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VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 1 EL AGUA SUBTERRÁNEA COMO FUENTE ALTERNATIVA DE APROVISIONAMIENTO DE AGUA POTABLE PARA LA CIUDAD DE TARTAGAL PROVINCIA DE SALTA – ARGENTINA Carlos Manjarrés, Guillermo A. Baudino; Gabriela I. Pitzzú,; Alfredo Fuertes, INASLA inasla@unsa.edu.ar; INASLA baudino@unsa.edu.ar; CIUNSa – INASLA gpitzzu@unsa.edu.ar; INASLA afuertes@salnet.com.ar INASLA Avda Bolivia 5150 - Salta, Tel: 0387-4255397; e-mail: inasla@unsa.edu.ar RESUMEN La ciudad de Tartagal y su zona de influencia, situada en el extremo norte de la República Argentina, sufre desde hace décadas una deficiencia en el aprovisionamiento de agua potable. El sistema de captación que sirve a más de 100.000 habitantes depende del dique Itiyuro, construido y puesto en operación en la década de 1970; la capacidad original de 70 hectómetros cúbicos se ha reducido por colmatación a poco más de 1 hectómetro cúbico y cuenta además con una presa de tierra sobre una quebrada lateral, que permite aumentar el volumen de reserva en forma precaria. El reducido volumen almacenado conlleva a un déficit operacional que se agrava en la época de sequía, en primavera y principios del verano, cuando se registra la mayor demanda de agua potable por las elevadas temperaturas, que superan diariamente los 40 ºC. La planta de potabilización está conectada con el sistema de distribución mediante un acueducto de 75 km de longitud hasta la ciudad de Tartagal. El servicio se interrumpe en forma permanente, tanto en la época de sequía por el déficit de agua, como en la temporada de lluvias, cuya torrencialidad genera destrozos en los sistemas de captación y conducción. A fines del año 2004 se desencadenó una crisis en el aprovisionamiento de agua, debido a la sequía registrada en la región, que impulsó a las autoridades a solicitar el asesoramiento al INASLA (Instituto de Aguas Subterráneas para Latinoamérica), con el fin de investigar las fuentes alternativas de abastecimiento de agua. Fruto de las investigaciones realizadas se perforaron 3 pozos exploratorios de 160 metros de profundidad promedio en la localidad de Yacuy, situada a 21 km al norte de la ciudad de Tartagal, que permitieron caracterizar el reservorio subterráneo. Las mailto:baudino@unsa.edu.ar mailto:gpitzzu@unsa.edu.ar VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 2 perforaciones exploratorias fueron entubadas y puestas en producción con un caudal de 50, 90 y 130 m3/h respectivamente. El agua extraída posee una calidad química y bacteriológica que la hace apta para consumo humano. Los resultados obtenidos permiten afirmar que este reservorio puede convertirse en una alternativa técnica y económicamente viable para complementar el sistema de abastecimiento de agua y superar los picos de demanda. Palabras clave: Tartagal, crisis hídrica, agua subterránea ABSTRACT The city of Tartagal and their influence area, located in the northern part of the Republic of Argentina, suffer since decades a deficit in the drinking water supply. The tapping system supplies more than 100.000 inhabitants and depends of the Itiyuro dam, constructed and operated in the decade of 1970; the original volume was 70 cubic hectometers, but nowadays it is reduced by sedimentation to no more than 1 cubic hectometer; an earth dam was constructed in a little creek situated besides the main river, to increase the water storage in a precarious way. The reduced water volume stored in the system leads to an operational deficit, especially in the dry season, when the demands increase because of the high temperatures, daily higher than 40 ºC. The water plant is conected to the distribution system through a 75 km long water pipe to the city of Tartagal. The supply falls down frequently, during the dry season because of the lack of rain, as well as in the rainy season do to the damages caused in the tapping and conduction system by the violence of subtropical storms. In december 2004 the crisis in the drinking water supply system, caused by a very long drought registered in the region, leads the authorities to ask for assessment in the INASLA (Instituto de Aguas Subterráneas para Latinoamérica), with the aim to carry out investigations in groundwater as an alternative drinking water source. The investigations results in the drilling of 3 exploratory wells, with a main depth of 160 m, in the town of Yacuy, located 21 km northern of the city of Tartagal, that allows the characterization of the groundwater reservoir. The exploratory wells were provided with casing and set in production with a yield of 50, 90 and 130 m3/h. The VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 3 chemical and bacteriological quality of the produced water allows the use as human drinking water. The obtained results allows to confirm that this reservoir can became a technical and economical feasible alternative for the complementation of the water supply system, especially to break through the demand peaks. Keywords: Tartagal, water crisis, groundwater VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 4 INTRODUCCION El presente trabajo sintetiza los resultados de las investigaciones realizadas por el INASLA (Instituto de Aguas Subterráneas para Latinoamérica – Universidad Nacional de Salta) en relación a la caracterización y cuantificación de los recursos hídricos subterráneos en la comunidad de Yacuy, provincia de Salta, República Argentina. Figura 1.: Mapa de ubicación VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 5 OBJETIVO El objetivo de este trabajo es la caracterización hidrogeológica del reservorio de agua subterránea de Yacuy y la estimación preliminar de su