HIDROGEOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO LOCUMBA%2C 2009.pdf

HIDROGEOLOGA

N 2, Serie H, 2009

Hecho el Depsito Legal N 2009-08241

Razn Social: Instituto Geolgico Minero y Metalrgico

(INGEMMET)

Domicilio: Av. Canad N 1470, San Borja, Lima-Per

Primera Edicin, INGEMMET 2009

Se termin de imprimir el 25 de junio del ao 2009 en los talleres

de INGEMMET

Unidad encargada de la edicin: Unidad de Relaciones

Institucionales.

Derechos Reservados. Prohibida su reproduccin

INGEMMET

Presidente del Consejo Directivo: Walter Casquino Rey

Secretario General: Juan Retamozo Belsuzarri

Referencia biblio rfi ag c

Pea, F.; Cotrina, G.; Olarte, Y.; Varg s, V ; Sn hez, M.; Pari, W., a . c

200 , Hidrogeologa de la cuenca del Ro Locum a.9 b

INGEMMET, Serie H. Hidrogeologa, N 2, 117p., 4 mapas.

Comit Editor: Humberto Chirif R., Vctor Carlotto C., Yorri

Elena Carrasco P., Lionel Fdel S.

Digitalizacin y SIG: Gerson Cotrina, Samuel Lu

Correccin gramatical y de estilo: Glenda Escajadillo

Diagramacin: Zoila Solis

Diseo de cartula: Giovanna Alfaro

iContenido

RESUMEN ................................................................................................................................................................................ 1

CAPTULO IINTRODUCCIN ...................................................................................................................................................................... 3

CAPTULO IIASPECTOS GENERALES ........................................................................................................................................................ 7

CAPTULO IIIHIDROGEOLOGA REGIONAL ............................................................................................................................................... 15

CAPTULO IVHIDROGEOQUMICA ............................................................................................................................................................. 49

CAPTULO VENERGIA GEOTRMICA ....................................................................................................................................................... 89

CAPTULO VIPROPUESTAS DE INTERVENCIN ...................................................................................................................................... 95

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 107

BIBLIOGRAFA ...................................................................................................................................................................... 111

ANEXOS ................................................................................................................................................................................ 115

RELACIN DE MAPAS E ILUSTRACIONES

Mapas

Mapa 01 Mapa Geolgico

Mapa 02 Mapa de Inventario de Fuentes de Agua

Mapa 03 Mapa Hidrogeolgico

Mapa 04 Mapa de Propuestas de Intervencin

Figuras

Figura 2.1 Mapa de Ubicacin.

Figura 2.2 Mapa Fisiogrfico.

Figura 2.3 Diagrama Bioclimtico de Holdridge.

Figura 3.1 Fallas ubicadas en la cuenca alta del ro Locumba

Figura 3.2 Fallas en la parte media de la cuenca del ro Locumba.

Figura 3.3 Fallas ubicadas en la cuenca baja del ro Locumba.

Figura 3.4 Mapa de subcuencas.

Figura 3.5 Mapa de Isoyetas.

Figura 3.6 Mapa de Vulnerabilidad

Figura 3.7 Mapa de Isopiezas.

Figura 4.1 Mapa de variaciones de pH, de la subcuenca del ro Calientes.

Figura 4.2 Mapa de isoconductividad elctrica en la subcuenca del ro Calientes.

Figura 4.3 Mapa de Isotermas de las surgencias existentes en la subcuenca del ro Calientes.

Figura 4.4 Diagrama de Piper, se observa las familias predominantes en la subcuenca Calientes.

Figura 4.5 Mapa de variaciones de pH, en la subcuenca del ro Callazas.

Figura 4.6 Mapa de Isoconductividad elctrica en la subcuenca del ro Callazas.

Figura 4.7 Mapa de Isotermas en la subcuenca del ro Callazas.

Figura 4.8 Diagrama de Piper, se observa las familias predominantes en la subcuenca Callazas.

Figura 4.9 Mapa de variaciones del pH en la subcuenca del ro Tacalaya.

Figura 4.10 Mapa de Isoconductividad elctrica en la subcuenca del ro Tacalaya.

Figura 4.11 Mapa de Isotermas en la subcuenca del ro Tacalaya.

Figura 4.12 Diagrama de Piper, se observa las familias predominantes en la subcuenca Tacalaya.

Figura 4.13 Mapa de variaciones pH, en la subcuenca Suches.

Figura 4.14 Mapa de isoconductividad elctrica en la subcuenca Suches.

Figura 4.15 Mapa de isotermas en la subcuenca Suches.

Figura 4.16 Diagrama de Piper de la subcuenca Suches, donde se muestra el tipo de familia hidroqumica.

Figura 4.17 Mapa de variaciones pH en la subcuenca Quebrada Honda.

Figura 4.18 Mapa de Isoconductividad elctrica en la subcuenca Quebrada Honda.

Figura 4.19 Mapa de Isotermas en la subcuenca Quebrada Honda.

Figura 4.20 Diagrama de Piper, se observa las familias predominantes en la subcuenca Quebrada Honda e Ite.

Figura 4.21 Mapa de variaciones de pH en la subcuenca del ro Cinto.

Figura 4.22 Mapa de Isoconductividad elctrica de la subcuenca del ro Cinto.

Figura 4.23 Mapa de Isotermas de la subcuenca del ro Cinto.

Figura 4.24 Diagrama de Piper, se observa las familias predominantes en la subcuenca Cinto.

Figura 4.25 Mapa de Arsnico

Figura 6.1 Tcnicas de captacin de aguas subterrneas, se observan galera filtrante, sondeo profundo y sondeo superficial.

Figura 6.2 Mapa de Isbatas al basamento, sector de Cinto.

Figura 6.3 Mapa de Isbata a la napa del sector de Cinto.

Figura 6.4 Mapa de ispacas del acufero detrtico del sector de Cinto.

Figura 6.5 Mapa de Isbatas a la napa del sector de Ite.

Figura 6.6 Esquema de una planta de desalinizacin por evaporacin

Figura 6.7 Esquema de los procesos que pasa el agua para que se purifique con el mtodo de electrlisis.

Figura 6.8 Modelo de recarga artificial por zanjas de infiltracin (Segn Bianchi y Muckel, 1970)

Grficos

Grfico 3.1 Humedad relativa promedio anual de la cuenca del ro Locumba.

Grfico 3.2 Temperatura promedio anual de la cuenca del ro Locumba.

Grfico 3.3 Grfico semilogartmico de Jacob, para hallar los parmetros hidrodinmicos.

Grfico 4.1 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Calientes.

Grfico 4.2 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Callazas.

Grfico 4.3 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Tacalaya.

Grfico 4.4 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Suches.

Grfico 4.5 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Quebrada Honda.

Grfico 4.6 Diagrama SAR, clasificacin de aguas para riego en la subcuenca del ro Cinto.

Cuadros

Cuadro 3.1 Clasificacin por coeficiente de compacidad

Cuadro 3.2 Ubicacin de las estaciones meteorolgicas existentes en la cuenca del ro Locumba.

Cuadro 3.3 Temperaturas medias mensuales de la cuenca del ro Locumba

Cuadro 3.4 Evapotranspiracin real anual de la cuenca Locumba

Cuadro 3.5 Valores de porosidad, modificado por M. Snchez (2007)

Cuadro 3.6 Clasificacin de las formaciones geolgicas, segn clculo de permeabilidad.

Cuadro 3.7 Clasificacin de valores de permeabilidad, segn INGEMMET, 2006

Cuadro 3.8 Registro de los niveles piezomtricos del pozo de Conostoco

Cuadro 3.9 Valores de transmisividad (segn varios autores)

Cuadro 3.10 Valores de coeficiente de almacenamiento (Segn Villanueva e Iglesias, 1984)

Cuadro 3.11 Caracterizacin de la vulnerabilidad GOD (Foster e Hirata 1998)

Cuadro 3.12 Clasificacin GOD de los tipos de suelos existentes en la cuenca baja del ro Locumba.

Fotografas

Foto 2.1 Pampas de Puite en el sector Ite. Destaca la ausencia de vegetacin y el relieve suave.

Foto 2.2 Vista al sureste del sector Higuerani con cerros disectados y valles encaonados.

Foto 2.3 Sector Toquepala con relieve muy accidentado, quebradas y laderas empinadas.

Foto 2.4 Sector de Pallata donde la vegetacin es escasa.

Foto 2.5 Pampa de Vaca, sector Candarave, planicie donde se observa un embalse.

Foto 2.6 Vista de la Cordillera del Tutupaca, cubierto de nieve, despus de la poca de lluvias.

Foto 3.1 Afloramiento de areniscas y calizas de la Formacin Labra en contacto discordante con depsitos de toba dactica delcomplejo volcnico Yucamane, en la margen izquierda del ro Callazas, al sureste del sector Aricota.

Foto 3.2 Afloramiento de tobas de color violceo perteneciente a la Formacin Samanape, en el sector Higuerani.

Foto 3.3 Afloramiento de areniscas volcanoclsticas de la Formacin Sotillo, en el valle de Cinto.

Foto 3.4 Afloramiento de conglomerados de la Formacin Moquegua.

Foto 3.5 Afloramiento de arenas y ceniza de la Formacin Capillune en la subcuenca Tacalaya.

Foto 3.6 Afloramiento de depsitos tobceos blanquecinos de la Formacin Sencca, en el sector de Mazocruz.

Foto 3.7 Afloramiento de andesitas del complejo volcnico Suches, se observa su intenso fracturamiento.

Foto 3.8 Afloramiento de rocas andesticas fracturadas del complejo volcnico Tutupaca.

Foto 3.9 Afloramiento de lavas andesiticas del complejo volcnico Yucamane en el sector Calientes.

Foto 3.10 Afloramiento de granodiorita totalmente alterada de la superunidad Ilo, en la parte superior material suelto, sector deIte.

Foto 3.11 Afloramiento de dioritas de la superunidad intrusiva Yarabamba.

Foto 3.12 Fuentes naturales, surgencia de agua subterrnea en forma de manantial, sector Callazas, en la margen Izquierdadel ro Callazas.

Foto 3.13 Fuente artificial: Pozo N 01 Sector Gentilar, en el Valle de Cinto.

Fotos 3.14 y 3.15 Ensayos de infiltracin efectuada en afloramientos del grupo volcnico Barroso, en el sector Huaytire

Foto 3.16 Horizontes arenosos del acufero Capillune en el sector Huaytire. Ntese las surgencias de aguas subterrneas porlos estratos permeables.

Foto 3.17 Surgencia de aguas subterrneas a travs del contacto entre el material cuaternario y lasandesitas en la margen izquierda del ro Callazas.

Foto 3.18 Surgencia de aguas subterrneas de la Formacin Sotillo, en el sector Cinto.

Foto 4.1 Medida de parmetros insitu en surgencia de aguas termales en la subcuenca Calientes.

Foto 4.2 Toma de muestra de aguas subterrneas de una surgencia en la subcuenca Calientes.

Foto 4.3 Toma de parmetros en la margen izquierda de la subcuenca del ro Callazas

Foto 4.4 Toma de muestra en la quebrada azufre Chico: margen derecha de la subcuenca del ro Callazas.

Foto 4.5 Toma de parmetros una surgencia en la cabecera de la subcuenca Tacalaya.

Foto 4.6 Toma de muestras de una surgencia termal en la margen derecha de la subcuenca Tacalaya.

Foto 4.7 Toma de parmetros de las surgencias en los aniegos existentes en la subcuenca Suches.

Foto 4.8 Filtrado de la muestra de fuente de la subcuenca de Suches.

