UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA “JOSÉ SIMEÓN CAÑAS” ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DE LA SUBCUENCA DEL RÍO GRANDE DE SAN MIGUEL TRABAJO DE GRADUACIÓN PREPARADO PARA LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO CIVIL POR SONIA MARÍA MAGAÑA MERCADO RICARDO SAGUER GARCÍA OCTUBRE 2005 SAN SALVADOR, EL SALVADOR, C.A.
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ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DE LA SUBCUENCA …cef.uca.edu.sv/descargables/tesis_descargables/estudio...SAN SALVADOR, EL SALVADOR, C.A. RECTOR JOSÉ MARÍA TOJEIRA, S.J. SECRETARIO GENERAL
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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
“JOSÉ SIMEÓN CAÑAS”
ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO DE LA SUBCUENCA
DEL RÍO GRANDE DE SAN MIGUEL
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREPARADO PARA LA
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
PARA OPTAR AL GRADO DE
INGENIERO CIVIL
POR
SONIA MARÍA MAGAÑA MERCADO
RICARDO SAGUER GARCÍA
OCTUBRE 2005
SAN SALVADOR, EL SALVADOR, C.A.
RECTOR
JOSÉ MARÍA TOJEIRA, S.J.
SECRETARIO GENERAL
RENÉ ALBERTO ZELAYA
DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
CELINA PÉREZ RIVERA
COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
WALTER SALAZAR
DIRECTOR DEL TRABAJO
JOSÉ ROBERTO DUARTE SALDAÑA
LECTORA
JACQUELINE CATIVO
AGRADECIMIENTOS
A Dios Todopoderoso, por habernos permitido culminar el presente trabajo de graduación y con
ello la carrera de Ingeniería Civil, y por haber sido nuestro guardián y protector durante las visitas
de campo realizadas.
Se agradece al director de este trabajo de graduación Ingeniero José Roberto Duarte Saldaña, por
habernos orientado en la realización de los objetivos propuestos.
Al lector Ingeniero Jacqueline Cativo, por su valiosa orientación en cada una de las etapas del
estudio realizado.
Al Ingeniero Arturo Escalante por su asesoría en el manejo del programa ArcGis 8.x, ya que este
constituye la plataforma imprescindible para la presentación de los resultados en mapas.
Se agradece al Departamento de Investigación Sección Hidrogeología de ANDA, por haber
facilitado el acceso a sus archivos e instalaciones, con los cuales extendimos nuestros
conocimientos sobre los recursos hidrogeológicos de la zona en estudio.
Se agradece al Servicio Hidrológico Nacional del SNET, por la información brindada sobre pozos, y
los mapas en formato ArcView.
Al Departamento de Ciencias Energéticas y Fluídicas de la Universidad Centroamericana “José
Simeón Cañas”, por habernos facilitado el equipo necesario para la toma de datos en campo.
DEDICATORIAS
Dedico el presente trabajo de graduación a Jesucristo y a la Virgen María.
A mi madre Flor de Maria García Núñez, a mis hermanos Claudia y Alejandro, a mi esposa Sonia
Magaña Mercado, a mi padre y a toda mi familia y amigos que me han dado su apoyo a lo largo de
estos años.
Ricardo Saguer García
Ante todo dedico este trabajo a Dios, por habernos permitido salir adelante ante todos los
obstáculos que tuvimos para la realización del mismo y lograr culminar una nueva etapa de mi vida
con éxito.
A mis padres, Salvador Magaña y Sonia Mercado de Magaña, por brindarme siempre su apoyo y
animarme a seguir adelante; a mis hermanos Salvador y Freddy, por ser junto a mis padres mis
modelos a seguir.
A mi esposo, Ricardo Saguer García, por su paciencia, y por darme continuamente su apoyo,
comprensión y amor.
A toda mi familia y amigos con los que he contado en muchas etapas a lo largo de mi vida,
muchas gracias.
Sonia Mª Magaña Mercado
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RESUMEN EJECUTIVO
En el marco del Proyecto Hidrometeorológico Centroamericano, ejecutado a inicios de los setenta,
se estableció una regionalización del país, en la cual se delimitaron diez regiones hidrográficas.
Esas regiones se definieron como unidades geográficas básicas de planificación, a partir de las
cuales se considerarían las características geofísicas, las actividades productivas y los objetivos
sociales en las estrategias de desarrollo nacional.
