Tesis Pregrado

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Análisis de recursos hídricos y caracterización hidrogeoquímica para la evaluación de agua subterránea en la comuna de Tomé, región del Biobío, Chile.
(Universidad de Concepción, 2024) Carrasco Bernal, David Ignacio; González Martínez, Abraham Elías; Salas Reyes, Pablo Antonio
El agua representa un recurso natural esencial para la vida y desempeña un papel importante para el asentamiento humano. En este contexto, el presente estudio busca dar solución hídrica a un terreno particular de 1,8 hectáreas ubicado 1 km al noroeste de Cocholgüe, en el sector Marantillo, comuna de Tomé. Para ello, se realizó una prospección geofísica para determinar la presencia de un acuífero, y posteriormente, se tuvo por objetivo determinar sus características hidráulicas por medio de pruebas de bombeo, y sus características hidrogeoquímicas a través de la toma de muestras y un análisis químico realizado por el Laboratorio de Geoquímica de Fluidos del Centro de Excelencia en Geotermia de los Andes, respondiendo a las preguntas ¿Cuál es la capacidad de recarga del acuífero? ¿Existe relación entre la litología y la calidad del agua? Los resultados arrojaron valores de una tasa de recarga entre 0.76 - 1.66 L/min, lo cual permitiría abastecer el consumo de agua promedio de una familia de 5 personas, y, además, se obtuvo resultados relacionados a la hidrogeoquímica, como los valores de pH = 7,944 y las concentraciones de cationes, aniones y elementos traza que cumplen con los estándares de calidad de agua potable de la Norma Chilena NCh409/1, a excepción de Mn. Además, las concentraciones se utilizaron para calcular índices hidrogeoquímicos que permitieron describir el acuífero como un agua continental, y la clasificación hidrogeoquímica a través de un diagrama de Piper que permitió clasificarlo como un agua de tipo sulfatada cálcica. También se utilizaron muestras de un estudio previo realizado en aguas superficiales de Coliumo, ubicado 3,5 km al norte del área de estudio, para comparar los parámetros químicos obtenidos en un proyecto de agua potable y aguas influenciadas por acción del mar. Se concluye que los parámetros geoquímicos medidos y la clasificación del agua son favorables para el desarrollo de un sistema de extracción para consumo humano. No obstante, de acuerdo con la actual normativa chilena para agua potable, se requiere una serie de otros análisis para certificar una extracción como potable, entre ellos, análisis microbiológicos y de turbiedad, de sustancias orgánicas, plaguicidas, productos de desinfección, elementos radiactivos y características organolépticas. Estos últimos están más allá de los propósitos de esta memoria. Por otra parte, se propone una metodología para la sedimentación y filtrado, con el propósito de proveer una vía para la obtención de agua en las mejores condiciones de aprovechamiento.
Caracterización hidrogeologica e hidrogeoquímica de la subcuenca del río Maullín (41°05´-41°46´S Y 72°46´-73°53´W), Región de los Lagos, Chile.