potencial como fuente de aprovisionamiento alternativa en el sistema de abastecimiento de agua potable para la ciudad de Tartagal y zona de influencia. UBICACIÓN Y VIAS DE ACCESO El área de estudio está situada a 370 km al norte de la ciudad de Salta Capital y a 25 km al norte de la ciudad de Tartagal, en el departamento San Martín de la provincia de Salta y se accede a la misma por la Ruta Nacional 34. La comarca estudiada comprende un área aproximada de 120 km2 y se encuentra en el flanco oriental y el piedemonte de la sierra de Aguaragüe. METODOLOGIA Para la caracterización general del área de estudio en lo referente a las disciplinas conexas a la hidrogeología, se consultaron, valoraron y sintetizaron las investigaciones preexistentes de diferentes autores que se citan en bibliografía. La problemática del sistema de abastecimiento actual se analizó a partir de datos provistos por la empresa concesionaria del servicio de provisión de agua potable, Aguas de Salta S.A. (en adelante ASSA). La hidrogeología local del área de Yacuy surge de la integración de los estudios de prefactibilidad realizados por el INASLA con el fin de proponer la realización de pozos exploratorios (relevamiento hidrogeológico y prospección geoeléctrica), con los resultados de las perforaciones exploratorias supervisadas por el INASLA (perfiles litológicos y perfilajes de resistividad, potencial espontáneo y rayos gamma), así como los ensayos de producción de los pozos de explotación que fueron diseñados e inspeccionados por el equipo del INASLA. RESULTADOS 1. CARACTERISTICAS GENERALES DEL AREA DE ESTUDIO 1.1. Clima En el Noroeste Argentino, la presencia de cadenas montañosas de rumbo predominante norte-sur, con alturas progresivamente mayores a medida que se VIII Congreso Latinoamericano de HidrologíaSubterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 6 avanza hacia el oeste, provoca una irregularidad en la distribución areal de las precipitaciones. Cuando estos cordones montañosos enfrentan a los vientos provenientes del este, se produce la elevación de la masa de aire, dando como resultado un aumento de la precipitación frontal. Los valles fluviales longitudinales, situados entre los sistemas montañosos, reciben generalmente una mayor o menor tasa de precipitación anual en función de la altura del macizo orográfico que se interponga (Bianchi y Yañez, 1992). Sobre la Llanura Chaqueña, localizada inmediatamente al este del Sistema Subandino, se registran lluvias del orden de los 550 mm anuales; esta “cantidad máxima básica” de precipitaciones se incrementa notoriamente hacia el oeste por efecto orográfico (Bianchi y Yañez, 1992). En cuanto a la distribución de las lluvias a lo largo del año, puede observarse que la mayor parte de las precipitaciones (90 % aproximadamente) ocurre entre los meses de noviembre y abril. (Gráfico 1. Estación pluviométrica de Piquirenda, situada a 3 km de Yacuy). Durante el resto del año, la escasez de lluvias y las elevadas temperaturas dan lugar a una marcada sequía. 0 50 100 150 200 250 300 En e Fe b Ma r Ab r Ma y Ju n Ju l Ag o Se p Oc t No v Dic meses m m a nu al es 0 5 10 15 20 25 30 te m p. °C precipitaciones temperatura Gráfico 1: Precipitación media mensual y temperatura media mensual para la estación Piquirenda entre los años 1938-1990 (Bianchi y Yañez, 1992). Las temperaturas medias mensuales, en la estación meteorológica Piquirenda, varían entre 15º C en invierno y 25º C en verano. La temperatura media anual varía entre los 22° C en la zona serrana y 23° C en la llanura. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 7 1.2. Relieve En la zona de estudio se presentan dos unidades de relieve claramente diferenciables: la serrana, situada al oeste, y la zona de llanura, que se extiende hacia el naciente. El límite entre ambas unidades es abrupto y posee un rumbo aproximado norte-sur. El área serrana integra las Sierras Subandinas y localmente está conformada por un conjunto de cordones montañosos elongados en sentido norte-sur: las Sierras de Tartagal y Aguaragüe, cuyas cotas aumentan hacia el norte hasta alcanzar, en algunos casos 1.500 m s.n.m.. La zona de llanura pertenece a la región chaqueña, tiene pendiente general hacia el sudeste y desciende desde los 500 metros en el sector noroccidental hasta los 480 metros en el extremo sudoriental el área de estudio. La pendiente de la zona de llanura es de aproximadamente 2° y la superficie está disectada por los cursos fluviales provenientes del oeste. 1.3. Hidrografía Las cuencas hidrográficas se extienden en dos ambientes: serrano y de llanura. En la zona serrana se produce un superávit hídrico debido a las abundantes precipitaciones, que superan la evapotranspiración. Parte del agua precipitada que se infiltra en las serranías vuelve al sistema hídrico a través de manantiales, lo que genera un aporte al escurrimiento superficial durante la época de estiaje. En la llanura existe un déficit hídrico desde el punto de vista del escurrimiento superficial, debido a que las precipitaciones son escasas y concentradas en el verano, durante el cual se produce además una intensa evapotranspiración; a esta pérdida se suma la infiltración de los cursos fluviales, debido a la elevada permeabilidad de los sedimentos de sus cauces. Como resultante de esta situación, la mayor parte de los ríos y arroyos que drenan el flanco occidental de la sierra de Aguaragüe registran escurrimiento superficial durante todo el año en la zona serrana, pero sus aguas se infiltran por completo a pocos cientos de metros de ingresar en el ámbito de llanura. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 8 Cuenca del arroyo Yacuy La cuenca del arroyo Yacuy sigue en importancia a la del río Tartagal, de acuerdo a su distribución y extensión areal (56 km2 aproximadamente). Tiene forma irregular a elongada, con su eje mayor orientado en sentido noroeste-sureste. Presenta un ensanchamiento en sus cabeceras y se caracteriza por concentrar una serie de arroyos tributarios de segundo y tercer orden con una importante componente geológica en su evolución, ya que el relieve está fuertemente controlado por la estructura y litología. Se carece de datos de aforo sistemáticos de este arroyo y únicamente se cuenta con la información recabada durante los trabajos de campaña a partir de testimonios de los pobladores y con mediciones de caudal expeditivas, realizadas mediante el método de flotadores artificiales. De acuerdo a las referencias verbales, en la zona serrana el escurrimiento superficial no llega a interrumpirse totalmente, pero en años de sequía extrema el caudal disminuye a menos de 10 litros por segundo. El caudal medido en campaña, durante el período de estiaje en el mes de octubre de 2004, fue de 160 litros/segundo en la zona del quiebre de pendiente, a 200 metros al oeste del puente del ferrocarril (Figura 2). Este caudal disminuye progresivamente, para desaparecer en su totalidad a pocos metros al este del puente sobre la Ruta Nacional Nº 34, en un recorrido de 1.500 metros. 1.4. Geología Desde el punto de vista geológico, la zona de estudio se encuentra en un ambiente de transición entre las provincias geológicas Sierras Subandinas y Llanura Chaco Pampeana (YPF, 1984). Las Sierras Subandinas conforman una unidad morfoestructural a escala continental, de rumbo submeridiano, que se extiende en territorio argentino desde la latitud de la ciudad de San Miguel de Tucumán por el sur, hasta el límite con la República de Bolivia, en el norte. Esta unidad ha sido dividida en la Argentina, sobre la base de aspectos estructurales y estratigráficos, en Sierras Subandinas Boreales, Australes y Centrales. La porción occidental del área de estudio, se localiza en la primera de las subdivisiones. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 9 La Llanura Chaco-Pampeana, es también una unidad de extensión continental que abarca desde los Llanos de Venezuela y Colombia por el norte, hasta las Pampas de la República Argentina, por el sur. Está caracterizada por la ausencia casi total de relieve y conforma una suave planicie de pendiente general oeste-este a noroeste- sudeste, surcada por grandes cursos fluviales que siguen este último rumbo para desaguar en el Océano Atlántico. En el subsuelo de esta gran unidad existen altos, dorsales y depocentros que han evolucionado, durante su historia geológica, controlados por procesos geotectónicos de carácter regional. El sector oriental de la zona de estudio se localiza en la subunidad de la Provincia Geológica Llanura Chaco-Pampeana denominada Cuenca del Noroeste. 1.4.1. Estratigrafía En el ambiente serrano de la zona de estudio afloran, o han sido detectadas en perforaciones, unidades litológicas pertenecientes al Silúrico, Devónico, Carbonífero, Terciario y Cuaternario. Estas unidades han sido identificadas también en algunas perforaciones realizadas en el ámbito de la Llanura Chaco-Pampeana y son las siguientes: PALEOZOICO Siluro-devónico Formaciones Kirusillas, (Ahlfeld y Branisa, 1960), Santa Rosa (Ahlfeld y Branisa, 1960) e Icla (Ulrich, 1892) (en Bolivia).En el área de estudio sólo es posible encontrarlas en algunas perforaciones realizadas con fines petroleros. Integradas por lutitas gris oscuro a negras, con intercalaciones de areniscas cuarcíticas, pueden ser correlacionadas por su litología y posición estratigráfica con las unidades de subsueloPuesto El Tigre y Copo (Padula et al., 1967) del Chaco Salteño. Devónico Formación Huamampampa (Ulrich, 1892) Suprayace a la Formación Icla y posee un espesor total de aproximadamente 400 metros. Está constituida por areniscas cuarcíticas y cuarcitas finas a medianas de color gris y gris blanquecino con tintes verdosos, e intercalaciones de lutitas gris oscuro, micáceas tanto en el techo como en la base. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 10 Formación Los Monos (Mather, 1922; en Bolivia) Se apoya en forma de breve transición sobre la Formación Huamampampa y está conformada por lutitas de color gris oscuro, micáceas y con intercalaciones de areniscas finas gris blanquecino. Sería equivalente en Argentina con la Formación Tonono (Padula et al., 1967) Carbonífero Grupo Macharetí (Harrington, 1924 in López Paulsen et al., 1992) Formación Tupambi (White, 1924 in López Paulsen et al., 1992) Suprayace en discordancia a la Formación Los Monos. Está conformada por areniscas blanquecinas en el techo y en la base y posee un miembro pelítico entre ambos intervalos psamíticos. El espesor varía entre pocos metros hasta 500 metros; Formación Itacuamí (Starck et al., 1991) Compuesta por rocas pelíticas oscuras, posee un espesor de menos de un centenar de metros. En las serranías adyacentes a la zona de estudio no se han detectado afloramientos de esta unidad, mientras que en subsuelo, se describe un espesor de 36 metros. Formación Tarija (White, 1923 in López Paulsen, et al., 1992) La litología de esta Formación se caracteriza por diamictitas gris oscuro en las que intercalan areniscas, pelitas y conglomerados. En las diamictitas se destaca la presencia de clastos de hasta 20 cm de diámetro, que se encuentran facetados, pulidos y estriados inmersos en abundantes clastos de cuarzo de tamaño arena y matriz limoarcillosa oscura. En la zona serrana de estudio las diamictitas se apoyan sobre la Formación Tupambi en forma concordante neta y afloran en el núcleo del anticlinal que conforma la sierra de Aguaragüe. Grupo