Calidad de Agua Locumba 2004

IRRIGACION LOMAS DE SAMA Estudio de Calidad de Agua

“ESTUDIO DE PRE FACTIBILIDAD IRRIGACION LOMAS DE SAMA”

ESTUDIO DE CALIDAD DE AGUA CUENCA LOCUMBA

Componente : 1.00561 “Elaboración de Estudios”

Meta : 00785 “Estudios de Evaluación”

JULIO DEL 2004

TACNA - PERU

Estudio Complementario de Descontaminación Sama – Locumba PET/DIE Componente: “Elaboración de Estudios” Meta: “Estudios de Evaluación”


DIRECTORES

DIRECTOR EJECUTIVO

JUSTO RUBEN SARMIENTO YUFRAINGENIERO GEOLOGO

DIRECTOR DE ESTUDIOS

CORPUS MANRIQUE NUÑEZINGENIERO GEOLOGO

PERSONAL EJECUTOR

Ing. Fredy Cabrera Olivera ResidenteIng. Manuel Collas Chávez HidrólogoBr.Ing. Zenón Pacoricona Sanga Asistente TécnicoTec. Basilio Asillo Parari Hidromensor

INDICE DE CONTENIDO

1.0 GENERALIDADES

1.1 Introducción



1.2 Objetivos1.2.1 Objetivo principal1.2.2 Objetivos específicos

1.3 Alcances1.4 Antecedentes

2.0 METODOLOGIA DEL ESTUDIO

2.1 Niveles de trabajo2.2 Fichas de trabajo2.3 Equipos y materiales2.4 Metodologías de análisis o ensayos

3.0 EVALUACION DE LA CALIDAD DE AGUA ACTUAL

3.1 Zonificación y definición de subcuencas3.2 Química de las aguas

3.2.1 Conductividad eléctrica3.2.2 pH-Concentración de iones hidrogeno

3.3 Composición Química3.3.1 Cationes

Calcio y magnesio Sodio y potasio

3.3.2 AnionesClorurosSulfatosCarbonatos y bicarbonatos

3.4 Aptitud de Uso Poblacional3.4.1 Normas y guías de calidad de agua3.4.2 Efectos del arsénico y boro en la salud3.4.3 Potabilidad de agua en la cuenca Locumba

3.5 Aptitud de uso Agrícola3.6 Familias Químicas 3.7 Zonas principales de contaminación cuenca Locumba

3.7.1 Problemática de la subcuenca del río Salado3.7.2 Problemática de la subcuenca del río Callazas

4.0 ALTERNATIVAS DE MANEJO PARA LA DESCONTAMINACION DEL RIO LOCUMBA

4.1 Alternativa Nº 014.1.1 Esquema de descontaminación4.1.2 Infraestructuras complementarias para la descontaminación4.1.3 Costos de la infraestructura complementaria

4.2 Alternativa Nº 024.2.1 Esquema de descontaminación4.2.2 Infraestructura complementaria para la descontaminación4.2.3 Costo de la infraestructura complementaria

4.3 Alternativa seleccionada

5.0 CALIDAD DE AGUA CON PROYECTO GENERADA SIN PROYECTO Y CON PROYECTO

5.1 Esquema hídrico del Proyecto “Irrigación Lomas de Sama”



5.2 Características Físicas de las Infraestructuras hidráulicas5.2.1 Obras de Captación, Derivación y ampliación de frontera agrícola

5.3 Regla de operación de laguna Aricota5.4 Comportamiento de la calidad de agua con proyecto

5.4.1 Laguna Aricota5.4.2 Bocatoma Oconchay

5.5 Aptitud de uso poblacional con proyecto5.6 Aptitud de uso agrícola con proyecto

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 Conclusiones6.2 Recomendaciones

Anexos

Anexo No. 1 Información de análisis 2001 - 2002 – 2003 - 2004

Anexo No. 2 Respuesta de Simulaciones

Anexo No. 3 Planos Temáticos

Mapa Nº 01: Plano Genera Cuenca LocumbaMapa Nº 02: Plano de SubcuencasMapa Nº 03: Plano Campaña 2004

1.0 GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCION

Uno de los parámetros de viabilidad de los proyecto de inversión publica en la actualidad, es la calidad de agua de los recursos hídricos superficiales y subterráneos, por lo que cabe mencionar que en la región Tacna gran parte de sus recurso hídricos, son fuentes que son contaminados naturalmente por afloramientos hidrotermales provenientes de la actividad volcánica latente en la región de Tacna, los cuales contienen altas concentraciones de sales de Boro, Arsénico y Fierro principalmente, que restringe el uso poblacional y limitan la actividad agrícola. Por lo tanto con la finalidad de dar viabilidad al Proyecto “Irrigación Lomas de Sama” el cual consiste en el aprovechamiento de excedentes del río Locumba que actualmente se vierten al mar y al afianzamiento de la Laguna Aricota en los periodos de avenidas y aprovechar este recurso para irrigar las áreas existentes en el valle y lograr



la ampliación de la frontera agrícola en las Lomas de sama, se plantea efectuar el mejoramiento de la calidad de agua del río Locumba, incrementando al sistema hídrico actual, las aguas del acuífero vizcachas, los excedentes del río Tacalaya mediante la rehabilitación del canal Tacalaya, la regulación de las aguas del río Ancoaque y la evacuación de flujos contaminantes del río Salado, para luego aprovechar los procesos de dilución natural que se llevará en la Laguna Aricota, el cual finalmente se diluirá con las aguas provenientes de la subcuenca del río Ilabaya las cuales son aguas de buena calidad para uso agrícola y así lograr enmarcar al río Locumba con respecto a la calidad del agua, para aguas del tipo III, dentro de los limites máximos permisibles para la agricultura según la ley general de aguas D.L. Nº 17752.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO PRINCIPAL

Determinar la calidad de las aguas del río Locumba y afluentes, a fin de ubicar y zonificar las fuentes contaminantes de Boro, Arsénico y Hierro, con la finalidad de adecuar su aprovechamiento, mediante esquemas hídricos que logren mejorar la calidad de agua y lograr que la irrigación del valle Locumba y la ampliación de la frontera agrícola en las Lomas de Sama, en relación a la calidad de agua, presente condiciones de calidad óptima establecidas para la agricultura.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Evaluar la situación actual de la calidad física y química de las aguas del río Locumba y sus afluentes principales.

Ubicar y evaluar la calidad y cantidad de los tributarios que contaminan los cursos de aguas, a fin de determinar el planeamiento de aprovechamiento.

Generar y proyectar alternativas de mejoramiento de la calidad de agua en función a los esquemas hídricos que se plantean en el proyecto “Irrigación Lomas de Sama” a fin de enmarcar la calidad de agua dentro de los limites máximos permisibles para aguas del Tipo III según la Ley General de Aguas.

1.3 ALCANCES

En el presente Estudio se evalúa e interpreta la información existente de calidad de agua, en base a las características de los cursos de aguas presentadas en estudios actuales y anteriores, efectuándose las curvas de correlación entre los elementos contaminantes con parámetro de medición rápida en campo registrada en los diferentes zonas y/o sectores

Seguidamente se simula el comportamiento de la cuenca en función a la generación hidrologia de la cuenca para un periodo significativo de años, en función al estudio Hidrológico de la Cuenca.

Luego el estudio presenta las nuevas características químicas con proyecto como promedios mensuales anuales.

1.4 ANTECEDENTES

La necesidad de atender con el abastecimiento de agua, a los valles de Sama, Locumba y a la ciudad de Tacna, en calidad y cantidad de acuerdo al consumo existente y proyectado,



determina que los directivos encargados de los proyectos a nivel de Gobierno, dispongan la ejecución con anticipación de estudios que atiendan con diferentes alternativas de solución a la problemática presentada.

Múltiples estudios se han venido realizando, tanto de Instituciones, como de Profesionales especializados, como producto de ellos se tiene algunos de los informes.

Problemática hídrica de Tacna y su solución. 1998.Plan de emergencia en Tacna ante presencia del Fenómeno del Niño. 1998. Investigación y desarrollo de recursos hídricos. 1996Estudio hidrológico del altiplano sur. IPEN-PEPO y PET. 1995.Hidrología de las cuencas del proyecto Kovire. G. Vera Fung. 1988. Inventario y evaluación nacional de aguas superficiales. ONERN 1980.Red hidrométrica del proyecto. Inventario y evaluación. EICTM Ministerio de Agricultura

1979.Análisis hidrológico de los ríos Sama y Locumba. EICTM Ministerio de Agricultura 1978.Desarrollo de los recursos hídricos superficiales de Tacna y Moquegua. Resumen.

EICTM Ministerio de Agricultura 1978.Planeamiento general de proyectos de aprovechamiento hidráulico para Tacna y

Moquegua. Informe preliminar. EICTM Ministerio de Agricultura 1977. Inventario, evaluación y uso racional de los recursos naturales de la costa - cuenca de

los ríos Osmore, Locumba, Sama y Caplina. ONERN 1976. Inventario, Evaluación y Uso Racional de los Recursos Naturales de la Costa. Cuencas

de los ríos Moquegua, Locumba, Sama y Caplina. ONERN. Octubre de 1976. Volumen I y II.

2.0 METODOLOGÍA DEL ESTUDIO

2.1. NIVELES DE TRABAJO

a) A nivel de Campo

Se realizó el Monitoreo del río Locumba con sus afluentes o tributarios principales y quebradas aportantes de caudales representativos, determinándose las ubicaciones (coordenadas, cotas) de las estaciones de muestreo, mediciones de calidad In Situ, aforamiento y extracciones de muestras para cada estación.

Las mediciones de calidad In Situ ejecutadas son: pH, Conductividad específica, Total de Sales disueltas, Humedad Relativa, temperatura del agua y del aire.

Los trabajos de campo se realizaron con personal técnico debidamente capacitado para mediciones y muestreo de aguas en campo.

b) A nivel de Laboratorio

Las muestras extraídas se transportaron en condiciones de preservación, al laboratorio de control a fin de efectuar los análisis programados para las evaluaciones de calidad respectivas.



Río Locumba y Tributarios principales : Se realizaron análisis físicos y químicos completos en los años 2001-2002-2003 con los siguientes parámetros:

Básicos: Carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos, cloruros, sulfatos, Calcio, Magnesio, Sodio y Potasio.

Especiales: Arsénico, Boro, hierro.

2.2. FICHAS DE TRABAJO

Se utilizaron fichas de trabajo, con formatos que recolectan las informaciones de campo, tanto de ubicación como de mediciones de calidad In Situ, aforo de caudales, esquema de la fuente evaluada y observaciones halladas.

2.3. EQUIPOS Y MATERIALES

a) Para Campo

Para el desarrollo de trabajo a nivel de campo se contó con los siguientes equipos:

Equipos:

pH meter portátil digital con compensador de temperatura Automático: marca HACH /DREL 2010.

