ESTUDIO DE PROSPECCIÓN GEOFÍSICA Y LEVANTAMIENTO HIDROGEOLÓGICO EN EL CANTÓN ZAPOTILLO - PROVINCIA DE LOJA
Quito, mayo 2011
Este estudio fue realizado por el personal del Grupo de Aguas Subterráneas de la Unidad de Estudios e Investigaciones Hidrológicas de la Dirección de Gestión de Hidrología del INAMHI, conformado por Napoleón Burbano O. (coordinador), Simón Becerra P., Efrén Pasquel S., Lester Pérez L. y el Grupo de Geofísica del Gobierno Provincial de Loja coordinado por la Ingeniera Julia Jimbo J.
© 2011, INAMHI Iñaquito N36-14 y Corea www.inamhi.gov.ec Quito, Ecuador
INDICE Pag.
1. ANTECEDENTES 2. OBJETIVO 3. CARACTERÍSTICAS GENERALES 3.1. Ubicación del Área de Estudio 3.2. Clima 3.3. Régimen Pluviométrico 3.4. Régimen Térmico 3.5. Balance Hídrico 3.6. Principales rasgos Geomorfológicos 4. SINOPSIS GEOLÓGICA 4.1. Estratigrafía 5. HIDROGEOLOGÍA 5.1 Introducción 5.2 Caracterización Hidrogeológica 5.3 Levantamiento Hidrogeológico 5.4 Prospección Geofísica 5.5 Sondajes Eléctricos Verticales 5.6 Modelación de Sondajes Eléctricos 5.7 Correlación de Sondajes Eléctricos Verticales 6. INTERPRETACIÓN DE SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES 6.1 Sectores Investigados 6.1.1 Sector Cabeza de Toro 6.1.2 Sector Guayuro 6.1.3 Sector Catamaillo 1 6.1.4 Sector Catamaillo 2 6.1.5 Sector Algodonal 6.1.6 Sector Mangahurco 1 6.1.7 Sector Nuevo Horizonte 6.1.8 Sector de Totumos 6.1.9 Sector La Rusia 6.1.10 Sector Tambillo 6.1.11 Sector Balza Real 6.1.12 Sector Sotillo 1 (Quebrada Totumos) 6.1.13 Sector Sotillo 2 (Quebrada Sotillo) 6.1.14 Sector Hacienda Vieja 2 6.1.15 Sector Catanas 6.1.16 Sector La Leonera 6.1.17 Sector El Sauco 7. CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA 7.1 Unidades Litológicas Permeables por Porosidad Intergranular 7.2 Unidades Litológicas Permeables por Fisuración 7.3 Zonas de Recarga y Descarga 8. CONCLUSIONES 9. RECOMENDACIONES
1 1 1 1 2 2 4 6 7 8 8 10 10 10 11 11 11 14 14 15 15 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 32 32 34 34 36
1.
ANTECEDENTES
El cantón Zapotillo fue declarado en emergencia, por la sequía que en el primer trimestre del año 2011 se hizo presente, afectando a la zona fronteriza del sur del país. La falta de lluvia causó grandes pérdidas económicas para los agricultores y ganaderos; el agudo déficit hídrico afectó Además a los maiceros y capricultores, del cantón Zapotillo. Ante esta situación las autoridades locales solicitaron el apoyo inmediato del Gobierno para que tome medidas tendientes a paliar en parte el problema. Con el fin de mitigar los efectos del déficit hídrico en el sector agropecuario y ganadero, la Secretaría Nacional del Riesgo, solicita del INAMHI la inmediata intervención a fin de que conjuntamente con el Gobierno Provincial de Loja, procedan a realizar estudios de prospección hidrogeológica en sectores deficitarios y considerados prioritarios, con el fin de definir áreas con potencial acuífero, en los que sea factible la explotación del recurso hídrico subterráneo por medio de pozos someros y/o profundos. 2.
OBJETIVO
Definir las características hidrogeológicas de la zona, fundamentados en el reconocimiento geológico, levantamiento hidrogeológico y prospección geofísica por el método de resistividad eléctrica. Determinar la existencia de agua subterránea, dirigida al suministro de agua para irrigación y consumo humano, en sitios deficitarios y considerados prioritarios en el Cantón Zapotillo. Definir zonas con potencial hidrogeológico, y los sitios probables para la perforación de pozos.
3.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
3.1.
Ubicación del Área de Estudio
El área de estudio se encuentra ubicada en el cantón Zapotillo, mismo que se ubica a 240 km aproximadamente hacia el sur occidente de la provincia de Loja, limita al norte, sur y oeste con el Perú, al este con los cantones: Macará, Celica, Pindal y Puyango. La división política consiste de 1 parroquia urbana que es Zapotillo, 4 parroquias rurales que son Cazaderos, Garza Real, Limones y Paletillas. La población estimada supera los 11000 habitantes. El cantón Zapotillo tiene una superficie aproximada de 1238 Km2, su altitud promedio es de 325 msnm. Los vértices de la zona están determinados por las siguientes coordenadas geográficas:
1
LATITUD A B
3.2.
LONGITUD
04° 15’ 43” S y 80° 22’ 15” W 04° 29’ 50” S y 80° 23’ 36” W
Clima.
El clima del Cantón Zapotillo presenta características propias de las zonas ubicadas en el sector de transición entre la zona interandina y la región costa, por lo tanto se encuentra sujeta a la influencia climática del Océano Pacífico, y a la intervención de varios factores entre los que se destaca la presencia de la orografía, la contra corriente cálida ecuatorial y la oscilación de la zona de convergencia intertropical. El clima del cantón, está condicionado fundamentalmente por el abrupto y caótico relieve conformado por un sistema montañoso que desciende de este a oeste, como los cerros de Mangahurco y la cordillera denominada Cabeza de Toro. El análisis de las series de temperatura y precipitación de las diferentes estaciones climatológicas permite una caracterización del clima de la cuenca. 3.3.