Mandiyutí (White, 1929 in López Paulsen, et al., 1992) Formación Las Peñas (White, 1923 in Starck et al., 1991) Una importante discordancia erosiva la separa de las secuencias del Grupo Macharetí. El espesor varía entre unas pocas decenas de metros hasta más de 600 metros, en los que predominan arenas blanquecino-amarillentas, frecuentemente VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 11 "moteadas". En las serranías sus afloramientos se destacan en el relieve, por la mayor resistencia a la erosión. Formación San Telmo (White, 1923 in Starck et al., 1991) Las pelitas de la base de esta unidad yacen en concordancia a través de una superficie neta de contacto. Posee intercalaciones menores de arenas y diamictitas y el espesor de la Formación alcanza los 500 metros. En el área serrana de la zona de estudio, esta unidad aparece en la Sierra de Aguaragüe hasta la latitud de la ciudad de Tartagal y se acuña tanto hacia el sur como hacia el este. CENOZOICO Eoceno Medio - Holoceno Formación Tartagal (Arigós y Vilela, 1949) Se apoya en discordancia erosiva sobre las secuencias paleozoicas y posee una distribución areal restringida a las inmediaciones de la zona de estudio. En subsuelo, el espesor atravesado por perforaciones alcanza los 225 metros. Está integrada por areniscas de grano mediano a fino, de colores blanco-amarillentos y gris blanquecinos, estratificación tabular muy gruesa e intercalaciones limosas de color gris verdosa y conglomerados finos de hasta 1 metro de espesor. Formación Tranquitas (Schlagintweit, 1938) Este término fue empleado por Schlagintweit para denominar una secuencia psamítica que a escala regional forma la base de la secuencia del Terciario Subandino. Sobreyace en concordancia a la Formación Tartagal, en aquellos lugares en que está presente esta última, o en discordancia angular sobre diferentes unidades más antiguas. La secuencia se inicia con un conglomerado basal sobre el cual yace una secuencia arenosa en las que predominan areniscas limosas, de colores verdosos, amarillentos, gris amarillentos y blanco verdosos. Las areniscas son de grano medio, redondeadas, bien seleccionadas, masivas y bien consolidadas, mientras que hacia el techo de la unidad se intercalan con margas y fangolitas de tonalidades verdosas, en las cuales se observa la presencia de pirita y yeso fibroso. En subsuelo la Formación Tranquitas posee una potencia de 519 metros, en la cual se han diferenciado, en orden ascendente, cuatro miembros: Miembro Conglomerado Galarza (20 metros de espesor), el Miembro Abigarrado (35 VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 12 metros), el Miembro Areniscas Calcáreas (127 metros) y el Miembro Azulado (337 metros de espesor). Formación Chaco (Russo et al., 1979) El nivel de conocimiento que se tiene de la región para las secuencias que suprayacen a la Formación Tranquitas es aún hoy deficiente. Por esta razón se mantiene el nombre de Formación Chaco (Russo et al., 1979) para toda la secuencia sedimentaria que se asienta, en forma concordante, sobre la Formación Tranquitas. Estos potentes depósitos fueron subdivididos por Zunino (1944), según su contenido tobáceo, en Terciario Subandino Inferior y Superior. Luego ese concepto fue modificado por Russo (1972) en Inferior, Medio y Superior, sobre la base del contenido tobáceo y de la presencia o ausencia de conglomerados constituidos por clastos Paleozoicos. Terciario Subandino Inferior (Zunnino, 1944). Litológicamente está constituido por una potente secuencia de areniscas y limolitas arenosas, de color rojizo pálido. Presenta una potencia de 1.000 a 1.500 metros. Su base es concordante con la Formación Tranquitas y el pase se evidencia por un cambio de color de ésta última, de rojo oscuro a rojo pálido, característico del Terciario Subandino Inferior. El techo de esta unidad coincide con la presencia de un grupo de tobas silicificadas, de color gris a negro. De acuerdo a Hernández et al., (1996), el ciclo conocido como Terciario Subandino Inferior incluye el Primer Ciclo Progradante de la Megasecuencia Calchaquense (Vergani y Starck, 1989) y la Secuencia I de la Megasecuencia Araucanense (Vergani y Starck, 1989). En el techo de la Megasecuencia Calchaquense y Araucanense se observan tobas grises a negras, indicativas de actividad de arco volcánico. Los depósitos que conforman el Primer Ciclo Progradante se correlacionan con las Formaciones Anta y/o Jesús María (del Subgrupo Metán), dependiendo de la posición de la cuenca que se esté observando. La edad de este conjunto sedimentario estaría comprendida entre los 16,4 y 8,5 Ma. Terciario Subandino Medio (Russo, 1972) Compuesto por areniscas de color gris e intercalaciones de bancos de lutitas de la misma tonalidad. La secuencia culmina con conglomerados finos a gruesos. El espesor puede alcanzar los 1.500 metros. Hacia el contacto con la base del Terciario Subandino Superior aparecen tobas grises. Siguiendo el criterio de Hernández et al., (1996) esta unidad está conformada por la Secuencia II de la Megasecuencia VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 13 Araucanense (Vergani y Starck, 1989), con una edad comprendida entre los 8,5 y 6,5 Ma. La Secuencia II se correlaciona con la Formación Guanaco del Subgrupo Jujuy. Terciario Subandino Superior (Russo, 1972) Se caracteriza por la abundancia de conglomerados gruesos dispuestos sobre las areniscas y lutitas arenosas, asociadas a tobas blancas presentes en la base de la unidad. El espesor de la secuencia puede alcanzar los 3.500 metros. La acumulaciónsedimentaria que conforma el Terciario Subandino Superior incluye a la Megasecuencia Jujeño (Vergani y Starck, 1989), que a su vez está dividida en las Secuencias