Conductivímetro portátil digital con compensador de temperatura Automático: marca HACH

Microcorrentometro Correntómetro GPS Higrometro

Materiales:

Envases de muestreo:

Envase de plástico de 1 litro boca ancha, doble tapa para análisis físico y químico Envase de plástico de 1 litro, boca ancha, doble tapa, acondicionado con ácido

nítrico a razón de 1,5 ml de ácido por litro de muestra (pH menor a 2,00 unidades) para análisis de metales.

Frasco de vidrio ámbar de 250 ml, para análisis de fosfatos.

Etiquetas, con dimensiones suficientes para la Identificación de las muestras. Nombre del muestreador, Fecha y hora de muestreo Código de la muestra Localización exacta del punto de muestreo

Reactivo, para la preservación de las muestras, grado para análisis, tales como: ácido nítrico.

Congeladoras (Cooler) y cajas térmicas, para el transporte de las muestras, en número y capacidad suficiente, las mismas que estuvieron provistas de bolsas de hielo seco para mantener las temperaturas cercanas a los 4º C.



b) En Laboratorio

Para el desarrollo a nivel de Laboratorio, se utilizaron los siguientes equipos, materiales y metodologías de análisis o ensayos:

Equipos:

Espectrofotómetro de Absorción Atómica marca PERKIN ELMER 3110, para la determinación de metales.

Espectrofotómetro Visible - Ultravioleta, marca HACH DREL/2010, para determinación de arsénico, boro, Sulfatos y Otros.

Estufa programable digital, hasta 300ºC, marca ATEC Turbidímetro digital marca Hach, mod. 2100P Balanza Analítica digital, marca Ohaus, mod. Explorer, con aproximación de diez

milésimas de gramo. Y otros comunes del laboratorio

Materiales:Se utilizaron a nivel de laboratorio, cristalería de calidad A para los respectivos análisis.

2.4 METODOLOGÍAS DE ANÁLISIS O ENSAYOS

Los métodos de análisis utilizados fueron de acuerdo a los Métodos Estándares APHA, AWWA, WPCF - Edición 1992. de acuerdo como se muestra en el siguiente cuadro Nº 01:

RELACIÓN DE ANÁLISIS Y METODOS EN LA EVALUACION DE CALIDAD DE AGUAS

Cuadro Nº 01

Básicos Método

DescripciónCarbonatos, Bicarbonatos, Hidróxidos 2320-B Método de titulación con Ácido

Sulfúrico 0.02 N Dureza total, Calcio, Magnesio

2340 -B-C3500-Ca-D

Método Complexométrico.

Sodio, Potasio, 3500-K-B

3500-Na-BMétodo Espectrofotométrico de Absorción Atómica.

Cloruros 4500-Cl-1-C Método del Nitrato Mercúrico

Sulfatos 4500-SO4-2 – E Método Nefelométrico

Nitratos 4500-NO3-1 –B Método de Ultravioleta

Fosfatos. 4500-P-E Método Colorimétrico del Ácido Ascórbico

Sólidos totales, Sólidos totales disueltos y sólidos

2540 - B-C-D Método Gravimétrico a 105º C y a 180 ºC



suspendidos

Parámetros Especiales

Arsénico 3500-As-C Método Colorimétrico del Dietil Ditiocarbamato de Plata

Boro 4500-A-C Método Colorimétrico del Carmín

Cobre Hierro Plomo Manganeso Zinc

3111-A-B3500-Cu-A-B3500-Fe-A-B3500-Pb-A-B3500-Mn-A-B3500-Zn-A-B

Método Espectrofotométrico de Absorción Atómica.

Fuente: Métodos Estándares APHA, AWWA, WPCF - Edición 1992

3.0 EVALUACION DE LA CALIDAD DE AGUA ACTUAL

3.1 ZONIFICACION Y DEFINICION DE SUB CUENCAS

Descripción General

La cuenca del río Locumba, pertenece al sistema hidrográfico del pacífico y tiene sus orígenes en la zona altoandina sobre los 4 700 m.s.n.m.. Sus cursos de agua son primordialmente alimentados por las precipitaciones que caen en las partes altas del flanco occidental de la Cordillera de los Andes y en menor incidencia, con el aporte de los deshielos de los nevados (ver Plano Nº 01).

Ubicación y Extensión

La cuenca del río Locumba tienen una extensión de 5 879 Km2, de la cual 505 Km2., corresponde a la denominada cuenca húmeda, es decir que aquella porción localizada por encima de los 3 900 m.s.n.m. aporta sensiblemente recursos al escurrimiento superficial.

La cuenca Locumba se encuentra ubicada al norte del departamento de Tacna, tiene sus nacientes en la parte alta del departamento y se extiende hasta el Océano Pacífico.

Su característica de mayor importancia es que presenta un reservorio natural de regulación que viene a ser la Laguna Aricota en la parte media de la cuenca.

Estaciones de Control de la Calidad de Agua

En la cuenca del río Locumba, se han considerado 26 puntos de control químico (ver plano Nº 01), desde la cuenca alta hasta las proximidades de su desembocadura en la costa las cuales son:

Río Calientes Río Salado en Mullini Río Jarumas en Mullini Río Salado sector Yesera Río Salado antes Río Callazas



Río Callazas en Cabecera Río Matazas Río Callazas antes del Río Larjanco Río Larjanco Río Callazas en Coranchay Río Callazas en Cap. Chaullani Río callazas en Sector Aricota(Pallata) Río Callazas antes del Río Salado Entrada lag. Aricota Bombeo Aricota Filtración Esquina Puquina Río Curibaya Ticapampa Río Tacalaya Río Ilabaya Est. El Cayro Río Locumba en Oconchay Río Locumba en Pte. Viejo Río Locumba Pte. Camiara Río Locumba Bocat. Ite

Delimitación de Subcuencas en la Cuenca Locumba

Existe una cuenca general que es la cuenca Locumba tal como se muestra en el plano Nª 02, donde claramente esta subdivide en subcuencas las cuales son:

Subcuenca del río Salado:

Entradas

Río Calientes Río Salado en Mullini Río Jarumas en Mullini Río Salado sector Yesera Río Salado antes Río Callazas

Salida

Río Salado

Subcuenca del río Callazas:

Entradas

Río Callazas en Cabecera Río Matazas Río Callazas antes del Río Larjanco Río Larjanco Río Callazas en Coranchay Río Callazas en Cap. Chaullani Río callazas en Sector Aricota(Pallata) Río Callazas antes del Río Salado

Salida



Río Callazas

Subcuenca del río Curibaya:

Entradas

Entrada lag. Aricota Bombeo Aricota Filtración Esquina Puquina Río Curibaya Ticapampa

Salida

Río Curibaya en Ticapampa

Subcuenca del río Ilabaya:

Entradas

Río Tacalaya Río Camilaca Río Borogueña

Salida

Río Ilabaya en el Cairo

Subcuenca del río Locumba:

Entrada

Río Locumba Pte Viejo

Salidas

Río Locumba en Bocatoma Ite Excedentes río locumba



3.2 QUÍMICA DE LAS AGUAS

3.2.1 Conductividad Eléctrica

Un punto importante en la química del agua es la conductividad eléctrica. La conductividad del agua es una expresión numérica de su habilidad para transportar una corriente eléctrica. La conductividad del agua depende de la concentración total de sustancias disueltas ionizadas en el agua y de la temperatura a la cual se haga la determinación. Por lo tanto, cualquier cambio en la cantidad de sustancias disueltas, en la movilidad de los iones disueltos y en su valencia, implica un cambio en la conductividad. Por ello, el valor de la conductividad es muy usado en análisis de aguas para obtener un estimado rápido del contenido de sólidos disueltos.

La forma mas usual de medir la conductividad en aguas es mediante instrumentos comerciales de lectura directa en µS/cm con compensación de temperatura automática a 25ºC, la conductividad leída es igual a la conductividad eléctrica de la muestra medida entre caras opuestas de un cubo de 1 cm, como se muestra a continuación.La resistencia específica de un conductor es función de sus dimensiones y puede expresarse como:

Donde:C = Resistencia especifica, ohmio x cmR = Resistencia, ohmioA = Área de la sección transversal del conductor, cm2

L = Longitud del conductor, cmLa conductancia especifica de un conductor es igual al inverso de su resistencia especifica, o sea:

Donde:

K = Conductancia especifica, mho/cm

En otras palabras, la conductancia específica es la conductancia de un conductor de 1 cm de longitud y una sección transversal de 1 cm2, por lo tanto, numéricamente es igual a la conductividad.

Como en aguas el valor de la conductividad es muy pequeño, se expresa en µmho/cm o en unidades del sistema internacional µsiemens/cm.1 mho = 1 siemens

la experiencia indica que el producto del valor de la conductividad en µmho/cm por un factor que oscila entre 0.55 y 0.7 es igual al contenido de sólidos disueltos, en mg/l; dicho factor depende de los iones en solución en el agua y de la temperatura; en general es alto, mayor



de 0.7, en aguas salinas o de calderas y bajo , menor de 0.55, en aguas con alcalinidad cáustica o acidez mineral.

La conductividad esta íntimamente relacionada con la suma de cationes y aniones determinada químicamente; aproximadamente el producto de la conductividad en mmho/cm por 10 es igual a la suma de los cationes en miliequivalentes por litro; en otras palabras, la conductividad en micromhos/cm dividida por 100 es igual al total de los miliequivalentes por litro de los cationes o aniones. La medida de la conductividad constituye un parámetro básico de evaluación de la aptitud del agua para riego.

En la cuenca Locumba la mayor conductividad se presenta en la subcuenca del río salado donde se encuentran valores de 2900 µS/cm, específicamente en el río Calientes, el cual es la naciente del río salado donde también se presenta una conductividad alta de 2301 µS/cm, lógicamente son valores promedios multianuales. Las conductividades mas bajas se presenta en la subcuenca del río Callazas, específicamente en las nacientes que vienen hacer los ríos Callazas y Matazas con conductividades de 571 a 71.3 µS/cm respectivamente, cabe indicar que la subcuenca del río Ilabaya también cuenta con aguas de buena calidad en sus naciente, cabe indicar también que las mal altas conductividades de encuentran en aguas provenientes de la actividad hidrotermal.

3.2.2 pH

El termino pH es una forma de expresar la concentración de ion hidrógeno o mas exactamente, la actividad del hidrógeno.

En general se usa para expresar la intensidad de la condición ácida o alcalina de una solución, sin que esto quiera decir que mida la acidez total o la alcalinidad total. En el suministro de aguas es un factor que debe considerarse con respecto a la coagulación química, la desinfección, el ablandamiento y el control de corrosión. En las plantas de tratamiento de aguas residuales que emplean procesos biológicos, el pH debe controlarse dentro de un intervalo favorable a los organismos. Tanto por estos factores como por las relaciones que existen entre pH, alcalinidad y acidez, es muy importante entender los aspectos teóricos y prácticos del pH.

