Metodologías hidrogeológicas para la evaluación del recurso hídrico

l'Dg 34 La Gaceta N" 243-1\fiercoles 15 de didemhre del 2010 REGLAMENTOS AMBIENTE, ENERGIA YTELECOMUNICACIONES DIRECCJ6N DEAGllA INSTlTUTO COSTARRICF.NSE IJE ACUF.DUCTOS YALCANTARILLADOS SERVlClO NAClONAL DE AUU1\S SUB rERRANE1\S. RIEGO Y AVFNAMIFNTO METODOLOGiAS HIDROGEOU)GICAS PARA LA EVALUACJ6N DEL RECURSO HiDRICO CAP[ rULO I Generalidades Objetivo: El prcscntc rcglamcnto ticnc por objcto la r.:gulaci0n <k las mi;to<lologias hi<lrogeol0gicas qu.: evalllan los rt:cursos hi<lricos subterr;ineos. Ambito de aplicaci0n: est;in sometidos a este reglamento todas las personas flsicas y iurfdicas, pl1hllcas y privadas, que dcbcran utilizar mctodologfas hidrogcol6gicas para la cvaluaci0n de los r.:cursos hidricos. CAPITlll.O 2 Definkiones Para di:clos d.: la aplicaci0n d.: 1;sL1; r,:glam.:nlo .:n d L1cma d.: aguas subterritneas se definir.in los siguientes tfrminos como sigue: Acuifero: Formacil1n o formaciones geolt'Jgicas que son capaces de almaccnar) transmitir agua en cantidadcs aprovcchablcs bajo la acci0n d.: gra<li.:nt.:s hi<lraulicos. Acuifero artesiano o surgente: corresponde con un acuifero confinado cuyo nh·cl piczomCtrico sc cncucntra sobrc la supcificic dd L1crr.:no <li; lomia que cuan<lo s.: p1crlor.i .:I agua llu)<: .:n la superficie. Acuifero colgado: acuifero que contiene un volumen de agua suhterninea de dimensionadas pequei'ias, soportada por un estrato de una conductibilidad hidniulica mcnor. Acuifero confinado: acuillcro limita<lo por lonnacioni;s <le bajas conductibilidades hiJrfolica.s y tiene una presi6n mayor que la atmosferica. De acuerdo con el coeficiente de almacenamiento estos acuffrros tic11cn valorcs de 1:,; 10-4 o mcnorcs. Acuifero libre o no confinado: Es aqud i;n d yu.: su limit.: .superior se encuentra a presi6n atmosferica. I us coeficientes <le almacenamiento tienen Yalores de hl0-2. Acuifero semiconfinado: Acuifcro cubicrto por un cstrato <le una con<luctibili<lad hiJniulica m.:nor. por la cual si; pu.:Je Jmiar agua d.:ptn<li.:ndo d.: los nivtks pi1cLOm<:tricos. Los codlCi.:nks dt almacenam iento tienen valores de Ix I 0-2 y Ix I 0-4. Aforos diferenciales: metodologia que estahlece la medicil1n de caudalcs de un caucc en scccioncs contiguas, utilizada para cstimar I~ relaci(in Je int.:rcambio d.: agua entre un cauc.: ~ un ,tcuillcro. Area de recarga: corresponde con el ilrea de LHl acuifero. Jonde el agua inlillra )· lo rtcarga. La Gaceta N" 243-1\fiercoles 15 de didemhre del 2010 1'0.g 35 Area de descarga: pueden ser de dos tipos: natural ) aniticial. La descarga natural es cuando el nivel de agua subterrfinea intercepta la supcrticic en forma de humcdaks, manantiaks. tlujo base y otros ecoc,ic,lemas yue JepenJen Je agua subternineas. La des<.:arga arti li<.:ial se da por medio de pozos o rnalquier olro mdoJo me<.:ani<.:o. Balance hidrico: en un sistema hidrol6gico donJe se Jetermina las entradas (precipitaci6n, tlujos laterales y retornos) ) salidas (flujo subtcrninco, flujo base y cxtraccioncs). Balance hidrico de suelos: es la <.:antidad de ,1.gua yue <.:ede el c,uelo saturado. como recarga a un acuffero. Capacidad de campo: grado de humedad de una muestra que ha pcrdido toda su agua gravitativa. Corrcspondc aproximadamcntc al wnteni<lo Je agua que retiene una muestra <le suelo c,atura<la y luego sometiJa a una tensi6n de -033 bares. Coeficiente de almacenamiento (SJ: Agua que puede ser liherada por un prisma \·crtkal de] arnffcro de sccd6n igual a la unidad y altura cquirnlcntc al cspcsor saturndo dcl mismo cuando sc produce ,111 Jec.