ESTUDIO GEOELÉCTRICO PARA EVALUAR EL POTENCIAL HÍDRICO SUBTERRÁNEO PARA LA UBICACIÓN DE UN POZO EN VEREDA CAÑO BLANCO, MUNICIPIO DE FUENTE DE ORO (META)
Prof. (m) Tap a 0
Placa de Cemento Material de Sellado (Cemento)
Material de (Bentonita) Sellado Material de (Arcilla) Relleno
Hueco de 12 1/2 pulg.
15 m
Tubería ciega 6 pulg. Empacado en Gravilla No. 8.12
15 m Tubería Ranurada 6 pulg.
120 m
Puntera de Sedimentación
Prediseño del pozo recomendado
Villavicencio, Noviembre de 2013
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
ESTUDIO GEOELÉCTRICO PARA EVALUAR EL POTENCIAL HÍDRICO SUBTERRÁNEO PARA LA UBICACIÓN DE UN POZO EN LA VEREDA CAÑO BLANCO, MUNICIPIO DE FUENTE DE ORO (META)
Preparado por:
Omar Wilches Geólogo TP 1046 del CPG
Mario Rojas Ing. De Petróleos TP 02057 del CPIP Realizado para: HIDROAMBIENTAL
Villavicencio, Noviembre de 2013
TABLA DE CONTENIDO
1
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
RESUMEN .......................................................................................................................................................................4 1.
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................................5
2.
GEOLOGÍA ............................................................................................................................................................7
3.
EXPLORACIÓN GEOFÍSICA ............................................................................................................................8 3.1.
MÉTODO GEOELÉCTRICO....................................................................................................................8
3.2.
EXPLORACIÓN GEOELÉCTRICA ..................................................................................................... 10
3.3.
INTERPRETACIÓN DE LOS SEV’S .................................................................................................. 12
4.
HIDROGEOLOGÍA ........................................................................................................................................... 16
5.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.............................................................................................. 18
APÉNDICE – 1. CANTIDADES DE OBRA APROXIMADAS PARA LA PERFORACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DEL POZO ................................................................................................................................. 19
2
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
LISTA DE TABLAS Tabla 1: Diseño del Sondeo.................................................................................................................................. 10 Tabla 2: DATOS SEV1 ............................................................................................................................................ 11 Tabla 3: DATOS SEV-2 ........................................................................................................................................... 12 Tabla 5. Interpretación SEV´s ............................................................................................................................. 14
LISTA DE FIGURAS Figura 1. Ubicación Área de Estudio ...................................................................................................................5 Figura 2. Perfil de elevación del terreno ...........................................................................................................6 Figura 3. Mapa Geológico del área de estudio ................................................................................................7 Figura 4. Esquema de un Sondeo Eléctrico: a medida que se abre la distancia AB aumenta la profundidad de investigación ................................................................................................................................8 Figura 5. Curva SEV-1 ............................................................................................................................................ 13 Figura 6. Curva SEV-2 ............................................................................................................................................ 13 Figura 7. Columna litológica del área de estudio........................................................................................ 15 Figura 8. Prediseño de Pozo 120 m de profundidad ................................................................................. 17
3
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
RESUMEN Se obtuvo información del subsuelo a partir de las lecturas de las resistividades obtenidas por medio de dos sondeos eléctricos verticales (SEV-1 y SEV-2), realizado en la vereda Caño Blanco, municipio de Fuente de Oro (Meta). La información hidrogeológica obtenida, además de la posición topográfica y geológica del predio fue tenida en cuenta para definir la profundidad a la que se debe perforar para explotar las unidades encontradas por medio de un pozo.
La interpretación del sondeo eléctrico vertical muestra la presencia de una unidad conformada principalmente por conglomerados, gravas, arenas, con intercalaciones de arcillas, siendo el principal acuífero de la zona. Esta unidad se encuentra a más de 10 m de profundidad.