I y II. La edad de esta unidad está comprendida entre los 5,7 y 0,25 Ma. Si bien la subdivisión del Terciario Subandino es posible en los afloramientos de las Sierras Subandinas, en el ámbito del subsuelo del Chaco Salteño, al perder potencia los mantos tobáceos y expresión las capas conglomerádicas, sumado a la monotonía de la secuencia, se ha dificultado la identificación de estas tres secuencias tal como originalmente fueron definidas. Cuaternario Los sedimentos cuaternarios están representados por una secuencia heterométrica de gravas, arenas, limos y arcillas, de color predominantemente rojizo y pardo rojizo. Estas facies se distribuyen al pie del sistema serrano y se extienden por todo el ámbito de la planicie chaqueña, asentándose en aparente discordancia angular sobre las sedimentitas terciarias infrayacentes. El espesor y granometría de los sedimentos se reduce paulatinamente hacia el este. En el borde occidental de la llanura predominan gravas y arenas medianas a gruesas, mientras que a medida que se incrementa la distancia a la zona de aporte, disminuye el tamaño de grano y aumenta la frecuencia y espesor de las capas de limo y arcilla (Manjarrés, 2000) En las perforaciones destinadas al abastecimiento de agua realizadas en Yacuy los sedimentos cuaternarios, de acuerdo a la interpretación de los perfilajes geofísicos de resistividad, alcanzarían los 80 metros de espesor. Los depósitos modernos están conformados, según las descripciones, por una alternancia de capas de gravas gruesas con clastos subredondeados y matriz arenosa, arenas gruesas a muy finas, limo y arcilla. Estos sedimentos son de origen fluvial y han sido depositados principalmente por el arroyo Yacuy. De acuerdo a la prospección VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 14 geoeléctrica realizada, se han detectado espesores de hasta 140 m de capas cuyos valores de resistividad permiten asignarlas al Cuaternario. 1.4.2. Estructura La estructura está caracterizada por el plegamiento de las secuencias sedimentarias precuaternarias y su fracturación y sobrecorrimiento hacia el oriente como respuesta a la compresión andina. Los ejes de los plegamientos y las fallas principales poseen un azimut de 5° a 15° y el relieve responde a las deformaciones tectónicas: la sierra de Aguaragüe está constituida por un anticlinal asimétrico, fallado en su flanco oriental (Falla de Aguaragüe). Las fallas principales son inversas y de alto ángulo en superficie, pero en profundidad adoptan una inclinación subhorizontal. Al pie del relieve serrano, en el subsuelo del predio en estudio, se encuentra una estructura sinclinal que afecta a los estratos terciarios y posee un eje paralelo a la fracturación principal. El flanco oriental tiene una inclinación no mayor a 5°, mientras que en el occidental la prospección sísmica permite interpretar buzamientos de hasta 25°. En la Llanura Chaco-Pampeana, las deformaciones del subsuelo no poseen expresión superficial evidente. Los estratos precuaternarios se encuentran afectados por un suave plegamiento de rumbo norte-sur, que responde a la tectónica andina. 1.5. Geomorfología Pueden distinguirse dos ambientes geomorfológicos, diferenciados tanto por los procesos morfogenéticos que ocurren, como por las geoformas resultantes: el ambiente serrano y el ambiente de llanura. En el ambiente serrano las elevadas pendientes generadas por la tectónica y las abundantes precipitaciones hacen que los fenómenos de meteorización, remoción y transporte predominen sobre los de depositación, razón por la cual la morfología de la superficie responde a formas de denudación. Los procesos morfogénicos más importantes son la remoción en masa y la erosión fluvial. En el ambiente de llanura, el abrupto cambio de pendiente que se produce al oriente del frente de fracturación de Aguaragüe, produce que los cursos fluviales pierdan su capacidad de transporte y depositen la carga sedimentaria al pie del relieve serrano. La VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 15 sedimentación predomina ampliamente sobre los mecanismos de erosión y transporte, y las geoformas resultantes son principalmente de acumulación. Las geoformas de acumulación más importantes en la zona de estudio son los abanicos aluviales, originados a partir del proceso descrito. Estas geoformas se desarrollan con exclusividad en el sector de pie de sierra y paulatinamente van coalesciendo lateralmente hasta conformar una bajada aluvial. Responden a la morfología típica, es decir un área apical caracterizada por la presencia de sedimentos gruesos y una distal donde se encuentran las fracciones más finas. De los cuerpos desarrollados en la región, únicamente los abanicos aluviales de los ríos Itiyuro-Caraparí, Yacuy, Tartagal y Seco, tienen la suficiente extensión y recarga, para comportarse como reservorios de agua subterránea. 