<.:enso unidaJ <lei nivel piezometrico. Es un valora<limenc,iomil. En acuiferos libres su valor coincide con la porosiJaJ Jrenable (0.1 0,001 ). En acuiferos cauti\·os estfi ligado a la rnmpresibilidad del agua y dcl mcdio acuifcro, y su Yalorsuclc oscilar cntrc 10·' y JO·'. Conductividad hidrliulica (k): es el volumen <le agua que deja pa.~ar una formaciOn geol6gica a traves Je una secci6n en un tiempo determinaJo, es decir tiene unidades de velocidad. La conductividad hidraulirn <lepen<le <le la gn1metria Jel me<lio (lamaiio de los granos. coeficiente de uniformiJa<l y porosiJa<l) y de las propiedades del fluido (peso especftico y \' iscosidad dinfimica). Cuenca hidrogrlifica: Arca de supcrtidc dclimitada por una di\ isoria topogrfitica de aguas, dondc todas las aguas drcnan a un mic.1110 punto (rio. Iago. mar). La n1enca wmo sistema integra diferentes subsistemas \politico. econOmico. biolOgico. cultural. entre otrns) y el agua es el agente integrador de todos los procesos en la misma. Cuenca hidrogeolOgica: c,e refiere a larnenca <le aguas sublerr.i.neas. que puede o no coincidir con la cuenca hidrognifica. Queda <lefinida por la divisoria de los sistemas de flujo subterr{meo. Densidad aparente: masa por unidad de volumcn (kg/m3), induyen<lo los vacios <le una mueslra <le c,uelo seco. [fluencia: cuando el acuifero al imenta un <lrena je o cuerpo de agua. [scorrentia ~uperficial directa: pane del agua de lluvia que circula por la superticie del terreno y contluye a los rfos, arroyos y otras masas de agua. E,·apotranspiraciOu Potencial ([TP): e~ el resultado del pro<.:eso por el cual el agua cambia <le estado I iquido a gaseoso y directamente o a tranis de las plantas vuel\·e a la atm6sfera en estado de vapor. Es la suma de la cvaporaci6n y transpira<.:i6n. Flujo base: es el llujo de agua yue vuelve al ~islema superlicial. En algunos casos si la cuenca es cerra<la es el drena je <lel agua suhteminea. Flujo de retoruo: cs cl tlujo de agua quc \'uclYc al sistcma (cau<.:c lluvial o al agua c,ubterr;inea) de~pues de ser utilizada en loc, diCerentes uc.os. Flujo subterrlineo: es el caudal que pasa por una secci6n de acuffrro dclim itada por dos lincas de flujo. Flujo subsuperficial: es un porcenta je de precipitaci6n-inliltm<.:i6n que no se incorpora a la recarga del acuifero y mfis bien fluye horizontalmente hacia sitios o zonas preferencfales {rfos o qucbradas). No sc <.:onsidcra acuifcro. Gradiente hidrliulico: En un medio poroso, es la <lic,minuciOn de la altura pie7ometrica por unida<l de distancia en la direcci6n del flu jo del agua subterranea. Representa la perdida de energfa por unidad de longitud rccorrida. lnfiltraciOn: 1110\·imiento lento (graveJad) <lei agua a trm\:S <lei suelo-roca (zona no ~atura<la) has ta el ni, el de aguas c,ubterranea:,. lnfluencia: cuando el drenaje o cuerpo de agua recarga el acuifero. Linea isofre!ltica, piezomitrica o equipotencial: Hneas que unen puntos quc tiencn cl mismo potcncial hidraulico. Mauantial: es el llujo de agua subterr<lnea que allora en la ~uperlicie debido a cambios topogr:\.ficos. 