hemos optado por restringir la interpretación a la fase de bombeo.

Figura 6.20 Ajustes de los descensos durante bombeo y recuperación del pozo de bombeo en escala logarítmica (izda.) y aritmética (dcha.)

Figura 6.21. Ajustes de los descensos durante bombeo del pozo de bombeo en escala logarítmica (izda.) y aritmética (dcha.)

Los resultados, en términos de parámetros, se muestran en la Tabla 6.2 y, en términos de ajustes, en las Figuras 6.22 (escala logarítmica) y 6.23 (escala aritmética). Como se puede observar, los ajustes son razonablemente buenos, excepto durante las primeras dos horas del ensayo (hasta 0.1 día). El único piezómetro que no ajusta bien las variaciones de tendencia del nivel es el profundo (PP1), que muestra una respuesta inicial muy rápida (casi tanto como el PS3, que se encuentra a distancia análoga, aunque en dirección opuesta). Es relevante observar que los parámetros son análogos para todos los puntos, lo que sugiere una gran homogeneidad. Tampoco se aprecian efectos direccionales. Los parámetros obtenidos para los piezómetros ubicados en dirección perpendicular al mar (PS1, PS3 y PS5) son análogos a los de los que se encuentran en dirección paralela (PS2 y PS4). Tabla 6.2. Parámetros estimados Todos

PS1

PS2

PS3

PS4

PS5

PP1

P1

8.424 7.673 0.751

0.894 0.595 0.299

0.263 0.212 0.051

0.266 0.231 0.035

0.374 0.271 0.103

0.320 0.226 0.093

0.062 0.060 0.002

0.964 0.860 0.104

Parametros Kr (m/d) 11.77 Kpiel (m/d) 31.54 Kfinos (m/d) 3.41 Ss (1/m) 3.85E-04 Sy 0.009

13.05 39.36 0.17 9.38E-05 0.011

15.96 39.96 0.13 1.83E-04 0.014

18.44 39.99 0.12 1.87E-04 0.015

18.46 39.98 0.11 1.60E-04 0.011

19.49 39.98 0.10 1.65E-04 0.011

19.71 40.02 0.12 2.29E-04 0.019

11.77 52.50 0.13 3.30E-04 0.014

Funcion obj. Ftot Fh Fp

Figura 6.22. Ajustes de los descensos en los piezómetros en escala logarítmica.

Figura 6.23. Ajustes de los descensos en los piezómetros en escala aritmética.

7. MODELO CONCEPTUAL El modelo conceptual es consecuencia de lo presentado en los apartados anteriores y constituye la base para los modelos necesarios para diseñar el plan de drenaje y evaluar los posibles impactos de la obra sobre el acuífero y de éste sobre aquella. El modelo conceptual de un acuífero es una descripción de su funcionamiento: sus límites, por dónde entra y sale el agua y cómo circula. A continuación se describen todos estos aspectos. 7.1. CORRELACIÓN GEOLÓGICA ESTRATIGRÁFICA.

