UNIVERSIDAD NACIONAL ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA LOCALIZACIÓN DE ÁREAS PROPICIAS PARA LA GESTIÓN DE RECARGA DEL ACUÍFERO EN LA CUENCA DEL RÍO COPIAPÓ, REGIÓN DE ATACAMA MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO GABRIEL ANTONIO PUIG FRUTOS PROFESOR GUÍA CARLOS PARRAGUEZ DECKER MIEMBROS DE LA COMISIÓN MIGUEL ÁNGEL CARO HERNÁNDEZ JEAN-BAPTISTE GRESSIER SANTIAGO DE CHILE 2017 LOCALIZACIÓN DE ÁREAS PROPICIAS PARA LA GESTIÓN DE RECARGA DEL ACUÍFERO EN LA CUENCA DEL RÍO COPIAPÓ, REGIÓN DE ATACAMA MEMORIA PARA OPTAR AL TÍTULO DE GEÓLOGO GABRIEL ANTONIO PUIG FRUTOS PROFESOR GUÍA CARLOS PARRAGUEZ DECKER ----------------------------------------------- MIEMBROS DE LA COMISIÓN MIGUEL ÁNGEL CARO HERNÁNDEZ JEAN-BAPTISTE GRESSIER ----------------------------------------------- ----------------------------------------------- SANTIAGO DE CHILE 2017 ii Agradecimientos Contraviniendo la modestia del dicho “se hizo solo”, por los elogios de un buen plato; esta preparación de la Memoria para optar al Título de Geólogo, no se hizo sola, muchos me apoyaron y me enorgullece enormemente. Un sincero agradecimiento a todos por su apoyo y cariño. Carlos Parraguez, guía académico, espiritual y práctico de mi memoria, gracias por aguantar mi bombardeo de preguntas y presión constante. Miguel Ángel Caro y Jean Baptiste Gressier, gracias por el apoyo, dedicación y consejos entregados. Víctor Arias, por su generosidad profesional y su amistad. UASVision y SHIMIN, por la confianza y el espacio entregado. Familia y Conti, por la ayuda dedicada, las ideas, psicología, amor, tiempo, consejos y por hacer de audiencia calificada y barra brava. Saludo honroso a todos los que ponen la buena onda: Depósitos Terrestres, Geo FC, DSK y tantos otros por su amistad. El recuerdo y cariño a la familia Larraín Susaeta, marzo 2015 iii Contenido Capítulos y Subcapítulos 1. Introducción ................................................................................................. 1 1.1 Formulación del estudio ......................................................................... 1 1.2 Objetivos ................................................................................................ 2 1.2.1 General ........................................................................................... 2 1.2.2 Específicos ...................................................................................... 2 1.3 Hipótesis ................................................................................................ 3 1.4 Metodología y plan de trabajo ................................................................ 3 1.4.1 Recopilación y estudio bibliográfico ................................................ 3 1.4.2 Estudio histórico de precipitaciones y crecidas ............................... 4 1.4.3 Determinación de las áreas propicias para la infiltración ................ 4 1.4.4 Estudio de terrenos y propuesta de método de infiltración .............. 4 1.4.5 Estimación del volumen infiltrado .................................................... 4 1.4.6 Estimación del impacto Socio-ambiental asociado al proyecto ....... 5 1.4.7 Estimaciones del costo asociado al proyecto propuesto ................. 5 1.4.8 Integración y redacción ................................................................... 5 2 Recarga Artificial .......................................................................................... 6 2.1 Definición ............................................................................................... 6 2.2 Objetivos ................................................................................................ 7 2.3 Ventajas ................................................................................................. 7 2.4 Aspectos Técnicos ................................................................................. 8 2.4.1 Requerimientos técnicos para una MAR exitosa. ............................ 8 iv 2.4.2 Métodos de Recarga ..................................................................... 11 2.4.3 Comparación de métodos de Infiltración ....................................... 17 2.4.4 Colmatación .................................................................................. 18 2.5 Aspectos Legales ................................................................................ 19 2.5.1 Aspectos que competen la MAR ................................................... 19 2.5.2 Aspectos que competen al Medioambiente ................................... 21 2.6 Implementación ................................................................................... 24 2.6.1 Experiencia en Chile ..................................................................... 24 2.6.2 Experiencia internacional .............................................................. 26 3 Aspectos Generales de la cuenca del río Copiapó .................................... 28 3.1 Ubicación y acceso .............................................................................. 28 3.2 Geomorfología y relieve ....................................................................... 29 3.3 Marco geológico entre los 27º y 28º S ................................................. 32 3.3.1 Depósitos No Consolidados .......................................................... 35 3.3.2 Estructuras .................................................................................... 45 3.4 Hidrografía ........................................................................................... 46 3.4.1 Precipitaciones .............................................................................. 46 3.4.2 Escurrimiento ................................................................................ 50 3.4.3 Crecidas Aluviales ......................................................................... 53 3.4.4 Probabilidades de Excedencias .................................................... 58 3.5 Clima y Meteorología ........................................................................... 62 3.5.1 Clima ............................................................................................. 62 3.5.2 Temperaturas y evaporación ......................................................... 64 4 Características Hidrogeológicas de la Cuenca del río Copiapó ................. 68 v 4.1 Unidades Hidrogeológicas ................................................................... 68 4.1.1 Acuíferos de Alta Importancia Hidrogeológica .............................. 69 4.1.2 Acuíferos de Media a Baja Importancia Hidrogeológica ................ 70 4.1.3 Acuíferos Locales de Baja Importancia Hidrogeológica en Depósitos no Consolidados a Semiconsolidados ....................................................... 70 4.1.4 Acuíferos de Baja a Nula Importancia Hidrogeológica .................. 70 4.1.5 Basamento Rocoso Indiferenciado (BRI) ...................................... 71 4.2 Estratigrafía del relleno ........................................................................ 75 4.3 Acuíferos .............................................................................................. 82 5 Resultados y análisis ............................................................................... 115 5.1 Parámetros para la determinación de sectores ................................. 115 5.2 Fuentes de la recarga ........................................................................ 116 5.3 Análisis de los volúmenes de agua .................................................... 116 5.3.1 De acuerdo a caudales promedio mensuales ............................. 117 5.3.2 De acuerdo a caudales Instantáneos .......................................... 125 5.4 Lugar de infiltración ........................................................................... 129 5.5 Caudales ............................................................................................ 131 5.6 Calidad ............................................................................................... 132 5.7 Análisis de método de infiltración ...................................................... 132 5.7.1 Zanjas ......................................................................................... 133 5.7.2 Pozos secos en zona no saturada .............................................. 133 5.7.3 Pozos en zona saturada .............................................................. 134 5.7.4 Método propuesto ....................................................................... 135 5.8 Impacto Socio-ambiental asociado al proyecto .................................. 139 vi 5.8.1 Identificar aspectos legales y normativos. ................................... 139 5.8.2 Identificación de aspectos ambientales y sociales ...................... 139 5.8.3 Relaciones causa efecto entre factores asociados al Proyecto .. 141 5.8.4 Criterios de significancia. ............................................................ 142 6 Conclusiones ........................................................................................... 143 7 Proyecciones ........................................................................................... 146 8 Bibliografía ............................................................................................... 147 9 Anexo ...................................................................................................... 154 9.1 Experiencia de recarga artificial en Chile ........................................... 154 9.2 Caudales ...........................................................................................