Los datos disponibles más completos a escala nacional sobre los recursos hídricos continúan
siendo los arrojados en el marco de este Plan Maestro de Desarrollo y Aprovechamiento de los
Recursos Hídricos (PLAMDARH) elaborado entre 1979 y 1982. El esfuerzo más conocido por
determinar la delimitación geográfica (extensión) y caracterización de ciertos acuíferos en diversas
zonas del país, es el auspiciado por la Cooperación Suiza (COSUDE) y coordinado en un principio
(1997) por el Departamento de Hidrogeología de ANDA y actualmente por el Departamento de
Investigación de la misma institución; éste busca identificar en todo el país las distintas unidades
hidrogeológicas y la determinación de los comportamientos de los flujos del agua subterránea para
poder elaborar un mapa hidrogeológico de El Salvador a escala 1:100,000
En este sentido, el objetivo general de este trabajo es conocer el comportamiento del sistema de
flujo subterráneo en la Subcuenca del Río Grande de San Miguel o Región Hidrográfica “H” en las
distintas formaciones acuíferas existentes con el fin de realizar el mapa hidrogeológico a escala
1:100,000 de la zona de estudio.
La región hidrográfica “H” se ubica en la parte oriental de El Salvador y posee un área de drenaje
de 2250 km2, abarcando cerca del 18% de la totalidad del país, y cubre parte de los
departamentos de Usulután, Morazán, San Miguel y La Unión. Geográficamente la región se ubica
entre las coordenadas 13°13’ y 13°48’ de latitud norte y, 87°57’ y 88°25’ de longitud oeste.
La región se puede dividir en tres zonas climáticas: zona sabana tropical caliente, zona sabana
tropical calurosa y zona de clima tropical de altura. Las temperaturas máximas llegan hasta los 37 º
C, y las mínimas alcanzan los 17 º C. Los valores de elevación sobre el nivel medio del mar varían
desde los cero metros en la planicie costera, hasta los 2129 metros en el volcán Chaparrastique de
San Miguel.
El Río Grande de San Miguel nace cerca del cantón Joya Grande, a una elevación de 600 msnm,
con el nombre de Agua Zarca. El drenaje en términos generales se puede considerar como de tipo
ii
dendrítico; el río drena directamente a la Bahía de Jiquilisco, en el Océano Pacífico. La subcuenca
tiene una longitud del cauce más largo de 137km, con pendiente media del 12.5%, y elevación
media de 279.6 msnm.
La presente investigación se dividió en tres etapas: Recolección de Información, Investigación y
Recolección de Información de Campo y Análisis e Interpretación de Resultados. La información
recolectada en la primera etapa (topográfica, geológica, hidrogeológica e hidrogeoquímica) se
obtuvo en las instituciones competentes. La investigación de campo se realizó en tres partes: visita
de reconocimiento de la zona en estudio, la calibración de las coordenadas del GPS utilizando
puntos geodésicos, y la nivelación y georeferenciación de los pozos visitados, además de la
obtención de muestras de agua para análisis físico-químicos. El análisis y la interpretación de
resultados consistió en establecer una correlación de toda la información encontrada en estudios
previos concernientes a la región en estudio y los datos obtenidos de las visitas de campo.
La región está cubierta, en su mayor parte, por materiales volcánicos que constituyen el 80% de
ésta, estando integradas por lavas que van de básicas a ácidas y piroclásticos sueltos y compactos
(tobas). El 20% de la zona de estudio lo forman materiales aluvionales y fluviolacustres que se
encuentran en las zonas más bajas de la cuenca, tales como las lagunas de Olomega y Jocotal.
La zona de estudio está formada por siete unidades geomorfológicas: volcanes de Tecapa y San
Miguel; cerro de Cacahuatique y montañas antepuestas; montañas de Jucuarán; cuenca del curso
medio del Río Gran de San Miguel; cuenca de Olomega; llanuras de San Miguel, La Unión y Santa
Rosa de Lima; llanura costera de Usulután; y terrenos de esteros y manglares.
La región hidrográfica H, en términos generales, está compuesta por:
a) Rocas Volcánicas Extrusivas: lavas con carácter andesítico, basáltico, riolítico y dacítico.
piroclásticos como cenizas volcánicas, lapillis, lahars y tobas.
b) Rocas Sedimentarias Clásticas: gravas, arenas, limos y arcillas; aluviones y sedimentos
fluviátiles, se encuentran formando las paredes del Río Grande de San Miguel.
Las formaciones predominantes en la zona norte de la región en estudio son: Morazán (formada
por lavas básicas, e intermedias a ácidas con intercalaciones de piroclásticos, de edad
oligocénica), Chalatenango (formada por piroclásticos y lavas ácidas, tobas ardidas y fundidas,
pertenecientes al mioceno) y Bálsamo (presente con lavas básicas (basálticas-andesíticas),
intercaladas con tobas; aglomerados y piroclásticos de edad pliocénica). En la parte sur de la
región se manifiesta la formación Bálsamo. La formación Cuscatlán (formada por lavas básicas a
ácidas con intercalación de piroclásticos, tobas ardidas y fundidas, tobas pertenecientes al
pleistoceno) se localiza principalmente al norte y este de la ciudad de San Miguel. La formación
iii
San Salvador (constituida por materiales piroclásticos ácidos, con intercalación de lavas básicas
(andesíticas-basálticas) y tobas, pertenecientes al cuaternario) se manifiesta en la parte media de
la región.