Para explotar las aguas subterráneas encontradas en la zona de estudio se recomienda la perforación de un pozo con 12 1/2” de diámetro, a 120 m de profundidad, completado con tubería de PVC RDE-21 de 6”, con filtros de longitud de 30 m aproximadamente, para obtener caudales aproximados de 5 lps. Se debe instalar un casing de 6 m de longitud, que tenga un mayor diámetro que la perforación. El pozo debe ser perforado a los 50 m a la redonda del punto donde fue tomado de cualquiera de los SEV’s ya que no hay diferencias en la litología buscando la mejor posición para la perforación y almacenamiento del agua explotada.
4
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
1. INTRODUCCIÓN Se requiere la perforación de un pozo de agua subterránea en la vereda Caño Blanco, municipio de Fuente de Oro (Meta). Por tal motivo se realizó la exploración geoeléctrica por medio de dos Sondeos Eléctricos Verticales (SEV-1 y SEV-2) con el objetivo de hacer un prospección de la ubicación del recurso hídrico subterráneo. La ubicación del SEV se detalla en la Figura 1 y 2. En primera instancia se determinó la ubicación de la zona sobre un mapa topográfico, posteriormente se llevó a cabo un reconocimiento de las características geológicas de la zona; estas apreciaciones fueron complementarias de estudios geológicos regionales. Con los datos obtenidos, se orientó el dispositivo y se procedió a realizar el trabajo de prospección geoeléctrica, buscando la apertura máxima posible. Figura 1. Ubicación Área de Estudio
Fuente: Imagen Satelital Google Earth
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Figura 2. Perfil de elevación del terreno
Zona de recarga (acuíferos profundos)
Zona de recarga (acuíferos profundos)
Fuente: Imagen Satelital Google Earth
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2. GEOLOGÍA Para determinar la geología general de la zona se tuvo en cuenta la información reportada por el INGEOMINAS (Atlas Geológico Digital de Colombia, Plancha 5 – 14, Escala 1:500.000, Figura 3. Geológicamente la zona de estudio, está constituida por sedimentos del Neogeno, conformado por areniscas con intercalaciones de arcillolitas y conglomerados.
Figura 3. Mapa Geológico del área de estudio
Fuente: Planca 5-14 Atlas Geologico Digital de Colombia Ingeominas, 2002
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3. EXPLORACIÓN GEOFÍSICA 3.1.
MÉTODO GEOELÉCTRICO
El método de prospección geoeléctrico se realiza mediante el sondeo eléctrico vertical (SEV), el cual consiste en determinar la resistividad del subsuelo a diferentes profundidades, para así establecer la composición litológica del mismo. Para llevar a cabo esto, se induce corriente eléctrica continua mediante dos electrodos de corriente (A y B), conectados a un amperímetro y se mide la diferencia de potencial mediante otros dos electrodos de potencial (M y N) conectados a un voltímetro. Los electrodos se ubican de acuerdo a un arreglo ya previsto denominado como Dispositivo de Schlumberger. La distancia media entre los electrodos de corriente es proporcional a la profundidad de investigación (al aumentar la distancia entre A y B,
es mayor la profundidad de
investigación) (ver figura 4). Figura 4. Esquema de un Sondeo Eléctrico: a medida que se abre la distancia AB aumenta la profundidad de investigación
Fuente: Ingeniería Geológica (2002) 8
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
Los valores de intensidad y diferencia de potencial eléctrico medido en el terreno se procesan utilizando la siguiente ecuación:
Resistividad aparente = ΔV/ I * K K = Constante definida por la separación entre electrodos.
Los valores de resistividad (ohm.m) obtenidos en el voltímetro son graficados en sistema bilogarítmico, contra la distancia (en metros) entre los electrodos de corriente. Finalmente estas curvas se interpretan mediante un programa de computador, obteniendo así la resistividad y espesor de las diferentes capas que conforman el subsuelo. Se utilizó un equipo de lectura digital GEOSYSTEM RC7 (Fotografía 1), operado por el señor Julio Ruiz e interpretado por el Geólogo Omar Wilches. Para la interpretación de las curvas de resistividad aparente obtenidas en campo se utilizó el programa Ipi2win. Fotografía 1: Equipo GEOSYSTEM RC7
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3.2.