La disociación iónica del agua puede presentar por el equilibrio:

H2O = H+ + OH-

Su constante de disociación será:

En agua pura la magnitud de su ionizacion es muy pequeña. Para el equilibrio solamente 10-7 moles/l de H+ y de OH- están presentes, lo cual permite suponer que la actividad o concentración del agua es esencialmente constante; así la ecuación anteriormente escrita se convierte en:



la constante Kw es conocida como la constante de ionizacion del agua y su valor debe satisfacer en cualquier solución acuosa. Por lo tanto, cuando se añade un ácido al agua, este se ioniza en ella aumentando la concertación de iones H+ ; consecuentemente , debe disminuir la concentración de ion OH- para que Kw se mantenga constante. Es evidente, por lo tanto, que en una solución ácida la concentración de ion H+ es mayor que 10-7 moles/l y que en un solución de una base la concertación de ion OH - es mayor que 10-7 moles/l. Es importante recordar que en ningún caso la concentración de ion H+ o de ion OH- puede reducirse a cero, no importa lo ácida o básica que sea la solución. En la mayoría de los casos es mas conveniente expresar la actividad del ion hidrógeno en términos de pH en ves de moles/l.

El pH se define como el logaritmo del inverso de la concentración del ion hidrógeno o sea,

Son dos los métodos generales usados para determinar el valor del pH. El método Colorimétrico el cual emplea indicadores, substancias que exhiben diferentes colores de acuerdo con el pH de las solución, y el método electrométrico en el cual se mide el potencial de un electrodo sensitivo a pH con referencia a un electrodo estándar.

El pH es el logaritmo inverso de las concentraciones de hidrogeniones, un valor de pH 7.0 indica una reacción neutra. Es utilizada como índice de la alcalinidad o acidez del agua.

En la cuenca del río Locumba específicamente se tiene una característica común, en las fuentes de agua que no son provenientes de una actividad hidrotermal, como son los casos de el río Matazas, el río Callazas en su naciente, río Larjanco y otros manantiales de conductividad baja, el pH es de neutro con tendencia a la alcalinidad, sin embargo las aguas que son exclusivamente provenientes de actividad hidrotermal como son el río calientes, el callazas y todos sus tributarios des pues del río Caracara, cuentan “in situ”, con un pH ácido, tal como lo demuestras la ultima evaluación realizada en el mes de abril del presente año. Este comportamiento es entendible desde el punto de vista que la actividad volcánica, en esta parte de la región es productora de azufre y todo sus derivados como ser ácido sulfúrico, gas sulfuroso, a si como también la formación de ácido carbónico etc.

3.3 COMPOSICIÓN QUÍMICA

3.3.1 CATIONES

Calcio y Magnesio

El calcio es abundante en la corteza terrestre, sumamente móvil en la hidrosfera. Este catión al igual que el magnesio son también denominados alcalinos-térreos y la suma de los efectos producidos por ambos iones se les denomina generalmente como dureza de un agua.



La geoquímica del magnesio es muy parecida a la del calcio, siendo las fuentes de procedencia en la hidrosfera en las rocas sedimentarías, rocas ígneas y rocas metamórficas. Al igual que el calcio este ion es también denominado alcalino térreo y es un elemento importante en la determinación de la dureza de un agua.

En la mayoría de las aguas se considera que la dureza total es aproximadamente igual a la dureza producida por los iones calcio y magnesio, es decir:

Dureza total = Dureza por Ca + Dureza por Mg

La distinción anterior es importante para el calculo de la dosis de cal y soda hacer usadas en la precipitación de la dureza de estos minerales.Dureza Carbonacea: En aguas naturales los bicarbonatos son la principal forma de alcalinidad; por lo tanto, la parte de la dureza total químicamente equivalente a los bicarbonatos presentes en el agua es considerada como la dureza Carbonacea.La dureza Carbonacea se conoce también como “dureza temporal” o “no permanente” porque desaparece cuando se hierve el agua, es decir que puede precipitarse mediante ebullición prolongada. Esto se produce por que los bicarbonatos sirven como fuente de iones carbonato para precipitar Ca++ como CaCO3 a temperaturas elevadas, lo cual sucede en calderas.

La precipitación de la dureza Carbonacea produce un incrustación o deposito suave que es fácilmente removible mediante soplado y agua a presión.Como aguas duras se consideran aquellas que requieren cantidades considerables de jabón para producir espuma y producen incrustaciones en las tuberías de agua caliente, calentadores, calderas y otras unidades en las cuales se incrementan la temperatura del agua.

En términos de dureza las aguas pueden clasificarse así:

0 – 75 mg/l Blanda 0.0 - 7.5 ºF 75 – 150 mg/l Moderadamente dura 7.5 - 15.0 ºF150 – 300 mg/l Dura 15.0 - 30.0 ºF > 300 mg/l Muy dura > 30.0 ºF

La dureza se expresa en (mg/l) como CaCO3 o en grados franceses (ºF)Causas de dureza: En la practica, se considera que la dureza es causada por iones metálicos divalentes capaces de reaccionar con el jabón para formar precipitados y con ciertos aniones presentes en el agua para formar incrustaciones.Los principales cationes que causan dureza en el agua y los principales aniones asociados con ellos son los siguientes:

Cationes AnionesCa++ HC03

Mg++ SO4

Sr++ ClFe++ NO3

Mn++ SiO3



Dureza no Carbonacea: Se considera como no Carbonacea toda dureza que no este químicamente relacionada con los bicarbonatos, es decir:Dureza no Carbonacea = D.Total – alcalinidadLa dureza no Carbonacea incluye principalmente sulfatos, cloruros y nitratos de calcio y magnesio. La evaporación de aguas que contienen estos iones produce la cristalización de compuestos como el sulfato de calcio, que forman una incrustación dura y frágil en las paredes y tubos de calderas y calentadores. La incrustación produce una perdida en la conductividad del calor y da como resultado un mayor consumo de combustibles por libra de vapor obtenido. Además, la producción súbita de grandes volúmenes de vapor, cuando las incrustaciones gruesas se rompen y el agua en contacto con las superficies de metal recalentado, pueden ocasionar explosiones.

Calcio

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor del ion calcio se presenta en el río Salado en el sector de Mullini en 132.585 mg/l, el cual contiene la confluencia del río calientes donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 106.611 mg/l. En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río matazas el ion calcio presenta los valores de 16.105 mg/l, pero que al final de estas subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 68.148 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo el ion calcio presenta un valor de 165.037 mg/l. En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 112.001 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, el ion calcio presenta un valor de valor de 134.161 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 147.053 mg/l.

Magnesio

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor del ion magnesio se presenta en el río Salado en el sector de Mullini en 47.611 mg/l, el cual contiene la confluencia del río calientes donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 35.931 mg/l. En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río matazas el ion magnesio presenta los valores de 4.565 mg/l, pero que al final de estas subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 27.259 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo el ion magnesio presenta un valor de 47.865 mg/l. En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 38.173 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, el ion magnesio presenta un valor de valor de 41.847 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 47.832 mg/l.

Sodio y Potasio



El sodio es un metal muy activo que no existe libre en la naturaleza. Todas las sales de sodio son muy solubles en agua; por ello es muy común encontrar aguas con sodio. En aguas de mar el sodio es el cation mas abundante; se encuentra en concentraciones del orden de 1 g/l, lo que demuestra que el sodio tiende a permanecer soluble una vez disuelto en el agua. Tanto en aguas de mar como en aguas salinas es común encontrar el sodio asociado con los cloruros. En agua dulce el contenido es muy variable, generalmente entre 10 – 100 mg/l. En aguas residuales el sodio proviene principalmente de la orina, 1 % de cloruro de sodio, así como del contenido propio del agua de suministro y de las sales de uso industrial. Generalmente el contenido de sodio en las aguas residuales se incrementa por las razones anteriores en unos 40 –70 mg/l. En aguas subterráneas se pueden encontrar grandes concentraciones de sodio, especialmente en acuíferos en contacto con compuestos como la halita, NaCl y la mirabilita, Na2SO4.10H2O.

En aguas de consumo humano no se limita la concentración de sodio a un valor especifico. Sin embargo, personas con enfermedades cardiacas, renales y circulatorias, requieren dietas bajas de sodio.

En aguas para riego el sodio como bicarbonato o carbonato puede ser perjudicial para el suelo y las plantas; en tales condiciones tiende a aumentar la alcalinidad del suelo debido a la precipitación de carbonato de sodio, reduce la concentración de calcio del suelo y su permeabilidad, disminuye la fertilidad del suelo y perjudica las plantas. EL sodio hace el suelo impermeable al aire y al agua; además, cuando el suelo se humedece, se vuelve plástico y pegajoso. La determinación de sodio es muy importante en aguas de riego para cuantificar relaciones como el RAS y el porcentaje de sodio, factores importantes en la evaluación de la calidad de agua de tal propósito.

El sodio se remueve del agua mediante intercambio catiónico con resinas del ciclo del hidrógeno; también se usan procesos de osmosis inversa, evaporación y electrodialisis.El potasio se encuentra en la naturaleza en forma iónica o molecular, es un elemento muy activo que reacciona vigorosamente con el oxigeno y el agua. Muchas de sus características son semejantes a las del sodio y sirve por ello como sustituto del sodio en muchas sales de uso industrial; sin embargo, es mas costoso que el sodio y por ello de uso menos frecuente.

El potasio en aguas esta íntimamente relacionado con el sodio y algunas veces se acostumbra analizarlos conjuntamente. En general se presenta en concentraciones menores que las del sodio; normalmente la concentración de potasio en aguas superficiales es menor de 15 mg/l, en aguas subterráneas menor de 10 mg/l y en aguas salobres o de manantiales cálidos puede ser mayor de 100 mg/l.

Generalmente el origen primordial de la mayor parte del álcali sodio de las aguas naturales se debe a la liberación de productos solubles que tienen lugar durante la descomposición meteórica de los feldespatos del grupo de la plagioclasa, de otro lado tenemos que bajo ciertas condiciones, los minerales del grupo de las arcillas pueden liberar grandes cantidades de sodio intercambiable, es por ello que podemos señalar que el paso de agua bicarbonatada cálcica a un agua bicarbonatada sódica, se debe en muchos acuíferos a los procesos de intercambio iónico, lo que quiere decir que el proceso de estos intercambios iónicos es reversible, dependiendo de la dirección de intercambio de la concentración relativa de cada Ion.