La identificación de las unidades hidrogeológicas fue realizada considerando toda la información
inventariada en la zona de estudio, sobretodo aquella con sondeos referenciados de pozos de
producción, que incluyesen además columnas litológicas; afloramientos de agua como
manantiales; niveles piezométricos y pruebas de campo orientadas ha obtener los parámetros
hidráulicos necesarios para la clasificación de los acuíferos. En los sitios en donde se carece de
información se extrapolo la información conocida en función de las características de
permeabilidad y porosidad experimentadas en las diferentes formaciones geológicas.
Dentro de la Región Hidrográfica H, tomando como base la simbología proporcionada por IH
(Ingenieros Hidrogeólogos) y financiada por la UNESCO (Naciones Unidas para la Educación, la
Ciencia y la Cultura), se han definido cuatro unidades hidrogeológicas: color verde, para acuíferos
con producción de alta a través de fisuras; color azul celeste para acuíferos de mediana producción
en flujo intergranular; color beige, acuíferos de media a baja producción formados por rocas de
recursos de aguas subterráneas locales y limitados; y color café, para las zonas rocosas no
productivas. Cada uno de los tres acuíferos presentes en la región en estudio tienen asociados
valores de parámetros hidráulicos como son la porosidad, conductividad hidráulica, transmisividad,
y el coeficiente de almacenamiento, los cuales determinan el tipo de acuífero presente en la zona.
La hidrogeoquímica dentro de esta investigación se limita al estudio de los aspectos geoquímicos
del agua en sí y en sus relaciones con las rocas de la corteza terrestre; es así como se analiza la
relación que existe entre las aguas subterráneas de la región en estudio con la geología y litología
de la misma, con el propósito de investigar la evolución natural del agua y su interrelación con los
miembros geológicos, teniendo como finalidad la clasificación de las aguas. Dicha investigación se
realizó a partir de los análisis físico-químicos recopilados en estudios hidrogeológicos hechos en la
región.
Después de obtener toda la información relacionada a los acuíferos y analizarla detalladamente, se
presentan los resultados de manera estandarizada en capas de información que servirán como
base para la elaboración del Sistema de Información Hidrogeológica, este sistema a su vez será la
base para la posterior creación del Mapa Hidrogeológico de la Región H en una escala 1:100,000.
Las capas obtenidas han sido creadas en base a diferentes tipo de información, con sus
respectivos atributos relacionados al origen de cada, dentro del programa ArcGis 9.0 de ESRI.
iv
Los mapas hidrogeológicos constituyen representaciones gráficas de una serie de fenómenos o
características de las aguas subterráneas de una determinada región, zona o acuífero; estos
fenómenos pueden ser inmutables o permanentes o bien sucesos que deben ir ubicados en el
tiempo (adaptado de Custodio, 2001, p.1548).
Las capas de información que componen el mapa hidrogeológico de la subcuenca del Río Grande
de San Miguel o región hidrográfica H son:
♦ Manantiales
♦ Pozos excavados medidos
♦ Pozos perforados seleccionados
♦ Límite del acuífero
♦ Líneas de flujo subterráneo
♦ Nivel piezométrico
♦ Topografía (Curvas de nivel a cada 100m)
♦ Municipios
♦ Red Hidrográfica
♦ Fallas Geológicas
♦ Unidades Hidrogeológicas
El mapa hidrogeológico de la subcuenca del Río Grande de San Miguel o región hidrográfica H se
muestra en las figura 7.1; la respectiva simbología de este mapa se muestra en la figura 7.2.