Régimen Pluviométrico
Sobre la base de la información pluviométrica de las estaciones consideradas representativas, no sólo en el cantón sino aquellas ubicadas muy cerca de sus fronteras, se estableció que en el cantón Zapotillo se presentan dos períodos marcadamente diferenciados, uno en los que las lluvias tienen mayor incidencia, de diciembre a mayo, y un segundo período de junio a noviembre en que la ausencia de precipitaciones es el denominador común. Sin embargo su distribución areal no es homogénea, notándose un incremento sustentado en factor orográfico; en el sector de El Sauco, la precipitación está en el rango de 1250 a 1500 mm anuales, descendiendo paulatinamente hacia el sur, hasta el sector de Zapotillo - Limones en el que la precipitación está en el rango de 500 a 750 mm al año. En el Mapa de isoyetas anuales, y Cuadro 1 se puede apreciar mejor la distribución temporal y espacial de la lluvia en el cantón. Cuadro 1 ESTACION M151-ZAPOTILLO M437-SAUCILLO M435-ALAMOR
ENE 81,8 89,3 160,0
FEB 157,9 177,7 281,6
MAR 297,5 314,7 415,3
PRECIPITACIONES MENSUALES ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC SUMA 138,8 35,0 4,8 0,5 0,1 1,0 3,6 2,6 21,2 744,7 130,7 20,4 4,4 1,6 0,1 0,2 1,8 3,9 20,5 765,4 259,8 87,5 19,0 5,3 3,9 8,5 18,0 22,9 86,7 1368,2
2
3
3.4.
Régimen Térmico
Desde el punto de vista de la distribución de la temperatura, el cantón Zapotillo es una región con predominancia de climas tropical a subtropical, de acuerdo con la clasificación de pisos térmicos adaptada por Cañadas (1983). La temperatura dentro de la cuenca, mantiene una relación directa con la orografía determinándose que la misma decrece con la altura, obteniéndose las mayores temperaturas en la zona sur sector de Limones, en donde priman las temperaturas más altas, mismas que están en el rango de 26 a 28 °C, descendiendo paulatinamente, conforme nos adentramos a la zona de mayor altitud. En un amplio corredor entre Zapotillo, Guayuro, Cazaderos y La Rusia se presentan temperaturas comprendidas en el rango de 24 a 26°C; en el extremo noroeste, sector de Tambillo Sotillo, la temperatura desciende a los 22°C. La variación de la temperatura durante el año no es muy significativa y presenta una moderada variación, como se indica en el Mapa de isotermas y Cuadro 2 de temperaturas medias mensuales.
Cuadro 2 ESTACION M151-ZAPOTILLO *M437-SAUCILLO *M435-ALAMOR
ENE 26,8 24,5 19,0
FEB 27,3 25,1 19,3
TEMPERATURAS MEDIAS MENSUALES MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP 27,2 26,8 26,2 24,7 24,2 24,4 25,1 25,3 24,8 24,5 23,3 22,6 22,5 23,1 19,7 19,4 19,7 19,1 18,9 18,7 19,3
OCT NOV 25,4 26,0 22,1 23,2 18,3 19,0
DIC MEDIA 26,7 25,9 24,8 23,8 19,4 19,1
* Valores Estimados
4
5
3.5.
Balance Hídrico
Al balance hídrico se lo define, como la relación existente entre las ganancias y pérdidas de agua en el suelo; las ganancias están representadas principalmente por la precipitación, y las pérdidas por el proceso de evapotranspiración. El conocimiento del balance hídrico de una localidad, permite cuantificar las necesidades, excesos y déficit de agua de la zona y la época en que se producen, que se basa en valores de precipitación y evapotranspiración potencial del lugar. La precipitación es un fenómeno esporádico, en tanto que la evapotranspiración es continua, de modo que la distribución y marcha de ambos puede o no coincidir como sucede generalmente, dando lugar a períodos con exceso y déficit de agua en el suelo. El cálculo del balance hídrico se lo realizó individualmente para las estaciones Zapotillo y, así como para la estación Saucillo y Alamor, en las que fue necesario estimar la temperatura mensual considerando que la misma es función de la altura. El balance hídrico basado en la metodología de Thornthwaite permite determinar y cuantificar los excesos y/o déficit de humedad, identificar los períodos con excesos y/o déficit hídrico mensuales. La expresión general para el cálculo de balance hídrico es la siguiente: P = Es + ETR + I En donde: P : Precipitación (mm) Es : Escorrentía l (mm) ETR : Evapotranspiración real (mm) En los cuadros adjuntos, se presenta el cálculo del Balance Hídrico basado en la metodología de Thornthwaite. ESTACION: PERIODO: UBICACIÓN:
PARÁMEROS TEMPERATURA ETP Precipitacion ( P-ETP ) Sum ( P-ETP ) Alm. Var. de Alm. Evapot. Real Def. de Agua Exceso de Agua Escurri.Total
ZAPOTILLO 1964-2010 LATITUD: 04° 22' 57"S ELEVACIÓN: 120 msnm
LONGITUD: 80° 14' 11" W
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
26,8 141,0 81,8 -59,2 -909,7 1,0 0,0 81,8 59,2 0,0 0,0
27,3 149,0 157,9 8,9 0,0 9,9 8,9 149,0 0,0 0,0 0,0
27,2 147,0 297,5 150,5 0,0 100,0 90,1 147,0 0,0 60,4 30,2
