Evaluación Campos de Pozos de Aguas Subterráneas, Prospección y Explotación Máxima de los Acuíferos (página 6)

Superposición de Theis para las Graficas de W(u) vs. U y Z vs r2/t

4.10- Cálculo de Capacidad Máxima de Explotación (Pozos Básicos)

Capacidad máxima de extracción de los 3 pozos básicos = 3 * 48.19 = 144.57 GPM

= 3.03 l/s * 3 pozos = 9.11 l/s

4.11- Caso I de Explotación de Aguas Subterráneas con régimen en condiciones de Equilibrio

Caso 1

4.12- Diseño del Tanque de Almacenamiento (Para Pozos Básicos)

Volumen de Regulación para el caso de 16 Horas de Bombeo

Volumen del Tanque de Almacenamiento

El tanque tendrá las siguientes dimensiones:

D = 6.0 m (Diámetro del Tanque de Almacenamiento)

Ht = 9 m (Altura)

Este está concebido para ser superficial

Ubicación del Tanque de almacenamiento en una cota de 70 msnm.

4.13- Cálculo de la Línea de Impulsión

Cálculo de la Velocidad

4.14- Cálculo de la Altura Dinámica Total (TDH)

Cálculo de Pérdida Unitaria

Datos

Cálculo de TDH para cada Pozo

Datos:

4.15- Gráfico de suma de bombas en Paralelo

4.16- Cálculo de la Penetración de la Cuña Salada (Intrusión Salina)

Para el cálculo de esta longitud se utiliza la ecuación de Custodio y Llamas (1976)

Los datos son los siguientes:

4.17.- Pozos Futuros

4.17.1- Cálculo de Capacidad Máxima de Explotación de pozos Futuros

La zona de estudio presenta una demanda de agua de 39.87 l/s lo que indica que los pozos a construir en el futuro deben satisfacer esta demanda. A continuación se presenta el cálculo de la capacidad máxima de los pozos que se proponen construir para satisfacer la demanda anteriormente expuesta. Para esto se eligió construir 9 pozos adicionales a los 3 que ya existen colocándolos en línea recta de 3 en 3 a una separación de 1,250 m centro a centro y cumpliendo con los requisitos legales de separación de ríos y carreteras.

Este caudal es el total general de los 12 pozos trabajando juntos a su máxima capacidad, el cual es mayor a la demanda de 39.87 l/s. Se recomienda explotar los pozos a un caudal de 3.32 l/s para satisfacer la demanda y no llegar a su capacidad máxima.

4.17.2- Diseño del Tanque de Almacenamiento (Incluyendo Pozos Futuros)

Volumen de Regulación para 16 Horas de Bombeo

Volumen del Tanque

El tanque tendrá las siguientes dimensiones:

D = 10 m (Diámetro del Tanque de Almacenamiento)

Ht = 14 m (Altura)

Este está concebido para ser superficial

4.17.3- Cálculo de la Línea de Impulsión

Cálculo de la Velocidad

Rango de velocidades (0.60m/s – 3m/s)

4.17.4- Cálculo de la Altura Dinámica Total (TDH)

Cálculo de Pérdida Unitaria

Datos

Cálculo de TDH para cada Pozo

Datos:

Nivel Dinámico (N. D.) = 281"" = 85.67m

Altura del Tanque Ht = 14 m

Cota del Tanque de Almacenamiento (V2) = 70 msnm

4.17.5- Gráfico de suma de bombas en Paralelo de Pozos presentes y Futuros

4.17.6- Presupuesto de nuevos pozos propuestos

Ver en el Anexo No. 4

4.18.- Cálculo de caudales de Pozos Imágenes (Recargas al Acuífero)

Un pozo imagen es, como su nombre lo indica, una imagen de un pozo de producción real. Suponiendo que el pozo imagen o virtual tiene las mismas características del pozo real exceptuando el caudal que se descarga de ellos. En esta clase de pozos se puede suponer que el pozo se está explotando o recargando dependiendo de las condiciones de frontera que tenga el pozo real. En tal virtud um pozo imagen será de recarga cuando en sus fronteras haya un rio, lago, arroyo o un cuerpo de agua dulce cualquiera y será de descarga cuando es sus fronteras haya un material impermeable.

Esquema básico en planta de cómo el pozo imagen recarga el acuífero

Datos:

Grafica esquemática de un pozo imagen

Para el cálculo de los caudales se utiliza la siguiente expresión, extraída de la referencia No. 22 en la bibliografía:

Para el Pozo del Poblado de la Antena

Interpolando en la Siguiente tabla 4.4.1 se obtiene:

W (Up) = 13.38

W (Ui) = 3.003

Para el Pozo del Poblado de Batey Jagual

Para el Pozo del Poblado de la Sierra

Estos resultados indican que el rio soco recarga el acuífero en esas cantidades de caudales.