San Dionisio Usulután 6898 80.9 9199 10830 12748 Santa Elena Usulután 14801 229.9 16007 16248 16487 Santa Maria Usulután 8043 491 9989 11234 12629
Usulután Usulután 64326 443.3 69099 71198 73341 Ciudad Barrios San Miguel 24803 222 31610 36706 42974
Comacarán San Miguel 3523 86.6 3832 3970 4148 Chapeltique San Miguel 10445 105.5 11208 11648 12205 Chinameca San Miguel 20775 215.5 22554 23371 24416 Chirilagua San Miguel 21721 101.4 23202 24042 25118 El Tránsito San Miguel 16455 220.6 17898 18765 19836 Lolotique San Miguel 13883 195 15280 16143 17194
Moncagua San Miguel 20931 214.6 25491 28745 32682 Nueva
Guadalupe San Miguel 6567 361.4 7600 8294 9125
Quelepa San Miguel 4859 305 5703 6279 6971 San Jorge San Miguel 8903 242.8 9417 9696 10065 San Miguel San Miguel 191116 316.9 239038 274230 317190 San Rafael
Oriente San Miguel 15110 356 17751 19558 21727
Sesori San Miguel 11142 61.8 12389 12837 13412 Uluazapa San Miguel 3653 91.7 3927 4089 4251
Yoloaiquin Morazán 3771 206.1 3934 3986 4044 El Carmen La Unión 15512 141.7 17737 18680 19659 San Alejo La Unión 22793 94 24560 24894 25214
Yayantique La Unión 5412 122.4 5898 6022 6143 Yucuaiquin La Unión 9324 176.7 9856 10322 10803
1.5.2 Clima y Temperatura
La región hidrográfica “H” pertenece a la región de los trópicos semi-húmedos con variaciones
térmicas más o menos iguales y con oscilaciones diurnas mucho más importantes que las
variaciones anuales. De acuerdo a la clasificación de Koper, Sapper y Laver quienes, consideran
que la mejor expresión de los efectos del clima es la vegetación nativa, la que está generalmente
relacionada directamente con la elevación del terreno, la región se puede dividir en tres zonas
climáticas:
Zona Sabana Tropical Caliente: 29-35° C (0-800 msnm)
Zona Sabana Tropical Calurosa: 19-29° C (800-1,200 msnm)
Zona de Clima Tropical de Altura: 8-19° C (1,200-2,700 msnm)
Las temperaturas máximas de la zona de estudio ocurren durante los meses de marzo, abril y
mayo, llegando hasta los 37 º C. Las temperaturas mínimas ocurren en los meses de diciembre,
enero y febrero, alcanzando mínimos de hasta 17 º C. Los meses más lluviosos comprenden desde
el mes de mayo a octubre y los meses más secos de noviembre a abril. El efecto de la canícula se
nota en los meses de julio y agosto, con duración hasta de 60 días. Las mayores crecidas de los
ríos están asociadas con eventos que producen condiciones locales conocidas como "temporales"
en los meses de junio y septiembre. Esta situación sinóptica de los temporales es originada por la
presencia de huracanes o tormentas tropicales en la región del Mar Caribe. La figura 1.3 muestra
las tres zonas climáticas de la región en estudio.
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Figura 1.3. Zonas climáticas existentes dentro de la Región Hidrográfica “H”.
13
1.5.3 Topografía
Los valores de elevación sobre el nivel medio del mar varían desde los cero metros en la planicie
costera, hasta los 2129 metros en el volcán Chaparrastique de San Miguel. La zona de estudio
posee tres tipos de pendiente que dependen de la forma del relieve las cuales se especifican a
continuación:
• Pendiente baja: Corresponde a la de menor pendiente, la cual domina en un 70% el
área de la cuenca, su pendiente es menor del 15%. Está zona abarca todo el valle de la
cuenca, desde el norte al sur y sólo se limita por los cerros el Cacahuatique, al norte, el
volcán de San Miguel al poniente, y al sur por los cerros El Arco, Madrecacao, La Misión, y
las montañas del Jucuarán. Las cotas se encuentran entre la 0 - 300 msnm.
• Pendiente Media: su pendiente se encuentra entre 15–30%, representa
aproximadamente un 14% del área de la cuenca, y se encuentra en las faldas del volcán
de San Miguel, en los cerros Cacahuatique y El Gavilán al norte, en los cerros El Arco,
Madrecacao, La Misión y montañas de Jucuarán al sur. La diferencia de elevaciones es
bastante variada en esta zona, oscilan entre 100–250 msnm en la parte sur, mientras en la
parte norte cambia entre 400-1600 msnm. En el volcán de San Miguel cambia de los 300 a
los 500 msnm.
• Pendiente Alta: su pendiente se encuentra entre el 30% hasta el 70%, representa
aproximadamente otro 14% del área total de la cuenca, mientras el restante 2%
corresponde a zonas con pendientes mayor al 70%. Estas zonas se encuentran en los
límites de la cuenca y pertenecen al Volcán de San Miguel, Volcán de Usulután y cerro el
Tigre al oeste, en el norte el cerro Cacahuatique, al nor-este el cerro El Gavilán y
Ventarrón, al sur este los cerros El Gavilán y cerro La Unión, y al sur el cerro La Misión,
cerro Madrecacao y cerro El Arco. Las curvas de nivel oscilan entre 600-2100 msnm, en el
Volcán de San Miguel; entre 100-700 msnm, en los límites al sur de la zona de estudio;
entre 500-1500 msnm, en el cerro Cacahuatique.
La figura 1.4 muestra los rangos de pendientes existentes en la región en estudio, los cuales han
sido descritos en este apartado.
14
Figura 1.4. Relieve de la Región Hidrográfica H
15
1.5.4 Hidrología Superficial
El drenaje de la zona de estudio se realiza a través de varios ríos afluentes al Río Grande de San
Miguel, que nace cerca del cantón Joya Grande, a una elevación de 600 msnm, con el nombre de
Agua Zarca.
El drenaje, en términos generales, se puede considerar como de tipo dendrítico, aunque existen
áreas con drenaje radial, especialmente en la zona del volcán de San Miguel y Usulután. El Río
Grande de San Miguel drena directamente a la Bahía de Jiquilisco, en el Océano Pacífico
(adaptado del Documento Básico Nº 3 del PLAMDARH, 1982: p.6).