26,8 139,0 138,8 -0,2 -0,2 100,0 0,0 138,8 0,2 0,0 15,1
26,2 128,0 35,0 -93,0 -93,3 38,0 -62,0 97,0 31,0 0,0 7,5
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
24,7 24,2 24,4 25,1 25,4 26,0 26,7 104,0 98,0 100,0 110,0 116,0 126,0 137,0 4,8 0,5 0,1 1,0 3,6 2,6 21,2 -99,2 -97,5 -99,9 -109,0 -112,4 -123,4 -115,8 -192,5 -290,0 -389,9 -498,8 -611,3 -734,7 -850,5 14,0 5,0 2,0 1,0 1,0 1,0 1,0 -24,0 -9,0 -3,0 -1,0 0,0 0,0 0,0 28,8 9,5 3,1 2,0 3,6 2,6 21,2 75,2 88,5 96,9 108,0 112,4 123,4 115,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 1,9 0,9 0,5 0,2 0,1 0,1
6
ESTACION: PERIODO: UBICACIÓN:
PARÁMEROS TEMPERATURA ETP Precipitacion ( P-ETP ) Sum ( P-ETP ) Alm. Var. de Alm. Evapot. Real Def. de Agua Exceso de Agua Escurri.Total
ESTACION: PERIODO: UBICACIÓN:
PARÁMEROS TEMPERATURA ETP Precipitacion ( P-ETP ) Sum ( P-ETP ) Alm. Var. de Alm. Evapot. Real Def. de Agua Exceso de Agua Escurri.Total
SAUCILLO 1968-2010 LATITUD: 04° 16' 51" ELEVACIÓN: 328 msnm
LONGITUD: 80° 11' 55" W
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
24,5 109,0 89,3 -19,7 -713,7 1,0 0,0 89,3 19,7 0,0 0,0
25,1 116,0 177,7 61,7 0,0 62,7 61,7 116,0 0,0 0,0 0,0
25,3 118,0 314,7 196,7 0,0 100,0 37,3 118,0 0,0 159,4 79,7
24,8 112,0 130,7 18,7 0,0 100,0 0,0 112,0 0,0 18,7 49,2
24,5 108,0 20,4 -87,6 -87,6 41,0 -59,0 79,4 28,6 0,0 24,6
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
23,3 22,6 22,5 23,1 22,1 23,2 24,8 94,0 86,0 84,0 91,0 80,0 92,0 112,0 4,4 1,6 0,1 0,2 1,8 3,9 20,5 -89,6 -84,4 -83,9 -90,8 -78,2 -88,1 -91,5 -177,1 -261,5 -345,4 -436,2 -514,4 -602,4 -694,0 16,0 7,0 3,0 1,0 1,0 1,0 1,0 -25,0 -9,0 -4,0 -2,0 0,0 0,0 0,0 29,4 10,6 4,1 2,2 1,8 3,9 20,5 64,6 75,4 79,9 88,8 78,2 88,1 91,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,3 6,1 3,1 1,5 0,8 0,4 0,2
ALAMOR 1964-2010 LATITUD: 04° 01' 07" S LONGITUD: 80° 01' 40" W ELEVACIÓN: 1250 msnm
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
19,0 69,0 160,0 91,0 -909,7 1,0 0,0 69,0 0,0 0,0 0,0
19,3 71,0 281,6 210,6 0,0 9,9 8,9 71,0 0,0 0,0 0,0
19,7 74,0 415,3 341,3 0,0 100,0 90,1 74,0 0,0 60,4 30,2
19,4 72,0 259,8 187,8 -0,2 100,0 0,0 72,0 0,0 0,0 15,1
19,7 75,0 87,5 12,5 -93,3 38,0 -62,0 75,0 0,0 0,0 7,5
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
19,1 18,9 18,7 19,3 18,3 19,0 19,4 70,0 68,0 67,0 71,0 64,0 69,0 72,0 19,0 5,3 3,9 8,5 18,0 22,9 86,7 -51,0 -62,7 -63,1 -62,5 -46,0 -46,1 14,7 -192,5 -290,0 -389,9 -498,8 -611,3 -734,7 -850,5 14,0 5,0 2,0 1,0 1,0 1,0 1,0 -24,0 -9,0 -3,0 -1,0 0,0 0,0 0,0 28,8 9,5 3,1 2,0 3,6 2,6 72,0 75,2 88,5 96,9 108,0 112,4 123,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 1,9 0,9 0,5 0,2 0,1 0,1
Del análisis respectivo, se desprende que las precipitaciones que ocurren en los meses de diciembre a mayo corresponden entre el 94 y 98% del total, los otros meses prácticamente son secos. El exceso de agua que es la fracción de la lluvia que alimenta a los cursos superficiales y acuíferos, se incrementa de sur a norte, determinándose que en Zapotillo esta fracción corresponde al 8%; en Saucillo, al 23% y en Alamor al 55%. La diferencia corresponde a pérdidas por evapotranspiración. 3.6.
Principales Rasgos Geomorfológicos:
El área comprende la parte sur occidental del sistema montañoso austral del Ecuador, contiguo a la frontera con el Perú. El terreno es accidentado, con elevaciones que varían de 200 a más de 2000 msnm. Los drenajes principales conforman el río Alamor y el Chira, mismos que aportan a la cuenca binacional Catamayo - Chira y desaguan en el Océano Pacífico. Se caracteriza por presentar una configuración montañosa moderadamente empinada a escarpada y colinas moderadamente empinadas, conformada casi exclusivamente por rocas de edad Cretácica, destacando las sedimentarias del Grupo Alamor y específicamente la Formación Zapotillo.
7
4.
SINOPSIS GEOLÓGICA:
Producto del tectonismo, a que ha sido expuesta la cuenca, su territorio ha sido afectado, la mayoría de rocas que afloran en la parte superior (faja cordillerana) se encuentran de fracturadas a fragmentadas, dependiendo de la composición litológica de las mismas. El vulcanismo Cretácico intenso está afectado por plegamientos, cuyos ejes principales muestran una orientación predominante NE-SO. La descripción estratigráfica, está fundamentada en la descrita en las hojas de Zapotillo y Alamor editadas por la Dirección de Geología y Minas (DGGM.1973) y detallada en el estudio “Caracterización Hídrica y Adecuación Entre La Oferta y La Demanda en el Ámbito De La Cuenca Binacional Catamayo-Chira” Tomo 3.4 - Estudio Hidrogeológico – 2003. La distribución areal se observa en el Mapa Geológico del Cantón Zapotillo.