Las fuentes comunes del potasio de las aguas suelen estar constituidas por los productos que se forman en la descomposición meteórica de algunas rocas ígneas y metamórficas.



Aunque la cantidad de potasio que se encuentra en la corteza terrestre es más o menos igual a la del sodio, el potasio se encuentra generalmente en las aguas naturales en una proporción del orden de diez veces inferior al sodio.

Sodio

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor del ion sodio se presenta en el río Calientes en 397.370 mg/l, el cual es tributario del río Salado donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 362.648 mg/l. En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río Matazas el ion sodio presenta los valores de 12.936 mg/l, pero que al final de esta subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 152.383 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo el ion sodio presenta un valor de 81.251 mg/l. En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 159.928 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, el ion sodio presenta un valor de valor de 204.773 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 178.084 mg/l.

Potasio

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor del ion potasio se presenta en el río Calientes en 138.420 mg/l, el cual es tributario del río Salado donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 89.348 mg/l. En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río Matazas el ion potasio presenta los valores de 0.699 mg/l, pero que al final de esta subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 53.076 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo el ion potasio presenta un valor de 4.265 mg/l. En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 25.812 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, el ion potasio presenta un valor de valor de 34.696 meq/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 25.427 mg/l.

3.3.2 ANIONES

En los análisis del agua efectuados en el laboratorio mencionado se han determinado los siguientes aniones:Cloruro, sulfato y bicarbonatos.

Cloruro

El ion cloruro es una de las especies de cloro de importancia en aguas.Los cloruros aparecen en todas las aguas naturales en concentraciones que varían ampliamente. En las aguas de mar el nivel de cloruros es muy alto, en promedio de 19000



mg/l; constituyen el anion predominante. En aguas superficiales, sin embargo, su contenido es generalmente menor que el de los bicarbonatos y sulfatos.

Los cloruros logran acceso a las aguas naturales en muchas formas: el poder disolvente del agua introduce cloruros de la capa vegetal y de las formaciones mas profundas; las aguas de mar densas y fluyen aguas arriba a través del agua dulce de los ríos que fluyen aguas abajo, ocasionando una mezcla constante de agua salada con el agua dulce.

Las aguas subterráneas en áreas adyacentes al océano están en equilibrio hidrostático con el agua de mar, Un sobre bombeo de las aguas subterráneas produce una diferencia de cabeza hidrostática a favor dela agua de mar haciendo que esta se introduzca en el área de agua dulce.

Los excrementos humanos, principalmente la orina, contiene cloruros en una cantidad casi igual a la de los cloruros consumidos con los alimentos y el agua. Esta cantidad es en promedio unos 6 gramos de cloruros por persona por día, e incrementa el contenido propio del agua. Por consiguiente, los efluentes de aguas residuales añaden cantidades considerables de cloruros a las fuentes receptoras.

Muchos residuos industriales contienen cantidades apreciables de cloruros. Los cloruros en concentraciones razonables no son peligrosos para la salud y son un elemento esencial para las plantas y los animales. En concentraciones por encima de 250 mg/l producen un sabor salado en el agua, el cual es rechazado por el consumidor; para consumo humano el contenido de cloruros se limita a 250 mg/l sin embargo, hay áreas donde se consumen aguas con 2000 mg/l de cloruros, sin efectos adversos, gracias a la adaptación del organismo.

Aunque los cloruros son un componente menor en la corteza terrestre, son así mismo uno de los constituyentes más importantes de las aguas naturales, generalmente se ubica la mayor cantidad de cloruros en los océanos, los que a su vez son las fuentes de mayor procedencia de los cloruros en las aguas subterráneas. En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor de los cloruros se presenta en el río Calientes en 1000 mg/l, el cual es tributario del río Salado donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 558.690 mg/l. En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río matazas los cloruros presenta los valores de 22.176 mg/l, pero que al final de esta subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 229.809 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo los cloruros presenta un valor de 230.057 mg/l. En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 355.031 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, los cloruros presentan un valor de valor de 382.952 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 433.169 mg/l.

Sulfato

El ion sulfato es uno de los aniones mas comunes en las aguas naturales; se encuentra en concentraciones que varían desde unos pocos hasta varios miles de mg/l. Como los



sulfatos de sodio y de magnesio tienen un efecto purgante, especialmente entre los niños, se recomienda un limite superior en aguas potables de 250 mg/l de sulfatos. EL contenido de sulfatos es también importante por que las aguas con alto contenido de sulfatos tienden a formar incrustaciones en las calderas y en los intercambiadores de calor.

En aguas residuales la cantidad de sulfatos es un factor muy importante para la determinación de los problemas que pueden surgir por olor y corrosión de las alcantarillas. Dichos problemas son el resultado de la reducción de los sulfatos a H 2S, bajo condiciones anaeróbicas:

Al producirse H2S se tiene serios problemas por olor; la subsecuente oxidación del H 2S, por ciertas bacterias, permite el ataque del concreto por el H2SO4 (ácido fuerte).

Generalmente se encuentra como fuente de procedencia de rocas sedimentarías y dentro de ellas principalmente las arcillas orgánicas, las mismas que pueden proporcionar grandes cantidades de sulfatos mediante procesos de oxidación.

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor de sulfatos se presenta en el río Salado en 384.475 mg/l, específicamente en el sector denominado Mullini, después del río calientes donde existe una alta actividad volcánica y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 330.007 mg/l.

En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río matazas los sulfatos presenta los valores de 35.994 mg/l, pero que al final de esta subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 245.334 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo los sulfatos presentan un valor de 498.155 mg/l.

En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 453.294 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, los sulfatos presentan un valor de valor de 519.826 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 512.016 mg/l.

Carbonatos y Bicarbonatos

El ion bicarbonato es el componente alcalino principal de casi todas las fuentes de agua, por lo general se encuentra en el rango de 5 – 500 mg/l como CaCO3.

En algunas aguas es posible encontrar otras clases de compuestos (boratos, silicatos, fosfatos, etc.), que contribuyen a su alcalinidad. Sin embargo, en la practica la contribución de estos es insignificante y puede ignorarse.

El factor de corrosión en la mayoría de las aguas es el CO2 especialmente cuando esta acompañado de oxigeno pero en residuos industriales es la acidez mineral. El contenido de CO2 es también un factor muy importante para, la estimación de la dosis de cal y soda en el ablandamiento de aguas duras.



En aguas naturales la acidez puede ser producida por el CO 2 por la presencia de iones H+

libres, por la presencia de acidez mineral provenientes de ácidos fuertes como el sulfúrico, clorhídrico, etc.

La causa mas común de acidez en aguas es el CO2 el cual puede estar disuelto en el agua por la disolución del CO2 (dióxido de carbono) atmosférico. El CO2 se combina con el agua para formar un ácido débil, inestable, ácido carbónico o H2CO3, el cual se descompone muy fácilmente. Por ello todo el CO2, aun el combinado se considera como CO2 libre.

En general se ha demostrado que para que exista acidez mineral el pH debe ser menor a 4.5 unidades y, además que para que exista alcalinidad cáustica el pH debe ser mayor de 10.

En la cuenca Locumba de acuerdo a la subcuencas se presenta de la siguiente forma: En la subcuenca del río Salado el mayor valor de bicarbonatos se presenta en el río Salado en 354.302 mg/l, específicamente en el sector denominado Yesera, y que luego en la parte final de la subcuenca del salado en la estación del río Salado antes del río callazas presenta el valor de 227.556 mg/l.

En la subcuenca del río Callazas se encuentran los valores mas bajos de la cuenca Locumba, en las nacientes del río callazas específicamente en el río matazas los bicarbonatos presentan los valores de 38.690 mg/l, pero que al final de esta subcuenca es decir como cuenca tributaria se tiene en la estación del río Callazas antes del río Salado en 305.597 mg/l. En la subcuenca del río Ilabaya en su parte final es decir en la estación de el Cairo los bicarbonatos presentan un valor de 176.914 mg/l.

En la subcuenca del río Curibaya en la parte final es decir como tributario del río Locumba, presenta un valor de 119.759 mg/l, específicamente en la estación del río Curibaya en Ticapampa. En la subcuenca del río Locumba en el valle, los bicarbonatos presentan un valor de valor de 113.308 mg/l, en la estación de el río Locumba en Puente Viejo, y en la estación de la Bocatoma Ite se tiene 260.811 mg/l.

3.4 APTITUD DE USO POBLACIONAL

3.4.1 NORMAS Y/O GUÍAS DE CALIDAD DE AGUAS

Los elementos Arsénico y Boro se encuentran parcialmente establecidos como valores máximos a nivel nacional en los valores que se indican a continuación.

a) Para Agua Potable:

NACIONALES :

Normas de ITINTEC 214,003 “Requisitos para agua potable” 1986, donde presenta para el caso de Arsénico , el límite máximo permisible de 0.05 mg/l. No considera valores para el caso de Boro.

Ley de Aguas - SUNASS en trámite, considera igualmente para el arsénico el límite máximo establecido de 0.10 mg/l, no presenta valores para el caso de Boro.

INTERNACIONALES :



Comunidad Europea 1980, establece como nivel guía para Arsénico a razón de 0,05 mg/l considerándolo como sustancia tóxica y para Boro de 1,00 mg/l no teniendo observaciones.

Ministerio de Salud Pública - Francia 1991, establece el máximo permisible para Arsénico de 0,05 mg/l y para Boro hasta 1,00 mg/l.

Agencia de Protección Ambiental - EPA 1992, Establece como estándar para arsénico la concentración de 0,05 mg/l y para Boro no fija concentraciones estándares, recomienda para niños el valor máximo de boro para 10 días de ingestión, de 0,90 mg/l ; para adultos con ingestión permanente de boro la concentración hasta de 0,60 mg/l.

Organización Mundial de la Salud - 1992: Establece para Arsénico la concentración Guía de 0,01 mg/l y para Boro 0,30 mg/l.

Organización Mundial de la Salud - 1993: Presenta para arsénico como valor guía de prevención al cáncer cutáneo de 0,01 mg/l. Para boro, mantiene 0,30 mg/l.El resumen de lo expresado en las normas y guías antes aludidas se presenta a continuación.