En la Subcuenca del Río Grande de San Miguel la longitud del cauce más largo es de 137 km, la
pendiente media es del 12.5%, y la elevación media es de 279.6 msnm. En cuanto a su drenaje
superficial se pueden establecer tres zonas (adaptado del Documento Básico Nº 3 del
PLAMDARH, 1982: p.7-8):
• Zona alta: está constituida por el área comprendida entre la región montañosa de
Cacahuatique y la Carretera Panamericana cerca de la ciudad de San Miguel. El drenaje
es de tipo dendrítico, con cauces profundos y definidos con secciones transversales en
forma de V; está formada por materiales impermeables, lo que produce una alta
escorrentía durante la estación lluviosa, y una disminución considerable de caudales en la
estación seca. Dentro de esta zona se encuentra el cauce principal o Agua Zarca y el
cauce más largo, el río Guayabal y San Francisco.
• Zona media: está comprendida entre la ciudad de San Miguel y la estación
hidrométrica de control Vado Marín, en esta zona el drenaje es de tipo radial en la parte del
volcán de San Miguel y un tanto caprichoso en algunas zonas del Río Grande en que los
cauces son de corto recorrido y la mayoría de ellos se pierden en su camino hacia el cauce
principal. En esta zona se tienen afloramientos de agua subterránea, específicamente en
las lagunas de San Juan, El Jocotal y Aramuaca debido a la saturación de la cuenca.
• Zona baja: está comprendida entre la estación Vado Marín y la desembocadura del Río
Grande en donde el drenaje tiende a mantenerse apegado a los materiales antiguos.
Debido al acarreo de sedimentos y la poca pendiente de esta área, el río se desborda en
los meses de la estación lluviosa. Los afluentes en esta zona tienen drenaje dendrítico-
radial, más que todo en el área que da a los volcanes de San Miguel – Usulután (la fig. 1.5
muestra las zonas hidrológicas identificadas, cuerpos de agua y ríos dentro de la región).
16
Figura 1.5. Hidrología Superficial de la Región Hidrográfica “H”
17
CAPITULO II. MÉTODO DE TRABAJO
El método de trabajo desarrollado en la presente investigación consta de las siguientes tres etapas:
Recolección de Información, Investigación y Recolección de Información de Campo y Análisis e
Interpretación de Resultados. Cada una de las etapas mencionadas se describirá más
detalladamente a continuación.
2.1 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN
Esta etapa consistió en la recolección de la información existente de la región, la cual se obtuvo en
las instituciones competentes (Administración Nacional de Acueductos y Alcantarillados, ANDA;
Centro Nacional de Registros, CNR; Ministerio de Agricultura y Ganadería, MAG; Programa
Salvadoreño de Investigación sobre Desarrollo y Medio Ambiente, PRISMA; Servicio Nacional de
Estudios Territoriales, SNET; entre otros). El tipo de información que se buscó primordialmente fue
topográfica, geológica, hidrogeológica e hidrogeoquímica, incluyendo estudios realizados en la
región, mapas, inventario de pozos, y otros estudios concernientes al tema.
2.1.1 Geología
La geología de la zona descrita en el capítulo III se basó en el mapa geológico realizado por la
Misión Alemana entre los años de 1967 a 1971, el cual está a una escala 1:100,000 y fue
proporcionado por el Servicio Nacional de Estudios Territoriales (SNET) como archivo digital en
formato ArcGIS.
La información obtenida de dicho mapa se correlacionó con la información geológica presentada
en el Documento Básico N° 3 del PLAMDARH: “Recursos y demandas Potenciales de la Región
H” (1982), dicho documento fue obtenido en la biblioteca de la Fundación PRISMA. Con toda esta
información se elaboró el Marco Geológico de la zona.
2.1.2 Topografía
La información topográfica consistió básicamente en mapas topográficos proporcionados por el
Instituto Geográfica Nacional “Ing. Pablo Arnoldo Guzmán” (IGN) del Centro Nacional de Registros
(CNR). Dichos mapas se encontraban a una escala 1:25,000 y sirvieron de base para elaborar las
curvas de nivel de la región. Los cuadrantes que cubren la zona de estudio se observan el la figura
2.1; la tabla 2.1 presenta a dichos con sus respectivos nombres.