4.1.
Estratigrafía
Depósitos Aluviales Recientes – Holoceno Como producto del arrastre de materiales del río Alamor y quebradas como la Cazaderos, tanto en el cauce principal como en las riberas, se han depositado materiales aluviales recientes y aquellos que se encuentran actualmente en formación. Litológicamente están conformados de bloques rodados, guijarros, gravas y arenas en matriz arcillosa en unos casos y arcillo-arenosa en otros, según el tipo de formación que los originó. Formación Zapotillo (KZp) – Cretáceo Esta formación es parte de una secuencia del flysch (formación sedimentaria detrítica, a menudo potente, constituida esencialmente de un apilamiento de turbiditas, típicamente concordantes con las capas subyacentes, y depositadas en una zona orogénica actualmente tectonizada) del grupo Alamor y está plegada en ejes orientados NE-SO, pero generalmente los buzamientos son débiles. La base de la formación está inter estratificada con las rocas magmáticas efusivas de la formación Célica. Se encuentra litológicamente constituida por grauvacas, areniscas, lutitas y conglomerados locales, todos estratificados y consolidados. Estos se caracterizan por estar muy fracturados y las fracturas rellenas de materiales arenáceos. La Formación Zapotillo representa aproximadamente el 90% del área total del cantón. En esta formación están asentadas las poblaciones de Zapotillo, Limones, Paletillas y Garza Real. Formación Celica (Kc) – Cretáceo Se encuentra inter estratificada con las formaciones del Grupo Alamor (Ciano y Zapotillo) e intruida por el Batolito de Tangula. Las rocas que se encuentran constituyendo esta formación geológica en estos sectores son masivas, constituidas de lavas andesíticas, porfiríticas, de color verde distintivo de esta formación. Además de las lavas antes mencionadas, forman parte de esta formación: lavas riolíticas con fenocristales de cuarzo, que se encuentran dentro de las lavas basálticas, sedimentos 8
y tobas. Las lavas se encuentran fracturadas, como puede apreciarse en los cortes de las carreteras y caminos que atraviesan el sector. En el Cant贸n Zapotillo, est谩 aflorando al este de Saucillo, en el sector de las Pampas.
9
5.
HIDROGEOLOGÍA
5.1.
Introducción
El agua subterránea es una parte integral del ciclo del agua, como se ilustra en la figura. El ciclo empieza con la precipitación sobre la superficie de la tierra. Los escurrimientos de la lluvia van directamente a los lagos y arroyos. Parte del agua que se filtra en la tierra es usada por las plantas para la transpiración. El agua restante, llamada “agua de recarga”, es llevada a través del suelo a la zona saturada, donde el agua llena todos los espacios entre las partículas del suelo y las rocas.
Lo más alto de la zona saturada es la capa o manto freático, si la geología local no es complicada, corresponde al nivel al cual el agua se mantiene en un pozo. El agua se mueve dentro de la zona saturada desde áreas donde la capa de agua es alta hacia áreas más bajas, el agua subterránea alimenta a lagos, arroyos y océanos, transformándose en agua superficial, cuando esta agua se evapora a la atmósfera, se condensa y se produce la precipitación, completando de esta forma el ciclo del agua. 5.2.
Caracterización Hidrogeológica
Para comprender objetivamente los fenómenos hidrogeológicos que priman en la zona de estudio, es necesario conocer y definir los factores que determinan la presencia o ausencia de agua en el subsuelo. La geomorfología del terreno, las características litoestructurales de las formaciones aflorantes en la zona de estudio, así como las condiciones climáticas imperantes, y el grado de incidencia de los diferentes parámetros meteorológicos que conforman el ciclo hidrológico, son los factores fundamentales que interactúan para permitir la infiltración, circulación y acumulación del agua en los estratos del subsuelo. 10
El objetivo fundamental de realizar la caracterización hidrogeológica, es poner de relieve los aspectos más significativos que permitan definir objetivamente la incidencia de la geología en la presencia de probables acuíferos. 5.3.
Levantamiento Hidrogeológico
Los datos adquiridos en el reconocimiento general de la zona, y el levantamiento hidrogeológico, permiten conocer las características hidrogeológicas de una determinada zona. Las actividades más relevantes constituyen el reconocimiento geológico, inventario de puntos de agua y la prospección geofísica. Esta información analizada y procesada es la base para definir la caracterización hidrogeológica de las formaciones aflorantes, calificándolas cualitativamente de acuerdo a su litología, diferenciando superficialmente los materiales acuíferos y relacionándolos con la permeabilidad. Considerando la ocurrencia de aguas subterráneas en la zona de estudio, relacionándolas con las características lito - estructurales de las formaciones geológicas presentes en los diferentes sectores estudiados. 5.4.
Prospección Geofísica
Los métodos de prospección geofísica, se caracterizan por el estudio de las variaciones en el espacio de un parámetro físico de las rocas o los suelos, el método que con más frecuencia se utiliza en los estudios hidrogeológicos es la prospección eléctrica o de resistividades. El método de prospección eléctrica estudia las variaciones del campo eléctrico cuando se hace pasar una corriente eléctrica en el suelo. El método eléctrico o de las resistividades es apropiado para el estudio de aguas subterráneas y geotecnia entre otros, ya que permite determinar la naturaleza, la morfología y la profundidad del sustrato así como la litología de las capas acuíferas. La resistividad de las rocas depende esencialmente de su contenido en agua y de la composición química de ésta. Sin embargo, es la estructura de una roca, la que condiciona su contenido de agua es función de su naturaleza litológica. 5.5.