NORMAS Y GUIAS DE CALIDAD PARA ARSENICO Y BORO EN AGUA POTABLE

Cuadro Nº 02

INSTITUCIÓN Arsénico (mg/l) Boro ( mg/l)ITINTEC Norma 214.003 0,05 --------SUNASS – Ley de Aguas 0,10 --------Comunidad Europea - 1980 0,05 1,00Ministerio de la Salud Pública – Francia 1991 0,05 1,00Agencia de Protección Ambiental – EPA 1992 0,05 0,90 - 0,60

Organización Mundial de la Salud - OMS 1992/1993 0,01 0,30

En razón a lo establecido en nuestra Norma Nacional - INDECOPI y a los valores de las Normas de la Comunidad Europea, así como de la Agencia de Protección Ambiental - EPA - 1992; y, debiendo ser interpretado que la O.M.S. establece Guías de Calidad en razón a que cada país adopte el criterio más conveniente de acuerdo a sus posibilidades, se considera que la concentración máxima admisible para arsénico a ser usado en el consumo humano y para fines del desarrollo del estudio en la etapa de tratamiento para la remoción de arsénico será de 0,05 mg/l.

b) Para Aguas a ser utilizadas en Plantas de Tratamiento de Potabilización y/o de Regadío:

NACIONALES :

Ley General de Aguas - 1983 : Establece en la Clase II - Cursos de Aguas, la concentración de Arsénico máxima de 0.10 mg/l, para Plantas de Agua y para riego de 0.20 mg/l - Clase III. No fija concentración alguna para Boro.



A continuación Se adjunta la Ley General de Aguas D.L. Nº 17752

Cuadro Nº 03

3.4.2 POTABILIDAD EN LA CUENCA LOCUMBA



De acuerdo al Gráfico Nº 01 se tiene, que la mayoría de los recursos hídricos con las que cuenta la Cuenca Locumba, presentan concentraciones de arsénico por encima del limite máximo permisible según la Ley General de Aguas para aguas del tipo I y II, como se puede observar en dicha figura supera ampliamente el limite máximo permisible salvo el río Matazas, el río Callazas en su naciente, y el río Cinto en la parte baja del valle presentan condiciones de consumo directo con fines de uso poblacional.

Grafico Nº 01

Subcuenca del río Salado -------------------Subcuenca del río Callazas -------------------Subcuenca del río Curibaya -------------------Subcuenca del río Ilabaya -------------------Subcuenca del río Locumba -------------------

3.5 APTITUD DE USO AGRÍCOLA

En relación a la aptitud agrícola las aguas proveniente de la cuenca Locumba con fines de uso agrícola se clasifican de la siguiente manera:


0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.22.32.42.52.62.72.82.93.03.13.23.33.43.53.63.73.83.94.04.14.24.34.44.5

As

(mg

/l) Ley General de aguas:para guas del tipo I y IIValor Limite para Arsenico = 0.1 mg/l como As

s(ustancia potencialmente peligrosa)


El río Salado como tributario principal de la cuenca del mismo nombre, se clasifica como un C4S2. En la cuenca del río Callazas específicamente en el punto de control del río Callazas antes del río Salado se clasifica como un C3S1, cabe mencionar que esta cuenca cuenta con el tributario que mejor clasificación alcanza, es el caso del río matazas que es clasificada como C1S1, La aptitud agrícola en todo el valle de locumba, en la actualidad presenta una clasificación de un C3S1.

las aguas clasificadas como C3S1 son altamente salinas, bajas en sodio, no pueden usarse en suelos cuyo drenaje sea deficiente, debiéndose realizar practicas de control de la salinidad, y se deben seleccionar cultivos tolerantes a las sales.

Las concentraciones de Boro en el valle varia desde 7.43 mg/l hasta 7.837 mg/l como promedio multianual.

En la cuenca del sama las clasificación de aptitud de riego mas predominante es C3S1.

3.6 FAMILIAS QUÍMICAS

En la cuenca del río Locumba existen varias sub. cuencas, definidas cada una de distintas familias químicas, de los cuales las fuentes hidrotermales con altos contenidos de arsénico y Boro como es el caso del río calientes, salado, callazas en los sectores de el tablar, azufre chico, azufre grande, son del tipo ClNa denominadas a todas estas como aguas de mala calidad, sin embargo la fuentes de Buena calidad como es el caso del río matazas, Callazas en Cabecera antes de Matazas son aguas del tipo HCO 3-Ca y SO4_HCO3-Ca, respectivamente.

La aguas en el valle varia desde SO4-Cl-Na, y SO4–Na, como es el caso de las Estaciones del río Locumba en Puente Viejo y La estación del río Locumba en Bocatoma Ite.

3.7 ZONAS PRINCIPALES DE CONTAMINACIÓN DE LA CUENCA SAMA

3.7.1 PROBLEMÁTICA DE LA SUBCUENCA DEL RIO SALADO

El río Salado nace como resultado de las contribuciones de los escurrimientos superficiales, afloramientos geotérmicos ubicados a lo largo de la quebrada Calientes y afloramientos hidrotermales ubicados en Pampa Cementerio, que al confluir con el río Calientes, es denominado río Salado, para luego confluir con el río Jarumas, y toma nuevamente el nombre de Río Salado el cual es uno de los mas importantes tributarios de la laguna Aricota.

El factor limitante actual y que constituye el problema a resolver, es que el río Salado, tiene altos contenidos de boro y arsénico, entre otros elementos que superan ampliamente los Estandares Internacionales

El arsénico es un contaminante tóxico. Los estándares internacionales actuales especifican una concentración máxima para consumo poblacional de 0,1 mg/l según la ley general de aguas para aguas del tipo I y II, pero en el lugar de evaluación según los análisis fisicoquímicos se tiene que en el río Salado en el lugar denominado Río Salado en Mullini antes del Río Jarumas es de 1,422 mg/l, lo que demuestra claramente que no es apto para consumo poblacional.



El boro, origina problemas principalmente para la agricultura. Un nivel de 1 a 2 mg/l de boro en agua para riego, se considera generalmente aceptable para la mayoría de las plantas. El aspecto más importante en la toxicidad de las plantas, consiste en la acumulación de sales de boro en la tierra, más de 5 ppm resultarían tóxicas para la mayoría de las plantas, en el lugar de evaluación se tiene que el boro en el río Salado en el sector de Mullini, en la confluencia final es de 11.142 mg/l de boro (ver Plano Nº 03 Campaña 2004).

3.7.2 PROBLEMÁTICA DE LA SUBCUENCA DEL RIO CALLAZAS

El río Callazas nace como resultado de la confluencia de los ríos Matazas y Callazas en Cabecera y al río Larjanco, como tributarios de buena calidad de agua y luego el río Caracara, Manantiales El Tablar, Azufre Grande y Azufre Chico, estos como tributarios de mala calidad de agua , es decir con contenidos altos de boro y arsénico. El factor limitante actual y que constituye el problema a resolver, es que el río Callazas tiene principalmente altos contenidos de Boro y arsénico, pero en menor grado que el río Salado.

Las aguas contaminadas en la subcuenca de Callazas también son de origen geotermal (de actividad volcánica).

Como puede observarse en el plano Nº 03(Campaña 2004), se puede notar que la contaminación del río Callazas, se inicia con la confluencia del río Caracara el cual contiene altos contenidos de boro y arsénico, luego aparece la contaminación de la zona del Tablar y paralelamente aparece la contaminación de las quebradas Azufre Grande y Azufre Chico, en toda esta zona la mayor contaminación en lo que refiere a volumen aparece en el lecho del río, por lo que es muy difícil su captación y evacuación.

4.0 ALTERNATIVA DE MANEJO PARA LA DESCONTAMINACION DEL RIO LOCUMBA

4.1 ALTERNATIVA Nª 01: A CORTO PLAZO

4.1.1 ESQUEMA DE DESCONTAMINACION

Esta alternativa consiste en utilizar la Laguna Aricota como un medio de dilución, utilizando los recursos hídricos de vizcachas que son aguas de buena calidad, los excedentes del río Tacalaya en los periodos de lluvia, Todos los recurso hídricos del río Ancoaque en época de avenidas, y la evacuación de 0.2 m3/s, de aguas con alto contenido de Boro y Arsénico del río Salado Antes del la confluencia con el río Jarumas (ver esquema Nº 01).



El objetivo es aprovechar el vaso natural regulador, y lograr bajar las concentraciones actuales a una calidad aceptable para la agricultura y la ampliación de la frontera agrícola, es decir enmarcado bajo los limites máximos permisibles que norma la ley general de aguas para aguas del tipo III es decir para uso agrícola donde el arsénico debiera tener como valor máximo 0.2 mg/l y en el caso de Boro la ley general de aguas no fija un valor limite, por lo cual estará sujeto a la elección de la cedula de cultivo que se tolerante a la calidad de agua resultante de la simulación del comportamiento de la calidad de agua con proyecto.

Esquema Nº 01:

4.1.2 INFRAESTRUTURAS COMPLEMENTARIAS PARA LA DESCONTAMINACION

En esta alternativa, se consideran infraestructuras y acciones complementarias, para el mejoramiento de la calidad de agua y son las siguientes:

Rehabilitación Canal Tacalaya: Este canal actualmente existente tiene una longitud de aproximadamente 20.5 Km, con una capacidad inicial de 2.5m3/s y una capacidad final de 3.5 m3/s, el cual trasvasa los excedentes del río Tacalaya en los periodos de lluvia, a la Laguna Aricota, es decir en los meses de enero, febrero, marzo y abril.

Sistema Evacuador Salado – Tintinabe: Comprende un canal evacuador que tendrá una longitud de 17.25 km, y una capacidad de 0.200 m3/s, será construido con fines de captar y evacuar las aguas de mala calidad del río salado hacia la zona de forestación de 200 Ha, ubicado en la zona de Tintinabe, cabe indicar también que se tendrá que construir también 01 túnel en la zona de Tintinabe de 250 m de longitud, lo que hace un total de 17.5 km de sistema de conducción.


Rio Matazas

BombeoPozos Vizcachas

Q = 0.350 m3/s

Rio Callazas

Canal Tacalaya

Q= 2.0 m3/s

Bocatoma Coranchay

L=11.5 km

L=20.0 km Rio Jaruma

Rio

Sal

ado

- C

alie

ntes

Rio

Sal

ado

Rio

Cal

laza

s

Forestacion Pampas Tintinabe200 Ha

Laguna Aricota

Rio

Cur

ibay

a

Rio Ilabaya

Rio

Loc

umba

Canal de EvacuaciónMullini_Tintinabe

Q = 0.200 m3/s

Punto de Control finalVariable de Salida


4.1.3 COSTOS DE LA INFRAESTRUCTURA COMPLEMENTARIA

Los costos de las infraestructuras complementarias para la descontaminación son los siguientes:

Rehabilitación Canal Tacalaya:

Cuadro Nº : 04

Cuadro Nº:05


ITEM DESCRIPCION UNID METRADO P UNITARIO PARCIAL SUB TOTAL$/.