(Universidad de Concepción., 2019) Pizarro Pavez, Samuel Antonio; Troncoso Vásquez, Rosa Alejandra; Avilés Maldonado, Felipe Ignacio
La subcuenca del río Maullín se emplaza en la Provincia de Llanquihue, Región de Los Lagos. Esta hoya hidrográfica comprende 85 km de longitud, desde la naciente del río Maullín por el Este, hasta su desembocadura en el océano Pacífico que latitudinalmente es limitada por los altos topográficos producidos en las glaciaciones pleistocenas. Los acuíferos de la subcuenca del río Maullín presentan un sistema de recarga del tipo pluvial. Mientras que los cuerpos de agua superficiales son pluviales con componente nival, influenciado por el lago Llanquihue y sus afluentes cordilleranos. En base a la geología de superficie y la descripción estratigráfica de captaciones de agua subterránea, se definieron 5 unidades hidrogeológicas, tres de alto potencial, en depósitos no consolidados, que albergan acuíferos libres, libre-cubiertos y/o confinados; y dos de bajo, localizadas en unidades litológicas de ambientes de estuario (C1) y volcánico (C2). Las unidades hidrogeológicas de alto potencial se identifican en depósitos glaciares Pleistocenos y se clasifican en: A1 (depósitos glaciofluviales y morrénicos de la Glaciación Llanquihue), A2 (depósitos de las glaciaciones más antiguas; Santa María y Río Llico) y A3 (material de origen glaciofluvial de la Glaciación Llanquihue). Cada unidad puede variar localmente por diferencias granulométricas, profundidad de los paquetes de depósitos que la componen o por el grado de meteorización zonal. Causando que en una misma unidad existan variaciones laterales y/o verticales de permeabilidad. El análisis piezométrico de la subcuenca del río Maullín, indica la existencia de 3 direcciones de descarga subterránea. Una hacia el lago Llanquihue, otra con dirección al seno de Reloncaví y, la más importante, que fluye al río Maullín desde los terrenos ubicados al Norte y Sur, de este cuerpo de agua. La hidrogeoquímica muestra que los acuíferos reciben una recarga constante por precipitación en todo el trayecto del flujo subterráneo, con aguas dulces de facies Bicarbonatada del Tipo Mixto con cambios leves y locales. Estos últimos por variaciones en la génesis del sustrato que componen los acuíferos. El patrón isotópico de las lluvias demuestra la influencia en la zona de la continentalización en las precipitaciones, que empobrece en isotopos pesados su registro en dirección SW-NE. Mientras que las aguas de los acuíferos muestran una huella isotópica que comprueba la recarga constante durante su flujo subterráneo con tiempo de residencia aproximado de seis meses.
Conflictos ambientales relacionados a la hidrogeología de humedales San Pedro-Coronel y carreteras Puente Industrial y Pie de Monte.
(Universidad de Concepción., 2021) Cartes Vega, Belén Carmen; Figueroa Jara, Juan Ricardo
El área de estudio se ubica en la región de Biobío ( 36°49’56’’ – 37°04’14’’ latitud Sur y los 73°04’47’’ – 73°13’55’’ longitud Oeste), en las comunas de Coronel y San Pedro de la Paz, litológicamente se constituye primero por rocas metamórficas de edad paleozoicas y Pérmico Triásico, pertenecientes a las Series Occidental y Oriental y la Unidad Patagua el Venado, rocas más jóvenes y afectadas por un metamorfismo de muy bajo grado. Ambas unidades afloran en la codillera Nahuelbuta, es decir, en el extremo oriental del área de estudio y presentan una importancia hidrogeológica muy baja, debido a que se componen de filitas, esquistos y metapelitas, rocas de permeabilidad muy baja. El segundo tipo litológico presente son rocas sedimentarias de las formaciones Pilpilco, Curanilahue y los estratos Molino el Sol. Las formaciones Pilpilco y Curanilahue se ubican al sur del área de estudio, y corresponden a areniscas de grano fino a medio y lutitas con niveles de carbón; cuya importancia hidrogeológica se puede clasificar como baja. En cambio, los estratos Molino el Sol son cuarzoarenitas semiconsolidadas, de grano medio a grueso, su poca cohesión y granulometría permite que tenga una importancia hidrogeológica media. El tercer y último tipo litológico está conformado por los depósitos cuaternarios, compuestos de arenas de grano fino a grueso, heterogéneamente distribuidas en la cuenca, alcanzando una potencia máxima de hasta los 200 m en la zona sur del área, las que se reconocen como la unidad hidrogeológica más eficiente y la que conforma los acuíferos presentes en el área de estudio. El catastro de captaciones dentro del acuífero es de 72 pozos, con valores de caudal de extracción que fluctúan entre 0,08 l/s a 110,00 l/s y un promedio de 16,30 l/s. Los objetivos de la investigación son evaluar el impacto ambiental en la hidrogeología de los proyectos: Puente industrial y Pie de Monte. Para esto se desarrolló un modelo 3D con el software Visual Modflow para la comuna de San