Estudio Hidrogeológico e Hidrológico de Captaciones Subterráneas y Superficiales, essal s. A



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Estudio Hidrogeológico e Hidrológico de Captaciones Subterráneas y Superficiales, ESSAL S.A


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  1. INTRODUCCIÓN


La Empresa de Servicios Sanitarios de Los Lagos, ESSAL S.A. ha contratado a la empresa Sayca Ingeniería Ltda., para el desarrollo de un estudio que permita establecer la capacidad de las fuentes y la calidad del agua cruda, en diversas fuentes de abastecimiento de agua, en sectores ubicados en las XIV y X regiones, de Los Ríos y Los Lagos, respectivamente.
Para ello se ha planteado la elaboración de estudios hidrológicos e hidrogeológicos que permitan estimar la capacidad de las fuentes explotadas para la producción de agua potable, en el marco de la regulación y exigencias de calidad de un servicio de esta naturaleza.
El presente informe corresponde al estudio hidrogeológico de las ciudades de Puerto Varas, Llanquihue y Frutillar.

  1. ANTECEDENTES GENERALES

    1. Ubicación de las Localidades y Síntesis Geográfica




      1. Puerto Varas

La ciudad de Puerto Varas corresponde a un balneario que se encuentra a orillas del lago Llanquihue, mostrando una importante población flotante durante el período estival. La ubicación aproximada de esta ciudad es 41° 20’ de Latitud Sur y 72° 58’ de Longitud Oeste. Puerto Varas se encuentra a unos 20 km al norte de la ciudad de Puerto Montt.



      1. Llanquihue

La ciudad de Llanquihue corresponde a un balneario que se encuentra a orillas del lago Llanquihue, mostrando una importante población flotante durante el período estival. La ubicación aproximada de esta ciudad es 41° 15’ de Latitud Sur y 73° 00’ de Longitud Oeste. Llanquihue se encuentra a unos 5 km al norte de la ciudad de Puerto Varas bordeando el Lago Llanquihue.



      1. Frutillar

La ciudad de Frutillar corresponde a un balneario que se encuentra a orillas del lago Llanquihue, mostrando una importante población flotante durante el período estival. La ubicación aproximada de esta ciudad es 41° 08’ de Latitud Sur y 73° 02’ de Longitud Oeste. Frutillar se encuentra a unos 15 km al norte de la ciudad de Llanquihue.


En las figuras 2.1 y 2.2, se presentan la ubicación regional y local de las ciudades en estudio, respectivamente, la figura regional se aprecia su emplazamiento en la región de Los Lagos con referencia a la ciudad de Puerto Montt, mientras en la figura local se incluyen las principales vías de acceso y la topografía general donde se emplazan las ciudades, sobre las cartas IGM Puerto Montt, Llanquihue, Los Bajos y Frutillar (Escala 1: 50.000).

    1. Descripción del Sistema de Abastecimiento Actual




      1. Puerto Varas

Para el abastecimiento de agua potable la ciudad de Puerto Varas cuenta con fuentes de carácter estrictamente subterráneo, consistente en 6 sondajes. En el cuadro 2.1, se presentan las características de estas fuentes, mientras en el Anexo A, se presenta el detalle de los sondajes catastrados.

Insertar figura 2.1

Insertar figura 2.2



Cuadro 2.1 Características Fuentes de Abastecimiento Puerto Varas


      1. Llanquihue

Para el abastecimiento de agua potable, la ciudad de Llanquihue cuenta con un sistema de abastecimiento de agua de carácter subterráneo y superficial, correspondiente a 1 sondaje y una captación en el lago Llanquihue. En el cuadro 2.2, se presentan las características de estas fuentes, mientras en el Anexo A, se presenta el detalle de los sondajes catastrados.


Cuadro 2.2 Características Fuentes de Abastecimiento LLanquihue



      1. Frutillar

Para el abastecimiento de agua potable, la ciudad de Frutillar cuenta con un sistema de abastecimiento de agua compuesto sólo por fuentes subterráneas, consistente en 4 sondajes. En el cuadro 2.3, se presentan las características de estas fuentes, mientras en el Anexo A, se presenta el detalle de los sondajes catastrados.


Cuadro 2.3 Características Fuentes de Abastecimiento Frutillar


    1. Caracterización Climática

La zona del estudio se ubica en una región donde predomina un clima Templado Lluvioso con notoria influencia oceánica, caracterizada por temperatu­ras más bien bajas y uniformes, donde llueve generalmente todos los meses, aunque las precipitaciones invernales son muy superiores a las estivales. La temperatura media anual bordea los 9,5°C, mientras que la precipitación anual media alcanza los 1.740mm.


Debido a las características climáticas, orográficas y altimétricas, se ha considerado como estación más representativa, de las condiciones pluviométricas imperantes en el sector, la estación Puerto Montt – El Tepual perteneciente a la Dirección Meteorológica de Chile (D.M.C).
En el cuadro 2.4 se pueden apreciar los valores medios mensuales de algunos parámetros climáticos correspondientes al área de estudio.
Cuadro N° 2.4 Caracterización Climática de Zona en Estudio

Var.

Ene

Feb

Mar

Abr

May

Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

Nov

Dic

Pp (mm)

92,2

82,7

100,2

146,4

208,6

216,6

211,0

192,0

139,8

128,1

112,1

104,1

T (°C)

15,2

14,2

12,6

10,4

9,2

7,3

6,8

7,1

8,0

9,7

12,1

13,7

Pp: Precipitación mensual Estación Puerto Montt-El Tepual (D.M.C.)

T : Temperatura media mensual Estación Puerto Montt-El Tepual (D.M.C.)
Como puede apreciarse en el cuadro anterior, el régimen pluviométrico de la zona presenta diferencias entre las estaciones de invierno y verano, aunque en ambas épocas del año llueve.
Esta característica de la zona genera niveles saturados altos y por consiguiente los cauces naturales y lagos son parte de la red de drenaje superficial y subterránea, favoreciendo la ejecución de sondajes en sectores altos y la explotación de acuíferos que de otra forma no tendrían ningún interés.