Sondajes Eléctricos Verticales
Es sin duda en todas sus modalidades el más importante de todos los métodos eléctricos. Su característica general es el envío de corriente al terreno por medio de dos electrodos A y B estableciendo así un campo eléctrico artificial, se investigan sus mediciones con otros dos electrodos M y N para medir el potencial entre los mismos. Tanto los electrodos de corriente como los de potencial, se desplazan horizontalmente y en línea recta, alejándose de forma equidistante desde el punto O en donde se realiza la medida. La investigación así obtenida es perpendicular a este punto; mientras más grande es la distancia de los electrodos de corriente (A-B), mayor será la profundidad de investigación.
A
M
O
N
B
11
El método Sondeo Eléctrico Vertical (S.E.V.), se utiliza para obtener información de la variación de la resistividad del subsuelo en profundidad. La resistividad aparente calculada, corresponde a una cierta profundidad del subsuelo, que básicamente depende de la separación de los electrodos de corriente (AB) y la resistividad. Se estima que la profundidad de investigación está en el orden de 1/3 a 1/4 de la apertura de electrodos AB. En el presente estudio la distancia entre los electrodos de corriente A-B, fue variable dependiendo de las condiciones topográficas del terreno entre 400 a 600 metros. Para la interpretación se dispone de un software específico, el programa calcula una curva teórica: Ra vs AB/2 de un modelo del subsuelo. La disposición espacial de los sondajes eléctricos en la zona de estudio fue dispuesta luego de realizar un reconocimiento geológico, condiciones topográficas y extensión de la zona. Para cumplir con el objetivo propuesto, se realizaron 26 sondajes eléctricos verticales (SEV), los mismos que fueron ubicados considerando la prioridad de su investigación. La ubicación general se observa en el Mapa de Ubicación de Sondajes Eléctricos Verticales.
12
13
5.6.
Modelación de Sondajes Eléctricos
La modelación de los sondajes eléctricos verticales se realizó empleando el software de origen ruso IPI-WIN-2, el mismo que en base a ecuaciones polinómicas integra los pares de valores X y Y de resistividad aparente y AB/2 respectivamente; este programa nos permite determinar directamente los valores de resistividad verdadera obtenidos en cada una de las mediciones en el terreno. 5.7.
Correlación de Sondajes Eléctricos Verticales
Con los valores de Resistividad Eléctrica y espesores de los estratos geoeléctricos identificados en cada uno de los sondajes eléctricos verticales, se procedió a la correlación areal y a elaborar los respectivos Cortes o Perfiles Geoeléctricos de los diferentes sectores de interés hidrogeológico. En estos cortes se define la configuración geométrica de los diferentes complejos geoeléctricos lateralmente y en profundidad. Con el fin de conocer y definir la configuración del los estratos investigados, se consideró conveniente realizar la correlación tomando en cuenta la litología de las formaciones geológicas presentes en cada una de las zonas investigadas, la geomorfología de la zona y la existencia de afloramientos de agua subterránea. La localización de los Sondajes Eléctricos Verticales (SEV) realizados en los diferentes sectores investigados se indican en el siguiente cuadro. Sector Barrio Nuevos Horizontes Barrio Nuevos Horizontes La Leonera El Sauco Mangahurco Mangahurco Guayuro Guayuro Cabeza de Toro Cabeza de Toro Cabeza de Toro Catamaillo Catamaillo Catamaillo Hacienda Vieja 2 Hacienda Vieja 2 Catanas Catanas Zotillo (Qda. Totumos) Zotillo (Qda. Sotillo) Algodonal Balsa Real Totumos Tambillo La Rusia
N° SEV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
X 583927 583866 576759 576764 563580 563455 582661 582708 574564 574403 573630 585153 585669 585648 588739 589093 570592 570703 588958 588917 579000 583779 578090 586369 572851
Y 9516867 9516500 9551796 9552260 9540780 9540828 9543032 9542976 9527260 9527078 9526518 9517382 9517364 9517588 9528546 9528509 9526999 9526830 9538871 9538707 9537850 9530500 9526494 9539383 9549125
Cota 215 254 328 317 284 276 554 564 489 485 493 239 278 234 262 252 326 374 382 389 490 358 323 598 577
14
6.
INTERPRETACIÓN DE SONDAJES ELÉCTRICOS VERTICALES
6.1.
Sectores Investigados
6.1.1. Sector Cabeza de Toro
PERFIL GEOELÉCTRICO Estudio Hidrogeológico " Cantón Zapotillo " Sector: CABEZA DE TORO (Prov. Loja) -20
-15
-10
SEV-3 -5
SEV-1 SEV-2
0
5
A
Profundidad (m.)
10
24.1 ohm-m
B 36.6 ohm-m
15
C 20
25
30
35
D D
40
45
50
En el sector se encuentran 4 horizontes geoeléctricos: A = suelo. B = estrato limo arenoso. C = conglomerado en matriz limo-arcillosa. D = arenisca fisurada. En esta zona no se encontraron estratos con interés hidrogeológico para perforar pozos.
15
6.1.2. Sector Guayuro PERFIL GEOELÉCTRICO Estudio Hidrogeológico " Cantón Zapotillo " Sector: GUAYURO (Prov. Loja) -35 -30 -25 -20
SEV-7 -15
SEV-6 -10 -5
A
0 5 10 15
B
Profundidad (m.)
20 25 30 35 40 45 50
600 ohm-m
200 ohm-m
55 60 65 70
A = suelo. B = aluvial. C = lutitas fisuradas. En este sector se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de hasta 50 m de profundidad en las coordenadas: 582708E-9542976N (WGS-84).
