La determinación de flujos regionales subterráneos entre dos cuencas hidrográficamente separadas, resulta de gran interés para el balance y modelamiento hídrico de una determinada región, sin embargo, estos estudios pueden resultar extremadamente costosos, pues requieren de complejos estudios hidrogeológicos. El presente trabajo tiene como horizonte precisamente, estudiar la posible interconexión en el caso particular de cuencas endorreicas en el altiplano chileno, a través de metodologías de corto plazo. Se trata básicamente, de la aplicación de un análisis estocástico, conocido como funciones de transferencia, sobre registros de series de conductividad eléctrica medidos en las fuentes en estudio. Esta clase de análisis no es nuevo y se han registrado experiencias en que los procedimientos de corto plazo entregan los mismos resultados que los de largo plazo. Para lograr los objetivos planteados, fue necesario instalar conductivímetros digitales en varios cursos de agua, superficiales y subterráneos, de diferentes cuencas pertenecientes a la zona de estudio, y entre las cuales se presumía la existencia de interconexión por los resultados obtenidos en trabajos previos, llevados a cabo en la misma región, con el mismo propósito, pero con distinta metodología. Como resultado de los análisis, se obtuvo el nivel de interconexión entre cada cuenca, medido como porcentaje de explicación entre las variaciones de una serie de entrada con otra de salida. Se comprueba que en una de las cuencas (Laguna Tuyajto), en donde se han estudiado los caudales pasantes de salida, se obtienen los mismos resultados que los entregados por procedimientos clásicos. En el resto de los casos analizados, los resultados fueron acordes a lo esperado, sin embargo, no se cuenta con trabajos previos que los respalden. Se calculó además el exponente de Hurst para medir la predictibilidad de las series y determinar si éstas poseen estructura fractal, implicando autosimilaridad estadística a distintas escalas de medición. A continuación, se planteó la inquietud de relacionar series de conductividades eléctricas con precipitaciones y caudales. Se señala, sin embargo, que estos procedimientos aplicados a series de distinta naturaleza y registradas a intervalos de tiempo diferentes, no cuenta con suficientes antecedentes y se hace imperioso realizar más trabajos en esta línea para validar los resultados aquí obtenidos. A modo de complemento, se entrega una breve metodología de aplicación que recoge los procedimientos desarrollados en este trabajo y que permitiría determinar la existencia de flujos regionales intercuencas en otras zonas del país.

A principios de la década del 90 un censo demostró que más del noventa por ciento (90%) de las estaciones de servicio de la ciudad de Bahía Blanca, habían tenido algún problema relacionado con pérdidas de combustible; siendo ampliamente conocida a nivel mundial la relación existente entre las actividades comerciales asociadas al expendio de combustibles con la contaminación, tanto de suelos como de agua subterránea por productos derivados del petróleo. En Bahía Blanca, las estaciones de servicio constituyen una de las principales fuentes de contaminación por hidrocarburos en el acuífero freático de la ciudad. En la actualidad, y a pesar de los acondicionamientos establecidos por el Ministerio de Energía de la Nación a las estaciones expendedoras, en el registro histórico de la Subsecretaria de Gestión Ambiental de la Municipalidad de Bahía Blanca son varios los casos reportados en los últimos años, de pérdidas de hermeticidad en los Sistemas de Almacenamiento Subterráneo de Hidrocarburos (SASH) en estaciones de servicio, y por ende, eventos de fuga de combustibles que requirieron acciones correctivas. Las características propias de los combustibles (densidad, volatilidad, solubilidad, etc.) como las del subsuelo (humedad de la zona no saturada, profundidad del nivel freático, permeabilidad, etc.), serán los condicionantes de la distribución, migración y acumulación de los hidrocarburos. Los hidrocarburos derramados en superficie o que se pierden de los Sistemas de Almacenamiento Subterráneo de Hidrocarburos (SASH), son adsorbidos por el suelo y migran verticalmente a través de la matriz del terreno, dependiendo de los volúmenes derramados pueden alcanzar el acuífero freático y desplazarse por encima de la capa freática siguiendo en general el gradiente de la misma. Esta fracción se denomina fase libre no acuosa (FLNA). Existe evidencia que señala que la presencia de hidrocarburos en el subsuelo se relaciona a la aparición de enfermedades oncológicas y malformaciones por ejemplo a nivel del sistema nervioso central. Para determinar el grado de afectación del entorno de las estaciones de servicio estudiadas, fue necesario conocer la tipología de la fase libre no acuosa, por lo que se realizaron numerosos muestreos de FLNA y agua subterránea, para lograr caracterizaciones a través de cromatografía y otros métodos analíticos de laboratorio. Fue necesario también, conocer la distribución de los hidrocarburos en el subsuelo, para lo que se emplearon pozos de monitoreo (donde existían) y en un emplazamiento se utilizaron métodos eléctricos, los cuales, no sólo sirvieron para prospectar hidrocarburos, sino también para reconstruir paleoambientes a partir de datos de resistividad. También fue menester, conocer previamente las características del subsuelo y del acuífero en los que se produjeron los distintos hallazgos, por lo que se realizaron sondeos para describir los detritos de perforación y asociar los sedimentos a la estratigrafía de detalle realizada por diversos investigadores para la ciudad de Bahía Blanca. Además, para conocer la dinámica del acuífero libre (ya que el movimiento de los hidrocarburos está en relación directa con el mismo), se realizaron censos de mediciones, para establecer la profundidad del nivel freático en distintas zonas y su dirección de flujo (datos a partir de los cuales se realizó un mapa esquemático de flujo subterráneo para la zona de estudio). Asimismo, se estudió la hidroquímica del acuífero, a través de análisis de laboratorio, para poder establecer el quimismo del agua subterránea y su aptitud como fuente de uso humano. Por último, con la totalidad de los datos obtenidos se evaluó el potencial saneamiento de los sitios donde se registró contaminación del acuífero mediante el análisis de acciones correctivas basadas en el riesgo (risk-based corrective actions o RBCA), una metodología para la toma de decisiones en respuesta a derrames de hidrocarburos basadas en la salud humana y el medio ambiente, estos valores obtenidos de limpieza fueron contrastados con los establecidos en la Normativa Argentina y sus estándares internacionales sugeridos. / The relationship between commercial activities associated with the sale of fuels and the contamination of soils and groundwater by Petroleum products is already widely known worldwide. In Bahia Blanca, petrol stations are one of the main sources of oil pollution in the city's water table, at the beginning of the 1990s a census showed that more than 90% of petrol stations in the city they had had some problem related to fuel losses. At present, after the conditions established by the Ministry of Energy of the Nation to the vending petrol stations, in the historical register of the Undersecretary of Environmental Management of the municipality there are several cases reported, in recent years, of leakage losses in Underground Storage Tanks (USTs) at petrol stations, and therefore fuel leakage events that required corrective actions. The characteristics of the fuels (density, volatility, solubility, etc.) such as those of the subsoil (humidity of the unsaturated area, depth of the water table, permeability, etc.) will be the determining factors for the distribution, migration and accumulation of hydrocarbons. Hydrocarbons spilled on the surface or lost from USTs are adsorbed by the soil and migrate vertically through the soil matrix. Depending on the spilled volumes, they can reach the groundwater aquifer and move over the water table, generally following its gradient. This fraction is called the Non-Aqueous Phase Liquids (NAPL) and it has already been scientifically proven that the presence of hydrocarbons in the subsoil causes observable harmful effects on human health that may include sequel in the body in general, including the central nervous system and effects teratogenic, mutagenic and carcinogenic. In order to determine the degree of affectation of the environment of the petrol stations studied, it was necessary to know the typology of the non-aqueous phase liquids, so that numerous samples of NAPL and groundwater were made, to achieve characterizations through chromatography and other analytical methods from laboratory. It was also necessary to know the distribution of hydrocarbons in the subsoil, for which electrical methods were used which were used not only to prospect hydrocarbons, but also to reconstruct palenvironments from resistivity data. It was previously necessary to know the characteristics of the subsoil and the aquifer in which the different findings occurred, so that surveys were conducted to describe drilling debris and associate sediments to the detailed stratigraphy carried out by various researchers for the city of Bahia Blanca. Also to know the dynamics of the free aquifer, (since the movement of hydrocarbons is directly related to it), measurement censuses were carried out, to establish the depth of the water table in different areas and its flow direction (data to from which a schematic map of underground flow was made for the study area). In addition, aquifer hydrochemistry was studied, through laboratory analysis, in order to establish the chemistry of groundwater and its ability as a source of human use. With the data obtained, the potential sanitation of sites where aquifer pollution was recorded was analyzed through the analysis of risk-based corrective actions (RBCA), a methodology for decision-making in response to oil spills based on human health and the environment and the values obtained from cleaning the aquifer were contrasted with those established in the National Law 24.051 of Hazardous Waste and annexes.