Y

DEFINICIÓN

DE

LA

COLUMNA

La obra se realizará en los materiales aluviales cuaternarios depositados en el pleistoceno y procedentes del Rio Rímac. Estos materiales constituyen un extraordinario acuífero de unos 120m de espesor constituidos por gravas, cantos rodados, arenas, limas y arcillas, en proporciones variables a lo largo de la vertical pero relativamente homogéneos en planta. La litología de estos depósitos aluviales pleistocénicos vistos a través de las perforaciones y calicatas ejecutadas para el proyecto, comprende cantos polimicticos constituidos por rocas especialmente volcánicas e intrusivas de forma subredondeada, gravas subredondeadas, arenas heterométricas y en menor proporción limos y arcillas. Todos estos sedimentos se encuentran intercalados. Hacia la base son algo menos permeables, según se deduce de los perfiles geoeléctricos. Sobre los depósitos pleistocenos se encuentra el Cuaternario Marino Reciente (Qr-m), que se encuentran en áreas bajas con cotas que oscilan entre 1 y 5 m.s.n.m. Litológicamente están conformados por arenas grises de grano medio, incoherentes y friables; poseen un elevado contenido de sales, las mismas que destacan en superficie a manera de costras por efectos de evaporación por capilaridad; intercalándose horizontes lenticulares de gravas que reflejan cambios en la deposición y velocidad de las corrientes. En los márgenes del valle del río Rímac se encuentra el Cuaternario Aluvial Reciente (Qral), constituido predominantemente por material grueso compuesto de cantos y gravas subredondeadas en matriz arenosa, con materiales finos en forma subordinada y en niveles más profundos. Los depósitos más jóvenes incluidos dentro de estos aluviales recientes son materiales que se encuentran en el lecho actual del río Rímac, constituidos principalmente por cantos y gravas subredondeadas con buena selección en algunos casos de matriz arenosa, se los puede considerar como depósitos fluvioaluviales. Subyaciendo los materiales anteriores se encuentra la Formación Cerro Blanco (Ki-cb), que aflora al NE de la zona de estudio y constituye la base del acuífero. 7.2. DEFINICIÓN DE LOS LÍMITES DE LOS ACUÍFEROS. La geometría del modelo se escogió en base al objetivo: diseñar un sistema de drenaje para rebajar el nivel de agua en la zona del túnel, a fin de secar el suelo afectado por la excavación. Así se ha extendido el modelo hasta llegar a un contorno lo suficientemente alejado de modo que el drenaje presumiblemente ya no afecte a los niveles de agua, y teniendo en cuenta los cuerpos de agua que podrían asimismo influenciar en nuestro sistema de drenaje. Por este motivo los contornos elegidos son al Norte el río Chillón, al Sur el río Rímac, al Este la formación rocosa del grupo Puente Piedra y al Oeste el Océano Pacífico. El dominio modelado abarca un área de 130.6 km2. La figura 7.1 muestra una imagen del dominio del modelo.

Figura 7.1. Geometría del modelo numérico

7.3. ALIMENTACIÓN DE LA NAPA. Este acuífero se alimenta fundamentalmente por la recarga producida por los ríos Chillón y Rímac así como por la recarga urbana de la ciudad de El Callao y el retorno de regadío. Parte de este agua se extrae pero el caudal total es bajo y globalmente no supera los 200 L/s de media (ver Capítulo 2). El resto del agua descarga al mar (entre 10.000 y 20.000 m3/día/km), ya sea directamente o a favor de algunos ejes de drenaje menores. La conexión con el mar se ha visto apoyada por las fluctuaciones con periodicidad diaria y amplitudes de entre 6 y 8 cm observadas en el ensayo de bombeo. Como consecuencia, el nivel freático se encuentra próximo a la superficie del terreno, de manera que, en la zona de la obra, existe una abundante vegetación y zonas de encharcamiento, que explican los depósitos negros con alto contenido de materia orgánica que se observan en la superficie y profundidades muy someras. De hecho, es probable que en la zona de la obra, el nivel esté controlado por dichos drenajes. Es decir, el nivel del agua subterránea sería más alto si lo fuese el terreno. La transmisividad de este acuífero es del orden de entre 1400 y 2400 m2/día. No hay evidencias de variaciones notables. Sin embargo, esta hipótesis se verificará mediante los ensayos múltiples que prevemos realizar en cuanto se puedan perforar los pozos. En todo caso, con estas transmisividades y flujos, cabe esperar que sea suficiente bombear entre 1000-2000 L/s para rebajar el nivel del orden de 15 m en la traza del túnel.