16
6.1.3. Sector Catamaillo 1
PERFIL GEOELร CTRICO Estudio Hidrogeolรณgico " Cantรณn Zapotillo " Sector: CATAMAILLO 1 (Zona Oriental) -20
-15
-10
SEV-14 -5
SEV-15
0
68 ohm-m
A 5
46 ohm-m
B
Profundidad (m.)
10
15
20
25
30
340 ohm-m
C 35
40
45
50
A = suelo. B = lutita fracturada meteorizada. C = areniscas fracturadas. De acuerdo a los datos obtenidos, no se recomienda en este sector la perforaciรณn de pozos para aprovechamiento de agua subterrรกnea.
17
6.1.4. Sector Catamaillo 2
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: CATAMAILLO 2 (Zona Occid.) -20 -15 -10
SEV-13
-5 0 5 10
A B
C
15 20 25 30 35
Profundidad (m.)
40 45 50
D
55 60 65 70 75 80 85 90 95
100 105 110
E
115 120
A = suelo. B = arenisca fisurada meteorizada. C y D = potente capa de arenisca fisurada. En la Qda. Los Infantes se encuentra un pozo somero de gran diámetro, así como vertientes con caudales muy pequeños. Se recomienda perforar un pozo en el sector en donde se ubicó el SEV.13 (Coord.: 585153E-9517382N – WGS-84), o en la Qda. Los Infantes profundizar y adecuar el pozo existente, en este caso se debe evitar posibles fuentes de contaminación.
18
6.1.5. Sector Algodonal
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: ALGODONAL (Prov. Loja) -15
-10
-5
SEV-22
0
A
5
B
Profundidad (m.)
10
15
20
25
C 30
35
40
A = suelo. B = aluvial. C = lutitas fisuradas. Se recomienda realizar un pozo somero de hasta 20 metros de profundidad en las coord.: 578998E-9537853N (WGS-84).
19
6.1.6. Sector Mangahurco 1
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: MANGAHURCO 1 (Prov. Loja) -20
-15
-10
SEV-8
-5
0
A
5
10
B 15
20
Profundidad (m.)
25
C 30
35
40
45
D 50
55
60
65
70
A = suelo. B = aluvial. C = lutitas fisuradas. D = lutitas fisuradas. Se recomienda en esta zona perforar un pozo de 50 metros de profundidad en el sitio del SEV.8, en las coord.: 563380E-9540750N (WGS-84).
20
6.1.7. Sector Nuevo Horizonte
PERFIL GEOELÉCTRICO Estudio Hidrogeológico " Cantón Zapotillo " Sector: BARRIO NUEVO HORIZONTE (Prov. Loja) -30
-25
-20
SEV-5 -15
-10
SEV-4
A
-5
B
0
Profundidad (m.)
5
10
265 ohm-m
15
D
20
25
30
35
40
45
160 ohm-m
E
50
A = suelos. B = lutitas alteradas. C = limolitas alteradas con humedad. D = areniscas fisuradas. E = areniscas fisuradas. Las características litológicas de la zona, y las manifestaciones de agua subterránea, indican que la zona no es favorable para la perforación de pozos, hasta la profundidad investigada (aproximadamente 50 metros). Las posibilidades de encontrar acuíferos con rendimientos que satisfagan las necesidades de la localidad, son bajas.
21
6.1.8. Sector Totumos
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: TOTUMOS (Prov. Loja) -15
-10
-5
0
SEV-24
A B
5
C
Profundidad (m.)
10
15
20
25
D
30
35
40
45
A = suelo. B = aluvial en matriz fina. C = aluvial con matriz fina. D = pizarra fracturada. Se recomienda realizar un pozo somero de hasta 10 metros de profundidad en el sitio del SEV (Coord.: 578090E-9526494N –WGS-84). La vertiente que actualmente utiliza la comunidad ubicada en la Qda. El Comején (Coord.: 578402E-9527821N –WGS-84) deben ser mejorados los sistemas de captación y distribución.
22
6.1.9. Sector La Rusia
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: LA RUSIA (Prov. Loja) -20
-15
-10
SEV-26 -5
0
5
A B
10
C 15
20
25
30
D
35
Profundidad (m.)
40
45
50
55
60
E
65
70
75
80
A = conglomerado arcilloso. B = arenisca fisurada. C = lutita fisurada. D = lutita fisurada con presencia de pirita diseminada. E = arenisca fisurada. Las características de la zona no son favorables para la explotación de agua subterránea.
23
6.1.10. Sector Tambillo
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: TAMBILLO (Prov. Loja) -10
-5
SEV-25
0
A B
5
Profundidad (m.)
10
15
20
C 25
30
35
40
A = suelo. B = aluvial con presencia de agua salobre. C = areniscas de grano fino fisuradas. En el lecho de la Qda. Tambillo afloran vertientes de muy bajos caudales, que por sus características salobres no se recomienda su captación, lo que es corroborado por los moradores del sector, al indicar que existe un pozo somero que no se lo utiliza debido a las características mencionadas.
24
6.1.11. Sector Balsa Real
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: BALSA REAL (Prov. Loja) -20
-15
-10
SEV-23
-5
0
A
5
10
B
15
20
25
30
C Profundidad (m.)
35
40
45
50
55
60
65
D
70
75
80
85
90
E
95
100
A = suelo. B = limolita. C = lutita fisurada. D = limolita. E = posiblemente grauvaca. Por las características litológicas registradas, no se recomienda la perforación de pozos para abastecimiento de agua subterránea.
25
6.1.12. Sector Sotillo 1 (Quebrada Totumos)
COLUMNA GEOELร CTRICA Estudio Hidrogeolรณgico "Cantรณn Zapotillo" Sector: SOTILLO 1 (Qda. Totumos) -15
-10
-5
SEV-20
0
A B
5
C 10
Profundidad (m.)