Geólogo / Este trabajo presenta los resultados del estudio hidrogeológico e hidrogeoquímico de las aguas subterráneas de las cuencas Pampa Elvira y Pampa Mariposa, Región de Antofagasta, Chile. El objetivo es la aplicación y evaluación de la hidrogeoquímica como herramienta de exploración de cuerpos mineralizados de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo cobertura post-mineral. La zona de estudio se ubica a 100 km al sur de la ciudad de Calama, sobre la cordillera de Domeyko, en una zona de aridez extrema. En este sector se encuentra el Sistema de Fallas de Domeyko, que corresponde al principal control de pórfidos cupríferos del Eoceno medio Oligoceno temprano, como Chuquicamata, La Escondida y Gaby. Las cuencas en el área de estudio se encuentran cubiertas en gran parte por gravas aluviales de edad miocena cuyo espesor varía entre 10 y más de 200 metros. Contenidos en estas gravas se reconocen acuíferos libres que fluyen de NE a SW, confluyendo en los puntos de descarga, que corresponden a los salares Elvira y los Morros. La información geoquímica analizada corresponde a muestras de aguas subterráneas tomadas en 25 pozos, entre 2013 y 2016, e incluye parámetros físico-químicos (pH y TDS) y concentraciones de cationes y aniones mayores, además de 13 elementos menores y trazas. Los resultados indican que el agua subterránea en la zona de estudio es preponderantemente salobre y de pH neutro a alcalino. Mediante la comparación con acuíferos similares del norte de Chile, se estima que las condiciones redox de los sistemas estudiados son oxidantes. Estas condiciones inciden en la especiación de elementos, precipitación mineral y procesos de adsorción, los cuales son los principales controles de la movilidad geoquímica. Los análisis geoquímicos de las aguas subterráneas indican en 5 pozos, altos contenidos los elementos As, Cu, Mo, Zn, y en algunos casos Pb, en comparación con las aguas superficiales regionales y las aguas subterráneas de los yacimientos de Spence e Inca de Oro. Estas altas concentraciones son consideradas anomalías geoquímicas (desde un punto de vista comparativo) que se generarían desde cuerpos mineralizados posiblemente de tipo pórfido cuprífero ocultos bajo coberturas que estarían siendo lixiviados por las aguas subterráneas. La posible ocurrencia de estos cuerpos mineralizados también es apoyada por los resultados del modelamiento hidrogeoquímico que indica saturación en minerales característicos de pórfidos cupríferos con alteración supergena (atacamita, brocantita, malaquita y tenorita). Por otro lado, estos pozos también presentan altos contenidos de Fe y sulfato, lo cual podría estar relacionado con procesos de oxidación de sulfuros. Los resultados indican que esta técnica es una herramienta útil a escala regional en la exploración minera de primer orden de pórfidos cupríferos bajo cobertura post-mineral. / 02/10/2020

La Compañía minera propietaria de la Mina Raúl (CMC), desea evaluar la calidad del macizo rocoso para la profundización de la mina en el sector de la Veta Falla-Norte. La mina se ubica en el paraje denominado Loma de Vinchos, anexo de Bujama Alta, dentro de la jurisdicción del distrito de Mala, provincia de Cañete, departamento de Lima. Con este fin se realizó el estudio geomecánico consistente en la evaluación del estado actual de la mina, la ejecución de investigaciones geomecánicas básicas y la evaluación de las características geomecánicas, así como de las aberturas y dimensionamiento de pilares, de manera de asegurar condiciones adecuadas de estabilidad de las cajas en las excavaciones asociadas al minado de la profundización en el sector de la Veta Falla-Norte. Para el presente estudio se inspeccionaron los By Pass, las ventanas de acceso a los tajeos, ubicados en la caja piso, en los distintos niveles de la Veta Falla-Norte (Nv -175, Nv-215, Nv-255 y Nv-300). En vista que el acceso a la caja techo es limitado, sólo se logró acceder a los cruceros XC_5225_N y XC_5116_N, donde se hicieron mapeos geomecánicos por el método de línea de detalle. Desde el punto de vista geomecánico, se observó un aspecto resaltante que es el de la presencia de una gran cantidad de tajeos vacíos dejados por el método de explotación, “shrinkage”, en diferentes zonas de la mina, lo que estaba creando inestabilidad en las excavaciones existentes. El objetivo del estudio consistió en evaluar las condiciones geotécnicas actuales de la mina en los niveles Nv. -175, Nv. -215, Nv. -255 y Nv. -300 en el sector de la Veta Falla-Norte y estimar las condiciones geotécnicas de la mina si se profundizara 200 metros del nivel actual de