4.19.- Estudio de Impacto Ambiental

4.19-1.- Descripción del Medio Ambiente

Ver La Sección 3.1, 3.2 y 3.3 (Descripción del Medio Ambiente del Proyecto)

4.19-2.- Identificación de Impactos

4.19.2-1.- Matriz de Identificación de Impactos

4.19-3.- Valorización de Impactos

4.19.3.1.- Análisis Cualitativos de Impactos

La valorización y predicción del impacto se realiza basándose en el análisis y descripción cualitativa del impacto evaluado y ha de realizarse para cada fase del proyecto. La descripción cualitativa del impacto evaluado se basa en el cuadro siguiente:

Tabla de Atributos y Característica de los impactos.

Actividades Que Causa Los Impactos Para Uso De Pozos, Riego, Pasto Y Letrina.

La contaminacion del agua subterranea y la disminucion del nivel freatico,tiene un impacto negativo en la estructura ecológica-geográfica de la zona, su efecto se traduce en pérdida de valor naturalistico, físico, de productividad ecológica o en aumento de los perjuicios derivados de la contaminación.

El aumento del nivel freático provoca un impacto positivo al medio ambiente, además de que beneficia a la población de la zona. Un aumento del nivel freático significa más un aumento en los recursos hídricos de la zona.

La contaminación del agua subterránea, la disminución del nivel freático y el aumento del nivel freático, tienen extensión parcial. La contaminación del agua, disminución del nivel freático y aumento del nivel freático no son impactos sinérgicos porque no produce un efecto conjunto o una incidencia ambiental mayor.

El momento de incidencia de los impactos; contaminación del agua, disminución del nivel freático y aumento del nivel freático es a largo plazo, por el tiempo en el que afecta el medio ambiente. La persistencia de estos impactos es temporal porque su efecto supone alteración no permanente en el tiempo.

Los 3 impactos no son reversibles, ya que con solo actuar de los procesos naturales, es incapaz de recuperar aquellas condiciones originales. Estos impactos son recuperables porque si se realizan medidas correctoras, viables, que aminoren o anulen el efecto del impacto se puede recuperar.

La contaminación del agua, disminución del nivel freático y aumento del nivel freático tienen periodicidad irregular porque no se sabe cuándo ocurra el impacto. Los impactos de contaminación del agua y la disminución del nivel freático tienen una incidencia inmediata en un factor ambiental provocando un efecto causa y efecto directo. Mientras que el aumento del nivel freático supone una incidencia inmediata a la interdependencia o efecto indirecto.

El aumento del nivel freático provoca un efecto acumulativo que al prolongarse en el tiempo, se incrementa progresivamente su gravedad. La contaminación del agua y la disminución del nivel freático no presentan incrementos progresivos por eso no son impactos acumulativos. Los impactos continuos son constantes y la contaminación del agua, la disminución del nivel freático y el aumento del nivel freático no lo son.

El grado de destrucción o intensidad de la contaminación del agua, la disminución del nivel freático y el aumento del nivel freático es medio, debido a que en la zona presenta niveles medios de contaminación.

Matriz Cualitativa De Impactos

4.19.3.2- Análisis Cuantitativos de Impactos

4.19.3-2.1- Modelo de la Importancia de Impactos

La importancia del impacto, o sea, la importancia del efecto de una acción sobre un factor ambiental, viene representada por un número que se deduce mediante el modelo propuesto en el cuadro dado a continuación , en función del valor asignado de acuerdo a las cualidades o atributos del impacto, la ecuación que rige dicho modelo es la siguiente:

Actividades que causa los impactos para uso de pozos, riego, pasto y letrina.

Calculo de la Importancia

I = ± [3 I + 2 EX + MO + PE + RV + SI + AC + EF + PR + RC]

Contaminación de las aguas subterráneas

I = ± [3 (2) + 2(2 ) + 1 + 2 + 4 + 1 + 4 + 4 + 4 + 1] = 30

Disminucion del nivel freatico

I = ± [3 (2) + 2(2 ) + 1 + 2 + 4 + 1 + 4 + 4 + 4 + 1] = 30

Aumento del nivel freatico

I = ± [3 (2) + 2(2 ) + 1 + 2 + 4 + 1 + 1 + 1 + 3 + 1] = 24

Matriz Cuantitativa De Impactos

Calculo de la Magnitud

MAGNITUD= Inm + 2A+ 2S + Mo + 2R +2Rc + Pr + C

Contaminación de las aguas subterráneas

MAGNITUD= 3 + 2(4) + 2(1) + 1+ 2(4) +2(1) + 2 + 1 =27

Disminucion del nivel freatico

MAGNITUD= 3 + 2(4) + 2(1) + 1+ 2(4) +2(1) + 2 + 1 =27

Aumento del nivel freatico

MAGNITUD= 1+ 2(1) + 2(1) + 1+ 2(4) +2(1) + 3 + 1 =20

4.19.3-2.2- Método de Matriz de Leopold

El método de Leopold se basa en una matriz simple que consiste en una doble entrada en la que se disponen como filas los factores ambientales que pueden ser afectados y como columnas las acciones que vayan a tener a lugar y que serán causa de posibles impactos y describe la interacción en términos de magnitud e importancia.