EXPLORACIÓN GEOELÉCTRICA
El día 28 de octubre de 2013, se realizaron dos (2) sondeos eléctricos verticales (SEV-1, y SEV-2) en la Finca San Luis, Municipio Fuente de Oro (Ver Tabla 1). Tabla 1: Diseño del Sondeo COORDENADAS PLANAS AB/2 Magna Sirgas Origen Bogotá SEV (m) (m) N E SEV-1 150 858.670 1.060.901 SEV-2 150 858.600 1.060.795 Los criterios de selección del sitio para la realización de los sondeos fueron:
Posición geológica favorable
Utilidad de la información
Disponibilidad de espacio
En la tabla 2 y 3 se presentan los datos obtenidos en el SEV´s.
10
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta Tabla 2: DATOS SEV1 DIVISION EXPLORACION DE AGUAS SUBTERRÁNEAS SONDEO:
Vereda Caño Blanco, Finca San Luis
Coord. Origen Este
Este:
1.062.249 m
Norte
854665 m
Altura
306 m.s.n.m
Operario : Julio Vega Estación
MN/2
AB/2
I prom (mA)
V prom (mV)
K
V/I
Resist Ap. (Ohm. - m.)
1
0.5
1.5
38.5
18830
6.28
489.09
3073.06
2
0.5
2.5
56.6
6260
18.85
110.60
2084.78
3
0.5
4
50.2
2377
49.48
47.35
2342.92
4
0.5
6
46.9
1039
112.31
22.15
2488.11
5
0.5
8
61.4
834
200.28
13.58
2720.37
6
0.5
10
47.2
469
313.37
9.94
3113.83
7
0.5
12
55.1
440
451.61
7.99
3606.28
8
0.5
15
48.8
305
706.07
6.24
4408.63
9
5.0
15
49.2
3579
62.83
72.74
4570.64
10
5.0
20
47.3
2303
117.81
48.69
5736.08
11
5.0
25
37.8
1155
188.50
30.56
5759.60
12
5.0
30
27.3
579
274.89
21.21
5830.08
13
10.0
30
26.8
1105
125.66
41.23
5181.30
14
10.0
40
26.6
485
235.62
18.23
4296.08
15
10.0
50
30.6
205
376.99
6.69
2523.14
16
10.0
60
23.7
128
549.78
5.40
2966.96
17
10.0
75
24.4
45
867.87
1.85
1607.69
18
25.0
75
24.6
201
314.16
8.15
2561.81
19
25.0
100
23.1
60
589.05
2.58
1519.80
20
25.0
125
23.8
59
942.48
2.46
2320.56
21
50.0
150
22.9
40
628.32
1.75
1100.25
11
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta Tabla 3: DATOS SEV-2 DIVISION EXPLORACION DE AGUAS SUBTERRÁNEAS SONDEO:
Vereda Caño Blanco, Finca San Luis
Coord. Origen Este
Este:
1.062.385 m
Norte
854958 m
Altura
306 m.s.n.m
Operario : Julio Vega
3.3.
Estación
MN/2
AB/2
I prom (mA)
V prom (mV)
K
V/I
Resist Ap. (Ohm. - m.)