70nas preferenciales. rasgos geo16gicos-estrndurales como fall as. o camhios en la rnndu<.:tividad hidrfiulica. fra<.:turas o discontinuidadcs. Algunos manantialcs ticncn una relaciOn muy imporLanle wn los procesos <le pre<.:ipilaciOn infiltraciim y por lo tanto <lisminuyen su caudal en epocas de poca precipitaciOn. Microcuenca: Area que desarrolla su drenaje directamente a la corriente principal de una suhcuenca. Varias microcuencas pueden conformar una subcuenca. Modelo hidrogeulllgico conceptual: ec, ,111 ec,quema l6gico. lanlo a ni\el cualiLativo <.:01110 <.:uanliLativo, que describe las propie<lades. <.:ondicioncs. proccsos y potcncialidadcs de los acuffcros, pcrmitc cntcndcr cl fundonamicnto de los acuifcros. para prcdccir su <.:omportamiento) determinar sus recursos e,plotables. Nivel dinllmico: tambiin llamcido nivel de bombeo, porque es prnducido cuando co111ien7a la descarga del acuffero por un po7o. Este nivel depende <lei caudal de bombeo, <lei tiempo de bombeo y de las caractcristicas hidrogcol6gicas dcl acuffcro. Nivel est!ltico: cs la profundidad dcl nivcl de agua subtcrninca en la formaci6n acuifera. Permeabilidad intrinseca: es una caracterfstica propia de los materiales y es dependiente de la secciOn por don<le circule el llui<lo. Esta <.:ara<.:terfstica <lepen<le de las propiedades <lei medio yes independienle <lei llui<lo. PiezOmetro: Corrcspondc con un pozo cuyo uso cxclusivo cs para monitoreo de nlveles y toma de muestras de calldad de! agua. Porosidad eficaz: se retiere al porcentaje de porns interconectados que permiten la circulcici6n de fluidos. Punto de marchitez: grado <le hume<lad <le un suelo que rodea la 7ona radicular <le la vegetaci6n. tal que la fuer7ll de succi6n de las rafce~ es menor 4ue la <le retencil111 del agua por el lerreno )" en <.:onsecuen<.:ia. las plantas no pue<len e,traerla. Quebrada: Arca quc dcsarrolla su drcnajc dircctamcntc a la <.:01-ricntc prin<.:ipal de una rniuocucnca. Varias qucbradas pucdcn formar una microcuenca. Rendimiento sostenible de un acuifero: puede considerar como un balance hidrico donde se contempla el agua recarga<la. el t1ujo subtemineo, el agua e,trafda. retornos y la de~rnrga que alimenta a los ccosistcmas naturalcs. Subcueuca: Arca quc dcsarrolla su drenajc dircctamcntc al curso principal de la cuenca. Varias suhcuencas pueden conformar una cuenca. Transmisividad (T): de un sistema acuffero, es aquella que mi<le la cantidad <le agua, por unidad de ancho. 4ue puede ser transmitida horizontalmenle a \raves del espe~or c,atura<lo <le un acuil'ero con un gradicntc hidniulico igual a I (unitario). Comllnmcntc cs dctinida como el producto de la conductividad hidniulica ) el espesor saturado de! arnifern, sin embargo los valores de transmisividad varian mucho en el espacio. Vuluerabilidad de acuffero~: se puede definir como el nivel de penelra<.:iOn con 4ue un conlaminanle akanza una posiciOn cspccftica en un sistcma acuifcro, JcspuCs de su introducci6n en alguna posici6n sob re la zona no saturada. TambiCn sc define como la susceptihilidad natural que presenta tm arnifero a la contaminacfl'm y estfi <leterm ina<la por las caracteristica.~ intrinseca.~ del 111 ismo. Zona No Saturada: corresponde a aquella parte del subsuelo <lon<le los poroc, nose encuenlran ocupados completamenle con agua. Zona saturada: correspon<le a aquella parte del subsuelo que se encuenlra con su~ poroc, ocupa<los completamenle por agua. Esta partc dcl subsuclo sc dcnomina acuffcro. Zona de captura: corrcspondc <.:on cl area quc contribuya o <.:cdc agua de form a directa a un pozo o manantial. CAPiTIJLO 3 Balance Hidrico de Aguas Subterraneas )' Rendimieuto Seguro Para la elaboraciOn <lei balcince hidrico <le aguas subterr:\.neas se debe utilizar la meto<lologi.i de balan<.:e de humeda<l de c.uelos desarrollado por Schosinsky (2006)( 12), que es una combinaciOn dd mCtodo de prccipitaci6n quc intiltra y balance de humedad de suclos. Para realizar el balance hfdrico se dehe contemplar los siguientes componentes: I. Delimitaci6n <le la cuenca hidrogeolOgica o en casos demostra<los <le coinci<lencia de lu n1enca hi<lrogr;ilica con la hidrogeolOgica. se podra utilizar la hi<lrolOgica (cuenca, sub cuenca o microcucn<.:a). 