    1. Antecedentes Disponibles


Se detallan a continuación las fuentes de información utilizadas para la elaboración del presente informe:


  • Balance Hídrico de Chile. Dirección General de Aguas, Ministerio de Obras Públicas, 1987.

  • Climatología de Chile. H. Fuenzalida. Departamento de Geofísica y Geodesia, Universidad de Chile, 1971.

  • Estudio del Mapa Hidrogeológico Nacional, Escalas 1:1.000.000 y 1:250.000. IPLA/Dirección General de Aguas, Ministerio de Obras Públicas, 1986.

  • Mapa Geológico de Chile. Servicio Nacional de Geología y Minería, 1982.

  • Levantamiento Hidrogeológico y Potencial de Agua Subterránea de la Depresión Central de las Regiones de Los Ríos y de los Lagos. SERNAGEOMIN 2008.

  • Mapa Rutero de Chile. Edición 2011.

  • Carta IGM Puerto Montt, Llanquihue, Los Bajos y Llanquihue, escala 1:50.000.

  • Informes de construcción de la mayor parte de los sondajes pertenecientes a ESSAL S.A. existentes en la zona en estudio, los que incluyen características estratigráficas de los acuíferos explotados y pruebas de bombeo desarrolladas a los sondajes.

  • Planos de Pozos de Servicios de A.P.R. (DOH – MOP).

  • Planos de Pozos de Particulares.

  • Análisis de calidad del agua cruda extraída desde los sondajes actualmente explotados (2011-2014), elaborados por ESSAL S.A.

  • Antecedentes de Derechos de Agua constituidos y en trámite de ESSAL S.A. y de particulares, obtenidos desde ESSAL S.A. y la página web de la Dirección General de Aguas (DGA).



  1. CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA Y GEOMORFOLÓGICA




    1. Geología

La zona en estudio se emplaza dentro de lo que se conoce como Cuenca de Llanquihue, la cual corresponde a una fosa ubicada en el Valle Central que se extiende en dirección norte-sur, entre el Río San Pedro por el norte y la ciudad de Calbuco por el sur. Su límite occidental está dado por una estructura denominada Altos de Río Negro y el oriental por la Cordillera de Los Andes (línea occidental de los lagos de la región). Sus principales estructuras la constituyen el basamento rocoso y los sedimentos cuaternarios y terciarios.



      1. Basamento Rocoso

En la zona cercana al lago Llanquihue, se distingue una secuencia rocosa denominada Serie Efusiva Máfica, la que sobreyace a las formaciones geológicas Panguipulli, Tralcán y Curarrehue, las que no presentan afloramientos en la zona en estudio.


La Serie Efusiva Máfica se extiende en gran parte de la región, viéndose interrumpida sólo en ciertas áreas al norte de la región por las rocas de las formaciones Panguipulli y Curarrehue y por el relleno del Valle Longitudinal. Se conforma de rocas volcánicas y sedimentarias compuestas principalmente por lavas y piroclastos andesíticos y/o basálticos, los cuales se disponen en capas horizontales atravesadas por profundos valles en U de origen glacial - y lahares que corresponden a los conos volcánicos. Esta estructura geológica se aprecia sobre una gran extensión de la ribera oriente del Lago Llanquihue.
      1. Sedimentos Terciarios

Se distingue en la zona 3 formaciones geológicas, a saber: Formación Osorno, Formación Huilma y Formación Pelluco. Ellas corresponden a rellenos de diferentes edades geológicas.


La Formación Osorno, de origen continental, corresponde a la más antigua (período eocénico) y se extiende en forma discordante sobre el basamento metamórfico. Se distinguen afloramientos en las riberas del Estero Riachuelo, en las vecindades del pueblo de Río Negro. Se conforma de sedimentos mezclados con abundantes elementos del basamento metamórfico, secciones tobáceas, arcillolitas carbonosas y algunos mantos de carbón. El espesor de esta formación se desconoce y es variable.
La Formación Huilma, que sobreyace a la Formación Osorno, es de origen marino y se le atribuye una edad oligocénica. En su secuencia se reconocen dos unidades menores: una inferior, correspondiente a arcillolita limosa, micácea, de color gris medio a gris oscuro; la unidad superior está caracterizada por arcillolitas, limolitas y areniscas, de color blanquizco a gris verdoso. Estos sedimentos tienen características de ceniza o polvo volcánico isótropo, a veces ligeramente cloritizados.

La Formación Pelluco, que sobreyace en forma discordante a la Formación Huilma y en algunas ocasiones a la Formación Osorno, es de origen marino y se le atribuye una edad terciaria superior-cuaternaria. Está compuesta principalmente por conglomerados y areniscas gruesas. Se distingue una sección inferior, representada por arcillolitas, limolita y arcillolitas con guías carbonosas, y una sección superior compuesta por arenisca fina a gruesa.



      1. Rellenos Cuaternarios

Corresponden a los depósitos más recientes y se extienden en casi la totalidad del Valle Longitudinal de la región, sobreyaciendo a los estratos de basaltos, coladas de lavas y lahares.


El relleno de la depresión se debe al trabajo preponderante de los ventisqueros, de modo que los materiales dominantes del subsuelo son los sedimentos glaciales y fluvioglaciales. Las apariciones de típicas morrenas antiguas son frecuentes. Lo anterior pone en evidencia el estrecho enlace existente entre el medio andino y la depresión, a través del proceso de erosión glacial. En este aspecto, la conexión más llamativa está representada por las grandes entidades lacustres que testifican la importante glaciación cuaternaria, cuyos efectos en el modelado andino fueron más intensos en esta zona en estudio (cercano a la Cordillera de Los Andes).
En la región existen además grandes extensiones de rocas graníticas que tienen su origen en los fenómenos de migmatización. En las cercanías al Lago Todos Los Santos, es donde esta estructura geológica se encuentra más desarrollada. Está conformada por granodioritas de grano medio de composición muy homogénea, formada por plagioclasa, cuarzo, feldespato potásico y biotita en escasa cantidad.
A nivel local, se identifica principalmente como rellenos cuaternarios depósitos sedimentarios, a continuación se presenta una breve descripción éstos:


  • Depósitos fluviales, compuestos principalmente por gravas y arenas (PlHs), cuya edad se estima en el Holoceno.