Nota: se debe prestar mayor atención a la contaminación de las aguas subterráneas y a la disminución del nivel freático.

4.19.3-2.3- Método de los 1000 Puntos

Este método evalúa los factores ambientales impactados a las cuales se le asignan valores del 1 a 1,000 según el cuadro dado a continuación, y después de acuerdo a pesos de importancia recomendados para cada impacto según su clasificación de alto (0.50), medio (0.33), bajo (0.17) o neutro (0) se multiplican estos por los valores asignados anteriormente y se obtienen los resultados finales.

Tabla del método de los 1000 puntos proyecto Soco I

4.19-4.- Programa de Manejo y Adecuación Ambiental (PMAA)

Programa de Conservación del Acuífero

Se logra el éxito del mismo al dar mantenimiento al sistema de alcantarillado, reparando fugas y cambiando tuberías

PRESUPUESTO DEL PMAA

A continuación se presenta un análisis de costos del PMAA, fueron realizados a la tasa de cambio de 39.00 pesos de la República Dominicana RD$ por un (1) dólar US$ de Estados Unidos y tuvo en consideración el pago por mes/hombre del especialista ambiental que es quien dirigirá el programa de seguimiento y gestión ambiental, además del pago en para un técnico encargado ambiental y dos obreros ayudantes. Se considera para un año. No incluye el costo de construcción de planta de tratamientos y arreglo de fugas, ni reemplazo de tuberías.

El análisis unitario para determinar el costo de los programas basado en lo anteriormente dicho es:

El costo del programa depende de los subprogramas involucrados. Luego como son 2 subprogramas 689,000 /2 = 344,500.00 Estos costos se han distribuido a cada subprograma.

Cuadro Presupuesto PMAA

Programa de Conservación del Acuífero

Se logra el éxito del mismo al dar mantenimiento al sistema de alcantarillado, reparando fugas y cambiando tuberías

El análisis unitario para determinar el costo de los programas basado en lo anteriormente dicho es:

El costo del programa depende de los subprogramas involucrados. Luego como son 2 subprogramas 48,000.00/1 = 48,000.00. Estos costos se han distribuido a cada subprograma.

Matriz Resumen PMAA

Cronograma de Ejecución del PMAA

4.20.- Calidad de Agua

La calidad de agua es el grupo de rasgos físicos, químicos y bacteriológicos que presenta el agua en su estado natural en las fuentes de aguas subterráneas. El índice de calidad de agua es un indicador de loa calidad de agua ambiental resultante del agua superficial al ser alteradas por las acciones de un proyecto determinado.

A continuación se presenta los índices de calidad de agua de cada pozo de estudio que se realizaron con los datos del anexo No. 1 y los Gráficos de calidad de agua realizados con el Utility DIAGRAMES.

En la siguiente tabla se calculo el Índice de Calidad de agua utilizando el método Dinus.

Donde:

Li = es el índice en porciento. Si cumple con el valor de la norma es 100.

Ci = es el valor obtenido mediante el análisis efectuado al agua.

Wi = es el peso ponderado de la muestra.

Según los resultados obtenidos los índices de calidad de agua de los pozos de estudio están en el rango de valores bueno lo que indica que es factible utilizar el agua de dichos pozos.

4.20-1.- Cálculos de PH y Dureza Total utilizando los Kits Físico – Químicos

4.20.2.- Reconocimiento del agua de Mar en el Aguas Subterránea

Gráfica del reconocimiento del agua de mar en el agua subterránea.

Números de la muestra

Descripción

• 1- Agua Dulce Subterránea Acuífero Aluvional (el rio recarga el acuífero).

• 2- Agua Subterránea Ligeramente Contaminada (libre).

_____________Norma del País_________________

• 3- Agua Subterránea moderadamente contaminada.

_____________Norma del país_________________

• 4- Agua Subterránea altamente contaminada.

• 5- Agua Subterránea severamente contaminada (cerca de la costa).

• 6- Agua Mar

CAPÍTULO V

Conclusiones y recomendaciones

5.1- Conclusiones

El uso las aguas subterráneas constituye un elemento primordial en el desarrollo económico de los países subdesarrollados, como es el caso de la Republica Dominicana.