8. DISEÑO BASADO EN SOLUCIONES ANALÍTICAS. Tanto para el modelo analítico como para el modelo numérico se ha considerado como zona de trabajo la traza del Proyecto Túnel Tramo III en Avenida Néstor Gambetta, específicamente la zona B – Callao, Perú - , en un avance longitudinal de unos 2200 metros lineales y una anchura de 100 metros que es la distancia que estimamos entre las dos líneas de bombeo. En la práctica, esta distancia es muy sensible a los taludes que se adopten para la excavación. La estimación de 100 m es conservadora. Si la distancia es menor, el drenaje será más efectivo. En términos de PKs, la zona de estudio comprende el tramo entre los PKs 19+680 y 21+880 de la futura Avenida Gambetta. En la Figura 8.1 se ha representado la cota de la rasante en el eje central del ferrocarril. Los descensos que se han de alcanzar se han calculado como la diferencia entre el nivel de agua medido en la traza actualmente y el nivel requerido para asegurar la estabilidad de la excavación, que se ha establecido en 2 metros por debajo de la rasante (teniendo en cuenta la losa inferior enterrada).

Figura 8.1. Rasante del túnel.

8.1. DISEÑO DEL PLAN DE DEWATERING Para una primera aproximación a la ubicación óptima de los pozos de bombeo se realizó un modelo analítico partiendo de la premisa de la ubicación de 130 pozos repartidos en dos líneas paralelas a la traza (65 pozos a cada lado). Por tanto, el caudal total extraído asciende a 1950 L/s. Los parámetros hidráulicos que se han utilizado son los derivados del ensayo de bombeo del apartado 2: T= 2400 m2/día y S=0.06. Asimismo se han hechos las siguientes asunciones de cálculo ideal en hidráulica de captaciones de flujo radial en medio poroso: · ·

El acuífero es limitado por su base por un estrato impermeable Las formaciones geológicas son horizontales y se extienden hasta el infinito

· · · · · · · · · ·

La superficie piezométrica del acuífero es horizontal previo a la acción del bombeo de dewatering. La superficie piezométrica del acuífero no cambia con el tiempo previo a comenzar el bombeo. Todos los cambios en la superficie piezométrica son debidos solo a los efectos del bombeo de dewatering. El acuífero es homogéneo e isótropo. Todo el flujo es radial hacia los pozos. EL flujo del agua subterránea es horizontal. Es válida la Ley de Darcy. El agua subterránea tiene una densidad y viscosidad constante. Los pozos de bombeo y de observación son totalmente penetrantes en el acuífero, es decir, con rejilla en el espesor de acuífero. El pozo de bombeo tiene un diámetro infinitesimal y su eficiencia es del 100%.

Para el descenso se ha utilizado la formulación de Thiem para flujo radial en régimen estacionario:

Siendo:

r = 2.25Tt S

r0 el radio de influencia, calculado como 0 , y r la distancia del pozo bombeo a cada punto en el que se está evaluando su efecto. Los descensos en cada punto de la traza se han calculado como la suma de los descensos producidos por cada uno de los pozos en dicho punto aplicando el principio de superposición. Tras varias pruebas se llegó a la conclusión de que el bombeo se optimizaba si los pozos se disponían más separados en las rampas y más próximos en el tramo central que corresponde al túnel, y por tanto a la zona de máxima excavación. La disposición final de los pozos resultó ser la siguiente: Tabla 8.1. Disposición de los pozos de bombeo

Nº

ZONA

Nº de pozos

Dist. entre pozos (m)

1

Rampa de acceso norte

26

47,69

2

Túnel

78

24,00

3

Rampa de acceso sur

26

47,69

TOTAL

130

El caudal de bombeo será el mismo para todos los pozos, y del estudio analítico se concluía que un caudal de 15 L/s era suficiente para conseguir los descensos necesarios, considerando éstos un margen de seguridad de 2 metros.

En los siguientes gráficos se han representado los descensos calculados versus los necesarios para dos configuraciones distintas de los pozos de bombeo y funcionando con el mismo caudal, 15 L/s. La primera (Figura 8.2), se corresponde a una distribución en la que los pozos están todos separados una distancia constante; mientras que la segunda (Figura 8.3) se corresponde al diseño elegido finalmente. Como puede observarse, éste optimiza el bombeo, puesto que en los extremos se ha reducido el sobredimensionamiento y en el centro se ha conseguido un mayor margen de seguridad.