Foto 4.9 Medida de parmetros fsicos de las aguas en la cabecera de la subcuenca Quebrada Honda.

Foto 4.10 Toma de muestra en la conjuncin de surgencias al final de un aniego.

Foto 4.11 Medida de parmetros fsicos en la surgencia de aguas subterrneas, margen izquierda del ro Cinto.

Foto 4.12 Toma de muestra de aguas de pozo en la margen izquierda del ro Cinto

Foto 5.1 Vista panormica del volcn Tutupaca

Foto 5.2 Manifestacin geotermal en la zona de Tutupaca.

Foto 5.3 Vista del volcn Yucamane en el sector sur del valle de Calientes.

Foto 5.4 Vista de manantiales y fumarolas en el sector central del valle de Calientes.

Foto 5.5 Vista de snter depositado procedente de la actividad hidrotermal en el valle.

Foto 5.6 Detalle de fractura abierta que origina la formacin de una fuente termal.

Fotos 5.7 y 5.8 Surgencias de aguas subterrneas termales en las riveras del ro Calientes.

Anexos

Anexo A Resultados de Anlisis Qumico de la cuenca Locumba

Anexo B Pruebas de Infiltracin

Boletn N 2 Serie H - INGEMMET Direccin de Geologa Ambiental y Riesgo Geolgico

En las ltimas dcadas, la escasez de agua superficial en los vallesde la costa, se ha agudizado notablemente, debido a la falta delluvias en la cuenca hmeda, convirtindose en el principalproblema que afrontan los departamentos para su desarrollo.

La cuenca del ro Locumba es una de las cuencas con aguassuperficiales capaces de abastecer a la poblacin. El problema esque, la presencia de volcanes activos ha hecho que estas aguascontengan anomalas minerales que alteran de forma natural lacomposicin del agua. Muchas de las surgencias que alimentanlos ros principales contienen altos niveles de metales pesados.

El uso de las aguas de calidad se restringe a las que se encuentranen las cabeceras de la cuenca. En la actualidad esta parte de lacuenca se encuentra explotada sin medida por la empresa Minera,y su uso se encuentra restringido. Ante esta realidad, el presentetrabajo plantea la confeccin de un mapa hidrogeolgico de lacuenca del ro Locumba, que proponga alternativas de solucin,teniendo en cuenta las variables como: el anlisis geolgico porlitologa y estructuras, inventario de fuentes, anlisis fsico qumicosde las principales fuentes surgentes en la zona y la investigacingeofsica de la zona del piso de valle. As tambin se planteandiferentes propuestas de intervencin y exploracin.

Para realizar cada uno de estos aspectos se ha revisado bibliografade trabajos anteriores, los cuales muestran estudios puntualesrealizados a lo largo de la cuenca del ro Locumba. Muchos de losresultados de estos trabajos se han utilizado para la caracterizacinhidrogeolgica de algunas formaciones geolgicas.

En la cuenca del ro Locumba, el relieve, vegetacin y clima,ayudarn a un mejor entendimiento del comportamiento del aguade curso superficial y subterrneo, que influyen mucho en laprecipitacin y la escorrenta, se describe tambin su geomorfologapara un mejor conocimiento de pendientes y del drenaje existente.Para tener un conocimiento amplio de los suelos y las rocasexistentes, se ha descrito de una forma sencilla la geologa de lazona, incidiendo en la litologa de cada una de las formacionesaflorantes, las cuales nos ayudarn a interpretar la hidrogeologa.

Como parte de la recarga se necesita conocer el escurrimientosuperficial, sus precipitaciones y sus prdidas porevapotranspiracin, para lo cual se ha realizado el balance hdrico.

En la parte de hidrogeolgica se ha descrito e interpretado cadauna de las formaciones geolgicas, determinado acuferos(materiales con capacidad de almacenamiento y transmisividad deaguas subterrneas) y acuitardos (materiales impermeables).

Un acpite particular es el anlisis del comportamientohidrogeoqumico de las aguas, ya que en la cuenca se evidenciansurgencias con alto contenido de mineral, las cuales contaminanlas aguas de los principales afluentes del ro Locumba.

Mucha de la informacin generada en este informe, servir debase para realizar futuros proyectos de intervencin en la cuenca,incluso los de gran envergadura, como presas, tneles, galeras,etc.

RESUMEN


PRESENTACINEn el sur del Per, la regin de la costa es una de las ms ridasde Sudamrica. La escasez del agua superficial, mezclada con labaja calidad de las aguas, determinan que el nivel de producciny de consumo de este recurso sean muy escasos. La falta de unabuena gestin, motiva que se realicen investigaciones y proyectosque ayuden a paliar la falta de este recurso. El Instituto GeolgicoMinero y Metalrgico, consciente de este problema, ha iniciado unprograma de investigacin de aguas subterrneas en todas lascuencas hidrogrficas del Per con el fin de dotar al pas deinformacin que sea utilizada para un buen aprovechamiento deeste recurso en beneficio de la sociedad.

Las aguas subterrneas son una alternativa hdrica eficaz, uno delos elementos fundamentales para el progreso de un pas, ya quese puede utilizar para consumo humano y para el desarrolloagropecuario. Las aguas subterrneas tienen mejor calidad quelas aguas superficiales, es por eso que su explotacin y su utilizacinson importantes.

El presente estudio se desarrollo en la cuenca del ro Locumbaque ha sido investigada en toda su extensin con diferentes gradosde intensidad. La investigacin Hidrogeologa de la cuenca delro Locumba comprende el anlisis de las caractersticashidrogeolgicas de las formaciones geolgicas que se encuentrandentro de la cuenca, partiendo de un inventario de fuentes y de lazonificacin de los acuferos potenciales, evaluando su grado deexplotacin, sus caractersticas hidrodinmicas, la calidad de lasaguas, la vulnerabilidad a la contaminacin y recomendandoesquemas idneos para su explotacin y proteccin. Estainformacin servir de base a los pobladores, agricultores yautoridades para futuras intervenciones en la captacin y la recargade los acuferos.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO Obtener informacin bsica para ubicar, prospectar, explotar

y recargar los recursos hdricos subterrneos de la cuencadel ro Locumba.

Proporcionar una herramienta importante para la planificacindel territorio y para un buen desarrollo sostenible.

METODOLOGA DE ESTUDIOEn la primera etapa de gabinete se recopil y seleccion lainformacin existente en las bibliotecas de INGEMMET, INRENA,Proyecto Especial Tacna, Universidad Nacional Agraria La Molina,Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann y la ReginTacna. Luego se analiz la informacin, especialmente aquellaque contenga geologa, geofsica, hidrogeologa, geomorfologa,hidroqumica e hidrolgica. Con esta informacin se elabor unasntesis hidrogeolgica del valle y un mapa hidrogeolgicopreliminar para la cuenca. En base al mapa topogrfico y geolgicose trazaron los itinerarios de recorrido de campo, determinandolas reas especficas de estudio.

La primera salida de campo se desarroll del 5 al 25 de junio del2007 y en ella se hizo un inventario de fuentes (pozos, sondeos,manantiales, surgencias, etc.), un muestreo y registro de caudales,as como ensayos de infiltracin en las diferentes formacionesgeolgicas para caracterizar su permeabilidad segn lapredominancia litolgica. Paralelamente se desarrollaronactividades de difusin informando a los agricultores, las institucionesy parte de la poblacin, sobre los trabajos que desarrolla elINGEMMET en la cuenca.

La segunda etapa de gabinete consisti en el anlisis de muestrasde agua en el laboratorio de INGEMMET, tambin se realizaronlos clculos de la permeabilidad de las formaciones y los clculosde caudal en base a los datos tomados en el campo. Con estosresultados se elaboraron mapas de inventario de fuentes de aguasen los que se muestra la ubicacin de los puntos de surgencia delas aguas subterrneas y los puntos de las aguas superficialesinventariadas en campo. Asimismo se comenz a elaborar losmapas hidrogeolgico, geolgico, hidroqumicos y el de propuestasde intervencin, adems de interpretar la informacin obtenida enel campo.

En la segunda salida de campo que se realiz del 22 de octubre al15 de noviembre del 2007 con el cual se termin de reconocertoda la cuenca, se hizo un inventario de las surgencias de aguasubterrnea en la zona del piso del valle y el estudio puntual parala captacin de aguas subterrneas en el valle de Cinto. Tambinse realizaron ensayos de bombeo, toma de parmetros in situ y el

CAPTULO IINTRODUCCIN

4mapeo hidrogeolgico. Finalmente se difundieron los trabajos querealiza INGEMMET entre los agricultores y las autoridades locales.

En la tercera etapa de gabinete se concluy con los mapas temticosde la cuenca y se prepar el informe final.

ESTUDIOS ANTERIORESLos estudios hidrogeolgicos desarrollados anteriormente en lacuenca muestran que existen diferentes sectores aptos para laexplotacin. En la parte alta, por ejemplo, se han desarrolladoestudios con fines de afianzar los recursos hdricos que tiene lalaguna Aricota, donde existe una planta hidroelctrica que abastecede energa elctrica a las ciudades de Tacna y Moquegua. Astambin han desarrollado estudios acerca del acufero del Maurey Capillune, con el fin de proveer de agua a la mina que seencuentra en Toquepala.

En la parte baja de la cuenca se han desarrollado estudios paracaptar agua para consumo humano y para uso agrcola.

Entre los estudios consultados tenemos:

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIN Y FOMENTOSMINEROS (1962).- Estudio hidrogeolgico de la zona de laspampas de Ite, departamento de Tacna. El objetivo eradeterminar la existencia de napas capaces de proveer aguasuficiente para satisfacer las necesidades de la poblacin deIte.

INGEMMET - Direccin de Geotecnia (1979).- Estudiohidrogeolgico para el abastecimiento de agua con finesmetalrgicos a minera Locumba S. A. (Valle de Locumba .Ite). El estudio trataba de determinar el rea que reuniera lascondiciones ms favorables para la perforacin de un pozotubular y extraer el caudal de agua suficiente en calidad ycantidad para la planta concentradora de minerales de MineraLocumba.

INSTITUTO NACIONAL DE DESARROLLO (1988).- Plandirector definitivo para la solucin hdrica de Tacna y Moquegua Informe Inicial Volumen B: Evaluacin de recursosdisponibles. El objetivo era resumir en forma muy general losprincipales recursos hdricos existentes en las cuencas deTacna y de Moquegua, y las propuestas en aspectos regionalesy en hidrogeologa.

PROYECTO ESPECIAL TACNA (1994).- Estudio geofsico Cuenca Vizcachas zona sur. Este estudio muestra loshorizontes georesistivos en profundidad, con rasgosgeoestructurales y zonas favorables para la elaboracin depozos de extraccin de aguas subterrneas.

Proyecto Especial Tacna (1994).- Explotacin de aguassubterrneas en la cuenca laguna Vizcachas. En este estudio

se realizaron trabajos de geofsica para determinar los mejorespuntos para la explotacin de aguas subterrneas y serealizaron trabajos de perforacin de los pozos, obteniendoun caudal de explotacin de 700 l/s de aguas subterrneasde la cuenca Vizcachas. As se estableci una explotacinracional del acufero, para no agotar sus reservas permanentesy minimizar los efectos negativos en el ecosistema de la zonade Vizcachas.

PROYECTO ESPECIAL TACNA (1995).- Balance hidrolgicoactual de la cuenca laguna Vizcachas. Este estudio muestralos ingresos y las salidas de la cuenca, y qu cantidad deaguas subterrneas se va a explotar en el sector de la lagunaVizcachas.