01.00 PUENTE PEATONAL 5.0x1.5m unid. 5 647 3,235.00 68,114.0002.00 PUENTE - CANOA 10.0x2.0m. unid. 1 1,769.00 1,769.0003.00 CANAL °C SIMPLE b=3m, H=1.10 m. m 110 57.00 6,270.0004.00 MURO-TALUD °C SIMPLE m 1960 29.00 56,840.00

COSTO DIRECTO $/. USA 68,114.00GASTOS GENERALES (15%) 10,217.10

=========SUB TOTAL 78,331.10IGV (19%) 14,882.91

=========PRESUPUESTO TOTAL S/. 93,214.01

S/. 238,399.00

Tipo cambio: 3.5 x Dólar USA

PRESUPUESTO RESUMEN DE OBRA

CONSTRUCCION PUENTE PEATONAL, CANOA, CANAL Y MURO °C

ITEM DESCRIPCION UNID METRADO P UNITARIO PARCIAL SUB TOTAL

01.00 OBRAS PRELIMINARES 250.0001.01 Trazo y Replanteo est 1 250.00 250.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 129.5202.01 Exc. Manual P/estructuras MS m3 4.2 20.00 84.0002.02 Relleno compactado mat. Propio m3 3.9 4.19 16.3402.03 Eliminación material excedente m3 7.01 4.00 28.0402.03 Refine y Nivelación talud y Fondo m3 0.57 2.00 1.1403.00 OBRAS DE CONCRETO 1,886.2003.01 Concreto P/solado piso e=0.1 m m3 0.12 150.00 18.0003.02 Concreto fc=175 kg/cm2 P/loza, estribo m3 3.97 220.00 873.4003.03 Encofrado desencofrado Vertical m2 13 30.00 390.0003.04 Encofrado desencofrado horizontal m2 7.5 33.00 247.5003.04 Acero Refuerzo Fy=4200 kg/cm2 kg 238.2 1.50 357.30

COSTO DIRECTO 2,265.72GASTOS GENERALES (15%) 339.85815

=========SUB TOTAL 2,605.58IGV (19%) 495.060039


C.Directo $/ / unidad 647

PRESUPUESTO DE OBRA

CONST.: PUENTE PEATONAL de 5.0 x1.5 m con CONCRETO REFORZADO FC=175 KG/CM2


Cuadro Nº:06

Cuadro Nº: 07

Cuadro Nº: 08



01.00 OBRAS PRELIMINARES 250.0001.01 Trazo y Replanteo est 1 250.00 250.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 264.1002.01 Exc. Manual P/estructuras MS m3 10.91 20.00 218.2002.02 Relleno compactado mat. Propio m3 3.9 4.19 16.3402.03 Eliminación material excedente m3 7.01 4.00 28.0402.04 Refine y Nivelación talud y Fondo m3 0.76 2.00 1.5203.00 OBRAS DE CONCRETO 5,424.7503.01 Concreto P/solado piso e=0.1 m m3 0.2 150.00 30.0003.02 Concreto fc=175 kg/cm2 P/loza, estribo m3 7.25 220.00 1,595.0003.03 °C Ciclopico fc=175 kg/cm2 +30% PM m3 6.91 175.00 1,209.2503.04 Encofrado desencofrado Vertical m2 52.28 30.00 1,568.4003.05 Encofrado desencofrado horizontal m2 11.2 33.00 369.6003.06 Acero Refuerzo Fy=4200 kg/cm2 kg 435 1.50 652.5004.00 VARIOS 251.6004.01 Tapa juntas tipo Water Stop 6" ml 7.4 34.00 251.60


=========SUB TOTAL 7,119.02IGV (19%) 1352.61354


C.Directo $/ / unidad 1,769

PRESUPUESTO DE OBRA

CONST.: CANOA de 10.0 x2.0 m con CONCRETO REFORZADO FC=175 KG/CM2


01.00 OBRAS PRELIMINARES 77.0001.01 Trazo y Replanteo Canal m.l 110 0.70 77.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS 385.0002.01 Refine y nivelacion piso canal m.l 110 3.50 385.0003.00 OBRAS DE CONCRETO 19,946.3003.01 Concreto simple f=175 kg/cm2 P/piso talud m3 91.3 210.00 19,173.0003.02 Encofrado y desenconfrado m2 41.8 18.50 773.3004.00 VARIOS 1,432.5004.01 Sellado juntas Dilatación m 191 7.50 1,432.50

COSTO DIRECTO 21,840.80GASTOS GENERALES (15%) 3,276.12

=========SUB TOTAL 25,116.92IGV (19%) 4772.2148


$/ m.l. 57

PRESUPUESTO DE OBRA CANAL TACALAYA

REVESTIMIENTO CANAL RECTO °C SIMPLE FC=175 KG/CM2b=3 m. H = 1.10 m.


01.00 OBRAS PRELIMINARES 1,344.0001.01 Trazo y Replanteo Canal m.l 1920 0.70 1,344.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS 5,941.5602.01 Exc. Manual P/estructuras MS m3 235.2 20.00 4,704.0002.02 Relleno compactado mat. Propio m3 76.44 4.19 320.2802.03 Eliminación material excedente m3 229.32 4.00 917.2803.00 OBRAS DE CONCRETO 188,819.0003.01 Concreto simple f=175 kg/cm2 P/ talud m3 823.2 210.00 172,872.0003.02 Encofrado y desenconfrado m2 862 18.50 15,947.00


=========SUB TOTAL 225,520.25IGV (19%) 42848.84715


$/ m.l. 29

CONST. MURO - TALUD CANAL CON °C SIMPLE FC=175 KG/CM2H = 1.10 m. L= 1.92 km.

PRESUPUESTO DE OBRA CANAL TACALAYA


Sistema Evacuador Salado _ Tintinabe:

Cuadro Nº: 09


LABORES SUBTERRANEOS : (TUNEL)ITEM DESCRIPCION UNID METRADO P UNITARIO PARCIAL SUB TOTAL

01.00 OBRAS PRELIMINARES 41,945.0001.01 Movilización y Desmovilización Glb 1 5,500.00 5,500.0001.02 Construcion de Campamento m2 150 160.00 24,000.0001.03 Transporte de materiales viaje 2 4,500.00 9,000.0001.04 Control Topografico túnel dia 65 53.00 3,445.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 4,180.0002.01 Excavacion Roca suelta m3 220 19.00 4,180.0003.00 EXCAVACION SUBTERRANEA 150,500.0003.01 Excavación Roca Tipo II m3 500 301.00 150,500.0004.00 SOSTENIMIENTO- SOPORTE 101,870.0004.01 Perforaciones 1 1/2" Diametro m 750 51.00 38,250.0004.02 Pernos de anclaje 3/4"x 1.5 m unid. 500 35.00 17,500.0004.03 Malla de alambre Galvanizado m2 1153 40.00 46,120.0005.00 LABORES CONCRETO 29,978.0005.01 Shotcrete e= 50 mm. Sec.total m2 1153 26.00 29,978.00

LABORES SUPERFICIALES: (CANAL)01.00 OBRAS PRELIMINARES 12,075.0001.01 Trazo y Replanteo Canal m.l 17250 0.70 12,075.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 2,103,687.5002.01 Exc.Plataforma C/ Maq. Material Suelto m3 30178.5 3.82 115,281.8702.02 Exc.Plataforma C/ Maq. Roca suelta m3 74821.87 5.10 381,591.5402.03 Exc.Plataforma C/ Maq. Roca Fija m3 43771.88 18.00 787,893.8402.04 Exc. Caja Canal C/maq Material Suelto m3 11025 8.10 89,302.5002.05 Exc. Caja Canal C/maq Roca Suelto m3 27326.25 11.30 308,786.6302.06 Exc. Caja Canal C/maq Roca Fija m3 15986.25 24.10 385,268.6302.07 Eliminación Material Excedente m3 1531.25 5.20 7,962.5002.08 Refine y Nivelación talud y Fondo Canal m3 17250 1.60 27,600.00

COSTO DIRECTO 2,444,235.50GASTOS GENERALES (15%) 366,635.32

=========SUB TOTAL 2,810,870.82IGV (19%) 534,065.46

=========PRESUPUESTO TOTAL S/. 3,344,936.28

$/. 955,696.08

PRESUPUESTO TOTAL DE OBRA

CONSTRUCCION CANAL Y TUNEL PAMPA TINTINAVE (Q = 0.20 m/seg)


Cuadro Nº: 10

Cuadro Nº: 11



01.00 OBRAS PRELIMINARES 12,075.0001.01 Trazo y Replanteo Canal m.l 17250 0.70 12,075.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 2,103,687.5002.01 Exc.Plataforma C/ Maq. Material Suelto m3 30178.5 3.82 115,281.8702.02 Exc.Plataforma C/ Maq. Roca suelta m3 74821.87 5.10 381,591.5402.03 Exc.Plataforma C/ Maq. Roca Fija m3 43771.88 18.00 787,893.8402.04 Exc. Caja Canal C/maq Material Suelto m3 11025 8.10 89,302.5002.05 Exc. Caja Canal C/maq Roca Suelto m3 27326.25 11.30 308,786.6302.06 Exc. Caja Canal C/maq Roca Fija m3 15986.25 24.10 385,268.6302.07 Eliminación Material Excedente m3 1531.25 5.20 7,962.5002.08 Refine y Nivelación talud y Fondo Canal m3 17250 1.60 27,600.00

COSTO DIRECTO 2,115,762.50GASTOS GENERALES (15%) 317,364.37

=========SUB TOTAL 2,433,126.87IGV (19%) 462294.1056

=========PRESUPUESTO TOTAL S/. 2,895,420.98

$/. 827,263

PRESUPUESTO DE OBRA

CONSTRUCCION CANAL PAMPA TINTINAVE (L = 17.25km.)