1.6. Hidrogeología regional Desde el punto de vista hidrogeológico regional, se considera que el área de estudio se encuentra comprendida en el Sistema Acuífero Yrendá-Toba-Tarijeño, ya que incluye los reservorios de agua subterránea situados al pie del relieve subandino (Baudino et al. 2006). La zona de estudio se encuentra en un ambiente hidrogeológico de Frente Montañoso. Este ambiente está caracterizado porque el principal aporte hídrico a la recarga de los sistemas acuíferos proviene de cuencas hídricas situadas fuera de los límites del reservorio subterráneo. El ingreso del agua al subsuelo se produce predominantemente a partir de la infiltración de los ríos y arroyos al pie del relieve montañoso. Desde el punto de vista regional, García (1998) reconoce en la zona dos Complejos Acuíferos: • Complejo Acuífero Tonono – El Chirete (sedimentos cuaternarios) • Complejo Acuífero Terciario Subandino (sedimentitas terciarias) La diferenciación entre ambas unidades se basa en la posición estratigráfica, en la probable edad de las capas productivas y en el quimismo del agua alumbrada. La categorización en el rango taxonómico de Complejo, se debe a que el grado de conocimiento que se tiene de ambos impide subdividirlos en unidades menores a VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 16 nivel regional, que contemplen las particularidades en el origen, la dinámica y las características hidráulicas de los reservorios. El límite Cuaternario-Terciario es difícil de establecer en el ámbito del Chaco Salteño, por la ausencia de dataciones radimétricas, monotonía litológica, falta de evidencias paleontológicas, etc.. En general, las descripciones litológicas de las perforaciones destinadas al abastecimiento de agua son muy deficientes y las provenientes de la industria petrolera rara vez asignan importancia a este contacto estratigráfico. 2. PROBLEMÁTICA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO ACTUAL La mayor parte de los habitantes del departamento General San Martín se concentra en las localidades ubicadas a lo largo la Ruta Nacional Nº 34. La población se estima en aproximadamente 100.000 habitantes, la mitad de los cuales corresponden a la ciudad de Tartagal. El abastecimiento de agua potable depende de un sistema que comprende principalmente fuentes de aprovisionamiento superficiales y en menor medida subterráneas. La mayor fuente superficial es el conjunto Dique Itiyuro-Embalse El Limón, que provee la mitad de la producción de agua al sistema, mientras que como fuentes subterráneas se cuenta con perforaciones en las localidades de Salvador Mazza y Yacuy. VIIICongreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 17 Tabla 1.: Producción de agua potable de fuentes de provisión ( * según informe ASSA, octubre 2002; + datos propios) UBICACION PRODUCCION ESTIMADA (m3/día) Planta Guandacarenda 192 * Planta Itiyuro 28.800 * Planta Tuyunti 384 * Planta Río Tartagal 9.120 * Perforaciones Salvador Mazza 1.920 + TOTAL 40.416 El Dique Itiyuro fue construido durante la década de 1970 y en el momento de su inauguración tenía una capacidad de embalse de aproximadamente 70 hectómetros cúbicos. Lamentablemente en menos de 20 años el embalse fue colmatado prácticamente por completo con sedimentos arrastrados por el río Itiyuro. Actualmente las obras permiten embalsar aproximadamente un hectómetro cúbico. La tasa de sedimentación, efectuando cálculos muy conservadores, es de 3,5 hectómetros cúbicos por año (3, 5 millones de metros cúbicos/año). En la década de 1990 la Administración Provincial realizó el dragado de parte del embalse, con el fin de aumentar el volumen de almacenamiento, pero el trabajo resultó infructuoso debido a la elevada tasa de sedimentación. El embalse El Limón, si bien está situado fuera del cauce del río Itiyuro, también sufre la paulatina colmatación con sedimentos, aunque a una velocidad menor. La capacidad de embalse está limitada a un par de Hm3. Las obras del Dique Itiyuro II, también fuera de cauce, se encuentran paralizadas. Su capacidad de embalse es del mismo orden que el anterior. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 18 El reducido volumen almacenado conlleva a un déficit operacional que se agrava en la época de sequía, en primavera y principios del verano, cuando se registra la mayor demanda de agua potable por las elevadas temperaturas, que superan diariamente los 40 ºC. La planta de potabilización está conectada con el sistema de distribución mediante un acueducto de 75 km de longitud hasta la ciudad de Tartagal. El servicio se interrumpe en forma permanente, tanto en la época de sequía por el déficit de agua, como en la temporada de lluvias, cuya torrencialidad genera destrozos en los sistemas de captación y conducción. El agua subterránea, en la zona de estudio, no ha sido aprovechada hasta la actualidad en forma intensiva por las siguientes razones: a) En general los acuíferos son de baja transmisividad, con rendimientos bajos en relación con otras regiones de la provincia. b) Existe alta probabilidad de encontrar acuíferos con agua de mala calidad, por lo que se deben utilizar técnicas adecuadas para su detección y aislación. La mala praxis ha llevado, en numerosas obras de captación, a poner en producción en forma conjunta acuíferos de buena calidad con capas de elevado contenido salino, razón por la que el agua producida es de baja calidad (García, 1998). c) Los acuíferos en general son de granometría muy fina, por lo que el diseño y construcción de los pozos debe ser realizado en forma cuidadosa, con un diseño de filtros y prefiltros acorde a la granometría de los acuíferos atravesados. En la mayor parte de las perforaciones del área se registra ingreso de arena y consecuente disminución de la vida útil del sistema de bombeo y del pozo. A fines del año 2004 se desencadenó una crisis en el aprovisionamiento de agua, debido a la sequía registrada en la región, que impulsó a las autoridades provinciales a solicitar el asesoramiento al INASLA (Instituto de Aguas Subterráneas para Latinoamérica), con el fin de investigar las fuentes alternativas de abastecimiento de agua. 3. HIDROGEOLOGIA LOCAL En el marco de la crisis de aprovisionamiento citada y debido a la urgencia de proponer soluciones paliativas inmediatas, se focalizó la investigación en el área de Yacuy, dados los antecedentes positivos de perforaciones realizadas en el área, VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 19 cuyos resultados permitían albergar expectativas razonables en relación con el potencial hidrogeológico. Cabe