18
Figura 2.1. Cuadrantes a escala 1:25,000 que cubren la zona de estudio. Fuente: CNR
Tabla 2.1. Cuadrantes a escala 1:25,000 que cubren la zona de estudio. Fuente: CNR
Nombre del cuadrante Número de la hoja Abreviatura Laguna de Olomega 2555 I NE LDO
Jucuarán 2555 I NW JCR Intipucá 2555 I SE INT
Chirilagua 2555 I SW CHR Moropala 2555 IV NE MOR
San Dionisio 2555 IV NW SDI El Espino 2555 IV SE EES
Bahía de Jiquilisco 2555 IV SW BDJ Jocoro 2556 I NE JOC
19
Nombre del cuadrante Número de la hoja Abreviatura Guatajiagua 2556 I NW GTJ Comacarán 2556 I SE COM
Quelepa 2556 I SW QLP Yayantique 2556 II NE YAY San Miguel 2556 II NW SMI
San Antonio Silva 2556 II SE SAS Laguna de San Juan 2556 II SW SSJ Volcán de San Miguel 2556 III NE VSM
Santiago de María 2556 III NW SDM El Tránsito 2556 III SE ETR Usulután 2556 III SW USU
Chapeltique 2556 IV NE CHP Chinameca 2556 IV SE CHI Cacaopera 2557 II NE CAC
Osicala 2557 II NW OSI San Francisco Gotera 2557 II SE SFG
Sensembra 2557 II SW SEN Sesori 2557 III SE SES
Laguna Los Negritos 2655 IV NW LLN San Alejo 2656 III NW SAL El Carmen 2656 III SW ECA
Santa Rosa de Lima 2656 IV NW SRL Bolivar 2656 IV SW BOL
El Carbonal 2657 III SW ECB
2.1.3 Hidrología
La información de la hidrología superficial de la región se consultó en el Atlas de El Salvador
(1979) y del Documento Básico N° 3 del PLAMDARH (1982); la información recopilada permitió
conocer la distribución de los ríos en la región hidrográfica “H”, tipo de drenaje y el material que lo
constituyen.
2.1.4 Hidrogeología
Se identificó la hidrogeología de la región con el fin de establecer el potencial de agua subterránea
en la zona, basándose en los datos proporcionados en los Estudios Hidrogeológicos realizados por
el Departamento de Hidrogeología de la Administración Nacional de Acueductos y Alcantarillados
(ANDA) y otras entidades públicas y privadas, desde 1965 hasta la fecha.
Los datos que se tomaron de cada estudio fueron: los inventarios de pozos y manantiales (con
información de coordenadas geográficas, elevación, niveles estáticos, transmisividad, propietario,
etc. ), columnas litológicas de pozos perforados y análisis físico-químicos de pozos o manantiales.
20
Todos estos estudios se resumen en las tablas 2.2 a 2.5, y en ellas se especifican los datos
tomados del estudio, además del nombre del estudio, la fecha de elaboración y la institución
ejecutora. La tabla 2.2 presenta los estudios del departamento de San Miguel; la tabla 2.3 presenta
los estudios del departamento de Usulután; la tabla 2.4 presenta los estudios del departamento de
Morazán y la tabla 2.5 presenta los estudios del departamento de La Unión, todas ellas mostradas
a continuación:
Tabla 2.2. Estudios Hidrogeológicos recopilados del Depto. de San Miguel dentro de la zona en estudio.
Nombre del estudio Inventario de pozos
Inventario de manantiales
Columna Litológica
Análisis físico-
químico
Fecha de elaboración
Institución Ejecutora
Estimación Hidrogeológica de San Jorge, San Miguel
- - - - Marzo/65 ANDA
Estudio Hidrogeológico de Uluazapa, San Miguel - X - - Ene/75 MOP
Informe Hidrogeológico del área de la Colonia Belén en ciudad de San Miguel
- - - - Junio/79 ANDA
Evaluación Hidrogeológica del área de San Miguel
- - - - Marzo/81 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Miguel X - - - Dic/85 ANDA
Estudio Hidrogeológico “Cementerio Jardín de San Miguel”, Ctón. Zamoran, San Miguel
- - - - Abril/86 -
Estudio Hidrogeológico del área de Chapeltique-Ciudad Barrios
- x - - Feb/87 ANDA PLANSABAR
Estudio Hidrogeológico del área Ctón. y crío. El Delirio - - - - Abril/87 PLANSABAR
Addenda N° 1 al Informe Hidrogeológico del área de San Miguel, “Manantial La Presa”
- - - - Julio/87 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Miguel, Addenda N° 2, Perforaciones Exploratorias. Resultados, Conclusiones
- - - - Julio/87 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área donde se encuentra ubicado el Ctón. y Crío. Gualozo, Chirilagua, San Miguel
- - - - Julio/89 ANDA
Estudio Hidrogeológico “Colonia Carrillo”, San Miguel
X - - - Agst/90 -
Estudio Hidrogeológico del área de Uluazapa y Yucuaquín, San Miguel - X - - Nov/90 ANDA
Estudio Hidrogeológico Urbanización España, San Miguel
- - - - Feb/91 -
Estudio Hidrogeológico del terreno propiedad de la Asociación de Exalumnos Maristas de San Miguel, ADEMAR
- - - - Mayo/91 ANDA
Informe Hidrogeológico de la perforación de pozo para abastecimiento en la zona sur de la ciudad de San Miguel
- - - - Mayo/91 ANDA
Informe Hidrogeológico del área de San Miguel
X X X - Sept/ 91 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área El Tránsito, San Miguel X - X - Abril/92 -
Estudio Hidrogeológico “Urbanización Parque Residencial El Sitio”, San Miguel
X X - - Abril/92 Hidroconsult Engineering
Estudio Hidrogeológico “Urbanización X - X - Mayo/92 -
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Nombre del estudio Inventario de pozos
Inventario de manantiales
Columna Litológica
Análisis físico-
químico
Fecha de elaboración
Institución Ejecutora
Residencial Prados de San Miguel”, San Miguel Estudio Hidrogeológico de la zona donde se localiza el proyecto habitacional “La Presita II”, San Miguel
X - - - Mayo/92 EYCO S.A. de C.V.