  • Los depósitos sedimentarios asociados a la Glaciación Llanquihue (Plg1), cuya edad se estima en el Pleistoceno Superior.

  • Los depósitos sedimentarios asociados a la Glaciación Santa María (Plg2), cuya edad se estima en el Pleistoceno Medio a Superior.

  • Los depósitos sedimentarios asociados a la Glaciación Llico (Plg3), cuya edad se estima en el Pleistoceno Medio.

  • Los depósitos sedimentarios asociados a la Glaciación Caracol (Plg4), cuya edad se estima en el Pleistoceno Inferior a Medio.

  • Secuencia piroclástica–epiclástica San Pablo (Plva), secuencia volcano-sedimentaria que comprende flujos piroclásticos, depósitos lacustres y, localmente, depósitos de retrabajo fluvial. Cuya edad se estima en el Pleistoceno Superior.

Específicamente las ciudades en estudio se enmarcan en la zona definida como Plg1, perteneciente a la Glaciación Llanquihue. En la figura 3.1 se aprecian las principales características de la geología superficial del sector en estudio y sus alrededores.



      1. Historia Geológica

La Formación Panguipulli es la de mayor data (Paleozoico). Ésta debe su origen a la depositación de sedimentos marinos sobre la roca del basamento cristalino precámbrico; posteriormente estos sedimentos se habrían plegado y metamorfoseado bajo acción orogénica. Finalmente, se habría producido un solevantamiento de estos sedimentos plegados y metamorfoseados, lo que ha determinado las condiciones actuales que presenta la Formación.


Posteriormente, durante el período Triásico y producto de una fuerte denudación que dio origen a conglomerados y lutitas rojas, se constituyó la Formación Tralcán.
Durante el período Cretácico, una intensa actividad volcánica tuvo como principal consecuencia la depositación de materiales volcánicos y sedimentarios, lo que dio origen a la Formación Curarrehue. Durante este mismo período, pero con posterioridad al fenómeno recién mencionado, se desarrolló un fuerte tectonismo que plegó los estratos de sedimentos y un plutonismo que produjo la formación de rocas graníticas y procesos de granitización y migmatización.

Mientras que a comienzos del período Terciario se produjo la depositación de sedimentos continentales correspondientes a areniscas, conglomerados y lutitas, a fines de este período comenzó la actividad volcánica que dio origen a la Serie Efusiva Máfica. Así también, es probable que durante este período se haya formado el Valle Longitudinal.


La Formación Osorno es la de mayor data (Eoceno). Durante el tiempo de depósito de los sedimentos que la conforman, los relieves positivos del basamento fueron denudados y sus detritos llevados hacia la fosa. En ciertos períodos imperaron condiciones volcánicas que originaron las acumulaciones de sedimentos piroclásticos. En tiempos de receso volcánico y tranquilidad orogénica, prosperó una exuberante flora que originó los mantos de carbón, característicos de esta formación.
Posteriormente, poco antes de la transgresión marina, ocurrieron movimientos en la cuenca que permitieron la entrada del mar en el continente; estos movimientos indican la posibilidad de una discordancia en el techo de la Formación Osorno. Así, se comenzaron a depositar los sedimentos constituyentes de la Formación Huilma, de edad Oligocénica.
Más tarde, la ocurrencia de movimientos tectónicos y erosión, al término de la sedimentación de la Formación Huilma, dio origen a la depositación de los sedimentos de la Formación Pelluco.
Finalmente, durante el período Cuaternario se produjo una intensa actividad volcánica en combinación con diversos períodos de glaciación. Como consecuencia de ello, se han depositado sedimentos, especialmente en el Valle Longitudinal, los que han ido rellenando la depresión.

Insertar figura 3.1


      1. Tectónica

Durante el tiempo de depósito de las formaciones Osorno y Huilma, existía continuidad entre la Cuenca Llanquihue y la Cuenca de Osorno (ubicada al costado poniente de la Formación Llanquihue). Al término de la sedimentación de la Formación Huilma (fines del Oligoceno) ocurrieron movimientos corticales importantes que originaron la emersión definitiva de la Cordillera de la Costa y de la estructura que separa ambas cuencas, Altos de Río Negro. Estos alineamientos tectónicos posiblemente se insinuaron en los comienzos de la transgresión marina del oligoceno.


Al término del oligoceno y a causa de los movimientos tectónicos, ocurrió el solevantamiento definitivo que desconectó la fosa original formando cuencas menores, las cuales siguieron historias geológicas distintas. La Cuenca Llanquihue continuó como fosa en subsidencia y con acumulación de los depósitos correspondientes a la Formación Pelluco, que en el área de Puerto Montt alcanza un espesor cercano a los 1300 mm.
La tectónica principal ha sido originada por empujes verticales, pero existen componentes de esfuerzo tangencial que formaron los pliegues menores.

    1. Geomorfología

La caracterización geomorfológica del sector comprende los siguientes aspectos: Relieve, Red de Drenaje y Procesos Geomorfológicos.



      1. Relieve

El relieve de la región de Los Lagos está caracterizado principalmente por la presencia de lagos, volcanes y las planicies del Valle Longitudinal.