Figura 8.2: Comparación entre descensos calculados y necesarios, con separación constante entre bombeos.

Figura 8.3. Comparación entre descensos calculados y necesarios, con separación variable.

8.2. EVOLUCIÓN DE LOS BOMBEOS Dado que la perforación de los bombeos es un trabajo que durará varios meses, se ha considerado necesario estudiar cómo evoluciona el nivel de agua en el área de la obra a medida que se van poniendo en funcionamiento los grupos de bombeo. Para efectuar este análisis se han supuesto las mismas hipótesis de cálculo ideal en hidráulica de captación en pozos descritas en el apartado anterior. La diferencia en este análisis radica en que ahora nos enfrentamos a un régimen de flujo transitorio, y por tanto la formulación utilizada en este primer análisis deja de ser válida. Para estimar los niveles de agua en la traza de la obra, se ha utilizado la solución analítica de Jacob, que se recoge en la siguiente expresión:

Siendo: h-h0 = descenso a una distancia r del pozo de bombeo (m). Q = caudal de bombeo (m3/día). T = transmisividad (m2/día). t = tiempo transcurrido desde el inicio del bombeo (día). S = coeficiente de almacenamiento. r = distancia al punto de bombeo. Al igual que como se señaló en el apartado anterior, el descenso total en cada punto es la suma de los descensos producidos por cada pozo de bombeo en dicho punto. En los siguientes gráficos (Figuras 8.4, 8.5, 8.6 y 8.7) se ha representado por un lado los descensos calculados versus los necesarios con el paso del tiempo, y por otro el caudal de los pozos de bombeo (en función de su PK); en realidad ésta es una forma de representar qué pozos están funcionando y cuáles aún no se han puesto en marcha.

Figura 8.4: Evolución de los descensos.

Figura 8.5: Evolución de los descensos.

Figura 8.6: Evolución de los descensos.

Figura 8.7. Evolución de los descensos.

9. MODELO NUMÉRICO. 9.1. DESCRIPCIÓN DEL MODELO En este informe se presenta un diseño del sistema de drenaje necesario para la construcción del Tramo IIIB-Túnel de Callao que se enmarca dentro del proyecto de Mejoramiento de la Avenida Néstor Gambetta. El diseño se basa en un modelo numérico del sistema hidrogeológico. El modelo refleja el estado actual del conocimiento de la hidrogeología del sistema y se ha calibrado a partir del Ensayo de bombeo (PE 20005 N3_R1) analizado en el apartado 2.3. Se ha escogido un modelo de diferencias finitas ya que permite representar mejor espacialmente la geometría de la geología. La formulación del modelo conceptual y simulación numérica de flujo permitirá evaluar y predecir el comportamiento del sistema y contar con una herramienta eficaz para el diseño y ejecución del sistema de drenaje. Los objetivos específicos son: Establecer la distribución espacial y propiedades hidrogeológicas del sistema acuífero. Definir el número de pozos necesarios para cumplir las condiciones establecidas, así como cuantificar los caudales de extracción. Analizar la dinámica y respuesta del sistema ante ciertos escenarios hipotéticos desfavorables. Geometría La geometría del modelo, definida en el capítulo 7, está limitada al Norte el río Chillón, al Sur el río Rímac, al Este la formación rocosa del grupo Puente Piedra y al Oeste el Océano Pacífico. El dominio modelado abarca un área de 130.6 km2. La figura 7.1 muestra una imagen del dominio del modelo. Los parámetros hidráulicos se han definido a partir de la interpretación del ensayo de bombeo y recuperación. A partir de estos datos el modelo se ha calibrado para obtener líneas piezométricas que se ajustaran a las definidas en la carta piezométrica que se adjunta en el apartado 5.2.

Método Se ha utilizado el programa Transin para construir el modelo de elementos finitos. Dicho método requiere una discretización espacial y temporal. Se ha optado por un modelo unicapa, puesto que se ha considerado una permeabilidad constante en todo el acuífero. El espacio ha sido discretizado con 15915 puntos nodales y 31511 elementos. Como se muestra en las figuras 9.1 y 9.2, la malla está muy refinada en el área de interés (excavación del túnel), particularmente alrededor de los pozos de bombeo.