destacar que de las seis perforaciones existentes en el área sólo una se encontraba en regular estado de conservación, lo que permitió utilizarla como única fuente de provisión durante varias semanas. El conocimiento de la hidrogeología local es precario, no obstante lo cual, gracias a perforaciones realizadas en la década de 1970 y 1980 por la Administración General de Aguas de Salta (Brandán et al. 1996 a y b) y las investigaciones llevadas a cabo por el INASLA en relación a la factibilidad de realizar inyección profunda de efluentes salinos en la planta de procesamiento de gas de Piquirenda (Baudino et al. 2000), permitieron estimar como altamente favorable el potencial acuífero del reservorio de agua subterránea de Yacuy. La prospección geoeléctrica llevada a cabo por el INASLA, correlacionada con la información litológica y geofísica proveniente de las perforaciones de Yacuy y Piquirenda, permite interpretar el pase Cuaternario – Terciario por el contraste entre los valores de resistividad. De acuerdo a la interpretación geoeléctrica, los sedimentos cuaternarios tendrían espesores de hasta 140 metros y valores de resistividad relativamente elevados. Las sedimentitas terciarias infrayacentes poseen resistividades menores, pero que permiten asignarles probabilidades favorables para albergar acuíferos. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 20 7525 7530 7535 44254415 443544304420 Figura 2: Mapa Hidrogeológico Balance hídrico preliminar Para estimar el volumen anual del escurrimiento superficial que se genera en la zona serrana y que al ingresar a la zona de llanura se infiltra prácticamente en su totalidad, se realizó un balance hídrico preliminar estimativo de la alta cuenca del arroyo Yacuy. Este balance contempla un ingreso del agua al sistema en forma de precipitaciones y un egreso como evapotranspiración y como escurrimiento superficial. Las pérdidas por infiltración profunda en la alta cuenca se consideran menores a los errores de apreciación de la estimación que se realiza. Se calculó el volumen total precipitado sobre la alta cuenca y a este valor se le restó el volumen evapotranspirado sobre la misma superficie calculado mediante las VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 21 curvas de isoevapotranspiración real anual. La diferencia entre volúmenes precipitados y evapotranspirados constituye el superávit hídrico, disponible para generar escurrimiento superficial. Las cifras de este balance tentativo son: Volumen Total Precipitado = 40,8 hm3 Volumen Total Evapotranspirado = 34,6 hm3 Superávit Hídrico = Escurrimiento Superficial = 6,2 hm3 Este volumen total anual de escurrimiento superficial, expresado como caudal medio anual es igual a 190 litros/segundo. Por otra parte se realizó una comparación con los parámetros hídricos del río Caraparí, situado a 40 km al norte, en base a la información de Agua y Energía. El escurrimiento específico de la cuenca del río Caraparí es de 3,83 litros/segundo por km2, similar al calculado para el arroyo Yacuy, que asciende a 4,3 l/s/km2. Estos cálculos constituyeron sólo una estimación preliminar para obtener una aproximación a los órdenes de magnitud del balance hídrico real, con el fin de evaluar las posibilidades de recarga de los acuíferos a explorar. Estimación preliminar de la recarga Se considera que una fuente de recarga importante proviene de la infiltración del escurrimiento fluvial, especialmente del arroyo Yacuy. La zona de recarga más conspicua se encontraría en el lecho de este curso fluvial y en el de los pequeños arroyos adyacentes.Las características de los sedimentos cuaternarios aluviales depositados en el quiebre de pendiente les confieren una elevada permeabilidad, evidenciada en la infiltración total de los arroyos en el ámbito de llanura. En la época de estiaje, la totalidad del caudal del arroyo Yacuy - 160 litros/segundo en el mes de octubre - se infiltra en una distancia de aproximadamente 1.500 metros. Durante las lluvias el río aumenta considerablemente su derrame (no existen datos cuantitativos) y alcanza a recorrer aproximadamente 5 km hacia el sudeste, perdiendo progresivamente caudal VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 22 hasta desaparecer en una zona de bañados, ubicada al este del extremo sur de las lomadas de Campo Durán. El volumen de agua que se infiltra y recarga los acuíferos del sistema es, como mínimo, equivalente al caudal superficial de estiaje. Sin embargo, se considera que durante la época de lluvias la recarga efectiva supera este valor, debido a la amplitud del cauce de inundación del arroyo y a las características granométricas de los sedimentos que integran el álveo y subálveo. Hidroestratigrafía Las perforaciones realizadas con supervisión del INASLA (Yacuy 7, 8 y 9) entre diciembre de 2004 y julio de 2005, permiten proponer un modelo hidroestratigráfico basado en la correlación de los perfiles litológicos y los perfilajes geofísicos (Figura 3). En esta correlación local, se observa una notable similitud en las respuestas geofísicas de resistividad y radiación gamma natural de las capas más superficiales de sedimentos cuaternarios, conformadas por aglomerados de gravas gruesas a finas, con matriz arenosa que poseen un espesor de entre 40 y 50 metros (Complejo Acuífero Tonono-Chirete). Por debajo de estos sedimentos de elevada resisitividad se registra un cambio importante en la granometría y consecuentemente una disminción en los valores de resistividad, que puede interpretarse como la discordancia Cuaternaria-Terciaria. Infrayaciendo a esta discordancia se puede identificar, en las tres perforaciones realizadas, una sucesión de capas caracterizadas por una granometría menor (gravas finas a muy finas y arenas gruesas a finas, intercaladas con arcillas y limos arcillosos) que se atribuyen al techo de secuencia terciaria (Complejo Acuífero Terciario Subandino). En el conjunto de capas atribuidas al terciario, pueden distinguirse dos secciones: una superior, de caracterísicas intermedias entre las originadas en un ambiente de elevado nivel de energía de transporte cuaternario y una inferior en la que se observa una disminución de la granometría de las capas acuíferas y una mayor frecuencia y espesor de las capas de arcilla. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 23 Los niveles piezométricos de las tres perforaciones son similares y varían entre 52 y 45 m bajo la superficie. Diseños de entubación Los diseños de entubación sobre la base de la integración de la información obtenida durante la perforación (perfil litológico y de tiempo de avance), los perfilajes geofísicos (resistividad normal corta y larga, potencial espontáneo y rayos gamma naturales). Se utilizó cañería de 12 pulgadas de acero, con filtros de acero inoxidable de 0,75 mm de abertura y prefiltro de grava seleccionada de 1 a 2 mm. Producción obtenida Las perforaciones, una vez procedido a la limpieza y desarrollo, alcanzaron los siguientes caudales: Tabla 2.: Producción obtenida en las perforaciones realizadas. Perforación Caudal (m3/h) Depresión (m) Caudal específico (m3/h/m) Yacuy 7 50 19 2,63 Yacuy 8 130 24,64 5,27 Yacuy 9 90 16,7 5,39 Cabe destacar que el pozo Yacuy 7 brinda un caudal menor a las perforaciones 8 y 9 y posee además un caudal específico notabemente más bajo, lo que se atribuye a un deficiente desarrollo de las capas puestas en producción. Lamentablemente por razones contractuales y de logística esta situación no pudo revertirse aún. La productividad de las perforaciones alcanza en su conjunto 270 m3/h, lo que equivale a 6.480 m3 por día. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 24 0 300 m 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 100 API50 0 40 60 80 100120 50 100 150 200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 30 50 0 40 60 80 100120 Yacuy 7 Yacuy 8 Yacuy 9 Q Tc Perfilaje Gamma Perfilaje de Resistividad Perfilaje Gamma Perfilaje de Resistividad Perfilaje Gamma Perfilaje de Resistividad Ruta Nacional Nº 34 Río Yacuy 80 API20 20 API Q= 130 m /h3 s= 24,64 m q= 5,27 m /h/m3 Q= 90 m /h3 s= 16,70 m q= 5,39 m /h/m3 Q= 50 m /h3 s= 19,00 m q= 2,63 m /h/m3 Yacuy 7 R N 3 4 Aº Yacuy N Yacuy 9 Yacuy 8 Localidad de Yacuy sección superior sección inferior Figura 3.: Correlación de Pozos – Area Yacuy 4. CONCLUSIONES Las características climáticas de la zona de estudio son subtropicales a tropicales, con temperaturas estivales que superan diariamente los 40 º C y lluvias entre 900 y 1.500 mm anuales, concentradas en el período de diciembre a marzo. La marcada estacionalidad de las lluvias genera un déficit hídrico entre los meses de abril a noviembre. La zona estudiada se encuentra al pie de las Sierras Subandinas y posee una cobertura de sedimentos modernos que alcanza los 140 m de espesor, por debajo de la cual se encuentran sedimentitas terciarias cuya potencia superaría los 3.000m. Tanto los sedimentos cuaternarios como el techo de las sedimentitas terciarias poseen características estratigráficas que las hacen aptas para comportarse como reservorios de agua subterránea. Los recursos hídricos de la región no son aprovechados actualmente en forma intensiva debido a que el sistema de aprovisionamiento de agua ha dependido desde la década de 1970 del agua superficial almacenada en el dique Itiyuro, actualmente colmatado. VIII Congreso Latinoamericano de Hidrología Subterránea – Septiembre, 2006- Asunción, Paraguay 25 La falta de conocimiento de la hidrogeología de la región, así como las deficiencias técnicas de las perforaciones realizadas en las últimas décadas, han llevado a descartar el agua subterránea como fuente de aprovisionamiento alternativa del sistema en los últimos años. Las investigaciones realizadas por el INASLA, llevaron a la perforación de tres pozos exploratorios en el abanico aluvial del arroyo Yacuy, un reservorio con dimensiones acordes a la satisfacción de la demanda estacional y con buenas probabilidades de recarga provenientes del escurrimiento superficial de carácter permanente. La entubación de estas perforaciones y su puesta en producción permite la extracción de un caudal de 6.480 m3 por día, con una depresión máxima de 24,64 m y calidad apta para consumo humano. Estos resultados abren expectativas para la exploración y desarrollo del reservorio y permite en la actualidad contar con una fuente de aprovisionamiento alternativo para superar las crisis estacionales de aprovisionamiento. 5. BIBLIOGRAFIA AHLFELD, F y L. BRANISA, 1960. Geología de Bolivia. Ed. Don Bosco, La Paz. ARAMAYO FLORES, R.F. 1987. Geología de las Cuencas Petroleras de la Argentina. Cuencas Paleozoicas del Noroeste. Evaluación de formaciones en Argentina. Schlumberger. ARAMAYO FLORES, R.F. 1989. El Cinturón Plegado y Sobrecorrido del Norte Argentino. Boletín de Informaciones Petroleras. Marzo de 1989. pag. 2-16. ARIGOS, L. y C. VILELA, 1949. Consideraciones Geológicas sobre las Sierras Subandinas en la región de Tartagal, Prov. de Salta. Rev. Asoc. Geol. Arg. IV, 2; 77- 131. Buenos Aires. 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Presenta un ensanchamiento en sus cabeceras y se caracteriza por concentrar una serie de arroyos tributarios de segundo y tercer orden con una importante componente geológica en su evolución, ya que el relieve está fuertemente controlado por la estructura y litología. PALEOZOICO Carbonífero CENOZOICO
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