IAEA - IPEN - PET (1996).- Desarrollo inicial de modelo deflujo de aguas subterrneas - Cuenca Vizcachas - Tacna.Este estudio muestra el modelo desarrollado en Visual Modflow,el cual simula el flujo de aguas subterrneas en tresdimensiones. Este modelo se elabor con el fin de planificar elmanejo de la cuenca Vizcachas.

PROYECTO ESPECIAL TACNA (1996).- Diseos tcnicosy perfiles litolgicos. Este informe contiene los diseos tcnicosposteriores a la construccin y los perfiles litolgicos de losmateriales atravesados durante la perforacin de los pozos:PV-01, PV-02, PV-03, PV-04, PV-05, PV-06, PV-07, PV-08,PV-09 y PV-10.

BARRIGA GAMARRA, Jorge (2006).- Estudio hidrogeolgico- Sector Gentilar - Valle de Cinto. Este estudio permite conocerlas caractersticas del acufero como su espesor, la morfologadel estrato acufero y la profundidad para la perforacin delpozo.

ALARCN, D. (2005).- Estudio geofsico de aguassubterrneas para la ubicacin de pozos tubulares Valle deCinto. Este estudio tiene por objeto evaluar las condicioneshidrogeolgicas del subsuelo a travs de la aplicacin deprospeccin geofsica mediante sondajes elctricos verticales,con la finalidad de ubicar nuevos pozos tubulares quesatisfacern la demanda de agua existente en el sector Cinto.

BARRIGA GAMARRA, Jorge (2005).- Estudio hidrogeolgicopara perforacin de pozo de reposicin Cinto N. 03. Esteestudio geofsico trata de ubicar un sector ideal para laperforacin de un nuevo pozo en reemplazo del pozo 03 porencontrarse defectuoso.

ACOSTA PINTO, Edgar (2005).- Evaluacin hidrogeolgicamediante sondajes elctricos verticales en el Sector deCorahuaya-Ilabaya. Este estudio de los manantiales existentesbuscaba determinar la posibilidad de incrementar los recursoshdricos de la zona mediante algn tipo de obra que pudiera

5Hidrogeologa de la Cuenca del Ro Locumba

encauzar dichos manantiales e incrementar el recurso hdrico,el cual se pierde en un 50% por filtraciones en el cerro yquebradas, que van a dar al ro, y en menor porcentaje porevaporacin.

ACOSTA PINTO, Edgar (2006).- Prueba de bombeo. PozoExploracin. Explotacin de pozo Tres Molles, quebrada deCinto, Locumba. En este estudio se presentan los parmetroshidrulicos en el sector de los molles.

BARRIGA GAMARRA, Jorge (2007).- Estudio hidrogeolgicopara la explotacin de aguas subterrneas entre Ite y quebradaTrampillas en el distrito de Ite. Este estudio muestra los trabajos

de exploracin con sondajes elctricos verticales de aguassubterrneas con fines de consumo humano de la poblacinde Ite.

PARTICIPACINEste trabajo lo realizarn los gelogos Fluquer Pea, GersonCotrina, Mauro Snchez, Victor Vargas y Yeslin Olarte, con elapoyo del Ing. Walter Pari.

Nuestro agradecimiento por el apoyo recibido a las institucionesque trabajan en la regin Tacna y a las autoridades de los pueblosvisitados.


UBICACIN Y ACCESIBILIDADLa cuenca del ro Locumba se encuentra ubicada en la parte surdel Per, polticamente se localiza entre los departamentos deMoquegua y Tacna, y geogrficamente se encuentra entre lassiguientes coordenadas UTM (WGS 84): (Figura 2.1).

8 011 800 N 266 000 E

8 146 000 N 386 000 E

Se puede acceder a la cuenca del ro Locumba por tierra y poraire. De forma terrestre mediante la carretera Panamericana Sur,en el desvo al este en el cruce que se encuentra en lasinmediaciones del puente Camiara. De igual manera por la partealta mediante la carretera binacional Per Bolivia; tambin lacarretera Tacna Tarata y por la costa se puede acceder mediantela carretera costanera. Por va area por el aeropuerto CarlosCiriani de Tacna y de all se toma la carretera Tacna Tarata.

FISIOGRAFALa cuenca de Locumba se ha separado en diferentes formacionesfisiogrficas que describen los parmetros de altitud, clima yvegetacin. Tambin se ha dividido en sectores productivos comoagrcolas y ganaderos. Se ha utilizado la clasificacin bioclimticade Holdridge para caracterizar e identificar las siguientes zonasecolgicas (Figura 2.2).

a) Desierto subtropical

El clima es desecado y semiclido; los suelos son diversos,litoslicos a rocosos, elicos y aluviales. El relieve es plano aondulado, desprovisto de vegetacin en muchos casos, enotros con vegetacin herbcea estacional, con agriculturaintensiva y diversificada. Los sectores que se encuentran enesta unidad fisiogrfica son: la zona de rea agrcola de costa,lomas de costa, pampas eriazas, las colinas y laderas sinvegetacin. Esta formacin se encuentra entre 0 y 1 900 metrossobre el nivel del mar. Las temperaturas varan entre 15 y 22grados centgrados, y las precipitaciones pluviales seencuentran en el orden de 2 a 15 milmetros por ao. Lossectores ms representativos son pampa Sitana, Ite, Cinto,entre otros (Foto 2.1).

b) Desierto montano bajo

Esta formacin tiene un clima sper rido y templado. Lossuelos son residuales, litoslicos, aluviales-coluviales y fluviales.Dentro de los sectores ms caractersticos de esta formacinse encuentran las reas agrcolas, las pampas eriazas per-ridas y las montaas y colinas sin vegetacin. El relieve esaccidentado, la vegetacin es escasa y se limita a cactus, enlos valles se encuentran los terrenos de cultivo. Se encuentraentre 800 y 2 500 metros de altitud y la temperatura promediovara 15 y 22 grados centgrados. La precipitacin se encuentraentre 20 y 120 milmetros. Entre los sectores representativosestn Caoa, Haciendita, Chulivaya, Mirave, entre otros (Foto2.2).

c) Matorral desrtico montano bajo

Esta formacin tiene clima rido templado, con suelos aluvialescoluviales (volcnicos). La profundidad de estos suelos esvariable. Dentro de los sectores ms caractersticos seencuentran reas agrcolas de quebradas y laderas, tambinmontaas y colinas ridas con malezas. El relieve es muyaccidentado y la vegetacin est formada principalmente porcactceas. Se encuentra entre 2 400 y 3 100 metros sobre elnivel del mar y la temperatura promedio vara entre 10 y los 18grados centgrados. La precipitacin promedio se encuentraentre 120 y 140 milmetros. Los sectores ms representativosson Toquepala, El Barrio Obrero, Boroguea, Cambaya, entreotros (Foto 2.3).

d) Matorral desrtico montano

Esta formacin tiene un clima semirido y templado fro, consuelos residuales y coluviales. Los sectores ms caractersticosson las reas agrcolas de laderas y quebradas, y las reasde cactceas y tolares. La vegetacin est conformada pormaleza leosa subarbustiva y plantas cultivadas. Se encuentraentre 3,000 y 3,800 metros sobre el nivel del mar y latemperatura vara entre 8 y 12 grados centgrados. Laprecipitacin media de este sector va de 40 a 120 milmetros.Los sectores ms representativos son Curibaya, Huanuara,Candarave, Quilahuani, Cairani, entre otros (Foto 2.4).

CAPTULO IIASPECTOS GENERALES


Foto 2.1 Pampas de Puite en el sector Ite. Destaca la ausencia de vegetacin y el relieve suave.

Foto 2.2 Vista al sureste del sector Higuerani con cerros disectados y valles encaonados.

Foto 2.4 Sector de Pallata donde la vegetacin es escasa.

Foto 2.3 SectorToquepala con relievemuyaccidentado, quebradas y laderas empinadas.

10


e) Estepa montana

La formacin tiene un clima sub-hmedo y templado fro, consuelos residuales. La vegetacin esta conformada de malezassub arbustivas, leosas y gramneas permanentes. Seencuentra entre los 3 600 y los 3 900 metros sobre el nivel delmar. La temperatura que se encuentra entre los 4 C y los 10C. Tiene una precipitacin aproximada de 120 mm a 180 mm.Las zonas que se encuentran en esta formacin se observanen la parte alta de Candarave.

f) Pramo hmedo subandino

Esta formacin tiene clima hmedo y fro. Los sectorescaractersticos son las reas de bosques naturales, el rea demaleza arbusticia, los tolares y los pajonales, y el rea detolares y yaretales. El suelo es residual, rocoso y pedregoso.Tiene relieve accidentado, ondulado con pequeas llanuras.La vegetacin est conformada por rboles y arbustos, tambin

maleza leosa y pajonales. Se encuentra entre 3 800 y 4 500metros sobre el nivel del mar, con temperaturas que varanentre 4 y 8 grados centgrados y las precipitaciones seencuentran entre 240 y 420 milmetros anuales. Los pobladosdonde se observa esta formacin son Turunturun, Calientes,Vallecito, Huaytire, Pampa de Vaca, Candarave, entre otros(Foto 2.5).

g) Tundra muy hmeda andina

Esta formacin se caracteriza por tres sectores bien definidos:el rea hidromrfica de pajonales, el rea de yaretales,desrtico de muy escasa vegetacin, y el rea desrtica rocosay nival. El clima es per-hmedo glacial. Los suelos sonhidromrficos, poco edficos a rocosos. El relieve es onduladoy muy accidentado. Se encuentra entre 4 500 y 5 000 metrosde altitud. La temperatura vara de menos 0 a 10 gradoscentgrados. La precipitacin en este sector es mayor a 450milmetros (Foto 2.6).

Foto 2.5 Pampa de Vaca, sector Candarave, planicie donde se observa un embalse.

12

Foto 2.6 Vista de la Cordillera del Tutupaca, cubierto de nieve, despus de la poca de lluvias.

Hidrogeologa de la Cuenca del Ro Locumba 13


INTRODUCCINExisten varios factores que hacen posible la explotacin de lasreservas de aguas subterrneas. Uno de ellos son las aguassuperficiales, que infiltran y generan la existencia de aguassubterrneas. Una de las formas de conocer si existe o no recargaes mediante el balance hdrico que toma como parmetros delsistema; la precipitacin, la escorrenta superficial, laevapotranspiracin y la infiltracin.

El inventario de las surgencias existentes ha permitido conocer elcomportamiento de las aguas subterrneas in situ. En cada una deellas se han medido los parmetros fisicoqumicos y en algunas setom muestras para anlisis qumicos que permitan conocer el tipode familia a la cual corresponden.

Es muy importante conocer el entorno en el que circula el aguasubterrnea, especialmente cules son las formaciones que sirvencomo medio de transporte y de almacenamiento, y cules son laszonas ms susceptibles a la contaminacin.

CARACTERIZACIN DEL MEDIO DECIRCULACIN

Parmetros morfolgicosLa morfologa de la cuenca es uno de los factores importantesporque los parmetros que se identifican condicionan el flujo de lasaguas subterrneas:

a) rea y permetro de la cuenca

La cuenca del ro Locumba presenta un rea aproximada de6 493,83 kilmetros cuadrados y su permetro total es de 469,16kilmetros.

b) Forma de la cuenca

Para determinar la forma de la cuenca aplicamos el coeficientede compacidad (Cc), definido por H. Gravelius como el cocienteadimensional entre el permetro de la cuenca (P) y lacircunferencia (Pc) de un crculo con rea igual al tamao dela cuenca (A).