Figura 9.1. Malla del modelo y detalle del mallado en la traza.

Figura 9.2. Malla del modelo y detalle del mallado en la traza.

El paso de tiempo elegido para la discretización temporal es de 10 días. Condiciones iniciales Las condiciones iniciales del modelo se calculan como una simulación del estado estacionario de la zona. Naturalmente, ninguna bomba está activa. Sólo la recarga, los canales de descarga (que ya existían dando servicio a la Avenida Néstor Gambetta en su actual disposición), los pozos para uso doméstico e industrial existentes y el contorno exterior influyen para el estacionario. Zona de Transmisividad y Almacenamiento Por coherencia, ha sido adoptado el mismo valor de transmisividad (T) que en los cálculos del modelo analítico, 2400 m2/d, que se corresponde con la mayoría de los valores de los obtenidos en la interpretación del ensayo de bombeo, según se ha mostrado en el apartado 6.3. El modelo asume suelo homogéneo. Del mismo modo el coeficiente de almacenamiento (S) se considera constante en todo el dominio, con un valor de 0.06, ligeramente superior al obtenido en el ensayo de bombeo mencionado puesto que debido a la corta duración del ensayo este parámetro se encuentra infravalorado. Condiciones de contorno Al mar se le ha asignado la condición de nivel prescrito fijándose este en 0. También los ríos han sido tratados como elementos de nivel prescrito, asociándoles un campo que varía linealmente desde una cota máxima en el extremo Este a 0 en su desembocadura en el mar.

Por su parte el macizo rocoso se simula mediante la condición de caudal prescrito nulo. En los canales de descarga se ha utilizado el tipo de condición de contorno mixta o de goteo. Este tipo de condición de contorno define un caudal de entrada o salida en función del nivel simulado (h), un nivel externo (H) y un coeficiente de goteo α:

Por lo tanto, si h>H existe una salida de agua del sistema y, por el contrario si h67,9 x 10-3 67,9 x 10-3 56,6 x 10-3 45,3 x 10-3 34,0 x 10-3 28,3 x 10-3 22,6 x 10-3 17,0 x 10-3 11,3 x 10-3 5,7 x 10-3 7

D50 filtro en rango de 4 a 5 veces D50 suelo D50 filtro en rango de 4 a 6 veces D50 suelo D50 filtro en rango de 8 veces D50 suelo

Si erramos en la elección de la graduación del prefiltro por exceso, disminuiremos las pérdidas de carga del agua en su entrada al pozo, pero incurriremos en riesgo de no evitar los arrastres de finos. Por el contrario, si erramos por defecto, evitaremos en mayor medida los arrastres de finos, pero podríamos generar un exceso de pérdidas de carga al flujo en su acceso al pozo, reduciendo la eficiencia de la captación. Existe una variedad notable de técnicas de perforación, debido a que igualmente existe un gran rango de condiciones geológicas, desde rocas duras (por ej, granito, dolomías) a sedimentos no consolidados (por ej. arenas aluviales, gravas). Las técnicas habituales de perforación desarrolladas en una zona o región determinada, suelen ser las de mayor eficiencia en dicha zona, cuyo proceso de selección habría venido por la sanción de la práctica. No obstante se debe estar en continua expectación, y no relajarse ante esta generalización, ya que en ocasiones, los avances tecnológicos pueden sorprender con el desarrollo de nuevas tecnologías, tal como está ocurriendo con la metodología de perforación dual (O.D). Nos centraremos en esta tecnología, siendo coincidente con la sugerida en obras que requieran de mayor exigencia y rigor en su diseño, por ejemplo, por ser requerido un acabado exigente o hallarse en área de mayor sensibilidad, como puede ser la zona urbana en la que se desarrollará este proyecto. La técnica de perforación duplex o dual SIMPLEX, TUBEX en función de los detalles uso de una tubería exterior de revestimiento, de perforación que actúan simultáneamente 6.2).