2. Climatologfa, con la prcdpita<.:i6n promcdio mcnsual. 3. Evapotranspiraci6n, se recomienda la metodologia de Hargreaves { 1 ()) l'Dg 36 La Gareta N" 243-1\fierroles 15 de didemhre del 2010 4. Tipos de suelo. pendiente. capacidad de campo. punto de marchitcz a partir de la clasiticaci6n de suclos (laboratorio: c,1.pacidad d.: campo. punto dt 1m1rchikz. granulomdrias. densidades. conteni<los <le humedad. limites. densidad aparente) prolimdidad de raices). 5. El balance hfdrico (rccarga potcncial). dcbe contcner al menos: a) Flujo base (medici6n por aforos o estaci6n flu\'iogrfi.fica). h) Flujo subterrfineo. c) Extracci6n de agua de pozos y/o manantialcs. sc utilizarfin los datos de caudal de los c-...pcdicntcs de conccsioncs de apn.1\·echami.:nto tkn .:nle .:ncargado )' .:n d caso d.: qu.: no este concesionado se utili7ara el caudal indicado en el permiso de perforaci6n. dJ Agua de rctorno. el R.:n<limi.:nto sosknibk <l.: un acuikro. Para casos particulares en donde se cuente con redes de monitoreo. se podrfi detinir la recarga a partir de los cambios de Ins nivdcs de aguas subtcrnincas. S.: deb.: acompaiiar <le un mo<ldo hi<lrog.:olOgico que (kb.: contemplar: mapas. perl\les geol6gicos-hidrugeol6gicos. red de flujo ( elaborada con manantiales y pozos). tipos de acufferns. parfimetrns (cocficicntc de almaccnamicnto. transmisi\'idad. conductividad hidr.iulica) y se recomienda el uso de tra7adores e is<'itopos. Se recomienda incluir dentrn del dkulo de balance hidrico el caudal de retorno. En caso de quc no haya cstacioncs fluviogniticas en la salida de la cuenea. que pcrmitan calcular cl flujo base. sc podriln utilizar aforos puntuaks m.:didoc. o histOrirns cada mes para establecer la cur\'ll de recesi6n y dete1minar un flujo ba.~e aproximado. Para la dctcrminaci6n de cflucncia c influcneia de los cuerpos d.: agua r.:sp.:cto al arnikro <:\'aluado. s.: <l.:b.:nin r.:alilar aforos diferenciales en rangos conforme al siguiente detalle: microcuencas se dehen realizar entre de 50 y 100 metros espaciados longitudinalmcntc. en subcuencas cntrc 100 y 500 metros y en cuencas .:nlr.: 500 a I 000 metros. Fl rendimiento sostenible puede consi<lerar como un balance hfdrico donde se contempla el agua recargada, el flujo subkrrfineo. el agua e'>::traida. retornos y la descarga que alimenta a los ecosistemas naturalcs. Sc ha considerado quc sc pucde dcjar cl flujo base y la d.:scarga subkmin.:as como r.:ndimiento sosknibk. o tambiell po<lria ser una fracci6n de la recarga. Sin embargo a partir del monitoreo se puede obtener tm caudal de e,plotaci6n mayor que pmvcnga de! flujo base o descarga de] acuifcro. Estos anfilisis scran ddini<los por parle Jo;: las institucion.:s que int.:rvi.:n.:n .:n la gestiOn de los recursos hidricos. CAPiTIJLO 4 Intrusion Salina l'ar,1 los po7oS loc,di7a<los a m.:nos <l.: un kik>metro d.: I.I pleamar conforme el Decreto 17390-MAG-S. se pue<le usar el \'alor de conducti\'idad clCetl"Jca dcl agua eomo indicador de la posibilidad d.: intrusilln s,1.I in,1.. para .:I lo st utilizar..i .:I v,1.lor <le r.:kr.:ncia J.: 400 uS/cm (seglln Decreto 32327-S del 03 de mayo de 2005) y para valores superiores deben\ analizar:se el tipo de rnca y el prnceso de intrusion salina. Para tcncr mayor ccrteza a la hora de caractcrizar zonac. con intrusion salina, s.: r.:comi.:n<la utilizar relaciones fisico-quimicos como tambitn