Establecindose la siguiente relacin:

El coeficiente se calcula empleando la siguiente frmula:

Cc = 0,282 * P/ (A)^1/2

Donde se tiene que el permetro de la cuenca del ro Locumbaes de 469,161 kilmetros.

Cc = 0,282 * (469,161) km (6 493,83 km) ^ 1/2

Cc = 1,64

Este factor indica que la cuenca del ro Locumba tiene unaforma alargada.

c) Relacin de elongacin (Re)

Esta relacin es propuesta por Schumm (1956), quien la definecomo el cociente adimensional entre el dimetro (D) de uncrculo que tiene igual rea (A) que la cuenca y la longitud (Lc)de la misma, y esta a su vez se define como la ms grandedimensin de la cuenca a lo largo de una lnea recta desde lasalida hasta la divisoria, paralela al cauce principal. Entonces

Re = D/Lc = 1,1284 A ^ 1/2 /Lc

Re = 1,1284 * (6 493,83 km) ^ 1/2151,275 km

Re = 0,60

La Relacin de Elongacin (Re) de 0,6 indica que la cuencadel ro Locumba tiene un relieve fuerte o pendientespronunciadas.

d) Factor de forma

La tendencia de las avenidas del cauce y las concentracionesde lluvias se pueden analizar con el factor de forma planteadopor Horton (1945):

CAPTULO IIIHIDROGEOLOGA REGIONAL

Coeficiente de compacidad Forma1 1,25 Redonda

1,25 1,5 Ovalada1,5 1,75 Alargada

Cuadro 3.1Clasificacin por coeficiente de compacidad

16

Kf = B/L = A/L Kf = 6 493,83 km

(175,162 km)

Kf = 0,21

Este valor indica que es una cuenca cuyas avenidas sonbajas, por lo que tiene menos tendencia a concentrar laintensidad de las lluvias.

e) Caractersticas del relieve de la cuenca

La pendiente de la cuenca tiene bastante importancia conrelacin a la infiltracin, el escurrimiento superficial, la humedaddel suelo y la contribucin del agua subterrnea al flujo en loscauces. Es uno de los factores fsicos que controlan el tiempodel flujo sobre el terreno y tiene influencia directa en la magnitudde las avenidas o crecidas.

Para hallar la caracterstica de la fuente usaremos el criterio deJ. W. Alvord (1969):

a1 = rea de una faja en kilmetros.w1 = Ancho promedio de la faja en kilmetros.L 1 = Longitud de la curva de nivel correspondiente a la faja

en kilmetros.s 1 = Pendiente promedio de la faja abad (adimensional).Sc = Pendiente promedio de la cuenca (adimensional).D = Intervalo desnivel constante entre curvas de nivel en

kilmetros.A = rea o tamao de la cuenca en kilmetros.L = Longitud total de las curvas de nivel dentro de la cuenca.

La pendiente de la cuenca (Sc) ser el promedio ponderadode las pendientes de cada faja en relacin a su rea, esto es:

Sc = s1 (a1 /A) + s2 (a2/A) + ..+ sn (an/A)

Finalmente se llegar a la siguiente frmula para poder hallarla pendiente de la cuenca con un intervalo entre curvas de100 metros:

Sc = D* L/A

Donde se tiene:

D = 0,1 kmL = 20 927,34 kmA= 6 493,83 km

Sc = (0,1 km)* (20 927,34 km) 6 493,83 km

Sc = 0,3

La pendiente media de la cuenca es de 30%, es decir, es unapendiente fuerte1 por el salto de la costa a la cordillera en pocotiempo, como en la mayora de las cuencas de la costa peruana.

GEOLOGA La historia geolgica, las geoformas resultantes, la diversidadclimtica actual y las modificaciones fisiogrficas sufridas en elpasado geolgico dan como resultado una compleja red de flujohdrico subterrneo en la cuenca del ro Locumba.

Si bien los acuferos actualmente explotados se encuentran ensedimentos cuaternarios, las cuencas hidrolgicas que aportan ala recarga se desarrollan generalmente sobre afloramientos derocas volcnicas y volcnicos-sedimentarios, cuya litologa yestructura condicionan tanto los regmenes hdricos superficialescomo la calidad qumica de las aguas que alimentan los acuferos.

Por otra parte las direcciones de flujo subterrneo tienen unaestrecha relacin con la historia de depositacin de los sedimentoscuaternarios y su posterior reelaboracin morfolgica.

El mapa geolgico de la cuenca del ro Locumba fue elaboradopor el INGEMMET con informacin de las cartas geolgicas (escala1:100 000) y actualizadas por De la Cruz N., De la Cruz O.,Martnez W., Zuloaga A., Snchez A., Rosell W. y Raymundo T. enel 2002 (escala 1:50 000).

Regionalmente la cuenca del ro Locumba se encuentra formadapor rocas cuyas edades varan del Jursico al Cuaternario reciente(Mapa 1 de Anexos).

EstratigrafaLa descripcin de la geologa de la cuenca se obtuvo de lasmemorias descriptivas actualizadas de los cuadrngulos existentesen la base de datos del INGEMMET. As se identificaron lassiguientes formaciones geolgicas:

a) Jursico

Formacin Chocolate (Ji-cho)

En la cuenca del ro Locumba se presenta como una secuenciade lavas andesticas de color verdoso a chocolate, con texturaafantica o porfirtica. En ella se encuentra dacita gris clara conestructura amigdaloide, se observan calizas claras en la partesuperior de la formacin y la base se encuentra intruida porgranodiorita. Se encuentra expuesta en los cerros Papal yAirampal, en el cuadrngulo de Ilo; en el cuadrngulo deLocumba se observan afloramientos en el cerro La MecaGrande.

Grupo Yura

Formacin Labra (Js-la)

Son afloramientos aislados de areniscas y lutitas grisesmontonas. Infrayace a delgadas capas de calizas expuestasen el ro Callazas. Forma plegamientos, fallamientos eintrusiones gneas. Al sureste del poblado de Candarave, sobre1 Gua para la elaboracin del Mapa Geomorfolgico de Espaa, IGME.


el ro Callazas, los estratos de lutitas negras son gruesas yms abundantes que las areniscas. Hacia el techo tiene algunosniveles de calizas de color marrn grisceo cuya extensin esmuy reducida y no cartografiable. Es posible que pertenezcaa la Formacin Gramadal (Foto 3.1).

Formacin Hualhuani (Ki-hu)

Litolgicamente est constituida por estratos de areniscas grisblanquecinas, cuarcitas blancas y areniscas gris marrn degrano grueso fino, intercaladas con lutitas carbonosas. En elsector de Yucamane est constituido por estratos de areniscasgris blanquecinas, cuarcitas blancas y areniscas gris marrnde grano grueso a fino, intercaladas con lutitas gris a grisoscuro y marrn ocre rojizo. Forma un monoclinal deafloramiento reducido cubierto por aluvial, tobas litoclsticasde la Formacin Tarata Inferior y las andesitas porfirticas delvolcn Yucamane.

b) Cretcico

Formacin Matalaque (Ki-ma)

Litolgicamente se encuentra conformada por rocas volcnicastobceas que afloran en los ro Curibaya e Ilabaya, son tobaslticas masivas y compactas. En el sector donde se interceptanel ro Ilabaya y la quebrada Huanuara las tobas litocristalinasse diferencian de la anterior por ser menos compactas ycontener menos lticos y abundancia de cristales de cuarzo,plagioclasa, lticos volcnicos afanticos, escasos cristales defeldespato potsico y epdota, dbilmente argilizadas. La edadCretceo inferior ha sido establecida en funcin de susrelaciones estratigrficas con el techo de la formacin queinfrayace a rocas volcnicas del grupo Toquepala del Cretceosuperior.

Grupo Toquepala

Formacin Huarancane

Esta formacin, antiguamente llamada Toquepala, es unconjunto de unidades volcanoclsticas. En la cuenca Locumbasolamente afloran dos unidades:

Miembro Ks-hu/cz+fk

Constituido por tobas bien soldadas que dan la impresinde lavas coherentes, texturas porfirticas y cristales decuarzo-feldespato. Afloran en los cerros Huaracane,Estuquia, Los ngeles, Quilliquini.

Miembro Ks-hu/tbl+cz+bt

Conformado por tobas de color gris-rosado. Las tobasconstan de fragmentos subredondeados y subangulososde cristales y lticos volcnicos, as como fragmentos depumita y vidrio. Aflora en Colpay y Mollejaya.

Formacin Paralaque

Est compuesta por tobas altamente soldadas y porfirticas,con minerales esenciales plagioclasas y cuarzo, comoaccesorios biotitas, fragmentos lticos, de vidrio y opacos, decolor gris rojizo. Conforman farallones abruptos y extensasplataformas.

Formacin Quellaveco

Riolita Asana (KsP-as/ri)

Lavas coherentes, de composicin qumica rioltica, decolor gris claro, porfirticas con cuarzo libre y feldespatosmayormente alterados, siendo el cuarzo hialino flotante enmatriz media compuesta por cuarzo-feldespato. Se ubicaen villa Toquepala.

Andesitas Doleritas Carpantito (KsP-ca/do)

Lavas coherentes de grano fino gris oscuro, estratificadas,de textura porfirtica seriada con plagioclasas yortopiroxenos. Afloran en los valles del ro Capillune y loscerros Campanito y Pedregal.

Riolita Samanape (KsP-sa)

- Miembro Inferior (KsP-sa/an)Lavas coherentes de composicin qumica andestica,porfirtica, bien estratificadas, de color gris en fresco yblanquecino en afloramiento. Se intercalan tobas grisescon tonos violceos con fragmentos de plagioclasa ycuarzo, la mayora silicificados y sericitizados. Aflora enla carretera Quellaveco-quebrada Honda, quebradaCocotea, Cuajone y Chujulay.

- Miembro Superior (KsP-sa/tb)Tobas-lapillo blanquecinas, bien estratificadas, quepresentan en afloramiento formas redondeadas.Compuesto de fragmentos lticos, pmez en matriztobcea bastante alterada. Se intercalan sistemas delahares gris marrones compuestos de guijas polimcticas,la mayora de origen volcnico englobados, matriz dearenas gruesas, intercalndose con estratos de limolitasgrises y areniscas finas. Aflora en quebrada Honda(mina Toquepala), sobreyace disconforme a la unidadinferior e infrayace a la Formacin Huaylillas (Foto 3.2).

Riolita Yarito (KsP-ti/ri)

Lavas porfirticas gris rosadas, matriz fina, silicificadas ymuy resistentes; presentan buena estratificacin,qumicamente son rioltas alteradas a arcillo sericita,parcialmente afanticas con matriz holocristalinas. Aflora alnoroeste de la mina Toquepala, entre los cerros Yarito yCruz Laca.

18

Js-la

Q-y/tbd


c) Paleozoico

Formacin Sotillo (P-so)

Areniscas arcsicas volcanoclsticas, se encuentra disconformesobre rocas volcnicas jursicas e intrusivos cretcicos.Presenta estratificacin paralela y predominan lodolitas en losniveles superiores as como capas de yeso, las que seincrementan en su tercio superior. La transicin con la FormacinMoquegua est sealada por un vano de 15 a 20 centmetrosde yeso. Esta formacin aflora en las inmediaciones del vallede Locumba (Foto 3.3).

Grupo Tacaza

Formacin alternada de rocas volcnicas y volcnicassedimentarias. Est conformada por las formaciones Huilacollo,Tarata y Moquegua.