explotación (Nv. -300) en el mismo sector. Los alcances del estudio contemplaron la ejecución de los siguientes trabajos: - Revisión de toda la información geológica-geotécnica disponible: estudios geológicos, estudios geomecánicos, estudios hidrogeológicos, planos topográficos, planos geológicos, planos geomecánicos, etc. - Evaluación de las características y condiciones geológicas y geomecánicas actuales de las labores subterráneas indicadas por CMC en los niveles Nv. -175, Nv. -215, Nv. -255 y Nv. -300 en el sector de la Veta Falla-Norte. - Trabajo de campo para el mapeo geológico-geomecánico en detalle de las unidades litológicas y geoestructurales a nivel local, ensayos de campo para determinar la resistencia y toma de muestras para los ensayos de laboratorio. - Logueo geomecánico de los testigos de perforaciones ejecutados en el sector de la Veta Falla-Norte. - Inspección geológica y geomecánica preliminar a los niveles superiores para tomar información necesaria para el modelo geomecánico. - Supervisión de los ensayos de laboratorio. - Caracterización del macizo rocoso sobre la base de la información litológica obtenida por las perforaciones y/o estudios realizados previamente por CMC. - Zonificación estructural del macizo rocoso y determinación de los parámetros geomecánicos para el análisis correspondiente. - Evaluación de las condiciones geomecánicas de la mina si se profundizara 200 metros del nivel actual de explotación (Nv. -300) en el mismo sector. Con toda la información geomecánica levantada en campo se pudo recomendar las dimensiones óptimas de los tajeos para una dilución ELOS de 0.5-1m, así como las dimensiones de los pilares puente y los pilares costilla, tanto como la zona actual de explotación como la de la futura profundización. / Tesis

La presente investigación corresponde al estudio de las propiedades del suelo cuando se altera su confinamiento lateral y nivel freático en la provincia de Chiclayo, teniendo en cuanta que el arrastre de finos por diferentes circunstancias podría tener consecuencias en las propiedades del suelo, es así que es muy probable que repercuta en las características del suelo para su uso ingenieril, por lo que se busca conocer cuál es rango o parámetro en que varía dichas propiedades. El estudio se basó en el análisis de diez calicatas abarcando dos distintos suelos (suelo blando y suelo granular) y comparando estos mismos resultados con los estudios en un estado de alteración. / Tesis

“En esta memoria se propone el uso de un software computacional como es el programa Excel, para construir un modelo geoestadístico para la complementación y generación de información hidrogeológica en la zona del Maipo medio, específicamente se desea obtener la permeabilidad en puntos definidos donde esta no es conocida. El “Excel” realizado es de fácil uso, ya que basta con introducir las coordenadas del punto donde se requiere información para que este entregue la permeabilidad estimada en ese punto. Para la generación de información hidrogeológica se utilizan datos de 83 pozos ya existentes en archivos de la DGA, los cuales se trabajan mediante un método geoestadístico llamado Kriging o Krigeado, el cual básicamente utiliza las distancias entre el punto que se desea estimar y los puntos en los cuales ya se conoce información para realizar la estimación. Para el Kriging se construye el variograma experimental el cual es la varianza de las diferencias de los valores de la variable regionalizada en las localizaciones separadas una distancia h, de este variograma construido sólo se toma el 39,5% para ajustar el variograma teórico. Se ajustan diferentes variogramas teóricos y se escoge finalmente el con menor varianza del error, el cual resulta ser el llamado modelo esférico, este posee una varianza del error de 0,0068, con un valor para el alcance de 1500 metros y una meseta de 0,27. Conociendo el variograma teórico con que se trabaja, se realiza la estimación con el método de Kriging. Para hacer esto se debe validar el modelo a utilizar, esto se hace mediante el método llamado live one out, consistente en eliminar uno de los puntos donde se tienen datos de la estimación y estimarlo mediante el resto de los datos, este procedimiento se realiza con todos los puntos de permeabilidad conocida, esperando un error bajo en las estimaciones para poder aseverar la correcta estimación del resto de los puntos requeridos. Esta validación arroja los siguientes resultados. Los cuales dan cuenta de una estimación correcta. Finalmente se concluye que para el área y datos propuestos es posible realizar una estimación confiable de la permeabilidad.