15
20
25
D
30
35
40
A = suelo. B = aluvial (conglomerado en matriz limosa). C = lutita fisurada y meteorizada. D = arenisca fisurada. En el fondo de la Qda. Totumos existen afloramientos de vertientes con caudales muy bajos, por lo que el sitio no es favorable para explotaciรณn de agua subterrรกnea por medio de pozos.
26
6.1.13. Sector Sotillo 2 (Quebrada Sotillo)
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: SOTILLO 2 (Qda. Sotillo) -15
-10
-5
SEV-21
0
A
5
B 10
15
20
C
Profundidad (m.)
25
30
35
40
D
45
50
A = suelo. B = aluvial. C = lutitas fisuradas y meteorizadas. D = posiblemente areniscas de grano fino fisuradas. En el sitio existe un pozo somero de 6 m de profundidad que abastece a 14 familias que habitan en el sector. Se recomienda realizar un pozo somero de hasta 10 metros de profundidad en el lugar donde se realizó el SEV (Coord.: 588917E-9538707N –WGS-84).
27
6.1.14. Sector Hacienda Vieja 2
PERFIL GEOELÉCTRICO Estudio Hidrogeológico " Cantón Zapotillo " Sector: HACIENDA VIEJA 2 (Prov. Loja) -30 -25 -20 -15 -10
SEV-16
-5
SEV-17
A
0 5 10 15
B
C
20 25 30 35
Profundidad (m.)
40 45 50
D
55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
C
105 110
A = suelo. B = Conglomerado en matriz arcillosa. C = lutitas fisuradas. D = lutitas fisuradas, posiblemente con presencia de agua de alta conductividad. Se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de hasta 100m de profundidad en el SEV.17 (Coord.: 589093E-9528509N –WGS-84). Es necesario comprobar mediante análisis físico-químico del agua, si puede o no ser utilizada para consumo humano.
28
6.1.15. Sector Catanas
PERFIL GEOELÉCTRICO No. Estudio Hidrogeológico " Cantón Zapotillo " Sector:
CATANAS (Prov. Loja)
-45 -40 -35 -30
SEV-19
-25 -20 -15
91 ohm-m SEV-18
-10
A
-5 0 5
B
10
Profundidad (m.)
15 20 25 30
C
35 40 45 50
D
55 60
A = suelo. B = lutitas fracturadas. C = areniscas. D = lutita fracturada con posible presencia de agua de alta conductividad. En el sector del estadio (SEV.18, Coord.:570592E-9527000N –WGS-84) se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de 80 m de profundidad, Es necesario comprobar mediante análisis físico-químico del agua, si puede o no ser apta para consumo humano.
29
6.1.16. Sector La Leonera
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: LA LEONERA (Prov. Loja) -15
-10
SEV-10
-5
0
A
5
10
B
Profundidad (m.)
15
20
25
30
35
C 40
45
50
A = suelo. B = conglomerados en matriz limosa. C = lutitas fisuradas. Se recomienda la construcción de un pozo somero de hasta 20 m de profundidad en el sitio del SEV (Coord.: 576758E-9551796N –WGS-84).
30
6.1.17. Sector El Sauco
COLUMNA GEOELÉCTRICA Estudio Hidrogeológico "Cantón Zapotillo" Sector: EL SAUCO (Prov. Loja) -10
-5
SEV-11
0
A
5
B
Profundidad (m.)
10
15
C
38 ohm-m
20
25
D 30
35
40
A = suelo. B = limolita. C = conglomerados en matriz limosa. D = areniscas fisuradas. De acuerdo a las características definidas, el sector no presenta condiciones hidrogeológicas favorables para explotación de agua subterránea a través de pozos.
31
7.
CARACTERIZACIÓN HIDROGEOLÓGICA
7.1.
Unidades litológicas permeables por porosidad intergranular.
Depósitos Aluviales Recientes – Holoceno. Litológicamente están conformados de bloques rodados, guijarros, gravas y arenas en matriz arcillosa en unos casos y arcillo-arenosa en otros, según el tipo de formación que los originó, con buena calidad química del agua. Acuíferos asociados con rocas clásticas no consolidadas de edad cuaternaria, de poca extensión y potencia, con permeabilidad heterogénea, variable generalmente media, dependiendo del tipo de matriz de que están formados. Estos depósitos se encuentran distribuidos localmente en esta subcuenca y, están relacionados con los paleocauces y cauce actual del río Alamor y quebrada Cazaderos. 7.2.
Unidades litológicas permeables por fisuración.
Formación Zapotillo (KZp) - Cretáceo Los acuíferos asociados a esta formación son de carácter restringido y de permeabilidad baja a muy baja. En los sectores de Totumos y Paletillas se han realizado dos perforaciones, de 72,0 m. y 58,0 m. de profundidad, respectivamente, habiéndose obtenido caudales de explotación del orden de 0,5 l/s en cada pozo. Los acuíferos asociados a esta formación son de carácter restringido, de locales a discontinuos y de permeabilidad muy baja. Evidenciándose por la presencia de vertientes de bajo caudal que son utilizadas por los moradores como fuente de abastecimiento hídrico. Es probable encontrar la presencia de agua de tipo dura por la presencia de capas calcáreas. Formación Célica (Kc) – Cretáceo. Las rocas que se encuentran constituyendo esta formación son principalmente lavas andesíticas, porfiríticas, masivas, fracturadas. Los acuíferos asociados a esta formación son de carácter restringido y de permeabilidad baja a muy baja.
32
33
7.3.
Zonas de recarga y descarga.
Por las observaciones realizadas en el campo, de la interpretación y reconocimiento hidrogeológico se puede concluir que en el área estudiada, la recarga se produce por la infiltración de las aguas meteóricas, que ocurren en las partes altas especialmente en los sectores de la Leonera, y Cabeza de Toro. La descarga es generalmente en forma natural, con el afloramiento de vertientes de caudal bajo, o en otros casos por pozos someros excavados en los aluviales o por medio de pozos profundos, que actualmente sirven como fuente de abastecimiento de diferentes poblados.