01.00 OBRAS PRELIMINARES 41,945.0001.01 Movilización y Desmovilización Glb 1 5,500.00 5,500.0001.02 Construcion de Campamento m2 150 160.00 24,000.0001.03 Transporte de materiales viaje 2 4,500.00 9,000.0001.04 Control Topografico túnel dia 65 53.00 3,445.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS SUP. 4,180.0002.01 Excavacion Roca suelta m3 220 19.00 4,180.0003.00 EXCAVACION SUBTERRANEA 150,500.0003.01 Excavación Roca Tipo II m3 500 301.00 150,500.0004.00 SOSTENIMIENTO- SOPORTE 101,870.0004.01 Perforaciones 1 1/2" Diametro m 750 51.00 38,250.0004.02 Pernos de anclaje 3/4"x 1.5 m unid. 500 35.00 17,500.0004.03 Malla de alambre Galvanizado m2 1153 40.00 46,120.0005.00 LABORES CONCRETO 29,978.0005.01 Shotcrete e= 50 mm. Sec.total m2 1153 26.00 29,978.00


=========SUB TOTAL 377,743.95IGV (19%) 71771.3505


$/. 128,432.94

CONSTRUCCION TUNEL PAMPA TINTINAVE (L= 250m.l. ROCA TIPO II)


Costos de Operación y Mantenimiento:

Cuadro Nº 12

Cuadro Nº : 13



01.00 OBRAS PRELIMINARES 36,350.0001.01 Movilización y Desmovilización Glb 1 5,000.00 5,000.0001.02 Construcion de Campamento m2 150 160.00 24,000.0001.04 Trazo y Replanteo ml. 17500 0.42 7,350.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS 72,076.2402.01 Excavación Manual en Canal M.Suelto m3 3221.6 18.30 58,955.2802.02 Eliminación Mat.Excedente Canal m3 3221.6 3.60 11,597.7602.03 Excavación Manual Tunel M.Suelto m3 40 18.30 732.0002.04 Elim.Mat.Excedente Carretilla en Tunel m3 40 19.78 791.20


=========SUB TOTAL 124,690.18IGV (19%) 23,691.13


C.D. $/. 30,978.93

COSTO DE MANTENIMIENTO CANAL TINTINAVE y TUNELCanal de 17.25 km, Tunel 250 m, Q = 0.20 m3/seg


01.00 OBRAS PRELIMINARES 31,500.0001.01 Movilización y Desmovilización Glb 1 6,500.00 6,500.0001.02 Construcion de Campamento m2 150 160.00 24,000.0001.03 Trazo y Replanteo Canal m2 400 2.50 1,000.0002.00 MOVIMIENTO TIERRAS 453,030.6502.01 Exc.Masiva C/Maq. P/Bocatoma m3 168 8.12 1,364.1602.02 Elim.Mat.exedente Tractor Bocatoma m3 184.8 2.60 480.4802.03 Excavación Manual Canal M.Suelto m3 21526.05 18.10 389,621.5102.03 Elim.Mat.Excedente Tractor P/Canal m3 23678.66 2.60 61,564.50


=========SUB TOTAL 557,210.25IGV (19%) 105,869.95


C.D. $/. 138,437.33

COSTO DE MANTENIMIENTO CANAL Y BOCATOMACanal Tacalaya de 20.501 km, b=3.5 m., H=1.10m. Y Bocatoma


4.2 ALTERNATIVA Nª 02 A LARGO PLAZO

4.2.1 ESQUEMA DE DESCONTAMINACION

Esquema Nº: 02

Como se puede observar esta alternativa implica el aprovechamiento de los recursos hídricos de Vizcachas, Tacalaya, la Regulación del río Ancoaque, mas los recursos hídricos de los ríos Loriza, Putijane, Chila y Coypacoypa, complementada con la evacuación de flujos de mala calidad del río Salado.


Rio Matazas

BombeoPozos Vizcachas

Q = 0.350 m3/s

Rio Callazas

Canal Tacalaya

Q= 2.0 m3/s

Bocatoma Coranchay

L=11.5 km

L=20.0 km Rio Jaruma

Rio

Sal

ado

- C

alie

ntes

Rio

Sal

ado

Rio

Cal

laza

s

Forestacion Pampas Tintinabe200 Ha

Laguna Aricota

Rio

Cur

ibay

a

Rio Ilabaya

Rio

Loc

umba

Canal de EvacuaciónMullini_Tintinabe

Q = 0.200 m3/s

Punto de Control finalVariable de Salida

L=21.3 km

Proyecto Kovire IIDerivacion rios Lorisa, Putijane,

Chila y Coypacoypa

TunelKovire


4.2.2 INFRAESTRUTURAS COMPLEMENTARIAS PARA LA DESCONTAMINACION

En esta alternativa, se consideran infraestructuras y acciones complementarias, para el mejoramiento de la calidad de agua y son las siguientes:

Rehabilitación Canal Tacalaya: Este canal actualmente existente tiene una longitud de aproximadamente 20.5 Km, con una capacidad inicial de 2.5m3/s y una capacidad final de 3.5 m3/s, el cual trasvasa los excedentes del río Tacalaya en los periodos de lluvia, a la Laguna Aricota, es decir en los meses de enero, febrero, marzo y abril.

Sistema Evacuador Salado – Tintinabe: Comprende las siguientes obras:Canal Evacuador de Conducción: Este canal evacuador tendrá una longitud de 17.25 km, y una capacidad de 0.200 m3/s, será construido con fines de captar y evacuar las aguas de mala calidad del río salado hacia la zona de forestación de 200 Ha, ubicado en la zona de Tintinabe, cabe indicar también que se tendrá que construir también 01 túnel en la zona de Tintinabe de 250 m de longitud, lo que hace un total de 17.5 km de sistema de conducción.

Proyecto Kovire II: Este proyecto consiste en afianzar la laguna Aricota con los recursos hídricos de Lorisa, Putijane, Chila y Coypacoypa solo en los periodos de lluvias, cabe mencionar que estos recursos hídricos son de muy buena calidad por lo que beneficiaria a la Cuenca Locumba en cantidad y calidad.

4.2.3 COSTOS DE LA INFRAESTRUCTURA COMPLEMENTARIA

Los Costos de la infraestructura complementaria a la etapa Nº 01 es la siguiente:Cuadro Nº 13

Fuente: Informe PET-INADE : Sustentación Técnico-Económico Afianzamiento Hídrico Región Tacna Noviembre del 2000

4.3 ALTERNATIVA SELECCIONADA

La alternativa seleccionada es la alternativa Nº 01 esta alternativa a corto plazo mejorará la calidad de agua del río, Locumba, mediante el proceso de dilución con los recurso hídricos provenientes del acuífero Vizcachas en 350 l/s(de buena calidad), y los excedentes del río Tacalaya en los periodos de lluvias(de buena calidad), mas la evacuación de 200 l/s de afloramientos mas contaminados de la subcuenca del río salado con la siguiente caracterización fisicoquímica:


DESCRIPCION Costo U.S.MilesDerivación Huenque 1era Fase 16,000.00 Tramo I:Canal Ancoaque_Chiliculco 5,750.00 Tramo II:Canal Chiliculco _ Coypacoypa 10,250.00

Derivación Huenque 2da Fase 10,495.00 Tramo III: Canal CoypaCoypa_Putijane 10,495.00

Total (U.S. Miles) 26,495.00

C.E. (uS/cm) 5000 Ca (mg/l) 200 RAS 11.23pH (Unidades) 8.0 Mg (mg/l) 50Cl (mg/l) 1724 Na (mg/l) 685SO4 (mg/l) 600 K (mg/l) 239HCO3 (mg/l) 328 B (mg/l) 35.72

CO3 (mg/l) 0 As (mg/l) 7.34

Flujo Contaminado de EvacuaciónCanal Salado-Ppas Tintinabe


a un área don de se puede realizar labores de forestación. y así lograr mejorar la calidad de agua dentro de los estándares para aguas de uso agrícola, la elección de la alternativa se enmarca en los siguientes criterios:

Mejora la Calidad de agua en un 98% con respecto al arsénico teniendo en cuenta el valor limite de la ley general de aguas, lográndose casi enmarcarse casi dentro de la ley general de aguas para aguas del tipo III

Se incrementa una inversión adicional no muy significativa al proyecto general No incluye tratamiento químico, es decir uso de químicos. Es mas económico y Ecológico Además es compatible con los proyectos en camino y a futuro como es el proyecto

Kovire II.

5.0 CALIDAD DE AGUA GENERADA CON PROYECTO PARA LA ALTERNATIVA SELECCIONADA

5.1 ESQUEMA HÍDRICO DEL PROYECTO “IRRIGACION LOMAS DE SAMA”

La alternativa consiste en aprovechar los excedentes del río Locumba, mediante la construcción de una Bocatoma ubicado en el río Locumba específicamente en el sector denominado Oconchay para luego mediante un canal de derivación y conducción principal derivar el recurso hídrico, hacia la zona de las Lomas de Sama con la finalidad de ampliar la frontera agrícola y aprovechar de esta manera los excedentes(ver Fig. Nº 01).

Figura Nº 01 “ESQUEMA HÍDRICO DEL PROYECTO “LOMAS DE SAMA”



5.1 CARACTERISTICAS FÍSICAS DEL PROYECTO “LOMAS DE SAMA”

5.2.1 OBRAS DE CAPTACIÓN, DERIVACIÓN Y AMPLIACIÓN DE FRONTERA AGRICOLA

El Proyecto consiste en las siguientes obras:

Captación.- A través de la bocatoma Oconchay diseñada para un caudal de 3.00 m3/s. con desarenador y aliviadero de demasías, actualmente construida.

Derivación.- El sistema de derivación consiste en todas las obras a partir de la bocatoma, básicamente la integran: un aforador Parshall, túneles, canales, canoas, puentes canoas, alcantarillas, rápidas, caídas, puentes y un sifón.La derivación se inicia en la progresiva Km. 0+000 ubicada en el Aforador Parshall y continúa pasando por Quebrada Honda hasta la progresiva 67+900. Parte del sistema de derivación ha sido construido hasta el año 1988.

Canal Madre.- También llamado Canal Madre se inicia en la progresiva Km. 67+900, recorre por la ladera hasta la progresiva Km. 90+570. Este canal permite derivar el agua hacia los distintos Asentamientos distribuidos en la zona de riego a través de un sistema de compuertas. A mediano plazo este canal se ha previsto construir hasta la progresiva 78 + 960.

Planificación Física e Hidráulica del área de riego.- Consiste en la distribución del área de riego por asentamientos y cada asentamiento con su respectivo vaso regulador, tubería troncal, tubería secundaria, tubería de distribución o ramales y las tomas de parcela.

5.2 REGLA DE OPERACIÓN DE LA LAGUNA ARICOTA

Para la elaboración del balance de calidad de agua, en la salida del sistema de control, se ha efectuado la simulación de operación del sistema hidráulico, para un periodo de significativo de años, teniendo en cuenta ciertas reglas de operación como se describen a continuación en la figura Nº 02:

REGLA PREDETERMINADA PRESA YARASCAY(Figura Nº 02)

5.4 COMPORTAMIENTO DE LA CALIDAD DE AGUA CON PROYECTO


REGLA DE OPERACION LAGUNA ARICOTA

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

36 40 760 800

Volumen Laguna (MMC)

Qe

xplo

taci

on

(m

3/s

)


Según el esquema hídrico del proyecto Irrigación Lomas de Sama, se tiene que primeramente se efectuará un mejoramiento de la calidad de agua en la Laguna Aricota, por el proceso de dilución al mezclar la actual condición con las aguas de Vizcachas, Tacalaya mas las aguas provenientes de la regulación del río Ancoaque. Luego del mejoramiento de la calidad de agua en la Laguna Aricota, esta se mezclará con los recursos hídricos provenientes de la cuenca Ilabaya el cual actualmente se viene dando naturalmente, para luego el producto de esta mezcla, es decir la aguas mejoradas en la Laguna Aricota mas las aguas existentes en el río Ilabaya se aprovecharán en el valle ya así mismo para la ampliación de la frontera agrícola en las lomas de sama, con los excedentes mas el afianzamiento de la Laguna Aricota, por lo que a continuación se muestra el comportamiento dela calidad de agua en la Laguna Aricota y en la futura Bocatoma Oconchay ubicada en el río Locumba aguas debajo de la confluencia del río Ilabaya y el río Curibaya.