La conformación natural del territorio en estudio está marcada por la presencia del Lago Llanquihue y la hoya hidrográfica del río Maullín.
El lago Llanquihue aparece rodeado periféricamente por lomajes ondulados que componen una especie de divisoria hidrográfica, con ancho variable desde algunos centenares de metros hasta no más de 10 Km, la cual separa la hoya hidrográfica del Lago Llanquihue - Río Maullín de las otras cuencas de drenaje.
Los lomajes ondulados recién mencionados alcanzan, en la ribera occidental del Lago Llanquihue, elevaciones máximas con cotas de 160 m.s.n.m., aproximadamente, mientras en el sector oriental logran gradualmente mayor altura y culminan en los faldeos del volcán Osorno, (2.660 m.s.n.m.), que constituye, actualmente, una frontera hidrográfica neta, entre el Lago Llanquihue y el Lago Todos Los Santos, cuyo nivel se dispone aproximadamente a 190 m.s.n.m.
La Cordillera de Los Andes queda interceptada en su vertiente occidental por la sección oriental del Lago Llanquihue y allí se encuentran, repetidamente, cordones ribereños que emergen varios centenares de metros sobre el nivel de aguas del mismo lago. Por otra parte, la cordillera andina regional se levanta rápidamente a más de 1.000 m.s.n.m., y contiene una serie de cumbres sobresalientes que mantienen campos de nieves permanentes, e incluso pequeños ventisqueros, cuyos derretimientos parciales durante el estiaje contribuyen a la recarga de los cauces de superficie y cuencas lacustres.

      1. Red de Drenaje

Para los sectores en estudio el rasgo más relevante, tanto a nivel local como regional, está representado por el Lago Llanquihue que cubre una superficie de 840 Km2 y el río Maullín, que corresponde al desagüe del citado lago.


Este río nace en el Lago Llanquihue, y su hoya hidrográfica tiene una superficie de 4.130 Km2, encontrándose su desembocadura en la bahía de Maullín.
En general en el sector en estudio, exceptuando el río Maullín, se presentan diversos esteros y vertientes de pequeña y mediana magnitud, que descargan sus aguas al Lago Llanquihue.
En la figura 3.2 se presentan los principales cauces de los sectores en estudio.
      1. Procesos Geomorfológicos

Los principales procesos geomorfológicos del área lo constituyen el tectonismo, la acción volcánica y glacial.


Producto del fuerte tectonismo se modeló el relieve de la X región, representado principalmente por los volcanes; la continua acción volcánica ha sido la causa de la depositación de materiales en el Valle Longitudinal, mientras que la acción glacial ha sido causa de la gran presencia de entidades lacustres en la zona norte de la X Región y el desmembramiento del valle central en la Zona de la Isla de Chiloé, que en la zona específica en estudio han modelado en forma importante el paisaje andino.
El clima ejerce una influencia menor en el proceso modelador del relieve, puesto que la cubierta vegetacional efectúa una acción protectora en el área.

Insertar figura 3.2


  1. ANÁLISIS DE LAS FUENTES EXPLOTADAS

Para la realización del análisis de las fuentes explotadas, se realizará un catastro de los sondajes existentes, una descripción hidrogeológica de los sectores en estudio, un análisis local de los acuíferos, además de la determinación de las constantes elásticas de los acuíferos existentes.



    1. Catastro Sondajes Existentes


A continuación, se presenta en los cuadro 4.1 a 4.4 el catastro realizado de las captaciones existentes en las cercanías de los sectores en estudio


Cuadro 4.1 Captaciones Subterráneas Puerto Varas





Cuadro 4.2 Captaciones Subterráneas Llanquihue





Cuadro 4.3 Captaciones Subterráneas Frutillar




Cuadro 4.4 Captaciones Subterráneas Sectores Cercanos




    1. Descripción Hidrogeológica




      1. Hidrogeología Regional

De acuerdo al Mapa Hidrogeológico de la DGA, los sectores en estudio, Puerto Varas, Llanquihue y Frutillar, se emplazan en la Depresión Intermedia, sobre un sector de importancia hidrogeológica relativa alta a media, formado por depósitos no consolidados, compuesto por sedimentos fluviales, glaciales, el cual presenta una permeabilidad primaria, con napas del tipo libre o semiconfinada. En la figura 4.1 siguiente, se aprecia la descripción presentada y la ubicación de cada localidad.



      1. Hidrogeología Local


Dada la escala del Mapa Hidrogeológico de la DGA (esc. 1:1.000.000), se revisaron los antecedentes del estudio “Levantamiento Hidrogeológico y Potencial de Agua Subterránea de la Depresión Central de las Regiones de Los Ríos y de los Lagos” (SERNAGEOMIN año 2008, esc. 1:250.000). En la figura 4.2 siguiente se muestran las formaciones acuíferas identificadas en el área en estudio, de acuerdo a esta figura, los sectores en estudio se emplazan en y cerca de las formaciones acuíferas identificadas como A2/A1, //A2/A1, //B1 y //B5. En los párrafos siguientes se describen sus principales características:
Acuífero A2/A1 (Acuífero de alta importancia en depósitos no consolidados)
El acuífero (A2/A1), está compuesto por gravas y arenas (Plgf1, PlHf, Hf, Hp), bloques, gravas y arenas (Hc) y/o gravas, arenas y limos (Ha, He) dispuestas sobre gravas y arenas, con escasos limos y arcillas (Plgf2). Localmente, se encuentran intercalaciones de arcilla entre los depósitos Plgf1 y Plgf2.
Este acuífero se ubica entre los 0 y 69 m de profundidad, es del tipo libre, con un espesor mayor a 3 m, su nivel estático se puede ubicar entre los 0 y 69 m.b.n.t, con caudales específicos que varían entre los 0,11 y 18, 75 l/s/m, dando como resultado caudales entre 1,0 y 80,0 l/s, con permeabilidades que fluctúan entre valores de K= 1,0 x 10-3 y 1,0 x 10-5 m/s y una transmisividad entre los 50 y 3.000 m2/día.

