TUNEL ABURRÁ ORIENTE

Qué aguas drenará TAO?

Fabián Hoyos Patiño IG MS MPh

La cuestión básica es la de la circulación del agua en el terreno y su eventual modificación debido a la construcción del túnel

RG-5

• La pregunta que nos interesa aquí es elbalance hidrologico para explicar laocurrrencia de las aguas subterráneas enlos valles de Aburrá, San Nicolás y sanPedro, su relación con las aguas quedrenará el túnel.

• Las cuestiones hidrogeológicas soncamplejas y en ocasiones desafían elsentido común.

MA- X

sentido común.• Requieren de información completa en un

amplio marco de tiempo y espacio. Elanalisis comprende el ACA.

• La información hidrometeorológicacorresponde a las estaciones RN4 RG6 yMachado.

• El uso de algunas técnicas puede contribuira entender mejor el cuadro general deinfiltración, circulación y descarga de lasaguas subterráneas.

I = P - E - R

Componente hidrogeológica

1. Las transferencias de o para otras cuencas pueden ser sumamente importantes.

2. Las transferencias de o para otras cuencas pueden ser estimadas a partir de losdatos hidrometeorológicos.3. Las transferencias de o para otras cuencas pueden tener efectos significativos sobre lamorfogenesis y la estabilidad de las laderas.

P = E +To - Ti + R + I

I = P - E - To + Ti - R

Agua subterráneaMedio continuo: suelos granulares. k=10-5 m/s

Medio discontinuo: suelos cohesivos y rocas. k=10-2 a 10-8 m/sLa circulación del agua subterránea depende de la permeabilidad (resistividad) del terreno, y de las condiciones externas (carga hidráulica, geometria del macizo, gradiente de presión).El regolito y la roca son dos sistemas hidráulicos completamente diferentes

Macizo rocoso •

Manantiales

Macizo rocoso fracturado

Coefici ente de permeabilidad (cm/s)

100 diaclasas/metro

10 diaclasas/metro

1 diaclasa/metro

Coefici ente de permeabilidad (cm/s)

Tamaño de abertura (cm)

Balance hidrogeológico

El agua subterránea en el Valle de Aburrá viene del ACA.La infiltración en las laderas de los valles muy baja y existen conexiones hidráulicas entre el ACA y el Valle de Aburrá a lo largo de las fracturas las rocas.

CUENCA

VARIABLE

Río Negro Río Grande Río Medellín

Estación Río Abajo RN-4 Río Chico RG-6 Machado

Área (km2) 793 402 715

Precipitación (mm/año) 2015 1900 1905

Evaporación (mm/año) 892 840 942

Caudal medio multianual (m3/s) 25.4 14.5 24.6

Caudal mínimo multianual (m3/s) 16.7 6.4 7.7

Escorrentía calculada (mm/año) 345 635 1800

Infiltración en la cuenca (mm/año) 408 235 198

Infiltración desde otras cuencas (mm/año) 55 0 635

Infiltración a otras cuencas (mm/año) 425 190 0

P = E +To - Ti + R + II = P - E - To + Ti - R

Tabla 1. Tasas de infiltración en los Valles de San Nicolás .

Formación superficial Tasa de infiltración cm/h Valor medio Valor mínimo Valor Máximo

Depósitos aluviales 6 3,6 8 Terrazas aluviales 10,8 0,8 60 Andosoles 4,8 1,2 6 Suelo residual maduro-anfibolitas 5,2 0,8 8,8 Suelo residual saprolítico-anfibolitas 1,2 0,8 1,6 Suelo residual maduro-cuarzodiorita 4,8 2 9,6 Suelo residual saprolítico-cuarzodiorita 2,8 1,6 3,2 Suelo residual gruss-cuarzodiorita 13 4,5 28 Suelo residual saprolítico de esquistos 2,4

La infiltración se puede medir a nivel local. El procedimiento demedición requiere de un infiltrómetro de doble anillo.La información resultante de las medidas con infiltrómetro suponeuna condición de rara ocurrencia en el terreno: el agua que seinfiltra se encuentra estancada.Esta medida por sí sola no tiene sentido en una perspectiva

regional, en la que la topografía tiene un efecto decisivo

345/2015 = 0.15

635/1900 =0.33

1800/1905 =0.95

55

425190

Las aguas subterráneas en el Valle de Aburrá proceden del Altiplano Central deAntioquia, lo que significa que la infiltración eficaz en las laderas es muy bajay que existen conexiones hidráulicas entre el Altiplano Central de Antioquia yel Valle de Aburrá a través del macizo rocoso a lo largo de las fracturas de lasrocas.El caudal mínimo médio multianual del río sería sólo 2.4 m3/s: sólo la terceraparte del caudal actual.

Observe el agua que brota por la manguera. Esa agua fluyo decenas de kilometrospor las fracturas del macizo rocoso. La evidencia isotopica e hidrogeoquimicasoporta esta afirmacion.

Evidencia isotópica

-74

6% del agua del manatial fue infiltrada en las laderas.

Evidencia isotópica

Evidencia hidrogeoquimica

La hidrogeoquimica es una evidencia adicional que debe ser interpretada en términos locales y regionales. Nível de base de comparación: agua lluvia 30 ppm de salesAgua de fondo de fosa: hasta casi 3000 ppm. Aguas del río y de las quebradas: 200 ppm.Un pozo somero contaminado con cemento: 2000 ppmAgua en el túnel de acceso a la Central La Tasajera: 200.000 ppm

El agotamiento de las quebradas

Las quebradas presentan una fuerte variaciónestacional que es función de la precipitación.Un conjunto de mediciones hechas duranteseis meses dio como resultado esta funciónseis meses dio como resultado esta funciónexponencial de agotamiento.

Q = Qoe-0.05t

CONCLUSIÓN

• TAO drenará una cantidad de agua cuyo caudal, que no excederá los 200 l/s, en caso de no realizar ningún tratamiento, puede ser estimado con anterioridad.

• La infiltración en las laderas de los valles de Aburra y San Nicolás es mínima.

• Las condiciones hidrogeológicas del sistema ACA-VA son • Las condiciones hidrogeológicas del sistema ACA-VA son tales que el flujo de agua procede del ACA al VA.

• Los caudales de las quebradas y manantiales en Santa Elena presentan fuertes variaciones estacionales debido a la baja infiltración en sus cuencas.

• El túnel drenara aguas procedentes del altiplano de Rionegro. El aporte de agua procedente del planalto de Santa Elena será mínimo.

CONCLUSIÓN

• El efecto de la construcción del túnel sobre las aguas superficiales será mínimo.

• Este efecto es temporal, limitado a la etapa de construcción. construcción.

• Es necesario registrar los aforos de los caudales de todos los manantiales y quebradas en el corredor del túnel con el objeto de contar con una línea base que sirva de criterio objetivo en futuras discusiones.