Formacin Tarata Inferior (P-ta_i)

Compuesta por una secuencia volcnica de piroclastosarenosos, flujo de tobas y lavas. La base al sur del cerroSevacirca inicia con una intercalacin piroclstica gris verdosay violcea alterada, en estratos uniformes centimtricos e inferiora un metro de espesor, que descansan sobre estratosconglomerdicos con clastos de cuarcitas subredondeadas aredondeadas, y buzan al noreste ms de 45. Tambin seencuentran flujo de toba de pmez y ceniza blanquecina, biotitasamarillo y marrn con cuarzo, ligeramente fisibles y laminares;sobre esta litologa se expone una secuencia litoclstica amplia,de aspecto masivo y composicin bsica, por intemperismohay sueltos deleznables en bancos menores a 20 metros ymoderadamente diagenizados, que llegan hasta el sur de lalocalidad de Tarata, limitados por el intrusivo tonaltico. Laslavas al pie del volcn Yucamane son andesitas de color grisverdoso y tobas clsticas gris rojizas.

Formacin Tarata Superior (P-ta_s)

Es una cuenca volcnica sedimentaria de amplia extensin. Alsur del pueblo de Tarata est compuesta de sedimentoslaminares (sineritas) de grano fino compuestos por bandasblancas afanticas y oscuras laminadas, seguidos por piroclastoscon plagioclasa dispersa y piroclastos de grano fino estratificado.Hacia la parte superior aumentan los clastos subredondeadosa redondeados de rocas volcnicas, niveles de ceniza, flujoltico marrn rojizo, volcnicos en estratos gruesos, intercalacinde limolitas y piroclastos, que pasan gradualmente aintercalaciones de limolitas gris marrn con calizas laminadaspor ms de 150 metros y hacia el techo abundan niveles dechert. Esta formacin tiene un espesor aproximado de 400metros y se asigna al Palegeno. Aflora en los Cerros Altos deMolleraco y en la Apacheta Mogotito, tambin existen

afloramientos en la margen derecha del ro Curibaya (AltaPoquera).

Formacin Huilacollo (Nm-hl)

Est conformada por roca volcnica dominantemente de flujolitoclstico, expuesta en afloramientos aislados y de litologamontona, solamente vara en el tamao de los clastos de unafloramiento a otro, as como en la matriz y su grado dealteracin.

Los volcnicos al oeste de Yabroco contienen litoclastosdispersos subredondeados a subangulosos fuertementesoldados y en bancos masivos. En el cerro Chubiraca (al estede la laguna de Aricota), los bloques y clastos son menoscompactos, tambin son masivos. En la matriz de arenas conlticos menores a 2 centmetros contienen minerales de epdotay hornblenda. En los cerros Murmura y Arcomcolloque estcompuesto por dacitas porfirticas cloritizadas, sericitizadas,argilizadas y por inclusiones diminutas de feldespato potsico;la silicificacin se nota por la presencia de cuarzo.

Formacin Moquegua (PN-mo_i PN-mo_s)

Conformada por conglomerados polimcticos, con clastos deguijas y areniscas gruesas, medianamente estratificadas,intercalndose algunos niveles de tobas grises blanquecinasen las secuencias superiores (PN-mo_s). Los clastoscorresponden a andesitas y riolitas e intrusivos diorticos. Estassecuencias presentan numerosas estructuras sedimentarias.En Mirave-Ilabaya, esta unidad est compuesta porconglomerados redondeados (PN-mo_i) con clastospolimcticos, que presentan imbricacin al suroeste,incrementndose la matriz arenosa con reduccin de losmateriales gruesos en direccin suroeste, originando un cambiode facies laterales que gradan a las secuencias de arenasmedidas y lodolitas de la Formacin Sotillo. Afloran en loscerros Blanco y Purgatorio (Foto 3.4).

d) Negeno

Formacin Huaylillas (Nm-hu)

Flujos de tobas lticas, y piroclastos de arena y cenizamoderadamente soldadas. Es un afloramiento bien expuestoque forma una superficie semiplana y acantilados en el cortede los ros. En la carretera Cairani-Candarave las tobasmasivas fuertemente soldadas contienen biotitas dbilmenteoxidadas. La base en el valle de Camilaca, Huanuara ysuroeste del poblado de Aricota, sobreyace a la unidad TobasSamanape, a la Formacin Huilacollo en Susapalla, a laFormacin Tarata Inferior en el cerro Huarmiaque y pampaPagrilaca, e infrayace a los piroclastos de los volcanesChuquiananta, Tutupaca, Nazaparco y Yucamane. El espesormejor expuesto se encuentra en el valle de Camilaca.

20

Foto 3.4 .Afloramiento de conglomerados de la Formacin Moquegua

Foto 3.3 Afloramiento de areniscas volcanoclsticas de la Formacin Sotillo, en el valle de Cinto.


Formacin Capillune (N-ca)

Tobas retrabajadas, conglomerados basales, brechas yareniscas tobceas. Es una estratificacin ondulante querepresenta sistemas lacustrinos. Aflora en el flanco sur delestrato volcn Chuquiananta. Es asignada a una edadPliocena.

Algunos afloramientos que se encuentran entre Vallecito y AzufreGrande sobre el ro Callazas, tambin se consideran comoparte de la Formacin Capillune. Los depsitos que afloran enel ro Callazas constan esencialmente de varios depsitos deflujos de bloques y clastos andesticos en matriz arenosa, tobaslticas, piroclastos de arena dispuestos en bandas blancas yoscuras, piroclastos de grano fino interestratificado conpiroclastos de arena en matriz de ceniza, en horizontes biendefinidos. Su edad podra corresponder al Plioceno porqueinfrayace a los volcnicos del Grupo Barroso (Foto 3.5).

Formacin Sencca

Compuesta por depsitos tobceos de reducida extensin ygrosor, formando pequeas lomadas. Consiste en tobas deceniza con lticos pequeos dispersos, menores de 2centmetros y biotitas en proceso de alteracin, vara de verdeoscuro a amarillento, y contiene clastos de pmez alargadosmenores de 3 centmetros (Foto 3.6).

Formacin Millo

Conformado por una secuencia de conglomerados intercaladoscon niveles de tobas lapilli, de composicin qumica rioltica.Los aluviones consisten de clastos subangulosos polimcticos,ligeramente inconsolidados, de grosor variable (10-100metros). Las tobas de coloracin pardas a marronespresentan cristales (plagioclasas) y pmez, as como escasoslticos y lmelas de biotitas. Se le asigna una edad Pliocena-Pleistocena.

Grupo Barroso

Afloramiento extenso conformado por rocas volcnicas queconstituyen la prolongacin noroeste de la Cordillera delBarroso (Wilson 1962). Est compuesto por varias series, laprimera conformada por centros volcnicos con poca energa,expuestos en los cerros Chinchillane, Chulluncayane yYanache; y la segunda con alineacin de cerros orientadostransversalmente de norte a sur, virando ligeramente al norestey comprendida entre Ancocollo y el cerro San Francisco,incluyendo el alineamiento del volcn Yucamane con el cerroIscailarjanco.

Dentro del estudio se han reconocido los siguientes complejosvolcnicos:

Complejo Volcnico Pollailla

Conformada por riodacitas porfricas gris a marrn, conandesitas porfirticas y andesita vesicular.

Complejo Volcnico Caracara

Conformado por rocas como andesita basltica, andesitabasltica, andesita porfirtica, cuarzo andesita, tobasclistaloclsticas, traquiandesita porfirtica, andesitasafaniticas y andesitas vesiculares.

Complejo Volcnico Chuquiananta

Conformado por rocas tipo andesitas afanticas, conpiroclastos mal clasificados y traquita porfirtica.

Complejo Volcnico Ichurasi

Est conformado por rocas andesititas, con tobascristoblsticas y traquiandesitas porfricas.

Complejo Volcnico Insiensocucho

Conformado por piroclastos de andesita porfrica y ceniza.

Complejo Volcnico Mesacalani

Est conformado por brechas piroclsticas y tobas lapilli.

Complejo Volcnico Nazaparco

Compuesto por flujo de bloques con clastos, rocasandesticas afiricas y porfiricas. Tambin se encuentrancuarzo latitas, tobas de cristales y piroclastos de arena.

Complejo Volcnico Sasana

Compuesto por rocas andesticas afanticas y dacitasporfirticas.

Complejo Volcnico Asnuni

Compuesto por tobas con brechas riolticas.

Complejo Volcnico Suches

Est compuesto por rocas andesticas (Foto 3.7).

Complejo Volcnico Tutupaca

Compuesto por rocas andesticas, traquiandesitas,traquitas y tobas, tambin por piroclastos dacticos, de arenay flujos de bloques y clastos (Foto 3.8).

Complejo Volcnico Yucamane

Este complejo volcnico se compone principalmente deandesita porfrica y dacita porfrica, tambin traquiandesita,tobas y piroclastos de arenas con pmez (Foto 3.9).

22

Foto 3.6 .Afloramiento de depsitos tobceos blanquecinos de la Formacin Sencca, en el sector deMazocruz

Foto 3.5 Afloramiento de arenas y cenizade la Formacin Capillune en lasubcuenca Tacalaya.

Foto 3.8 Afloramiento de rocas andesticas

fracturadas del complejo volcnico

Tutupaca.

Foto 3.9 Afloramiento de lavas

andesiticas del complejo

volcnico Yucamane en el

sectorCalientes.


Foto 3.7 Afloramiento de andesitas del

complejo volcnico Suches,

se observa su intenso

fracturamiento.

24

e) Depsitos cuaternarios

Depsitos de morrena

Son una mezcla heterognea de gravas angulosas denaturaleza volcnica en matriz soportante de arena y arcillaconsolidada que conserva bloques errticos.

Depsitos fluvioglaciares

Estn conformados por la misma litologa que las morrenas. Ladiferencia es que se exponen en geoformas planas, estnadosados a la superficie de baja pendiente de los volcanes oforman pequeas peneplanicies.

Depsitos aluviales

Compuesto por bloques muy grandes de tufos riolticos ybloques diversos mezclados de forma catica y cementadopor arenas y limos.

Depsitos eluviales

Conformado por bloques, arenas, limos y material regoltico.

Depsitos de cenizas

Compuestos por cenizas volcnicas sueltas, de color gris muyclaro con fragmentos de pmez.

Depsitos de bofedales

Compuestos por arenas, ceniza y arcillas.

Depsitos fluviales

Conformado por conglomerados y arenas con una matriz arenoarcillosa; se encuentran en pleno proceso de transporte ydeposicin.

Depsitos elicos

Formado por arenas finas bien seleccionadas por el viento.

Rocas intrusivas

Superunidad intrusiva Ilo

Esta superunidad aflora en la zona de Ite, Icuy, Huacaluna,Solapera, Media Luna, El Pedregal y en el sector de la Playa LaMeca. Litolgicamente son intrusivos de granodiorita, diorita ygranito (Foto 3.10).

Superunidad Yarabamba

Rocas intemperizadas fcilmente disgregables y fracturadas queaparecen en el sector de Curibaya. Intruye a las formacionesToquepala y Matalaque. Los afloramientos de granodiorita seencuentran tanto en la margen derecha como izquierda de lalaguna Aricota y estn intruidos por granito de color rosceo arojizo dbilmente ationolizado, que se prolonga desde el surestede la localidad de Huanuara hasta la margen derecha de la laguna

Aricota. Gran parte del afloramiento est cubierto por suelo residualdebido a la alteracin y el intemperismo (Foto 3.11).