(también identificada como OD, ODEX, constructivos de sus elementos), implica el generalmente roscada, y un varillaje o asta en el avance de la perforación (Figura Nº

Esta actuación puede ser solidaria, cuando la máquina perforadora dispone de un único cabezal que acciona ambos elementos o independiente en un rango de oscilación dado, cuando la máquina perforadora dispone de dos cabezales, uno inferior que actúa sobre la tubería de revestimiento y otro cabezal superior que actúa sobre el asta o varillaje.

Figura 11.2: Esquemas de Perforación Dual (OD, ODEX, DUPLEX) (Cortesía de ATLAS MANUFACTURING).

Esta técnica de perforación es por su rendimiento, altamente eficiente hasta diámetros de perforación de 300 mm y del entorno de 50 metros de profundidad, dada la maquinaria necesaria. En este orden de potencia y capacidad de maquinaria, pueden ser alcanzadas mayores profundidades, reduciendo el diámetro. Con este diámetro de perforación, resulta un espacio anular suficiente para colocar empaque de árido de prefiltro si fuera necesario, e instalar tubería definitiva de diámetro 225 mm, suficientes para equipar el pozo con bombas sumergibles de capacidad de hasta 30 l/s. La práctica totalidad de actuaciones de control de nivel freático, a base de pozos profundos, requieren dimensionado de pozos y caudales de bombeos menores a los valores indicados. Por ello, para cada caso debe ser analizado el diseño específico de la red de bombeos, en función de la obra a realizar y de las características hidrogeológicas del terreno, lo que determinará la eficiencia y sostenibilidad de dicha red de control. La práctica demuestra que, con buena praxis tanto en diseño como en ejecución, pueden ser logrados los objetivos de control de nivel freático, bastando perforaciones de diámetro 274 mm, con empaque de prefiltro y tuberías definitivas de 200 mm, que permiten ser equipados con bombas sumergibles de capacidad nominal unitaria del entorno a 22 l/s, tal como es el caso concreto aquí estudiado. De hecho, no se espera bombear caudales superiores a 18 o 20 litros por segundo en los pozos de drenaje someros, conocidos como pozos de baja capacidad (Low Capacity Wells).

Los pozos ejecutados con este método de perforación (Ver Figura 19), presentan una elevada eficiencia y rendimiento de captación, hallando su justificación en la esencia de la técnica utilizada y que confía la estabilidad del suelo perforado a la tubería auxiliar de revestimiento. De este modo, evita el uso de lodos de perforación para preservar dicha estabilidad, cuya actuación invasiva al terreno, reducía la conductividad hidráulica natural del suelo. Este aspecto es de especial relevancia cuando los suelos perforados cuyos estratos deben ser bombeados son de baja conductividad hidráulica (arenas limosas, arcillas limosas, limos). En cuanto a la ejecución de pozos de observación (piezómetros), por tratarse de similar justificación, se da por reproducido lo expuesto en evitación de duplicidad. Admitido el método, proponemos que los pozos sean ejecutados con Sistema de Perforación OD (también conocido como Dual o Duplex), el cual perfora en continuo y simultáneamente con tubería auxiliar de revestimiento, garantizando la integridad del diámetro en toda la longitud perforada hasta la cota establecida. Además, este sistema de perforación no utiliza fluidos bentoníticos o geles para la estabilidad de los suelos, pues dicha estabilidad queda confiada a la mencionada tubería auxiliar de revestimiento. El uso de fluidos bentoníticos o geles, puede alterar el entorno del pozo, minorando la conductividad hidráulica del suelo y por tanto, reduciendo la eficiencia de la captación. Finalizada la ejecución del pozo de bombeo, se debiera proceder al desarrollo del mismo con el objeto de incrementar la eficiencia de la captación, eliminando el detritus del interior del pozo. Se propone como método para llevar a cabo dicho desarrollo, por su mayor efectividad y sencillez, y siempre y cuando haya sido utilizada la técnica de perforación expuesta anteriormente, el método que se conoce como “Air Lift”, y que en esencia es la aplicación de aire comprimido a una perforación para la extracción de agua de su interior. El fundamento teórico está basado en el principio de vasos comunicantes. Inyectando aire a una presión superior a la necesaria para vencer la columna líquida, por la tubería ascenderá una mezcla de agua-aire hasta una altura tal que los pesos interior y exterior se equilibren. Es evidente que el procedimiento de bombeo con aire, al no disponer de elementos mecánicos, no presenta riesgo alguno durante los primeros instantes del bombeo cuando está siendo eliminado el contenido de detritus de la perforación o en los instantes de desarrollo. Los pozos de bombeo deberán ser equipados con electrobombas sumergibles, con impulsiones rígidas (metálicas o PVC), debiendo incorporar tubería auxiliar guía para la correspondiente sonda, posibilitando conocer la evolución del Nivel Dinámico en su evolución transitoria y seguimiento en su régimen de funcionamiento dinámico permanente. Si se desea plantear una instalación eficiente, a partir de las exigencias hidráulicas, deberá ser analizada la sumergencia de la electrobomba, cámara de bombeo e interacción entre cada punto de captación, así como fondo de resguardo para la deposición del precipitado de los primeros instantes de bombeo.