Estudio Hidrogeológico de la zona donde se localiza el proyecto centro comercial “Chaparrastique-Plaza” en S.M.
- - - - Agst/92 EYCO S.A. de C.V.
Estudio Hidrogeológico Urbanización “Ciudad Pacífica”, en Ctón. Jalacatal, San Miguel
X - - X Junio/93 -
Estudio Hidrogeológico del área de “Urbanización Residencial San Francisco”, San Miguel
X - X - Marzo/94 -
Estudio Hidrogeológico para el abastecimiento de agua potable del proyecto “Ciudad Jardín Donca”, San Miguel
- - X - Mayo/94 Hidrodesarrollo S.A. de C.V.
Estudio Hidrogeológico para el abastecimiento del agua potable a la urbanización “Ciudad Toledo”, en San Miguel
X - X X Julio/95 Rivera-Harrouch S.A.
Estudio Hidrogeológico del Ctón. Juan Yánez, jurisdicción de Uluazapa, San Miguel
- - - - Dic/95 OPS
Estudio Hidrogeológico del área de Urb. “Metrópolis 2000”, San Miguel
X - - X Marzo/96 Ing. Marcos V. Vásquez R.
Estudio Hidrogeológico proyecto “Hacienda San Andrés”, San Miguel X - X X Junio/96
ECO Engineers S.A.
de C.V. Estudio Hidrogeológico del proyecto “Nuevo Campus Universitario de la UNIVO”
- - X X Junio/97 -
Estudio Hidrogeológico de San Rafael Oriente, depto. de San Miguel
X - X - Nov/97 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de los ctones. Río Vargas y Juan Yánez, Uluazapa, San Miguel
X - - - Marzo/98 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Antonio Silva, San Miguel
- - - - Agst/98 ANDA
Estudio Hidrogeológico Urb. Residencial “Galilea”, San Miguel
X - X - Sept/98 Baudilio R. García Reyes
Estudio Hidrogeológico del área Municipio de Lolotique, San Miguel
X - - - Oct/98 Estévez y CIA
Estudio Hidrogeológico Urbanización Residencial Barcelona, San Miguel
X - X - Mayo/99 -
Estudio Hidrogeológico Ctón. El Cerro, Jurisdicción de Moncagua, San Miguel
X X - - Marzo/01 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área del Ctón. Santa Clara, J/ San Rafael Oriente, San Miguel
X - X X Julio/01 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área del Ctón Las Ventas; municipio de Lolotique, San Miguel
X - - - Feb/03 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área del proyecto “Nuevo San Miguel”, San Miguel
- X X X Marzo/04 -
22
Tabla 2.3. Estudios Hidrogeológicos recopilados del Depto. de Usulután dentro de la zona en estudio
Nombre del estudio Inventario de pozos
Inventario de
manantiales
Columna Litológica
Análisis físico-
químico
Fecha de elaboración
Institución Ejecutora
Estudio Hidrogeológico del área de Santa Elena, Ereguayquin y Jiquilisco
- - - - May/85 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Chinameca, Jucuapa, Nueva Guadalupe, San Buenaventura
X - - - Sept/85 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Usulután X X - - Jun/86 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Dionisio, Usulután
- - - - Agst/86 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Santiago de María, Berlín, Alegría, Tecapan, California, Departamento de Usulután
- - - - Agst/87 ANDA
Estudio Hidrogeológico de los cantones “Analco y Los Encuentros”, Ereguayquin, Usulután
X - X - Oct/96 Luis A. Huiza L.
Estudio Hidrogeológico del área de Ctón. “Puerto Parada”
- - - - Feb/99 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de cantones San Felipe y La Anchila, Concepción Batres, Usulután
X - - - Jun/99 Geólogos Consultores
Estudio Hidrogeológico del pozo Nº 1 ctón. y crío. Las Salinas, Usulután, Usulután
X - X - Sept/99 Geólogos Consultores
Estudio Hidrogeológico del área de Ctón. Y Crío. “El Cerrito”, Usulután X - - - Ene/00 Geólogos
Consultores Estudio Hidrogeológico “Ctón. Loma de La Cruz”, Jucuapa, Usulután
X - - - Feb/00 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de los Ctnes. Amatón, Níspero, Tapesquillo Alto y Tapesquillo Bajo, Jucuapa, Usulután
- - - - Ene/01 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área Ctón. “La Peña”, Usulután X - X X May/01 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área del Ctón. El Rebalse, Santa Elena, Usulután
X X - - May/02 ANDA
Informe Hidrogeológico del área de las colonias Constancia N° 4, Montañita, Las Flores y Las Brisas, Ereguayquin, Usulután
X X - - Oct/03 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Urbanización “Las Veraneras”, Ctón. Santa Bárbara, Usulután
X X X X Agst/04 HISA S.A. de C.V.