Insertar figura 4.1



Insertar figura 4.2

Acuífero //A2/A1 (Acuífero de alta importancia en depósitos no consolidados)
El acuífero (//A2/A1), está compuesto por gravas y arenas (Plgf1, PlHf, Hf, Hp), dispuestas sobre gravas y arenas, con escasos limos y arcillas (Plgf2), cubiertas por gravas y bloques en matriz de arenas y limos volcánicos (Pldp). Localmente, se encuentran intercalaciones de arcilla entre los depósitos Plgf1 y Plgf2.
Este acuífero se ubica entre los 12 y 73 m de profundidad, es del tipo confinado a semiconfinado, con un espesor mayor a 20 m, su nivel estático se puede ubicar entre los 6 y 17 m.b.n.t, con caudales específicos que varían entre los 0,53 y 4,64 l/s/m, dando como resultado caudales entre 5,0 y 50,0 l/s, con permeabilidades que fluctúan entre valores de K= 1,0 x 10-3 y 1,0 x 10-5 m/s y una transmisividad entre los 100 y 1.500 m2/día.
Acuífero //B1 (Acuífero de media a baja importancia en depósitos no consolidados)
El acuífero (//B1), está compuesto por bloques y gravas, en matriz de arena fina a gruesa, limo y/o arcilla, clasto a matrizsoportados (Plm1), arcillas y limos laminados (Plgl1) y limos, arcillas y arenas finas (He), con intercalaciones de gravas y arenas (Plgf1).
Este acuífero se ubica entre los 11 y 96 m de profundidad, es del tipo libre cubierto, confinado a semiconfinado, con un espesor entre 4 a 115 m, su nivel estático se puede ubicar entre los 11 y 72 m medidos desde el nivel de terreno, con caudales específicos que varían entre los 0,1 y 5,3 l/s/m, dando como resultado caudales entre 1,0 y 50,0 l/s, con una transmisividad entre los 10 y 1.000 m2/día.
Acuífero //B5 (Acuífero de media a baja importancia en depósitos no consolidados)
El acuífero (//B5), está compuesto por bloques y gravas, matrizsoportados, en matriz de limo, arcilla y/o arena fina, compacta y cementada, con óxidos de Fe y Mn (Plm2), con intercalaciones de gravas y arenas (Plgf2).
Este acuífero se ubica entre los 24 y 57 m de profundidad, es del tipo confinado, con un espesor entre 5 a 41 m, su nivel estático se puede ubicar entre los 10 y 29 m.b.n.t, con caudales específicos que varían entre los 0,08 y 1,5 l/s/m, dando como resultado caudales entre 0,01 y 7,0 l/s, con una permeabilidad del orden de K= 8,0 x 10-5 m/s y una transmisividad entre los 100 y 750 m2/día.
De acuerdo a lo indicado en los párrafos anteriores, y observando el emplazamiento de los sectores en estudio, se concluye que Puerto Varas se emplaza sobre los acuíferos A2/A1 y //B1, de alta y media-baja importancia en depósitos no consolidados, respectivamente. Llanquihue se emplaza sobre los acuíferos A2/A1, //A2/A1 y //B1, de alta (los dos primeros) y media-baja importancia en depósitos no consolidados, respectivamente. Finalmente Frutillar se emplaza sobre los acuíferos A2/A1 y //B1, de alta y media-baja importancia en depósitos no consolidados, respectivamente.
Cabe señalar que el emplazamiento de los pozos que abastecen a estas ciudades se presentan emplazados en:


  • Pozos Puerto Varas : En el límite de las formaciones A2/A1 y A2//A1.

  • Pozos Llanquihue : En el límite de las formaciones //A2/A1 y //B1.

  • Pozos Frutillar : Los sondajes ubicados al norte de la ciudad se emplazan en el límite de las formaciones A2/A1y //B1, mientras los ubicados al centro de Puerto Varas, se emplazan en la formación A2/A1, cercanos al límite con la formación //B1.

De acuerdo a lo indicado en los párrafos anteriores, y observando el emplazamiento de los sectores en estudio, se concluye que tanto las ciudades en estudio como los pozos que abastecen sus sistemas de agua potable, se emplazan sobre sectores aptos para la explotación de recursos subterráneos.


    1. Análisis Local de los Acuíferos Explotados

Como se mencionó en los puntos anteriores, es posible considerar que las ciudades en estudio, se emplazan sobre un acuífero que presenta buenas condiciones para la extracción de agua subetrránea.


Por otro lado, y de acuerdo al catastro de sondajes realizado, para los cuales se realizó un análisis de los informes de construcción, tanto los pertenecientes a la empresa y a otros cercanos que cuentan con la estratigrafía de los acuíferos explotados y pruebas de bombeo desarrolladas a los sondajes, que permiten determinar la real capacidad de explotación a nivel local de los acuíferos, de manera de establecer la viabilidad de perforación de sondajes y de extracción de agua de los mismos según las características litológicas locales.
Los acuíferos en el sector de Puerto Varas se presentan del tipo libre y confinado, mientras que en el sector de Llanquihue se presentan como acuíferos libres y libres cubiertos, finalmente en el sector de Frutillar los acuíferos son del tipo libre.
Para caracterizar las formaciones acuíferas del sector, se han emplazado en la figura 4.3 los pozos catastrados en la recopilación de antecedentes y los trazados de los perfiles A-A, B-B, C-C y D-D. Con dicha información y sobre la base de la historia geológica, se generan las figuras 4.4, 4.5, 4.6 y 4.7, que representan los perfiles A-A, B-B, C-C y D-D, respectivamente, en los cuales es posible apreciar las zonas hidrogeológicas homogéneas y establecer de modo estimativo las características más probables de la composición de los estratos que conforman este sector.

Insertar figura 4.3

Insertar figura 4.4

Insertar figura 4.5


Insertar figura 4.6

Insertar figura 4.7

La información presentada se debe interpretar considerando que la descripción de los estratos no es homogénea y no tiene una metodología conocida y en general es desarrollada por personal que no es especialista. Por estas razones la estratigrafía presentada se separa de modo genérico en:


  • Estratos Impermeables. Principalmente arcilla, limos y suelo vegetal.




  • Estratos Semi Impermeables. Compuestos principalmente de suelos finos con bajo porcentaje de rellenos granulares tipo arena a gravas, 10 a 30 %.




  • Estratos de Permeabilidad Media. Tienen un componente balanceado de material granular y suelos finos, lo cual permite que conecte estratos acuíferos. Eventualmente pueden ser explotados pero no de modo directo pues resulta difícil el control de ingreso de finos, los que normalmente son fuente de contaminación (color, turbiedad y hierro).




  • Estratos de Permeabilidad Alta. Corresponden principalmente a composiciones granulares con presencia de finos inferior a 30%.