Unidad intrusiva no asignada

Comprende afloramientos de pequeas extensiones. El primerose encuentra junto a la falla Incapuquio entre el noroeste de loscerros Altos de Poquera y el cerro Alto Chintari. Est fuertementeintemperizada y la alteracin ha ocasionado la argilizacin de lasplagioclasas y la cloritizacin de los mficos. Existen otrosafloramientos al norte de Corahuaya (sobre la quebradaBoroguea) y en la margen derecha del ro Sama.

Unidades subvolcnicas

Se presentan como cuerpos independientes, intruyendoindistintamente al Grupo Toquepala. Estn constituidas por riolitas,dacitas, prfido dacticos y un cuerpo indiferenciado.

Stock de riolita del cerro Chintari de color blanco grisceo,ligeramente orientado de noroeste a sureste y que est constituidopor plagioclasa, feldespato potsico, cuarzo y raros fragmentos deroca volcnica afantica. La matriz microgranular contiene cristalesde plagioclasa fragmentados, devitrificado a feldespato potsico yargilizado. El cuarzo est como mineral esencial rellenando fracturasdiscontinuas y como agregados de cuarzo disperso en la muestra.El afloramiento de la quebrada Huanuara est ms fracturado,mostrando fracturas rellenas de cuarzo mayormente limonitizado.

Tambin al sureste existe un pequeo stock gris blanquecino dedacita, compuesto dbilmente de plagioclasa y cuarzo.

Geologa estructuralLas caractersticas estructurales de esta regin son complejas. Sepuede diferenciar unidades morfoestructurales y litolgicas, congrados de formacin que se deben al menos a cinco eventosdistrficos y cuyos efectos estn sobreimpuestos. Los plegamientosestn presentes en secuencias volcnicas sedimentarias (GrupoToquepala).

La regin est dividida en dos zonas estructurales: la occidentalrepresentada por la cuenca Moquegua, en donde se depositaronsedimentos limoarcillosos, areniscas y conglomerados (formacionesSotillo y Moquegua) por el levantamiento y la degradacin delfrente montaoso oriental, relacionado con el sistema Incapuquio;y una zona oriental maciza conformada por una secuencia volcnicae intrusiva, afectada por juegos de fallas orientacin noroeste-sureste (Micalaco, Capillune y Quellaveco).

Plegamientos

Son conspicuos principalmente en rocas sedimentarias; en lassecuencias volcnicas solo se manifiestan mediante ondulaciones

Foto 3.11 Afloramiento de dioritas de la

superunidad intrusivaYarabamba.

Foto 3.10 Afloramiento de granodiorita totalmente alterada de la superunidad Ilo, en la parte superiormaterial suelto,

sector de Ite.


26

o inclinaciones debido a la gravedad de depositacin en el rea.Aunque son de reducida extensin, se observan simplesmonoclinales en el sector de Yucamane.

Fallas

Fallas en la cuenca alta

Estructuras abundantes desarrolladas en rocas jursico cretcicasconstituidas por fallas regionales y locales orientadosdominantemente de noroeste a sureste, incluyendo otras fallastransversales orientadas de suroeste a noreste y que estnemplazadas a lo largo de los principales ros (Curibaya y Huanuara).Otro grupo de fallas menos abundantes ocupa el sector noroestede la cuenca, encontrndose en suelos volcnicos dominantementedel Negeno; son fallamientos sencillos traducidos en simplesalineamientos que se manifiestan mediante la presencia de fuentestermales, pozas de lodo o por el alineamiento de cuerposvolcnicos.

Al sureste de la falla Molleraco, que tambin es de extensinregional, este horst llega discontinuamente hasta la quebradaTacalaya cubierto por piroclsticos y tobas de la FormacinHuaylillas. Entre el poblado de Aricota y Candarave esta falla dalugar a deslizamientos recientes y antiguos (Figura 3.1).

Fallas en la cuenca media: Sistema de Fallas Incapuquio-Micalaco-Quellaveco

Es indudable que estos sistemas tienen una larga historia demovimientos tanto verticales como horizontales, aunque susmagnitudes y sentido exacto no estn determinados. Tienen unrumbo preferencial N 40-60 O, de carcter regional, siendoreconocida su traza desde Chile (Sistema de Fallas Domeyko),con ms de 200 kilmetros de longitud (Tacna, Moquegua,Arequipa) y ms de 1 000 metros de ancho. Presenta brechas yrocas alteradas con inclinacin vertical. Esta falla es de tipotranscurrente sinestral y con actual rgimen inverso (sectororiental), el cual ha desplazado verticalmente una pila volcnicade aproximadamente 1 000 metros. El desarrollo del sistemaIncapuquio se atribuye a la existencia de una subduccin oblicuade orientacin noroeste-sureste entre la placa de Nazca y elcontinente sudamericano. Asimismo, el incremento en velocidadde emplazamiento durante el Mioceno origin las secuenciasconglomerdicas (Moquegua) e ingnimbriticas (Huaylillas) a lolargo del sur del Per y norte de Chile (Martnez & Zuloaga,2000).

Figura 3.1 Fallas ubicadas en la cuenca alta del ro Locumba.


Fallas en la cuenca baja

La mayor parte de las fallas trazadas en el mapa han sido ubicadasen el campo, principalmente por evidencias fisiogrficas comoescarpas sobresalientes que siguen un determinado alineamientopor varios kilmetros. Aunque no se han observado pruebasdirectas de fallamiento a lo largo de estas escarpas, es posible quedichos rasgos pueden haber sido modificados por efectos de laerosin o estn cubiertos por detritos de talud. Tampoco ha sidoposible determinar los desplazamientos relativos de los bloquesfallados, pues las rocas intrusivas afectadas tienen una texturahomognea y carecen de estructuras de referencia que nospermitan hacer interpretaciones sobre la magnitud de losmovimientos producidos por fallas. De todos modos, las escarpastiene algunas decenas de metros de altura sobre el nivel actual delrelleno, de esto se infiere que los desplazamientos debe habersido de importancia.

Las escarpas tienen pendientes pronunciadas unas veces alnoroeste y en otros casos al sureste. Este fuerte empinamiento nospermite interpretar que se trata de fallas de tipo normal,probablemente subsidarias de las grandes fallas longitudinalesque corren casi paralelas a la costa en la regin del Per (Narvez,1964).

Los intrusivos son considerados de edad cretcea superior aterciaria inferior y la Formacin Moquegua del Terciario Superior.En este intervalo se efectu tambin una erosin intensa quealcanz a truncar el techo de los intrusivos formando una ampliapeneplanicie. Probablemente despus de este proceso se produjoel fracturamiento de la regin, puesto que la Formacin Moqueguayace sobre un basamento dislocado, por lo cual se cree que lafalla debe haber ocurrido entre las postrimeras del Terciario Inferiory comienzos del Terciario Superior.

Falla Chaspaya

Esta falla se ha determinado en el campo por la presencia de unanotable escarpa de ms de 100 metros de altura y 10 kilmetros delongitud con rumbo S 50, 70W. La superficie de la escarpa seinclina hacia el sureste con ngulo pronunciado.

La falla corta a rocas intrusiva en toda su extensin, el bloquelevantado pertenece al lado noroeste, el lado opuesto se presentaformando una depresin alargada que se conoce con el nombrede Pampa Colorada. El extremo noreste de la falla queda cubiertopor depsitos detrticos del Terciario-Cuaternario y el extremosuroeste se interrumpe en un valle probablemente labrado a lolargo de una falla.

Figura 3.2 Fallas en la parte media de la cuenca del ro Locumba.

28

Falla Puite y el Abra

Estas fallas se encuentran en el sector sureste del cuadrngulo deIlo, limitando un bloque elevado a manera de horst y con orientacinnoreste-suroeste, hacia los cerros Puite, el Papal, Airampal y HuacaLuna. (Figura 3.3)

La falla Puite corre por el lado noroccidental del bloque mencionadocon rumbo S 55W, su tramo septentrional est sealado por unaescarpa casi vertical de 3,5 kilmetros de largo, mientras que eltramo meridional parece continuar a lo largo de la quebrada HuacaLuna hasta su desembocadura.

La falla El Abra corre por el flanco suroriental de los cerros Puite yel Papal. Est indicada por una escarpa de ms de 15 kilmetrosde largo, con alturas prximas a 300 metros. La escarpa de fallase encuentra modificada por efecto de la erosin y est cubiertaparcialmente por material detrtico, su continuidad hacia el suroesteno ha sido observada pero se interpreta que sigue el curso de laquebrada Tacahuay, su extremo opuesto termina en el borde dela planicie costanera.

Depresin costanera

Segn Narvez (1964), est unidad ha sido reconocidaregionalmente desde el rea de Atico hacia el sur. Se presenta

como una faja de territorio plano o suavemente ondulado que seextiende con anchos variables de 40 a 60 kilmetros, entre lacordillera de la Costa y el pie de la cordillera Occidental de losAndes.

Esta estructura regional es considerada como una depresintectnica que actualmente est rellenada por rocas de lasformaciones Moquegua, Huaylillas y depsitos ms recientes delCuaternario, ostentando en conjunto un perfil llano que se haestudiado como una unidad morfolgica denominada PampaCostanera. La depresin ha sido atribuida a hundimiento en formade graben, producido por fallas longitudinales. Este criterio parececonfirmarse por la presencia de fallas que tienen ms de uncentenar de kilmetros de longitud, como la falla de Incapuquioque corre por el flanco bajo de los Andes. Tambin se haobservado que las estribaciones andinas terminan formando unalineamiento en el borde oriental de la depresin, sugiriendo laexistencia de posibles fallas. A esta observacin se suma elflexionamiento en forma de monoclinal de las capas de lasformaciones Moquegua y Huaylillas a lo largo del frente andino,flexuras que pueden haberse originado por el reajuste de lasfallas del basamento.

Figura 3.3 Fallas ubicadas en la cuenca baja del ro Locumba.


Las capas de la Formacin Moquegua se presentan ligeramenteonduladas, pero predomina una tendencia hacia el noreste conbuzamientos de 7 a 20 al sureste excepcionalmente llegan a 35en las zonas donde se presenta flexuramientos.

Los tufos de la Formacin Huaylillas tienen una posicinsubhorizontal y otras veces siguen la inclinacin de la formacinsubyacente, constituyendo en algunos casos laderasestructurales.

CUANTIFICACIN DE LOS RECURSOSHDRICOS

Hidrologa superficialEn nuestros das; el agua superficial de nuestro territorio es lafuente principal para el abastecimiento de la poblacin y fuenteimportante para la industria minera, agropecuaria y otras. El roLocumba, cuenta con un caudal suficiente para abastecer a todoslos poblados existentes en su cuenca y tambin a la poblacin deIlo, perteneciente a la cuenca del ro Moquegua. La cuenca delro Locumba se ha separado en doce subcuencas (Figura 3.4):

Esta separacin se realiza con el criterio del divortium acuarium,para una mejor interpretacin de cada uno de los ros y tributariosque tienen las quebradas existentes.

Precipitacin (Pm)Las estaciones meteorolgicas existentes tanto dentro como fuerade la cuenca, han registrado los aportes de precipitacin. Se hanutilizado tambin las estaciones de las cuencas de los ros Sama,Maure y Moquegua.

Los mtodos utilizados para hallar la precipitacin media de lacuenca son los siguientes:

- Mtodo de Thiessen

- Mtodo de las isoyetas

- Mtodo de promedios

En el Mapa de Isoyetas (Figura 3.5) se puede observar que laslluvias se concentran en el sector de Candarave, mientras que enlos sectores de Huaytire y Vizcachas no hay concentracin delluvias, pero tienen la mayor precipitacin promedio anual. En elsector de la costa, como las localidades de Ite, Locumba, Cinto yPampa Sitana, la precipitacin es casi nula debido a la cercana delos Andes a la costa.