utili7ar el bromuro como elemento consetTativo del agua de mar. En caso de existir otrns agentes de contaminaci6n debc ser considerados en los anfilisis. µor ejcmplo: excretas animaks. aplicaciOn d.: agroyuimicos. relknos sanitarios ) basur.:ros. Para los estu<lios de intrusi(1n salina se recomienda utilinr el metodo de Glover (6). En los casos. en donde el fondo de la perforaci6n este por encima del nivcl dcl mar. no cs neccsario aplicar las mdodologias para .:l dlculo <l.: intrusion salina. para dlo se <lebe justificar mediante el modelo hi<lrogeol6gico conceptual ) adjuntar pertil topografico hidrngeol6gico. que permita concluir que conformc cl nivel dcl agua subtcrritnea 110 cxistc posibilidad de contaminaciOn por intrusion salina. Fn caso de no contar con informaci6n bfisica para la elaboraci6n de los estudios de intrusion salina se podritn utilizar mCtodos indircctos como la gcofisica o sc dcbcrfin rcalizar pozos exploratorios. CAPiTIJLO5 Pruebas de Bombeo Conforme el Decreto 35884-MINAF.T, todos los aprovechamientos de agua subterritneas deheritn realizar pruehas de bombeo. de aeucrdo a los siguicntes lineamicntos: Todos los inl"orm.:s linakc. <le los polos. <leb.:nin adjuntar la interpretaci(m de las prueba.~ <le bombeo. Dichas pruebas deheran tener una duraci6n minima de 24 horns. seglln Decreto 35884-MINAET. sin embargo para uso urbanistico (poblacional) la prueba deberfi ser de 72 horas. En casos particulares. en los que se demuestre claramente con eritcrios tCcnicos hidrogeol6gieos. la duraci6n de las prucbas podria s.:r d.: menor duraciOn. Esto podria aplicar en ..ir.:as en donde no resulta conveniente extender el radio de influencia a una determinada distancia. como ejemplo en zonas costeras con riesgo de intrusi6n salina por largos bombcos. o por afcetacioncs a otras captacion.:s cercanas. Para acuiferos libres, se utili7arfi la meto<lologfa de Neuman (6). para acuiferns continados Thies y Jacob (6) y para Ins scmicontinados sc usara la mctodologfa de Hantush (6). i\ partird.: los dalos tk las pru.:bas <l.: bomb.:o s.: d.:krminaran los parfimetros del acuifero. particulaimente la transmisi\·idad. eondueti\'idad hidrUulica y eocticicnte de almacenamiento ( sicmpre y cuando exista un po7o testigo ode obse1Yaci611). F.n caso de que requiera el pozo de observaci0n sera detinido por las instituciones pllblicas compctcntcs. Se d.:bera presentar la cun·a d.: r.:cupnaciOn con un minimo de 80% .. Las pruebas de bombeo deberan entregarse a las instituciones pllblicas compctcntcs en formato digital de hoja clcctr6nica c impr.:sa. Tambil:n st adjuntaran: los Jatos J.: cam po e intnprdaciOn de las pruebas. CAP[TIJLO 6 Radios de influencia entre pozos y cuerpos de agua Para la determinaci6n <lei radio de influencia entre pozos y euerpo de agua se deheran utilizar la siguiente metodologia: al .'\cuili:ros libr.:s: utilizar la .:cuaciOn d.: llujo d.: Jacob (6). b) Acuiferos confinados: para estos casos aplicar los siguientes pasos: i J detinir la red de flujo (mode lo conceptual). ii) calcular la zona de captura <lei pozo (Q=T*i*L) y iii) calcular cl d.:sc.:nso d.:I pow d.: bomb.:o a partir d.: la sigui.:nte formula: donrJf.e \-S."'3hc1lirn1r;nto 1: m I r"' rad1::, del µuLo d : H:orforar 0= fut\Jro r:?t,,rn! :lPc hornbeo m3:c T= Tran:c;rnis1vi!1rlo1d '112id 1-tiernµu ds:.! t,u111be:.:o (d1as) '!S=cutfic,1:,nte :je alrn.c,cencrn11entc: Para el caso de acuiferos contina<los se aceptarfi la interferencia con otrn pozo siempre que no supere un 25% de! ahatimiento de! pozo de bombco. c) i\cuikros semiconfina<los: s.: <l.:bmi calcular la inl.:rkr.:ncia con los acufferos superiores Hantush (6). CAPiTULO 7 Zonas de recarga Para detinir las zonas de recarga se debe elaborar el modelo hidrogcol6gieo. cl cual dcbe incluir: mapas y pertilcs geol6gicos hidrog.:ol0gicos, red d.: llujo (elabornda con manantiales y pozos). tipos <le acuiferos, para.metros \coeficiente de almacenamiento, transmisividad. conductividad hidraulica) y se recomienda el uso de trazadorcs e is6topos. La Gaceta N" 243-1\fiercoles 15 de didemhre del 2010 1'0.g 37 Los metodos que sen aceprndos para determinaci6n de la intiltraci6n de los suelos seriin los siguientes: a) Mttodo (.k anillo!> (Mtlo<lo de Ko!>Liakov ( 13)): esta Jiseiiado para 1m:dir velo(ida<l d-: innltra(i6n, sin -:mbargo cuando la velo(idad esta estabiliza<la sc: asume como la conductil'i<lad hi<lniulica del mc:Jio. F.ste metodo se utili7arii biisicamc:nte estu<lios <le balance hfdrico (rccarga acuffcra) y ademiis para cl ciilrnlo de ticmpos de triinsito sc Jebcn realizar a una profundidad rcpresentati\'a del estrato g-:ol6girn. h) l'\fetodo de: Porchc:L Ldbnc y Ciuelph (5-8-9): c:stiin disc:fiados para mc:dir conductiYidad hidriiulica y se emplc:a hiisicamc:nte para estudios de dilculo de ticmpos de triinsito. El mCtodo de Lcfrane dcbc aplicarsc dcpcndicndo de la rnnfiguraci6n dcl agujero y del liKtor <le forma (ver tabla nUmero I). Tabla I Pruebas de Conducti\ ida<l 1 lidr.i.ulica , "'" Para to<los lo!> mt:lodo!> anLtcrior<cs ( Jo bk anillo. <ltc Porchd )' Ltc1i·a1K) debtcrU consi<l-:rar!>e el esta<lo J-: saturaci6n <lei suelo. Fl metodo de pruebas de infiltraci6n establecido en las no1mas de disello de tanques septicos para urbani7aciones y fraccionamkntos del A y A: sen empleadas Unicamente para esos tines {disei'i.o del campo de drenajes de los tanques septicoJ. S-: Jebe presentar la memoria de cUlculo impre!>a de cada prueba con sus respedivos <lalo!> <le rnmpo. Los mdodos que sc: rc:comic:n<lan para Jetenninar la conductividad hidr;iulica (acu/fero) y que se utilizaran en la definici6n del modelo concepmal son: a) Mttodo de Lugeon (3) b) Slug Test (6) () Prucbas de Bombco CAPiTU[ 0 8 Ciilculo de Tiempo de Trri.nsito de Contaminantes Orgllnicos, lnorgimicos y Bacterias Para el ciilculo de tiempos de trtlnsito de contaminantes orgiinicos se podrii utilizar la ecuaci6n de retardaci6n: R = ri:~tardaci6n v :c ~·eloc1dad del L'l(:;ua ::: v;:;:loc.idad del contam1nante n ~ prHn~idrlG "!,:, k::. ,:.;urnJudi-."Ll~U rt11, hdul .. ca (111:'IJid) f't = dens1dad del suelo '.Kg 101-··1 Kd .., par3rTelro de- retardc1c1on del -su~lo en funeir.Jn Lle su lextur.a Sin embargo para utilizar la e(Ua(i0n anLtcrior. se Jeber..i realizar la dtcterminaciOn en el laboraLorio del Kd (coeli(iente <le parti(i0n). en caso contrario debc:r.i utili1ar la c:cuaciones de flujo de Darcy. Las ecuaciones de movimiento de contaminantes adem.is de tomar en cuenta la heterogeneidad del medio. como las fracturas. macrnporns. diaclasas ) discontinuidades. tamhiell deheriin considerar las propiedades intrinsecas de lo!> wmpuestos. sean estas bacterias. compuesto!