En algunos países del Caribe el agua subterráneas es la principal fuente de abastecimiento que tiene la población para suplir sus demandas de agua potable, riego, demanda turística, entre otros múltiples usos.

Es por ello, que el aprovechamiento de las aguas subterráneas ha venido a resolver el problema de demanda que tienen los países en vía de desarrollo.

Por ellos, es imprescindible hacer un uso racional de tan vital e importante recurso natural, para que las demás generaciones puedan contar y disfrutar de tan valioso recurso hidrológico como son las aguas subterráneas.

Luego de realizar esta investigación queda resaltar que los valores del Coeficiente de Transmisibilidad (T), para los pozos estudiados están en el rango de 24.08 m²/día a 204.23 m2 /día y los valores del Coeficiente de Almacenamiento (S), están entre 1.77 E-08 a 8.18 E-05.

Los resultados obtenidos de los índices de calidad de agua en los pozos de estudio están en el rango de valores Buenos lo que indica que es factible utilizar el agua de dicho pozo. Es bueno resaltar que los valores de coliformes fecales eran mínimos. Los valores de PH estaban permisibles en el agua de 6.9-7.7, esto quiere decir que el agua de la zona de estudio está en el rango de valores neutro.

La recarga de los acuíferos de la zona proviene de diversas fuentes: a través de cauces permanentes como el rio Soco, de la precipitación media anual la obtenida fue 102.42 mm.

El Balance Hídrico se calculó tomando en cuenta los siguientes factores ; la diferencia de la disponibilidad de agua existente y la demanda requerida por la población de la zona.

Luego de un análisis cualitativo de los impactos que influyen en el proyecto, los impactos que afectan de manera negativa el medio ambiente son el descenso del nivel freático el cual es provocado por la sobreexplotación del acuífero y la contaminación de las aguas subterráneas por los efectos de la intrusión salina, mientras que el impacto que influye de manera positiva es el aumento del nivel freático el cual es causado por el riego y la recarga del Rio Soco.

La sobreexplotación de estas aguas puede producir el descenso del nivel freático, el deterioro de la calidad del agua, la subsidencia del terreno, y la intrusión del agua de mar, entre otros problemas que con el tiempo ocasionarían la contaminación del acuífero y en casos mayores la perdida de dicha reserva de aguas.

5.2- Recomendaciones

El objetivo principal de esta investigación es plantear alternativas que en un futuro contribuyan a satisfacer la demanda de agua potable de las poblaciones de la Zona Estudiada.

Luego de la realización de esta investigación a los pozos existente en el área de estudio es evidente que la demanda de agua potable es mayor que la disponibilidad de agua existente, Por lo tanto es necesario la construcción de 9 pozos ubicados en puntos estratégicos, con los cuales se podrá suplir la demanda en las siguientes tres décadas.

Con la finalidad de dar un mejor aprovechamiento a los pozos futuros es necesario orientar a los pobladores de no sobreexplotar el acuífero y solo hacer uso del equipo de bombeo las horas establecidas en el diseño y por las entidades correspondientes.

En los análisis de calidad de agua los indicadores de las aguas subterráneas para la zona de la Antena, Batey Jagual y la Sierra dieron como resultado que la calidad es de 80.05, la cual está en el rango de valores de 80 – 90 que representa que dicha agua es buena.

Como no se observo acumulación de sales tóxicas contaminantes en el agua, solo bastara la construcción de un nuevo tanque de almacenamiento y una planta de tratamiento de agua potable.

A continuación se presenta un listado de los pozos a construir con sus respectivas ubicaciones cartográficas, por poblados y su elevación sobre el nivel del mar.

El tanque para el almacenamiento del agua será superficial y tendrá las siguientes características:

Coordenadas UTM del tanque ubicado en la comunidad de Eureka 19Q 485550 ME y 2043700 MN, con dimensiones de 14 m de Altura y 10 m de diámetro.

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• 22. Todd, David Keith, PhD, (2005) Growndwater Hidrology, (3ra. ed.) Estados Unidos.

Anexos

1.- Análisis de Calidad de Agua

Análisis Físico – Químico (Pozo de La Antena) (Baja Producción)

Resultados expresados en P.P.M o mg/ excepto Turbiedad, color PH y Olor

Análisis Físico – Químico (Pozo de La Antena)

Resultados expresados en P.P.M o mg/ excepto Turbiedad, color PH y Olor

Análisis Físico – Químico (Pozo Batey Jagual)

Resultados expresados en P.P.M o mg/ excepto Turbiedad, color PH y Olor

Análisis Físico – Químico (Pozo La Sierra)

Resultados expresados en P.P.M o mg/ excepto Turbiedad, color PH y Olor

2.- Pruebas de Aforos

REPORTES PRUEBAS DE AFORO, BATEY JAGUAL SPM

REPORTES PRUEBAS DE AFORO, LA ANTENA SPM