Geóloga / La Compañía Minera Teck Carmen de Andacollo (Teck CDA) está desarrollando actualmente la operación del depósito de Andacollo, Región de Coquimbo. Con el objetivo de entregar información básica para definir los aspectos de diseño geotécnico del futuro rajo se realizó la caracterización hidrogeológica del sector. El modelo conceptual elaborado prevé la existencia de un acuífero en profundidad, confinado y compartimentalizado, alimentado fundamentalmente por las principales estructuras, las cuales infiltran agua proveniente del depósito de relaves ubicado aguas arriba. El presente trabajo tiene como objetivo la construcción de un modelo hidrogeológico numérico de la zona del rajo, el cual permita realizar simulaciones de escenarios a futuro que consideran la instalación de nuevos pozos. La metodología básica contempla las etapas de construcción, calibración y simulaciones predictivas para el modelo. Durante el desarrollo de la presente memoria se construyó una herramienta numérica capaz de representar las características del medio estudiado, con un error para la zona de interés de 12.5%. El modelo numérico elaborado funciona de acorde al modelo conceptual y a los parámetros medidos en terreno y, confirma la estructura y circulación del flujo conceptualizado para el acuífero del área. Éste es efectivamente compartimentalizado presentando zonas de alta conductividad hidráulica asociada a las estructuras que juegan un papel relevante en la circulación hídrica subterránea del área de estudio. Mediante la simulación de escenarios predictivos se configuraron dos hipótesis de trabajo, el primero sin bombeo y el segundo con bombeo mediante un pozo ubicado en el fondo del rajo. Se recomienda la realización de un mayor número de simulaciones con pozos ubicados en distintos lugares para conocer mejor la respuesta del medio a las variaciones en el tiempo. Para que los bombeos sean efectivos se recomienda que se construyan en las zonas de daño asociadas a las estructuras de alta permeabilidad que permitan el drenaje de la zona.

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Geólogo / La cuenca de Calama se encuentra ubicada en la II región de Chile, Antofagasta, la cual consiste en una depresión situada entre la precordillera y la cordillera principal. La zona de estudio corresponde a una subcuenca de esta, la cuenca de Pampa Llalqui, ubicada aproximadamente a unos 30 km al oeste de Calama, se extiende entre las coordenadas 518870.5 y 571035.4 latitud Este y 7473852 y 7531677 longitud Norte. Las condiciones de extrema aridez y escasez de recursos hídricos en la región es una situación que se ha incrementado en los últimos años. Según la DGA la cuenca de Calama ha sido declarada agotada de estos, limitándose así el aprovechamiento de los recursos hídricos subterráneos. Dado este contexto, la presente memoria consiste en el estudio y conceptualización de los acuíferos de Pampa Llalqui, con el fin de conocer en detalle las fuentes de recarga del acuífero inferior y demostrar que el resto de la cuenca no sufre una recarga directa de este sistema, sino que una influencia producto de la descarga de los acuíferos de Pampa Llalqui en el resto de la cuenca de Calama. De acuerdo a esta hipótesis existiría una desconexión hidráulica que permitiría una extracción del recurso hídrico en el acuífero inferior sin causar una sobre-explotación de este. De acuerdo con la información de análisis químicos, registro de niveles de agua recopilado de diversas redes de pozos (Minera Centinela, Aguas de la Sierra y División Ministro Hales) y los antecedentes geológicos disponibles, se realizó una caracterización hidrológica de los distintos flujos que abastecen a la subcuenca de Pampa Llalqui y el resto de la Cuenca de Calama. Como resultados de la caracterización de los distintos flujos se definieron 3, donde su dirección, y caracterización hidrogeológica dependerá de controles estructurales, profundidad del flujo y ubicación geográfica: El flujo 1 se caracteriza provenir