La precipitacin media anual de la cuenca del ro Locumba es:

Pm= 144,64 mm

Humedad RelativaLa humedad relativa promedio anual de la cuenca de Locumba es58,43% (Grfico 1), en la parte alta en el sector de Suches es64%, en el sector Tacalaya es 55,9%, en la parte baja en elsector Locumba es 72,42% y en el sector Ilabaya es 71,00%(Grfico 3.1).

TemperaturaLa temperatura en la cuenca del ro Locumba es variable por elcambio del sector costero al andino.

El sector donde la temperatura media anual es baja es Candarave,con una media anual de 9,61 C, en cambio la temperatura en elsector Mirave registra una temperatura media anual de 16 C(Cuadro 3.3).

- Subcuenca Callazas - Subcuenca Cinto

- Subcuenca Aricota - Subcuenca Locumba- Subcuenca Ite - Subcuenca Salado

- Subcuenca Quebrada Honda - Subcuenca Tacalaya

- Subcuenca Santallana Ilabaya

- Subcuenca Vizcachas - Subcuenca Quebradilla- Subcuenca Suches

Este Norte Altura Estacin312 000 8 050 300 559 Locumba336 000 8 067 400 1 150 Mirave368 000 8 092 800 3 415 Candarave352 300 8 130 900 4 452 Suches352 000 8 112 000 4 400 Tacalaya341 300 8 100 400 4 200 Q. Honda292 000 8 025 000 150 Ite339 500 8 071 200 1 425 Ilabaya363 800 8 078 000 2 350 Curibaya355 176 8 088 132 3 205 Cairani348 800 8 090 500 3 300 Camilaca371 500 8 083 500 2 850 Aricota373 000 8 132 670 4 500 Vizcachas383 000 8 091 400 4 100 Ichicollo326 600 8 088 920 3 650 Toquepala

Cuadro 3.2Ubicacin de las estaciones

meteorolgicas existentes en la cuenca del ro Locumba


Grfico 3.2 Temperatura promedio anual de la cuenca del ro Locumba.

Temperatura Media Anual

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

En Feb Mar Ab May Jun Jul Agos Sept Oct Nov Dic

Tiempo (meses)

Tem

per

atu

ra (

C)

Candarave

Mirave

Tacalaya

Suches

Quebrada Honda

Promedio

Grfico 3.1 Humedad relativa promedio anual de la cuenca del ro Locumba.

Humedad Relativa (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Candarave Ilabaya Locumba Q. Honda Suchez Toquepala Tacalaya

Estaciones

Hum

edad

Rel

ativ

a A

nual

(%

)

Estacin Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Candarave 10,33 10,18 10,15 10,07 9,33 8,38 8,25 8,88 9,40 10,03 10,02 10,35

Mirave 19,3 19,5 19,0 17,6 15,6 14,4 14,3 14,5 15,3 16,4 17,2 18,3

Tacalaya 9,1 8,9 8,9 10,1 10,8 10,9 11,0 10,9 10,7 10,7 10,5 9,7

Suches 8,7 8,4 8,5 9,8 11,2 11,5 12,2 11,8 11,6 11,7 11,0 9,4

Quebrada Honda 10,8 10,2 10,7 11,4 10,5 10,3 10,0 10,9 11,5 12,1 12,0 11,7

Cuadro 3.3Temperaturas medias mensuales de la cuenca del ro Locumba


Evapotranspiracin (Evr)La cuenca del ro Locumba por ser una cuenca alongada, el ndicede evaporacin y transpiracin no es tan alto en comparacin conlas cuencas vecinas. La evapotranspiracin real de la cuenca secalcul mediante el mtodo de Hargreaves.

Segn el Cuadro 3.4, la evapotranspiracin real de la cuenca delro Locumba es:

Evr= 35,69 mm/ao.

Escorrenta superficial (R)La escorrenta superficial de la cuenca se ha calculado de acuerdoa la suma de los caudales de los ros Tacalaya, Calientes, Callazasy Salado, cuyas uniones forman el ro Locumba. El ro Locumbatiene una escorrenta tomada en la estacin Limnimtrica de PuenteViejo de 2 694 m3/s, lo que equivale a 13,33 mm/ao.

R = 13,33 mm/ao

InfiltracinLa infiltracin compensa las prdidas de las aguas subterrneas yse divide en dos tipos: infiltracin eficaz, que est destinada a larenovacin de la cantidad de agua contenida en el suelo y elsubsuelo que sufre variaciones en funcin de diversos factores (elms importante de los cuales es la evapotranspiracin); y lainfiltracin superficial, que circula y despus de un trayectosubterrneo ms o menos largo reaparece al aire libre al cabo deun perodo de tiempo variable, alimentando la red hidrogrfica(circulaciones hipodrmica y subterrnea).

Despus de varios estudios realizados (Guevara y Cataya, 2001)en cuencas de grande y pequea extensin, se ha calculado quela infiltracin eficaz es el 20% de la infiltracin total y el 80% pertenecea la infiltracin superficial.

Balance hdrico globalSegn las evaluaciones de precipitacin media,evapotranspiracin, escorrenta superficial, variacin de reservasy aportes hdricos, se plantea la siguiente ecuacin:

I = Pm R - Evr q dw

Donde:

I = Infiltracin en mm/ao

Pm = Precipitacin en mm/ao

R = Aportacin especfica de la cuenca en mm/ao

Evr = Evapotranspiracin Real en mm/ao

dw = Variacin de reservas en mm/ao, se consideran nulas porque no se han controlado las fluctuaciones del nivel fretico.

q = Intercambio hdrico (transvases). Se considera nulo porque la cuenca del ro Locumba no recibe ningn aporte de otra cuenca

As la infiltracin en la cuenca del ro Locumba es:

I = 144,64 (13,33+35,69) I = 95,62 mm/ao I = 619,99 MMC/ao

De los cuales el 20% de la infiltracin es la infiltracin eficaz, por lotanto se tiene:

Ie = 123 MMC/ao

Esto quiere decir que existe una recarga de 123 millones de metroscbicos por ao en la cuenca del ro Locumba.

Meses Locumba Mirave Q. Honda Tacalaya Candarave SuchesEnero 5,95 6,3 4,8 4,19 4,01 1,5Febrero 5,9 6,27 4,68 4,26 3,97 1,55Marzo 5,58 5,84 4,6 4,17 3,96 1,52Abril 3,37 3,52 4,29 3,84 3,61 1,51Mayo 2,74 2,98 2,22 2,06 1,91 2,51Junio 2,3 2,63 1,83 1,69 1,56 2,56Julio 2,39 2,78 1,1 1 0,93 2,84Agosto 1,47 1,69 1,3 1,17 1,09 3,62Septiembre 1,72 1,97 1,68 1,53 1,45 2,96Octubre 2,55 2,85 1,93 1,74 1,67 3,64Noviembre 2,77 3,05 2,17 2,04 1,95 4,43Diciembre 5,89 6,53 2,45 2,17 2,13 5,33

Total 42,63 46,41 33,05 29,86 28,24 33,97

35.69 mm/ao

Cuadro 3.4Evapotranspiracin real anual de la cuenca del ro Locumba

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funcionando. En la parte alta, en las lagunas de Suches yVizcachas, el Proyecto Especial Tacna ha perforado cuatro pozospara abastecimiento poblacional. Del mismo modo la empresaSouthern Per se abastece de pozos que explotan en el acuferoconfinado Capillune.

PARMETROS HIDROGEOLGICOSLa productividad de un acufero depende de sus caractersticashidrogeolgicas, las cuales se encuentran ligadas a las propiedadesfsicas de la roca almacn y determinan valores como porosidad,permeabilidad, transmisividad, coeficiente de almacenamiento,gradiente hidrulico, velocidad real y los factores de flujo de lasaguas subterrneas.

PorosidadLa porosidad es el porcentaje de volumen de vacos de un materialy define su posibilidad de almacenar fluidos. Se expresa por elporcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de laroca. La porosidad til es en general inferior en un 20% a 50% ala total, dependiendo del tamao de grano de la roca; cuantomenor sea el tamao de grano de la roca, ms baja ser laporosidad til respecto a la total, tambin influye la forma de losgranos. Para la clasificacin de la porosidad se ha utilizado la tablade Castany (1963), modificada por Snchez (2007), donde sepuede observar la clasificacin de porosidad tanto en depsitosporosos no consolidados como en rocas fisuradas.

Conductividad hidrulica (permeabilidad)La permeabilidad es uno de los factores que condicionan el flujo yel almacenamiento de las aguas en las formaciones rocosas. Eneste informe se plantean distintas formas para hallar la permeabilidadde las rocas y de los materiales detrticos.

Infiltracin puntual de agua

Para hallar la permeabilidad superficial de materiales fracturadose utilizo el mtodo de infiltracin puntual. Las variaciones delos descensos a determinado tiempo sirven para hallar lapermeabilidad. Se debe tomar en cuenta que la variacin deeste tipo de ensayo depende de la heterogeneidad de la roca,

INVENTARIO DE FUENTES DE AGUAConsiderando que la base de todo estudio hidrogeolgico es larecoleccin, la clasificacin, el anlisis y la evaluacin de lascaractersticas hidrogeolgicas de la infraestructura de captacin,esta fase comprende un registro de cada fuente en la zona deestudio.

Para ello se elabor el Mapa Inventario de Fuentes de Agua(Mapa 2) con la finalidad de ubicar las surgencias naturales de lasaguas subterrneas.

En los trabajos de campo (junio y octubre del 2007) se realiz elinventario de las principales fuentes de agua existentes en la cuencade estudio, las que estn constituidas por:

Fuentes naturalesLos manantiales, humedales, ojos de agua, zanjas de drenajes,zonas anegadas, e incluso las filtraciones, constituyen las fuentesde agua naturales.

En el rea de estudio se ha inventariado noventa y siete surgenciasque se ubican generalmente en la parte alta de la cuenca, lascuales se han clasificado de la siguiente manera:

- Manantiales: son aquellas surgencias naturales ubicadas endiferentes lugares, ya sea en la cordillera, puna, laderasempinadas, piso de valle, etc. Mayormente se encuentran enla cabecera de las subcuencas Tacalaya, Calientes, Callazas,Suches, Vizcachas y Cinto. Se han inventariado alrededor desesenta y ocho fuentes de agua fra.

- Manantiales captados: aquellas surgencias que han sidocaptadas por el hombre con fines agropecuarios y de consumohumano. Se han inventariado catorce captaciones en la zonaalta y baja, incluyendo aquellas que abastecen a las minas.

- Aguas termales: son surgencias cuyas temperaturas superanlos 20 C. en el sector Calientes, en Tutupaca y en las partesbajas de la cuenca. Para este inventario se ha consideradosolo 15 de las numerosas fuentes existentes. La mayora delas manifestaciones se encuentran en el sector de Calientes,solamente se ha considerado las ms representativas (Foto3.12).

Fuentes artificialesSon fuentes de agua artificiales los lugares donde se encuentranobras civiles que permiten el acceso directo o indirecto al acufero.

En la zona de estudio se reconocieron cinco pozos en valle deCinto que trabajan 12 a 14 horas (Foto 3.13), turnndose porparcela para el uso agrcola y consumo humano. En el sector dequebrada Honda existen tres pozos que actualmente no estn

TipoA Baja m < 5%B Media 5% < m < 10%C Alta m > 10%

Alta por fisuracin m < 5%Alta por fisuracin 5% < m < 10%

E Muy Alta por fisuracin m > 10%

Porosidad Total (m %)

D

Valores de porosidad, modificado por M. Snchez (2007)

Cuadro 3.5

Foto 3.13 Fuente artificial: PozoN01SectorGentilar, en el Valle deCinto.