8.
CONCLUSIONES
El clima del cantón, está condicionado fundamentalmente por el abrupto y caótico relieve conformado por un sistema montañoso que desciende de este a oeste. Sobre la base de la información pluviométrica de las estaciones consideradas representativas, no sólo en el cantón sino aquellas ubicadas muy cerca de sus fronteras, se estableció que en el cantón Zapotillo se presentan dos períodos marcadamente diferenciados, uno en los que las lluvias tienen mayor incidencia, de diciembre a mayo, y un segundo período de junio a noviembre en que la ausencia de precipitaciones es el denominador común. Desde el punto de vista de la distribución de la temperatura, el cantón Zapotillo es una región con predominancia de climas tropical a subtropical. Geológicamente, se caracteriza por presentar una configuración montañosa moderadamente escarpada y colinas moderadamente empinadas, conformada casi exclusivamente por rocas de edad Cretácica, destacando las sedimentarias del Grupo Alamor y específicamente la Formación Zapotillo que recubre más del 90% del área. Con los valores de Resistividad Eléctrica y espesores de los estratos geoeléctricos identificados en cada uno de los sondajes eléctricos verticales, se procedió a la correlación areal y a elaborar los respectivos Cortes o Perfiles Geoeléctricos de los diferentes sectores de interés hidrogeológico, así como definir o descartar la presencia de aguas subterránea. Hidrogeológicamente en el Cantón Zapotillo, se encuentran acuíferos asociados con rocas clásticas no consolidadas de edad cuaternaria, de poca extensión y potencia, con permeabilidad heterogénea, variable generalmente media, dependiendo del tipo de matriz de que están formados. Estos depósitos se encuentran distribuidos localmente en esta subcuenca y, están relacionados con los paleocauces y cauce actual del río Alamor y quebrada Cazaderos. En donde es posible explotar el recurso subterráneo por medio de pozos someros de gran diámetro. Los acuíferos asociados a Unidades litológicas permeables por fisuración (Formación Zapotillo), son de carácter restringido y de permeabilidad baja a muy baja. Evidenciándose por la presencia de vertientes de bajo caudal que son utilizadas por los moradores como fuente de abastecimiento. 34
De las observaciones realizadas en el campo, de la interpretación y reconocimiento hidrogeológico se puede concluir que en el área estudiada, la recarga se produce por la infiltración de las aguas meteóricas, que ocurren en las partes altas especialmente en los sectores de la Leonera, y Cabeza de Toro.
9.
RECOMENDACIONES
Sector Cabeza de Toro: en esta zona no se encontraron estratos con interés hidrogeológico para perforar pozos. Sector Guayuro: en este sector se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de hasta 50 m de profundidad en las coordenadas: 582708E-9542976N (WGS-84). Sector Catamaillo 1: de acuerdo a los datos obtenidos, no se recomienda en este sector perforación de pozos para aprovechamiento de agua subterránea. Sector Catamaillo 2: se recomienda perforar un pozo en el sector en donde se ubicó el SEV.13 (Coord.: 585153E-9517382N – WGS-84), o en la Qda. Los Infantes profundizar y adecuar el pozo existente en la propiedad del Sr. Meregildo Sánchez, Sector Algodonal: se recomienda realizar un pozo somero de hasta 20 metros de profundidad en las coord.: 578998E-9537853N (WGS-84). Sector Mangahurco 1: se recomienda en esta zona perforar un pozo de 50 metros de profundidad en el sitio del SEV.8, en las coord.: 563380E-9540750N (WGS-84). Sector Nuevo Horizonte: las posibilidades de encontrar acuíferos con rendimientos que satisfagan las necesidades de la localidad, son bajas. Sector Totumos: se recomienda realizar un pozo somero de hasta 10 metros de profundidad en el sitio del SEV (Coord.: 578090E-9526494N –WGS-84). En la vertiente que actualmente utiliza la comunidad ubicada en la Qda. El Comején (Coord.: 578402E-9527821N –WGS-84) deben ser mejorados los sistemas de captación y distribución. Sector La Rusia: las características geológicas de la zona, no son favorables para la explotación de agua subterránea. Sector Tambillo: las características geológicas de la zona, no son favorables para la explotación de agua subterránea. Sector Balsa Real: por las características litológicas registradas, no se recomienda la perforación de pozos para abastecimiento de agua subterránea. Sector Sotillo 1 (Quebrada Totumos): no es favorable para explotación de agua subterránea por medio de pozos. Sector Sotillo 2 (Quebrada Sotillo): se recomienda realizar un pozo somero de hasta 10 metros de profundidad en el lugar donde se realizó el SEV (Coord.: 588917E9538707N –WGS-84). Sector Hacienda Vieja 2: se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de hasta 100m de profundidad en el SEV.17 (Coord.: 589093E-9528509N –WGS-84). Sector Catanas: en el sector del estadio (SEV.18, Coord.:570592E-9527000N –WGS84) se recomienda la perforación de un pozo exploratorio de 80 m de profundidad, la calidad del agua puede ser un limitante por lo que previamente se debe confirmar esta hipótesis mediante análsis físico-químico.
35
Sector La Leonera, se recomienda la construcción de un pozo somero de hasta 20 m de profundidad en el sitio del SEV (Coord.: 576758E-9551796N –WGS-84). Sector El Sauco no presenta condiciones hidrogeológicas favorables para explotación de agua subterránea a través de pozos.
36
REGISTRO FOTOGRÁFICO
Reunión con el Sr. Alcalde del Cantón Zapotillo
Reunión con Presidente J. Parroquial Paletillas
Prospección geofísica en Guayuro
Prospección geofísica en Catamaillo
Prospección geofísica en El Sauco
Vertiente en Toroloma
Prospección geofísica en Totumos
Afloramiento de la Formación Zapotillo