> orgUnicos. qu/micos) pesti(i<las. l'!lg 38 La Gareta N" 243-1\fierroles 15 de didemhre del 2010 CAPiTULO 9 CAPiTlJLO 10 Metodos de Vulnerabilidad HidrogeolOgica So: recomiemla o:I uso <k los siguio:nles milodos Jo: rnlncrabilidad. scgim las condicioncs hidrogcol6gicas dcl mcJio y Je la info1maci6n esistenk en la 7ona: Drastic, Sintacs. Epik, GOD. 13GR (2). Para detenninar d anfilisis de peligrn de contaminaci6n por hiJrocarburos. se utili7arfi la metodologfa combinaJa Je tiempos de trfinsito en la zona no saturada y cl cfilculo de la Yulncrabilidad intrfnseca por el metodo del (iOD. Con el valor de los tiempos de tr,i.nsito cakul,1.Jos ankriormo:nte. bus<.:.i.r 0:11 la tabla 2 d factor de scguridad y multiplicarlo por la vulnerabilidad intrinscca y tinalmente obtenemos la \'lllnerabilidaJ especftica final o peligro J<0 wntam ina<.:i0n. Tabla 2 Valores d<0I Factor Je SeguriJaJ para el Cfilculo Je la Vulno:rabiliJaJ lntrinso:ca Jd Acuffcro para Hidrocarburos En cstc tipo de cstudios tambiCn dcberfi calcularsc cl desplazamiento y e,tensi6n de la posihle pluma de co1m1minaci6n: D=I00*ViA*R*K D = profo.ndidad m V = volum<0n Jel hidrocarburo (m3) 1\ = liro:a Jo: infiltraci0n (m2) R = capacidad de rctenci6n (l/m3) K = factor J<0 protecci6n J<0 la viscosiJaJ El foctor k rnrrespomk a 0.5 para gasolinas (hiJrornrburos viscosas). I .0 para gas61eos y 2.0 para hidrocarhuros muy viscosos. R tien<0 valores, bloqu<0s y grav.i gruesa 5. gra\·a y ar<0na gruesa 8. arena grucsa-mcdia 15. arena media a tiria 25 y arena ti nay limo 40. Tamhien se propone la ecuaci6n (Auge. 2004 (I)): S = ( l000*V -A*R*b*kV F S = mli,ima e;o;to:nsi0n (kl hiJrocarburo sobro: la superficio: frdtica V = volumen Je hiJrocarburo infiltrado (m3) 1\ = liro:a Jo: infiltraci6n o:n la supo:rlicio: (1112) R = eapacidad de retenei6n (lim3) b = espesor saturado del acuifero (m) F = eantidad de hidrocarburo rctcnido por cncima de franja capilar{l/1112 o mm) F para gra\·as 5, arenas medias 12. ar<0nas tinas 20 y limos 40. Para los Jisdios <.:onstructi,·os Jo: las o:staciono:s <k so:1"vicio. so: dcbcrli acatar la lcgislaci6n ,,igcnte. Para determinar <01 esp<0sor Je la 1011a no saturada .. b .. , util inJa en los dlculos Jo: los tiempos Je trlinsito. se (.kbo:ra empkar d nin:I de piso de la exca\·aci6n donde se instalarlin los tanques de almacenamiento de hiJrocarburos has ta el nivel Je agua subterrfi.nea. Sc dcbcrfin de construir picz6mctros cxploratorios para los casos de instalaci6n de estaciones de ser\'icios de hidrncarhurns u olros compuo:stos orgilnicos. relknos sanitarios. cemo:nterios. bodegas de almaccnajc de sustancias contaminantcs y otros. Los Jifimetros J<0 armaJo serfi J<0 75 milimetros (tuberia plfi.stica) como mil;-;imo: la prolunJiJa<l Jo: la po:rloracilln Jeberil .:star 5 mo:lros por dehajo de! nivel de agua suhterrfinea (acuiferos mfis importante de la 7ona}. utilinndo el nivel Je agua subterrfi.nea minimo del perioJo mas so:co. En rnJa <.:aso so: en1luar.i el meloJo <le perlorai:i0n (sacamkleos. rotaci6n. percusi6n y otros), donJe la uhicaci6n estara en funci6n de las caracteristicas hiJrogeok\gicas del medio. S<0 dcbcrfi eolocar eomo minimo 1 piez6mctro aguas abajo) otro aguas arriba de la estacil'rn de servicio u otras actividades mencionadas ankriormo:nle. Zonas de protecciOn de pozos Las zonas de protecci6n de pozos dehe ser una herramienta hi~ica de protecci6n de los acuiferos. Se dehe detinir la zona Je captura Jel po10 utili1a11Jo la <0cuaci611 analitica de Darcy (ancho y punto Jeno r<0torno) y una 7<ma Je protecci6n bacteriol6gica (70 Jias o:n 1110:Jios porosos y 100 Jfas o:n mo:Jios f"rn<.:tura<los) JdiniJa <.:011 la 1110:toJologia Je radio lijo: r=(Qt/3.1415 * n ~ 6)0•5 (4). r= radio m Q = caudal m3/dia n = porosidad del acuifero h = espesor del acuifero (111) t= tiempo (dias de bombeo. 