5.4.1 Laguna Aricota

En la cuenca Locumba la conductividad con la ejecución del proyecto “Irrigación Lomas de Sama” se tiene primeramente que en la Laguna Aricota, por los procesos de dilución por el esquema propuesto se presenta dos fases bien notorias, una fase de transición donde la conductividad en la laguna disminuye gradualmente y otra una fase de estabilización, donde alcanza el equilibrio tal como se muestra en la figura Nº 03:

Fig.: Nº 03

Como puede observarse La Conductividad eléctrica en la Laguna como promedio multianual sin proyecto es de 1.8 mS/cm, sin embargo con el proyecto se logra disminuir a un promedio multianual proyectado de 0.68 mS/cm.

En el caso del Boro, en la Laguna Aricota al igual que la conductividad se tiene que la concertación disminuye notablemente, en la actualidad es decir en la condición sin proyecto se tiene que el promedio multianual del Boro es de 8.0 mg/l, este promedio con el proyecto logra disminuir hasta 1.86 mg/l tal como se puede observar en la figura Nº 04 que a continuación se adjunta:

Fig. Nº 04



El comportamiento del arsénico en la Laguna Aricota, también sufre un cambio significativo como podemos ver la figura Nº 05:

Fig. Nº 05

Como se puede observar el arsénico en promedio multianual sin proyecto en condición actual es de 0.8 mg/l, este promedio multianual con la realización del proyecto se tiene que disminuye a 0.27 mg/l, lo que demuestra que la calidad de agua mejora notablemente en la Laguna Aricota.

5.4.2 Bocatoma Oconchay

La Estación Ubicada en la Bocatoma Oconchay es el punto de oferta Hídrica y Calidad de agua, por lo que cabe indicar que la conductividad tal como se muestra en la figura Nº 06:

Fig. Nº 06



Como se puede observar el promedio multianual de la conductividad eléctrica en la condición actual es de 1.70 mS/cm, y con la realización del proyecto Irrigación Lomas de Sama se tiene un promedio multianual de 0.74 mS/cm.

En el caso del Boro se tiene que la concentración promedio multianual es decir sin proyecto es de 7.0 mg/l, es decir al igual que l Boro este se diluye con las aguas de buena calidad de Vizcachas, Tacalaya y la regulación del río Ancoaque, este promedio se logra disminuir hasta 1.8 mg/l.

En la figura Nº 07, se puede notar claramente que al igual que la Laguna Aricota presentaba dos fases bien notorias el comportamiento del mejoramiento de la calidad de agua en la Bocatoma Coranchay con proyecto también presenta las dos fases tal como se puede observar a continuación:

Fig.: Nº 07



Con respecto al arsénico este, según la figura Nº 08:

Fig.: Nº 08

Se tiene que el valor promedio multianual de la situación sin proyecto es de 0.70 mg/l, pero con la realización del proyecto Irrigación Lomas de Sama es decir la adición de los recursos hídricos subterráneos de Vizcachas de buena calidad mas el trasvase de los recursos hídricos provenientes de los periodos de lluvia en enero, febrero y marzo del río Tacalaya, la evacuación de 0.2 m3/s de aguas de mala calidad del río Salado y la regulación del río Ancoaque de agua de buena calidad, se tiene que este promedio multianual se logrará disminuir a un valor de 0.2 mg/l a corto plazo.

Como se puede observar en resumen la calidad de agua en la Cuenca Locumba se puede mejorar con la implementación del Proyecto Irrigación Lomas de Sama.

5.5 APTITUD DE USO POBLACIONAL CON PROYECTO

Las cuenca de la región Tacna, para los fines de la clasificación de potabilidad, no puede clasificarse usando el diagrama Logarítmico de Potabilidad de Agua, ya que en esta zona y en especial en la zona de estudio como es la cuenca Locumba se tiene la existencial de la actividad volcánica, los cuales se presentan como afloramientos hidrotermales con concentraciones alta de Boro, Arsénico principalmente, por lo que el río Locumba en el valle contiene concentraciones por encima de los limites permisibles en la parte baja de la cuenca, por ello la potabilidad del agua se clasificó en función a las concentraciones de arsénico específicamente:

En la situación Sin proyecto las aguas del río Locumba son clasificadas como aguas que requieren de un tratamiento químico, hasta alcanzar los niveles máximos permisibles para aguas del tipo I y II según la ley general de aguas para aguas de consumo poblacional.

En la situación Con proyecto, es cierto que se logra disminuir la concentración del arsénico hasta la norma para aguas del tipo III, pero según los limites máximos permisibles para aguas del tipo I y II aun no se encuentra dentro de estos limites máximos permisibles.



Por lo que cabe mencionar que con la realización del proyecto Lomas de Sama, las aguas del río Locumba requieren de un tratamiento químico para sus uso como agua de consumo poblacional.

5.6 APTITUD DE USO AGRÍCOLA CON PROYECTO

En la actualidad la clasificación de la Aptitud Agrícola en el río Locumba es de un C 3S1 Tal como se muestra en la figura Nº 09, pero con la realización del proyecto Irrigación Lomas de Sama se tiene que la clasificación cambia a un C2S1

Las Clasificadas como C3S1, son altamente salinas, bajas en sodio, no pueden usarse en suelos cuyo drenaje sea deficiente, debiéndose realizar practicas de control de la salinidad y se deben seleccionar cultivos tolerantes a las sales.

Las comprendidas en la clase C2S1, que son de salinidad media y contenido bajo en sodio, se pueden usar para producir plantas moderadamente tolerantes a las sales, teniéndose que ejecutar un grado moderado de lavado de suelos.

Es decir que con la realización del Proyecto Irrigación Lomas de Sama la Aptitud de Uso Agrícola mejora.

Fig.: Nº 09



6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 CONCLUSIONES

Las aguas del río Locumba sin proyecto presentan elevadas concentraciones de Boro y arsénico, que superan los niveles manifestados en las Normas y Guías de calidad, y que por lo tanto en la actualidad restringe el uso para consumo humano y limita el uso agrícola, por lo que el desarrollo de la agricultura en la zona en la actualidad se enmarca solamente en cultivos altamente tolerantes al Boro y en relación al consumo poblacional en la actualidad estas aguas no se usan por la población.

Las aguas del río Locumba con proyecto según la simulación efectuada con respecto a la calidad de agua, esta enmarcada dentro de los limites máximos permisibles según la Ley General de aguas D.S. Nº 17752 para aguas Tipo III (Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales). Por lo tanto a la necesidad urgente de mejorar la calidad del recurso hídrico para el valle y la ampliación de la frontera agrícola, es indispensable la incorporación de los recursos hídricos de Vizcachas, Tacalaya, La evacuación de flujos de mala calidad en el río Salado y la regulación del río Ancoaque y lograr de esta manera el objetivo del mejoramiento de calidad de agua, técnica y económicamente rentable.

Se tiene que el valor promedio multianual de arsénico en la situación sin proyecto es de 0.70 mg/l, pero con la realización del proyecto Irrigación Lomas de Sama es decir la adición de los recursos hídricos subterráneos de Vizcachas de buena calidad mas el trasvase de los recursos hídricos provenientes de los periodos de lluvia en enero, febrero y marzo del río Tacalaya, la evacuación de 0.2 m3/s de aguas de mala calidad del río Salado y la regulación del río Ancoaque de agua de buena calidad, se tiene que este promedio multianual de arsénico, se logrará disminuir a un valor de 0.2 mg/l a corto plazo(Valor limite según la Ley General de aguas).



La alternativa con mayor viabilidad técnica y económica es la alternativa Nº 01, que consiste en el aprovechamiento de los recursos hídrico subterráneos de Vizcachas, los recursos hídricos provenientes de los periodos de lluvias del río Tacalaya, los recurso hídricos regulados del río Ancoaque y la evacuación de 0.2 m3/s de aguas de mala calidad del río Salado.

Según el estudio de la calidad de agua, se ha identificado que la contaminación del río Locumba se debe a las descargas de las fuentes hidrotermales presentes en la cuenca del Río Callazas(Río Caracara, Qda Vallecito, Manantiales El Tablar, Quebradas Azufre Grande y Azufre Chico y Flujos difusos en el lecho del río) y Río Salado(Río Calientes, Pampa Cementerio, manantiales hidrotermales ubicados en el tramo Chiquitoma -Salado en Mullini), con elevadas concentraciones de boro y arsénico.

La tendencia respecto al incremento y reducción de boro y arsénico en las aguas del río Sama

presenta diferentes cambios en el curso del río, obedeciendo a las cargas de las fuentes hidrotermales, erosión eólica, dilución con caudal de tributarios y/o manantiales de buena calidad, presencia de flora acuática, aeración de compuestos oxidables, evaporación y/o concentración, afloramientos difusos en la zona y en lecho del río y otros.

La clasificación de aptitud para riego en el río Locumba sin proyecto varia es un C3S1 hasta y con proyecto esta clasificación mejora a un C2S1.

Con respecto a la clasificación de las familias Químicas sin proyecto, en la zonas de mayor

contaminación con respecto al Boro y arsénico predominan la familia química Cl-SO4-Na-Ca , pero en el valle la familia resultantes con proyecto es las sulfatada calcica (SO4-Ca).

6.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda continuar con los monitoreos de las aguas del río Locumba y de sus afluentes principales, con mayor periodicidad, a fin de contar con datos estadísticos de calidad en el tiempo y en diferentes épocas del año. Para ello, los esfuerzos se deben concentrar en los puntos o estaciones que se han monitoreado en el presente estudio.

Se recomienda efectuar una campaña adicional, de monitoreo hidroquimico específicamente para el periodo de estiaje donde se encuentran la mayor concentración de sales en los flujos superficiales y afloramientos hidrotermales, a fin de complementar el estudio realizado.

Con la finalidad de contrastar y validar los resultados obtenidos en campo y laboratorio realizados en estudios anteriores y el actual por el PET, se recomienda que los análisis químicos de las muestras de la campaña adicional para el periodo de estiaje que se recomienda en el punto anterior, se efectúen en un Laboratorio externo con Certificación Nacional.



Anexo No. 1

Información de análisis 2001 - 2002 – 2003 - 2004



Anexo No. 2Respuesta de Simulaciones



Anexo No. 3Planos Temáticos

Mapa Nº 01: Plano GeneralMapa Nº 02: Plano de SubcuencasMapa Nº 03: Plano Campaña 2004


Documents

Calidad de Agua Locumba 2004