Como puede apreciarse en las figuras anteriores, los perfiles estratigráficos permiten estimar de modo general los tipos de permeabilidad de los estratos que conforman el subsuelo del sector.


De acuerdo a l perfil A-A, que representa el sector de Puerto Varas, se puede observan la presencia de 3 estratos acuíferos, que de acuerdo a la estimación estratigráfica presentada, el primero de ellos se comporta como acuífero libre en el sector norte de Puerto Varas y como confinado al sur de la ciudad, mientras que los dos restantes se presentan como acuíferos confinados. En el sector norte de la ciudad los acuíferos se encuentran entre los 75 a 55, 45 a 30 y 15 a 5 m.s.n.m. mientras en el sector sur de la ciudad se emplazan entre los 30 a 10, 5 a -5 y 10 a -15 m.s.n.m., aproximadamente.
Los estratos acuíferos antes descritos se encuentran intercalados con estratos de baja a nula permeabilidad, de características arcillosas (> 50%), y de espesores no inferiores a 6 m, los cuales no presentan mayor interés hidrogeológico.
Para caracterizar el sector de Llanquihue, se utilizó el pozo particular Neumann 1 y el pozo ESSAL 2044, emplazados al norte y sur del río Maullín, respectivamente, observándose la presencia de un estrato acuífero confinado profundo ubicado entre los 30 y 15 m.s.n.m. en el sector norte, mientras al s sur del río Maullín se aprecia la existencia de cuatro estratos acuíferos el primero libre y sin la presencia de agua entre los 75 a 55 m.s.n.m. y los tres restantes son confinados y se emplazan entre los 40 a 20, 10 a 5 y -5 a -10 m.s.n.m., respectivamente.
En el sector se observa sobre el acuífero un estrato impermeable de más de 70 m de espesor compuesto por arcillas y limos, que no constituyen acuíferos, desconociendo la composición del suelo bajo los estratos identificados en este sector. Al sur del río Maullín, todos los acuíferos se encuentran intercalados con estratos de baja a nula permeabilidad, de características arcillosas (> 50%), y de espesores no inferiores a 6 m, los cuales no presentan mayor interés hidrogeológico.

Junto a los perfiles analizados anteriormente, se realizó un análisis del sector con respecto a la zona poniente del Lago Llanquihue, incorporando los sondajes del APR Nueva Braunau al análisis de la comuna de Puerto Varas, de este modo se trazó el perfil C-C, que une Nueva Braunau con el sector sur de Llanquihue. En este perfil se puede apreciar la concordancia entre el sector de Braunau con y Puerto Varas, donde se observa la presencia de tres estratos con características de permeabilidad de acuíferos, siendo el primero de ellos libre sin la presencia de agua y ubicado entre los 105 a 100 m.s.n.m., existiendo dos acuíferos profundos y confinados entre los 65 a 40 y 35 a 25 m.s.n.m., identificándose el segundo acuífero de permeabilidad media en vez de alta, en comparación a los observados en Puerto Varas y Llanquihue, lo que seguramente radica en una mayor contaminación del acuífero con material fino, limos y arcillas, que son el principal tipo de estratigrafía que presentan los estratos que confinan a los acuíferos del sector.

Del mismo modo al anterior, se trazó el perfil D-D, que une las ciudades de Puerto Varas y Frutillar, en él se observa de acuerdo a la información analizada, que los pozos de ESSAL, atraviesa dos estratos acuíferos de permeabilidad media y alta, ubicados entre los 160 a 135 y 135 a 120 m.s.n.m., respectivamente, para posteriormente atravesar un estrato impermeable, ubicado entre los 120 a 100 m.s.n.m. Bajo los 100 m.s.n.m. se desconoce la composición estratigráfica del sector, sin embargo, dada la historia geológica del sector, además de la composición hidrogeológica similar presentada en la figura 4.2 del presente informe, se proyectaron los estratos identificados en Llanquihue y Puerto Varas.


    1. Constantes Elásticas

Para la estimación de la transmisibilidad en los distintos sectores de interés, se utilizará los resultados de las pruebas de bombeo realizadas tras la construcción de los sondajes.


La transmisibilidad se puede obtener de la siguiente expresión:


Donde:
T : Transmisibilidad



Q : Caudal

R : Radio de Influencia del Sondaje

r : Radio de Perforación del Sondaje

’ : Depresión Corregida (’ =  para napa confinada; ’ =  - 2/2H para napa libre, donde H corresponde al espesor del acuífero)


A
su vez, la permeabilidad puede obtenerse en función de la transmisibilidad de acuerdo a la expresión:


Donde:
K : Permeabilidad

H : Espesor del Acuífero


Sobre la base de los sondajes catastrados, y considerando aquellos con los que se contaban antecedentes de sus planos de construcción, se ha estimado para cada sector los parámetros elásticos, los que se presentan a continuación en los cuadros 4.5 a 4.8.

Cuadro 4.5 Parámetros Elásticos Puerto Varas. Pozos ESSAL


De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de Puerto Varas es igual a 371 m2/día, ratificando con esto sus buenas condiciones acuíferas para la extracción de aguas subterráneas, donde las variaciones de eficiencia pueden ser atribuibles al método constructivo y a la habilitación (tipo de cribas y ubicación)



Cuadro 4.6 Parámetros Elásticos Llanquihue. Pozos ESSAL



De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de

Llanquihue es igual a 177 m2/día, lo que inicialmente lo define como un sector de condiciones medias, menos favorables que el sector de Puerto Varas.



Cuadro 4.7 Parámetros Elásticos Frutillar. Pozos ESSAL


De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de Frutillar es igual a 367 m2/día ratificando de este modo sus buenas condiciones acuíferas para la extracción de aguas subterráneas.