desde noreste desde las partes altas de la cuenca e influenciar principalmente el acuífero superior e inferior de la red de pozos de monitoreo de División Ministro Hales y Minera Centinela. El flujo 2 proviene desde el noreste y se asocia al flujo regional del Tatio. Se observa una fuerte influencia de este flujo sobre el acuífero inferior en Pampa Llalqui. El flujo 3 resulta de la mezcla de los 2 flujos presentados previamente, influenciando al acuífero superior en los sectores de Pampa Llalqui, Minera Centinela y División Ministro Hales. La concentración de elementos mayores y menores, STD y razones de isótopos en las distintas muestras permite identificar la participación de los distintos flujos y así reconocer qué flujos abastecen al acuífero en dicha zona. Concluyendo, los resultados aportados por esta conceptualización y caracterización son relevantes debido a que permiten identificar que el flujo que abastece al acuífero inferior en Pampa Llalqui es distinto a los que abastecen al acuífero inferior del resto de la cuenca. Lo que confirmaría la desconexión hidráulica que existe ente el acuífero inferior de Pampa Llalqui y el resto de la cuenca de Calama. / 27/09/2020

La subcuenca de Calama se encuentra ubicada en la II Región de Chile, Antofagasta, específicamente en la unidad morfoestructural correspondiente a la precordillera del macizo andino. En la zona de estudio se encuentran los ríos Loa y San Salvador y las vegas de Calama, los cuales están en una clara interacción con el acuífero freático emplazado en la Formación Opache, (May, et al 2005). Además existe la vertiente Ojos de Opache que corresponde a la naciente del río San Salvador mediante la recuperación de dicho acuífero. El trabajo realizado se orientó a determinar los efectos que se pueden producir en el acuífero freático al explotar un caudal de 30 lt/s en la zona de Agua Pura y Las Cascadas en el río Loa, ubicada en las coordenadas UTM 502631 E y 7511261 N al suroeste de Calama. En consecuencia a la temática planteada, el objetivo general que persiguió esta investigación fue predecir el comportamiento del acuífero freático, ante una eventual explotación del mismo. De acuerdo a los antecedentes disponibles (geología, estratigrafía, hidrología e hidrogeología, (principalmente extraída de DGA, 2003 y CPH, 2003)), se generó una caracterización hidrogeológica de las formaciones geológicas existentes en la zona. Se utilizó como base para este estudio un modelo realizado en el software Visual MODFLOW Versión.4.0 por la DGA el año 2003, el cual fue modificado para modelar el flujo subterráneo y por lo tanto conocer el comportamiento del acuífero freático sujeto a una explotación. Los límites del modelo de simulación hidrogeológica fueron modificados, con el fin de incorporar caudales subterráneos que en el modelo original no se definen en detalle y que ingresan al sistema hidrogeológico desde el Este. Para evaluar el impacto en el acuífero freático, se modeló un primer escenario con el régimen actual de explotación, y un segundo escenario con la explotación de 30 lt/s desde el sector de Agua Pura y Las Cascadas. Los resultados que arrojó la extracción adicional en el acuífero freático fueron los siguientes: En el río Loa se produjo un descenso del caudal de 23.9 lt/s. Los caudales del río San Salvador y las vertientes del río Loa decayeron en 0.6 lt/s. Por último, la evapotranspiración de las vegas de Calama se redujo en 0.5 lt/s. Concluyendo, los resultados aportados por esta modelación son relevantes debido a que una extracción de esta naturaleza (un caudal de explotación relativamente moderado) impactará considerablemente las zonas mencionadas, debido a la fragilidad de los sistemas fluviales de los ríos Loa y San Salvador. La naciente de este último, la vertiente Ojos de Opache, obtiene su recarga mediante recuperaciones del acuífero freático, y dada su clara interacción con el acuífero debe ser protegida, ya que posee características hidrogeológicas y arqueológicas de interés.