1
0.5
1.5
21.2
5400
6.2832
254.72
1600.438
2
0.5
2.5
26.1
1077
18.8496
41.264
777.817
3
0.5
4
22.1
322.5
49.4802
14.593
722.053
4
0.5
6
39.9
286.4
112.3122
7.1779
806.171
5
0.5
8
34.9
165.6
200.277
4.745
950.311
6
0.5
10
31.2
108.9
313.3746
3.4904
1093.798
7
0.5
12
30.6
97.3
451.605
3.1797
1435.986
8
0.5
15
35.2
76.9
706.0746
2.1847
1542.532
9
5
15
35.9
931
62.832
25.933
1629.432
10
5
20
36.4
641
117.81
17.61
2074.621
11
5
25
33.5
439
188.496
13.104
2470.142
12
5
30
30.6
307.9
274.89
10.062
2765.968
13
10
30
30.7
607
125.664
19.772
2484.627
14
10
40
38.6
343.9
235.62
8.9093
2099.215
15
10
50
36.7
306.2
376.992
8.3433
3145.366
16
10
60
33.3
174.6
549.78
5.2432
2882.630
17
10
75
38.5
105.5
867.867
2.7403
2378.181
18
25
75
38.6
294.7
314.16
7.6347
2398.522
19
25
100
32.2
79.5
589.05
2.4689
1454.332
20
25
125
29.9
34.4
942.48
1.1505
1084.325
21
50
150
31.2
32.7
628.32
1.0481
658.528
INTERPRETACIÓN DE LOS SEV’S
Los Sondeos Eléctricos Verticales son una técnica geofísica eléctrica indirecta que mide la resistividad de los materiales presentes en un sector, buscando reconocer las formaciones geológicas que se encuentran en profundidad. Tiene como objetivo la delimitación de las capas en el subsuelo, obteniendo su espesor y los valores de resistencia eléctrica, a partir de la cual se hace una interpretación para identificar el tipo de roca. Esta interpretación depende de los fluidos de la roca, fracturas en la roca, posibles elementos enterrados 12
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
(tuberías), cables de alta tensión, etc. Lo anterior conlleva un grado de incertidumbre en la interpretación realizada, es decir, que no hay una certeza absoluta de las características que puedan encontrarse en la zona. Las curvas obtenidas en campo son sometidas al proceso de ajuste de los empalmes y se llevan a una hoja de cálculo, la cual es a su vez insertada en el programa de interpretación empleado para el presente estudio (Ipi2win). Para cada sondeo se ingresa un modelo hipotético, ajustando la curva hasta alcanzar un valor de máxima precisión y obtener el modelo definitivo (Ver Figura 4). A partir de la interpretación de los resultados del sondeo se elabora la tabla con el resumen de las principales características encontradas para la zona, la cual es la base para la
Resistividad (ohm – m)
elaboración de un perfil litológico de la zona (ver Tabla 4 y Figura 5 a 6).
Resistividad (ohm – m)
Figura 5. Curva SEV-1
Figura 6. Curva SEV-2
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Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta Tabla 4. Interpretación SEV´s
Capa
Profundidad Espesor Resistividad (m) (m) (ohm - m)
Interpretación
1
0.0 – 0.75
0.75
4030
Suelo seco
2
0.75 – 4.23
3.48
1682
Areniscas
3
4.23 – 9.03
4.8
27505
Conglomerados
4
9.03 – 150
141.97
1096
Arcillolitas con intercalaciones de arcillolitas
En la figura 7 se presenta la columna litológica elaborada para el área.
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Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
Figura 7. Columna litológica del área de estudio
Suelo seco 0.75 m
Areniscas
9.5 m
conglomerados 41 m
Areniscas con intercalaciones de arcillolitas
15
Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
4. HIDROGEOLOGÍA La hidrogeología en el área de estudio muestra un depósito Neogeno con buenas condiciones para el aprovechamiento del agua subterránea a partir de los 10 metros; a mayor profundidad se encuentran depósitos de areniscas con posibilidades de contener agua subterranea, constituyendo el principal acuífero el área. Para explotar dichas unidades se recomienda perforar un pozo a 120 metros de profundidad, en 12 1/4” para la toma de registros, revestido en tubería PVC RDE-21 de 6 pulgadas, con 30 metros de filtro aproximadamente, para esperar caudales aproximados de 5 litros por segundo. Se deben tomar registros eléctricos y ranurar frente a los estratos arenosos (Ver Figura 8). El pozo debe ser perforado a los 50 m a la redonda del punto donde fue tomado de cualquiera de los SEV’s ya que no hay diferencias en la litología buscando la mejor posición para la perforación y almacenamiento del agua explotada. Debe instalarse un sello sanitario en los primeros 20 m para evitar la contaminación del acuífero con las aguas de ríos y caños cercanos. En el apéndice 1 se presentan las cantidades de obra aproximadas para la construcción del pozo recomendado.