Cuadro 4.8 Parámetros Elásticos Sectores Cercanos



De acuerdo a los cuadros anteriores se puede observar que los pozos Neumann, Ría Austral y Modinger Hnos. emplazados cercanos a la ciudad de Llanquihue presentan una Transmisibilidad media igual a 193,4 m2/día, valor similar al obtenido en el pozo ESSAL 2044. Del mismo modo los pozos Los Pellines y Krestchmar presentan un valor medio de Transmisibilidad igual a 151 m2/día, que representa el sector medio entre Frutillar y Llanquihue. Finalmente el pozo de Nueva Braunau presenta un valor de Transmisibilidad igual a 325 m2/día, similar al valor del sector de Puerto Varas.

Del mismo modo y sobre la base de pruebas de bombeo desarrolladas por ESSAL en sus sondajes, entre los años 2011 y 2014, escogiendo la condición más desfavorable de esas pruebas, es decir, el mayor caudal con los niveles estáticos y dinámicos más profundos con respecto a nivel de terreno, se han re-determinado las constantes elásticas de estos sondajes, y que se presentan en los cuadros siguientes.

Cuadro 4.9 Parámetros Elásticos Puerto Varas. Prueba de Bombeo 2011 - 2014



De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de Puerto Varas es igual a 525 m2/día.

Cuadro 4.10 Parámetros Elásticos LLanquihue. Prueba de Bombeo 2011 - 2014


De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de LLanquihue es igual a 131 m2/día.



Cuadro 4.11 Parámetros Elásticos Frutillar. Prueba de Bombeo 2011 - 2014


De acuerdo a los resultados del cuadro anterior se puede observar que la Transmisibilidad media de Frutillar es igual a 269 m2/día.


De acuerdo a lo resultados mostrados en los cuadros anteriores, se observa para cada sector:
Puerto Varas

Se observó un leve aumento en el valor de transmisibilidad en el tiempo, que en general se explica que dado el descenso de los niveles freáticos, la depresión en el pozo disminuye, junto con un caudal menor en las pruebas de bombeo realizadas, pero que desde el punto de vista hidrogeológico, representa las mismas buenas condiciones para la explotación de aguas subterráneas. Se adopta para el sector un valor medio de Transmisibilidad igual a 448 m2/día.


Llanquihue

Se obtuvo un valor de transmisibilidad similar al obtenido en la prueba de bombeo en la etapa de construcción del pozo, adoptando un valor medio igual a 154 m2/día.


Frutillar

En este sector se observó un leve descenso en el valor de transmisibilidad en el tiempo, que en general se explica dado el menor caudal extraído durante las pruebas de bombeo realizadas, pero que desde el punto de vista hidrogeológico, representa las mismas buenas condiciones para la explotación de aguas subterráneas. Se adopta para el sector un valor medio de Transmisibilidad igual a 318 m2/día.



  1. POTENCIALIDAD DE LOS ESTRATOS ACUÍFEROS


Una manera de determinar la potencialidad hidrogeológica de los acuíferos del sector en estudio, es estableciendo una división sectorial a partir de los resultados de Transmisibilidad presentados anteriormente, la que se presenta en la figura 5.1 siguiente.
En dicha figura se han definido 2 zonas de Isotransmisibilidad, las que cubren rangos de transmisibilidad hasta los 400 m2/día.
Como es posible apreciar en la figura indicada, se han establecido dos sectores de transmisibilidad, el primero, representado en color naranjo, que presenta los valores más altos de transmisibilidad, se ubica en el sector de Puerto Varas, cuyo valor de transmisibilidad en promedio es superior a 400 m2/día, pudiendo ser explicado como la existencia de un acuífero local de alta permeabilidad en este sector. El segundo sector, correspondiente a casi la totalidad de la zona estudiada, con valores de transmisibilidad muy homogéneos, con rangos entre 100 a 400 m2/día.
Estas diferencias de potencialidad, dentro del sector más favorable para captaciones subterráneas, se deben al dinamismo de las formaciones geológicas del cuaternario, desarrolladas durante los sucesivos períodos glaciales y sus deshielos, que incluyen crecidas glaciofluviales, fluviales, e incluso aluvionales, los que fueron conformando el relleno que se ha podido establecer.
Considerando la ecuación de Darcy, se ha evaluado el caudal de las secciones 1, 2 y 3 señaladas en la figura 5.1, con el objetivo de obtener el caudal de equilibrio para mantener las condiciones medias de niveles freáticos en el acuífero, es decir preservando dichos niveles en el tiempo.
d
onde:

Q : Caudal subterráneo

T : Transmisibilidad

i : Gradiente hidráulico de la napa

B : Ancho de la sección considerada

Cuadro 5.1 Evaluación de Caudales Sustentables


Insertar figura 5.1

Se puede establecer que caudales de explotación superiores a los señalados implicarían descensos sostenidos de niveles. Cabe señalar, que en caso de posibles superávit de lluvia, situación que hoy no ocurre, la infiltración profunda necesaria para alcanzar el embalse subterráneo no es de efectos inmediatos por lo que explotaciones superiores a las estimadas implicarían descensos de niveles afectando el costo de la explotación.
Finalmente, las características de cada zona de isotransmisibilidad identificada y presentada en la figuras 5.1se muestra en el cuadro siguiente, junto al diseño tipo de un sondaje para cada sector.

Cuadro 5.2 Zonas de Isotransmisibilidad



  1. CALIDAD DEL AGUA




    1. Características generales

En el anexo B se han incluido los análisis de calidad del agua cruda de los pozos de propiedad de ESSAL, desarrollados en el laboratorio ANAM Análisis Ambientales, bajo la Norma chilena NCh 409.


Puerto Varas

De los resultados analizados se puede concluir que los pozos 768, 2011, 2012 y 2022 presentan sus parámetros dentro del rango permitido por la norma Chilena de agua potable NCh 409, mientras el sondaje 1595 presenta exceso de He y el sondaje 2063 presenta E. Coli.


Llanquihue

De los resultados analizados se puede concluir que el sondaje 2044 presenta E. Coli.


Frutillar

De los resultados analizados se puede concluir que tanto los pozos de Frutillar, presentan sus parámetros dentro del rango permitido por la norma Chilena de agua potable NCh 409.