En cuanto a la curva hidráulica de prestaciones de las electrobombas, deberán ajustarse a las necesidades de cada actuación y cuyos valores estimados han sido analizados en los apartados precedentes. En la siguiente imagen (Figura 11.3), incluimos unas imágenes de una “instalación tipo”, planteada con pozos de baja capacidad (LCW). En dichos pozos, proponemos la instalación de equipos de bombeo sumergibles, con impulsiones rígidas metálicas, equipado en coronación con valvulería para regulación de caudal. Señalamos como referencia un punto de la curva de los equipos de bombeo propuestos, para los pozos de bombeo someros y de mayor profundidad, de caudal de 20 a 30 l/s. Así mismo, la perforación debiera incorporar tubería auxiliar guía para la correspondiente sonda, posibilitando conocer la evolución del Nivel Dinámico en su evolución transitoria y seguimiento en su régimen de funcionamiento dinámico permanente. Ha sido igualmente considerada la cota de posición del equipo de bombeo, a partir de las exigencias hidráulicas de sumergencia, cámara de bombeo e interacción entre cada punto de captación, así como fondo de resguardo para la deposición del precipitado de los primeros instantes de bombeo. Figura 11.3- Diseño orientativo y genérico de un pozo de captación equipado con elementos de regulación y control

En la figura 11.4 se adjunta el esquema constructivo elegido para nuestra obra:

a

Descripción Diámetro Exterior de Tubería Columna

Material Ø mm

Ø in ''

D.Ext.P.

PVC- 0

99,00

3,90

b c

Diámetro Interior de Tubería Pozo

D.Int.C.

PVC

180,80 7,12

Diámetro Exterior de Tubería Pozo

D.Ext.C.

PVC

200,00 7,87

d

Diámetro Exterior de Perforación

D.Ext.D.

Descripción e

Ø mm

Bomba sumergible

S.P.

Descripción f

274,00 10,79

152,40 6,00 m.l.

Profundidad de Perforación

D.D.

Figura 11.4.- Esquema constructivo

Ø in ''

28,00

ANEXOS

Anexo N°01.RECOPILACIÓN DE LOS ESTUDIOS ANTERIORES.

Anexo N°02.INFORMACIÓN METEOROLÓGICA SENAMHI

Anexo N°03.RESULTADOS DE ENSAYOS QUÍMICOS

Anexo N°04.REPORTE FOTOGRÁFICO DE LOS ENSAYOS

Anexo N°05.SONDAJES ELECTRO VERTICALES

Anexo N°06.CONTROLES Y MEDIDAS PIEZOMÉTRICAS

Anexo N° 07.FLUCTUACIONES DE LA NAPA FREÁTICA

Anexo N° 08.PLANOS