Foto 3.12 Fuentes naturales: surgencia de agua subterrnea en forma de manantial, sector Callazas, en la margen

Izquierda del roCallazas.


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la profundidad de penetracin del permemetro, el lugarespecfico donde se efecta el sondeo (sobre suelo o sobre elafloramiento rocoso), el mtodo aplicado (carga constante ycarga variable) del nmero de ensayos efectuados y del mtodode tratamiento estadstico.

Los resultados de este ensayo se asocian luego con un anlisisestadstico y espacial que permita conocer el coeficiente depermeabilidad vertical Fotos (3.14 y 3.15).

En la zona de estudio se realizaron numerosos ensayos deinfiltracin en formaciones geolgicas seleccionadas, las cualesse observan en el cuadro siguiente:

La permeabilidad se clasific mediante la tabla elaborada porINGEMMET (2006), la cual muestra rangos de permeabilidady la cataloga en muy baja, baja, media, alta y muy alta, segncomportamiento fsico (Cuadro 3.7).

Determinacin de la permeabilidad para el acufero poroso noconsolidado del piso del valle

En el piso del valle; en el sector de Cinto se realizaron ensayosde bombeo, cuyos datos fueron contrastados con estudiosanteriores.

La permeabilidad calculada en el acufero Cinto es de 42,64metros por da, lo que indica que tiene una permeabilidad alta.En Ite los estudios indican que la permeabilidad es 20 metrospor da (Barriga 2007), por lo cual la permeabilidad en Itetambin es alta.

CARACTERIZACIN HIDROGEOLGICALa caracterizacin hidrogeolgica de la cuenca del ro Locumbase basa en la descripcin geolgica por litologa, los parmetroshidrogeologicos calculados en las formaciones geolgicas y elinventario de fuentes de aguas que proviene de los diferentesmateriales.

Unidades hidrogeolgicasEn la cuenca del ro Locumba se han clasificado dos unidades:

a) Acuferos

Acufero poroso no consolidado

Esta unidad hidrogeolgica est compuesta por materialesdetrticos mayormente constituidos por gravas de clastosredondeados a sub subredondeados de matriz arenosa conespordicos lentes de arcillas y limos.

Estos acuferos se han separado segn su grado deproductividad en:

o Acuiferos de alta productividad: Se observan en la partebaja de la cuenca, estan representados por depsitosmarinos que se emplazan en el sector de Ite y todo elsector de Playa Meca y Punta Picata. En la parte alta loshorizontes arenosos de la Formacin Capillune constituyeacuferos muy productivos; cuyo emplazamiento es regional(Foto 3.16). Los afloramientos de este acuiferos seobservan en las subcuencas Suches, Vizcachas,Tacalaya, Callazas, Matazas y Aricota.

K (m/da)Complejo Volcnico Suches NQ-su 39,6Complejo Volcnico Sasana NQ-sa 50,96Complejo Volcnico Tutupaca N-tu/a 8,92Complejo Volcnico Tutupaca N-tu/pda 19,29Complejo Volcnico Tutupaca Q-tu/tqap 8,06Complejo Volcnico Tutupaca N-tu/tqaa 68,4Complejo Volcnico Tutupaca N-tu/tbq 6,33Complejo Volcnico Tutupaca N-tu/ap 28,24Formacin Capillune N-ca 9,5Complejo Volcnico Nazaparco N-n/ap 20,16Complejo Volcnico Nazaparco N-n/pi 9,21Complejo Volcnico Nazaparco N-n/cl 12,1Complejo Volcnico Yucamane Q-yu/pi 9,22Complejo Volcnico Yucamane Q-yu/da 6,34Complejo Volcnico Ichurasi N-I/ap ColapsoComplejo Volcnico Yucamane Q-yu/pa 36Formacin Labra Js-la 70,56Foramcin Tarata P-ta_i 28,51Formacin Moquegua PN-mo_i 8,06Formacin sotillo Nm-so 3,17

Formacin

Cuadro 3.6Clasificacin de las formaciones, segn clculo de

permeabilidad

TipoPermeabilidad

(K m/da)I Muy baja K < 10-2 K < 5II Baja 10-2 < K < 1 5 < K < 10III Media 1 < K < 10 10 < K < 20IV Alta 10 < K < 100 20 < K < 45V Muy Alta K > 100 K > 45

Segn datos tabuladosSegn pruebas de infiltracin

puntual

Cuadro 3.7Clasificacin de valores de permeabilidad, segn INGEMMET (2006)

Fotos 3.14 y 3.15 Ensayos de infiltracin efectuada en afloramientos del grupo

volcnicoBarroso, en el sector Huaytire.

Foto 3.16 Horizontes arenosos del acufero Capillune en el sector Huaytire. Ntese las surgencias de aguas

subterrneas por los estratos permeables.


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o Mediana productividad: Se observan en depsitos deambiente fluvial, aluvial, morrenico, elico, eluvial y algunosdepsitos de cenizas, cuyas propiedades fsicasdemuestran que tiene condiciones para que sean buenosacuferos. El emplazamiento de estos materiales dentro delvalle, y la ausencia de lluvias en la parte baja de la cuencaimpide que estos acuferos tengan una buenaproductividad. Por sus caractersticas fsicas, las morrenasse comportan como acuferos de mediana productividadde donde surgen numerosos manantiales. Estos acuiferosse observen en las pampas de Sitana, en el Pedregal,Pampa de Vaca, en el sector de Huaytire, en Tacalaya, enCalientes y otros sectores donde antes existieron grandesglaciares. Los depsitos de bofedales en el valle decalientes alcanzan caudales de 15 l/s en poca de lluvias.

o Baja productividad: lo constituyen pequeos depsitos debloques cados y, bofedales menores, que se encuentrana lo largo de toda la cuenca, tienen buena transmisividadpero bajos caudales (menores a 1 l/s). Dentro de estacategora se ha considerado a la Formacin MoqueguaSuperior que no tiene recarga efectiva por encontrarseen la parte baja de la cuenca. Esta formacin se observaprincipalmente en el valle de Cinto, Curibaya, Boroguea,Ilabaya, Quebrada Honda y Toquepala.

Acuferos fisurados sedimentarios

Esta unidad hidrogeolgica se caracteriza porque transmite yalmacena aguas por medio de las fisuras de las formaciones.Entre las formaciones caractersticas se cuentan:

o Acufero Hualhuani

Est constituido por areniscas que se encuentranmayormente fracturadas por el vulcanismo y el tectonismode la zona, lo que indica una buena permeabilidad. Esteacufero es uno de los ms importantes de la cuenca porsu gran extensin y produccin de manantiales. Aflora enel sector de la quebrada Jaruma, cerca del poblado deYaralaca y Mullisirca, tambin existen afloramientos en elsector de Santa Cruz en Ichocota y en Malpaso. En elsector de Cairani y Camilaca aflora en la quebrada del roTacalaya.

o Acufero Labra

Segn su componente litolgico esta constituida porareniscas cuarzosas que se encuentran plegadas yfracturadas por la presencia de vulcanismo y tectonismo,lo que indica que la permeabilidad es alta. Por la grancantidad de fracturas superficiales esta unidad esconsiderada como acufero fisurado de alta productividad.Se observan en el sector de Calientes y de Aricota.

o Acufero Moquegua

Esta unidad es Formacin Moquegua Inferior, la cual secaracteriza por poseer conglomerados que son muycompactos y que en la parte media alta de la cuenca seobservan fisurados producto de la cercana a la falla deIncapuquio. Esto hace que su permeabilidad sea buena,lo que indica que es un acufero fisurado de escasaproduccin. Los sectores donde existen afloramientos deesta unidad son Higuerani, Ilabaya, Mirave, Toquepala,entre otros.

Acuferos fisurados volcnico

Conformado por rocas procedentes de diferentes eventosvolcnicos. Generalmente ubicados en la parte alta de la cuencadonde su apariencia es muy fracturada, adems existeconsiderable precipitacin pluvial lo que facilita la infiltracin deaguas de lluvia generando recarga en los acuferos. Laproduccin de aguas subterrneas que tiene este acufero; seobservan a travs de numerosos manantiales que surgen enla cuenca por lo que se le considera un acufero fisurado demoderada produccin (Foto 3.17).

Los acuferos volcnicos fisurados son los siguientes:

o Acufero fisurado volcnico Yucamane

Esta unidad se caracteriza por la presencia de andesitas,dacitas y piroclastos de arenas con pmez, los cuales seencuentran fracturados y fallados. Estas estructuras sonmuy permeables los cuales generan percolacin de aguassubterrneas y alta productividad visualizada en losnumerosos manantiales que surgen de esta unidad. Afloraen el sector de los ros Calientes y Callazas. En lacomunidad de Santa Cruz, se ubican numerososmanantiales cuyo caudal llega hasta 40 l/s de produccin.

o Acufero fisurado volcnico Tutupaca

Es una de las unidades ms recientes y se encuentraconstituida por rocas andesticas, traquiandesticas, tobasy depsitos de cada como piroclastos con flujos de bloquesy clastos, los cuales no son materiales compactosgenerando que esta unidad sea un acufero productor. Seencuentra localizado en todo el sector del volcn Tutupacay en el sector Tacalaya, algunos afloramientos se puedenapreciar en el sector del ro Callazas y en las quebradasAzufre Grande y Chica.

o Acufero fisurado volcnico Suches

Esta unidad se encuentra conformada por rocas andesticasque han sufrido fracturamiento por las temperaturas bajasen los glaciares y los diferentes eventos volcnicos, quehan desarrollado en ellas porosidades secundarias altas


que favorecen que sea un acufero productivo. Esta unidadaflora en el sector de Huaytire, en la laguna Suches y enel ro Masocruz.

o Acufero fisurado volcnico Asnuni

Esta unidad se caracteriza por la presencia de brechasriolticas, fracturadas por los diferentes eventos tectnicosy volcnicos de la parte alta. Al encontrarse fracturadas supermeabilidad aumenta, lo que hace de esta unidad unacufero de alta productividad. Estos afloramientos seencuentran en el sector de Calientes.

o Acufero fisurado volcnico Sasana

Esta unidad se caracteriza porque las rocas andesticas ylas dacitas se encuentran fracturadas por los diferentesprocesos de tectonismo y volcanismo. Estas condicionesson favorables para que se desarrolle un acufero de altaproduccin. La unidad aflora en los sectores de cerroPayoojo, cerro Cotapatja, en el campamento de Suches yen el cerro Huataani.

o Acufero fisurado volcnico Nazaparco

Esta unidad se encuentra compuesta por rocas andesticas,latitas, tobas y piroclastos de arena, las cuales seencuentran poco compactas y la mayora estn fracturadas.El proceso de fracturamiento le ayuda a aumentar supermeabilidad secundaria, lo que la hace un acuferoproductivo. Se ubica en el sector del cerro Nazaparco, enChaulae y en Quequere.

o Acufero fisurado volcnico Mesacalani

Esta unidad est compuesta por brechas piroclsticas ytobas lapilli que se encuentran completamente fracturadas,lo que favorece el almacenaje y la percolacin de aguasubterrnea. Esta unidad aflora en el sector de Caracara,el cerro Pantara y en cerro Amarillo.

o Acufero fisurado volcnico Lpez Extraa

Esta unida

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