    1. Rellenos Sanitarios

Respecto del riesgo en la zona cercana a los Rellenos Sanitarios, éstos se encuentran en las comunas de Puerto Varas y Frutillar, sin embargo, se emplazan a más de 4 y 3 km de distancia al sur y norte, respectivamente, de las ciudades nombradas, por lo que no representan un riesgo en la contaminación de las aguas subterráneas de estas dos localidades






  1. DERECHOS DE AGUA

De acuerdo a la revisión de los derechos subterráneos otorgados, que aparecen en la página web de la Dirección General de Aguas, para el sector en estudio, más la información proporcionada por ESSAL S.A., en el cuadro 7.1 siguiente se presentan los derechos de aprovechamiento de agua subterránea, consuntivo, permanente y continuo, publicados a Marzo del 2014, para el sector en estudio.


Con respecto a la posibilidad de solicitud de nuevos derechos de agua, no existen a la fecha restricciones de explotación en acuíferos de la Décima Región, debiendo tan solo respetar el radio de protección de 200 m de cada derecho otorgado.
Cuadro 7.1 Situación de Derechos de Agua Subterránea



  1. CONCLUSIONES

De acuerdo a los antecedentes analizados se estima que en general los acuíferos actualmente explotados para el abastecimiento de agua potable en las ciudades de Puerto Varas, Llanquihue y Frutillar presentan buenas condiciones para la extracción de agua mediante sondajes, presentándose en general en el sector en estudio Transmisibilidades medias del orden de los 250 m2/día.


Existe una zona particularmente interesante debido a sus buenos rendimientos de explotación, con una Transmisibilidad media mayor a 400 m2/día, como es la zona representada en color anaranjado en la Figura 5.1, la que sin embargo se encuentra restringida a un pequeño sector de Puerto Varas, y por lo tanto también se encuentra limitada en cuanto a su explotación.
Dada la naturaleza y composición de los estratos acuíferos, es necesario respetar la capacidad de los estratos productores considerando explotaciones que mantengan en equilibrio los sedimentos y no provoquen arrastre.
En resumen, se estima que los actuales sectores de explotación son adecuados y de existir la necesidad de ejecutar nuevos sondajes en el cuadro siguiente se incluye, por zona, el diseño seguro a considerar en el caso de requerirse nuevas captaciones.
Cuadro 8.1: Diseño Estimativo de Sondajes por Zona


Los métodos constructivos a considerar son la Percusión y Rotopercusión este último con Inyección de Agua o Aire. Esto es válido para toda la región puesto que los rellenos, salvo casos muy excepcionales contienen una abundante matriz arenosa lo que define e impone estos métodos.

INDICE

1.INTRODUCCIÓN 1

Estudio Hidrogeológico e Hidrológico de Captaciones Subterráneas y Superficiales, ESSAL S.A 1

2.ANTECEDENTES GENERALES 2

2.1Ubicación de las Localidades y Síntesis Geográfica 2

2.1.1Puerto Varas 2

2.1.2Llanquihue 2

2.1.3Frutillar 2

2.2Descripción del Sistema de Abastecimiento Actual 2

2.2.1Puerto Varas 2

2.2.2Llanquihue 5

2.2.3Frutillar 5

2.3Caracterización Climática 6

2.4Antecedentes Disponibles 7

3.CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA Y GEOMORFOLÓGICA 8

3.1Geología 8

3.1.1Basamento Rocoso 8

3.1.2Sedimentos Terciarios 8

3.1.3Rellenos Cuaternarios 9

3.1.4Historia Geológica 10

3.1.5Tectónica 12

3.2Geomorfología 12

3.2.1Relieve 12

3.2.2Red de Drenaje 13

3.2.3Procesos Geomorfológicos 13

4.ANÁLISIS DE LAS FUENTES EXPLOTADAS 15

4.1Catastro Sondajes Existentes 15

4.2Descripción Hidrogeológica 16

4.2.1Hidrogeología Regional 16

4.2.2Hidrogeología Local 16

19

4.3Análisis Local de los Acuíferos Explotados 19

Junto a los perfiles analizados anteriormente, se realizó un análisis del sector con respecto a la zona poniente del Lago Llanquihue, incorporando los sondajes del APR Nueva Braunau al análisis de la comuna de Puerto Varas, de este modo se trazó el perfil C-C, que une Nueva Braunau con el sector sur de Llanquihue. En este perfil se puede apreciar la concordancia entre el sector de Braunau con y Puerto Varas, donde se observa la presencia de tres estratos con características de permeabilidad de acuíferos, siendo el primero de ellos libre sin la presencia de agua y ubicado entre los 105 a 100 m.s.n.m., existiendo dos acuíferos profundos y confinados entre los 65 a 40 y 35 a 25 m.s.n.m., identificándose el segundo acuífero de permeabilidad media en vez de alta, en comparación a los observados en Puerto Varas y Llanquihue, lo que seguramente radica en una mayor contaminación del acuífero con material fino, limos y arcillas, que son el principal tipo de estratigrafía que presentan los estratos que confinan a los acuíferos del sector. 26

4.4Constantes Elásticas 26

Del mismo modo y sobre la base de pruebas de bombeo desarrolladas por ESSAL en sus sondajes, entre los años 2011 y 2014, escogiendo la condición más desfavorable de esas pruebas, es decir, el mayor caudal con los niveles estáticos y dinámicos más profundos con respecto a nivel de terreno, se han re-determinado las constantes elásticas de estos sondajes, y que se presentan en los cuadros siguientes. 28

28



5.POTENCIALIDAD DE LOS ESTRATOS ACUÍFEROS 30

6.CALIDAD DEL AGUA 33

6.1Características generales 33

6.2Rellenos Sanitarios 33


33



7.DERECHOS DE AGUA 34

8.CONCLUSIONES 35

Estudio Hidrogeológico e Hidrológico de Captaciones Subterráneas y Superficiales, ESSAL S.A 1



ANEXOS
ANEXO A CATASTRO DE POZOS

ANEXO B CALIDAD DE AGUA


Sayca Ingeniería Ltda. Fono Celular: 8-9032990

Brown Norte 670. Dpto. 505. Ñuñoa. Santiago p.carrasco@saycaingeniería.cl




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