Pedro de la Paz. Considerando que solo se tuvo acceso al estudio ambiental del Puente industrial (2017), se utilizó esta información para definir dos escenarios posibles, uno donde se disminuirá la cota topográfica en 0,3 m aproximadamente debido la técnica de mejoramiento de suelo y excavación. Y la otra alternativa evaluada donde aumente la cota topográfica en aproximadamente 1 m producto del uso de terraplenes y relleno de superficie. Con estas consideraciones se observó en la simulación que no hubo cambios en la dirección de aguas subterráneas, pero si en el nivel freático. Para el caso de aumento de cota se observa que la zona sureste del modelo, sector Los Guindos, y en el sector de Boca sur viejo, el nivel freático que intercepta la superficie del terreno disminuiría, lo que es desventajoso para la asociación de Productores de Hortalizas de San Pedro de la Paz, debido a que se dificultara el consumo de aguas por parte de las raíces de las hortalizas. Mientras en el escenario de excavaciones y mejoramiento de suelo, se reduce en 0,3 m la topografía. Observando que en el sector de Boca sur viejo la superficie de intersección entre el nivel freático y la topografía se amplía, lo que se traduce en encharcamientos en el sector. Mediante un balance hídrico se observó que producto de los proyectos viales la subcuenca Los Batros aumenta en 0,14 mm/a la escorrentía superficial, disminuye en 0,12 mm/a su recarga y en 0,03 la evapotranspiración real. La subcuenca Junquillar- La Posada aumenta en 0,21 mm/a su escorrentía superficial y disminuye su recarga en 0,4 mm/a, su evapotranspiración real no tiene variaciones. Es necesario orientar las políticas urbanas a conservar la biodiversidad y los servicios ecosistémicos que brindan espacios como humedales, que son favorables para la recarga del acuífero y además de incentivar la fiscalización de los caudales otorgados en el área.
Origen y composición química de las aguas subterráneas del acuífero toro bravo (39.85°S, 73.28°W), Valdivia, región de Los Ríos, Chile.
(Universidad de Concepción, 2024) Sánchez Cortez, Josefa Camila Belén; Álvarez Amado, Fernanda Carolina; Tardani, Daniele
El acuífero de Toro Bayo ubicado en el estuario del río Valdivia a 5 km al suroeste de la ciudad de Valdivia, representa una compleja interacción entre diversos cuerpos de agua: agua de río, agua de mar y agua subterránea. El creciente desarrollo y aumento de la población de los últimos años, ha provocado un incremento considerable de la demanda de agua dulce y con esto un bombeo excesivo de este acuífero costero, lo que ha resultado en una contaminación por intrusión salina de las aguas dulces. Debido a esto resulta de gran importancia comprender la composición química y procesos de salinización del acuífero Toro Bayo para en el futuro mejorar la gestión y prevenir el aumento de la intrusión de agua salada. Para ello, se han utilizado las concentraciones de iones mayores, menores y trazas, así como las firmas isotópicas de H, O, Li, B y Sr, obtenidas de 37 muestras de agua subterránea del sector Toro Bayo, 2 muestras de agua superficial recolectadas del estero Estancilla y río Valdivia, y una muestra de agua de lluvia del área. Se han identificado asociaciones de muestras de agua (C1, C2, C3 y C4), las cuales se atribuyen a diferentes procesos que determinan la química de estas aguas. Los principales procesos identificados incluyen mezcla de agua dulce–salada, fuentes continentales asociadas a la meteorización de roca y actividades antropogénicas. Estos procesos actúan de manera conjunto, con diferentes intensidades para cada asociación. La identificación de los procesos se llevó a cabo mediante el cálculo del factor salino, que indica contenidos de agua de mar de hasta un 49% en los pozos muestreados. Además, se analizaron las proporciones iónicas y relaciones estequiométricas que resultan de la meteorización de minerales presentes en el área. La asociación C1 se relacionó principalmente con la meteorización de la litología presente en la zona (feldespatos, minerales ferromagnesianos y sulfuros), mientras que C2 se asocia a aguas dulces con procesos de meteorización menores, C3 corresponde a aguas con procesos de mezcla con agua de mar moderada y en menor medida de meteorización, y C4 se caracteriza principalmente por tener un elevado porcentaje de mezcla con agua salada. La clara presencia de iones derivados de la hidrólisis de la roca indica el tiempo de residencia del agua en equilibrio con la litología. La falta de una relación espacial entre las asociaciones con elevado porcentaje de mezcla con agua de mar y el resto de los pozos, probablemente se explican por ser pozos con una sobreexplotación y/o presentar una mayor profundidad de extracción, muy cercana a la cuña salina que se encuentra por debajo del acuífero.

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