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Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta Figura 8. Prediseño de Pozo 120 m de profundidad
Prof. (m) Tapa Placa de Cemento 0
Material de Sellado (Cemento)
Material de Sellado (Bentonita)
Material de Relleno (Arcilla)
Hueco de 12 1/2 pulg.
15 m
Tubería ciega 6 pulg. Empacado en Gravilla No. 8.12
15 m Tubería Ranurada 6 pulg.
120 m
Puntera de Sedimentación
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Estudio geoeléctrico para evaluar el potencial hídrico subterráneo para la ubicación de un pozo La Vereda Caño Blanco, Fuente de Oro - Meta
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo con la curva de resistividad del SEV, en el área de estudio se identificó un depósito Neógeno compuesto por areniscas con intercalaciones de arcillolitas, conformando el principal acuífero el área, a más de 10 m de profundidad.
Para explotar esta unidad se recomienda perforar un pozo en 12 1/2” de diámetro a 120 m de profundidad en las inmediaciones del SEV con aproximadamente 30 m de filtro. Debe ser completado en tubería PVC RDE-21 de 6”, para esperar un caudal de aproximadamente 5 lps.
El pozo debe ser perforado a los 50 m a la redonda del punto donde fue tomado de cualquiera de los SEV’s ya que no hay diferencias en la litología buscando la mejor posición para la perforación y almacenamiento del agua explotada.
Se debe instalar un casing de 6 m de longitud, que tenga un mayor diámetro que la perforación.
Los primeros 20 m de perforación deben corresponder a un sello sanitario instalado con el fin de evitar la contaminación del agua subterránea a explotar, por medio de las cargas contaminantes que transporta los ríos y caños cercanos.
Se recomienda tomar muestras de cortes de perforación cada metro con el fin de identificar la localización de los acuíferos y tomar los registros eléctricos del pozo con sondas de SP, Gamma Ray y resistividad, para la ubicación correcta de los filtros.
Una vez lavado y desarrollado el pozo, se debe tomar una muestra de agua subterránea para análisis fisicoquímicos básicos y microbiológicos para determinar calidad y potabilidad.
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APÉNDICE – 1. CANTIDADES DE OBRA APROXIMADAS PARA LA PERFORACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DEL POZO
Perforación en 12 1/2” Ubicado el sitio, de acuerdo con lo recomendado por la información obtenida por el estudio Geoeléctrico, se realiza una perforación exploratoria hasta los 120 metros de profundidad, en un diámetro de 12 1/2” tomando muestras metro a metro del subsuelo perforado.
Registro eléctrico Alcanzada la profundidad acordada, se corre un registro eléctrico con sondas SP, Resistividad y Gamma Ray para determinar definitivamente la existencia del recurso hídrico, su ubicación en profundidad y poder definir el diseño definitivo del pozo.
Completamiento del pozo Definido el perfil del pozo se alista e instala la tubería de revestimiento de 4” y los filtros del mismo diámetro y se termina su completamiento con grava seleccionada de acuerdo a la litología encontrada durante la perforación.
Limpieza y desarrollo del pozo Se realiza mediante la inyección de aire a alta presión y la utilización de productos químicos apropiados para la disolución de las arcillas (lodos de perforación). Finalmente se toma muestra del agua extraída para su análisis físico-químico y se determina su tratamiento.
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REGISTRO FOTOGRAFICO
Fotografía 1. Toma de sondeo 1
Fotografía 1. Toma de sondeo 2
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