70 o 100 Jias) Fn la 1ona Je captura JelimitaJa S<' pueJ<011 permitir las actividaJes 4u<0 dep<0ndkndo de la \'UlnerabiliJad. amenan y pdigro no causo:n contaminacilln <le los acuikros. El Jiseiio Jo: pozos Jo:bo: conto:mplar toJas las caracLo:risticas detiniJas en cl Reglamento de Pcrforai:i6n de Pozos para la Exploraci6n y Aprovecham icnto de Aguas Subtcrrfineas vigentc. Los piez6metros Je im·estigaei6n para monitoreo de aguas subtcrrfincas Jcbcn solicitar permiso scgim cl Rcglamcnto de Perforaci6n vigente. En las zonas especiales Je protecei6n las instituciones solicitantes de los piez6metrns deheran supervisar el Jisei\o J<0 los mismos. Fn toJa perforaci(m para la extracci6n de agua subterr.ineas Jo:bo: colocar una tubo:ri.i Jo: un <li,imetro <lo: 3.81 co:ntimetros con el objdo <lo: me<lir los ni\'o:ks Jo: agua sublerr.ino:a. isl.: Jo:bo: so:r instalado dcsdc la supcrtieic dcl tcrrcno hasta dos metros debajo dcl nivcl dinfimieo. asi mismo debc dejar previsto un sistcma de tuberia que permita la mediei6n de caudal. desde la superticie del terreno. CAPiTULO II Profesionales responsables de Estudios Hidrogeologicos De acuerdo con la Ley Orglinica del Colegio de ge61ogos Je Costa Rica. articulo 8. punto d) corresponde a los profesionales en geologia Jebidamente incorporaJos al Colegio de ge61ogos Je Costa Rica. todas las acti\'iJades mencionaJas anteriormente en el present.: ro:glamo:nto. Bibliografia: ( 1) i\uge. r-..1.; (2004): I li<lrogeologia .'\mbiental. Universi<laJ Jo: Buenos Aires. Argentina. 13-15 pfig. (2) Auge. M.; (2004): Vulncrabilidad de Acuifcros. Rcvista Latinoamericana de Hidrogeolog.ia. Buenos Aires Argentina. n.4 85-103 pfig. (3) Centro Peruano Japones Je lnvestigaciones Sismicas Y Mitigaci0n Je Desastres, ( 1992): Seminario Taller de Mednic.i Je Suelos y F:,ploraci6n G<0otecnica. 1 ima Perll. 27-37 pfig. (4) Chin. D.,-\,: (2000): \Vater-Resources Engineering. Prentice Hall. Upper Saddle River. New Jersey. 562-563 pfig. (5) Custodio, E. & Llamas, M.R.: (2001 ): lli<lrologia Subto:rrlino:a, So:gunJa EJici6n. Editorial O1110:ga. Espaiia. 345-346 plig. (6) Fetter. C.V/.: (1988): Applied Hydrogcology. Fourth Edition. Prentice Hill. Upper Saddle River. new Jersey. 150-218 y 327-337 rag. (7) Gary. P. Curtis. Paul V. Roberts & Martin Reinhard: (1986): A natural gradient experiment on solute transport in a Sand aquifer 4. Sorption of organic solutes and its influence on mobility. \Vater Ro:sources Ro:so:ar<.:h Vol. 22 N" 13. 2059-206 7 pilg. (8) J. Dafonto: Dalonto:. M. Valclir<.:o:I Armo:sto. X.X. No:ira So:ijo & A. Paz Gonzales: ( 1999): Anlilisis de los mCtodos de dlculo de la conducti\'idad hidrailica saturada de campo mcdida con pcrmcatro de Guelph. Estudios de la zona no saturada del suelo. Tenerife Espafta. ISBN 84. (9) I.am he. W.T., Whitman. R.V.: ( 1972): l\1cdnica de Suclos. Editorial Noriega 1.imusa. Mexico D.F. 303-304 pt1g. (10) Monsalve. Ci.; (1999): HiJrologia en la lngenieria. 2". Edici<'m. Editorial facuela Columbiana Jo: lngo:nieria. i\LF/\Or-..lEG1\. 182 pilg. La Gareta N" 243-1\fierroles 15 de didemhre del 2010 1'0.g 39 ( 11) SL::N/\R/\ (2009): Pro<.:edimienlo tirnico pt1ra d t1nlilisi~ de los tr.:unite~ (k hi<lrocarburos (lam1ues r.k t1utoconsumo y est.i<.:iones de servicio). Documento lnlemo (k la Direc<.:iOn de lnvestigacilln )' GestiOn 1 liJrirn DIUI I. ( 12 J Shosinsky, G.: (2006 ): Cilculo de la Reearga Poteneial de los Acuffcros mcdiantc un balance hidrico de suclos. ReYista Gcol6gica de AmCrica Central 34-35: 13-30 pig. ( 13) WmTen F. { 1980): Manual de Labora.torio Fisica de Suelos. Jnstituto lnteramericano de Ciencias Agricolas. 158-169 pftg. San Jose, 21 de octuhre de! 2010.-Jng. Jose Miguel Zeled6n Calder6n, Director.-] vez.--0. C. N° 0028.-Solicitud N° 45232. C-531800.--{IN2010102869).