Tabla 2.4. Estudios Hidrogeológicos recopilados del Depto. de Morazán dentro de la zona en estudio
Nombre del estudio Inventario de pozos
Inventario de
manantiales
Columna Litológica
Análisis físico-
químico
Fecha de elaboración
Institución Ejecutora
Informe sobre fuentes “El Taladro” para abastecimiento de agua a El Divisadero, Morazán
- - - - Oct/73 -
Estudio Hidrogeológico Aprovechamiento múltiple de las aguas superficiales del río Seco para el abastecimiento de agua de las poblaciones de San Carlos, El Divisadero, Jocoro y riego de 50 hectáreas, Morazán
- - - - Feb/87 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Francisco (Gotera), Morazán
- X - - Mar/87 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Jocoro, Morazán
- - - - Ene/95 ANDA
Addenda N° 1. Actualización de estudio hidrogeológico del municipio del Divisadero y del Ctón. Llano de Santiago, J/El Divisadero, Morazán
X X - - Jul/01 ANDA
23
Tabla 2.5. Estudios Hidrogeológicos recopilados del Depto. de La Unión dentro de la zona en estudio
Nombre del estudio Inventario de pozos
Inventario de
manantiales
Columna Litológica
Análisis físico-
químico
Fecha de elaboración
Institución Ejecutora
Estudio Hidrogeológico del área de El Carmen, La Unión
- X - - Abr/86 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de San Alejo, Departamento de La Unión
- - - - Feb/88 ANDA
Informe Hidrogeológico del área del Ctón. Agua Fría, San Alejo, La Unión
X - - - Nov/99 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área de Cantones El Gavilán y Olomega, El Carmen, La Unión
X X X X Ene/01 ANDA
Estudio Hidrogeológico del área del Ctón. Los Jiotes, San Alejo, La Unión X - - - May/01 ANDA
El inventario de pozos y manantiales en la región fue obtenida de las bases de datos de la oficina
del Área de Gestión Hídrica UDES/ANDA y la del Servicio Nacional de Estudios Territoriales
(SNET).
2.1.5 Hidrogeoquímica
Los datos de esta sección se recopilaron de la base de datos de la Unidad de Gestión Hídrica de
UDES/ANDA tomando como referencia la información de los análisis físico- químicos realizados
en los pozos y manantiales inventariados de la Región “H”, con el propósito de analizar la
evolución geoquímica del agua subterránea en la zona en estudio. Dicha información se
complementó con los datos obtenidos de las muestras de agua recolectadas en campo.
2.1.6 Bibliografía Auxiliar
La bibliografía auxiliar analizada se enfocó principalmente en información referente a fundamentos
de hidrogeología, hidrología subterránea e ingeniería geológica; entre los textos utilizados se
encuentran: el texto Ingeniería Geológica de Luis González de Vallejo (2002), la 2ª edición del
texto Hidrología Subterránea, Tomo I y II de E. Custodio/ M.R. Llamas (2001), y la 1ª edición del
texto Hidrogeología Práctica de José Luis Pulido Carrillo (1978).
2.2 INVESTIGACIÓN Y RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE CAMPO
La investigación de campo se realizó en tres partes: visita de reconocimiento de la zona en estudio,
la calibración de las coordenadas del GPS utilizando los puntos geodésicos seleccionados, y la
nivelación y georeferenciación de los pozos visitados; además de la obtención de muestras de
agua para análisis físico-químicos.
24
2.2.1 Visita de reconocimiento
Esta consistió en el reconocimiento y corroboración de la geología local y del relieve dentro de la
zona de estudio, comparándola con la información geológica y topográfica obtenida en la etapa de
recolección de información.
La visita fue de dos días, tomando como ruta la Carretera Panamericana (CA-1), se recorrió parte
de San Miguel, Quelepa, Chinameca y demás municipios accesados por la carretera, hasta llegar
al desvío donde se tomó la carretera Litoral (CA-2), en donde se pasó por el puente El Delirio, que
atraviesa el Río Grande de San Miguel, se recorrieron las montañas de Jucuarán hasta llegar a
Chirilagua, y retornando a la CA-2 se visitó la Laguna de El Jocotal, el cantón El Borbollón, los
municipios de Concepción Batres, Ereguayquín y otros.
La figura 2.2 presenta la ubicación dentro de la zona en estudio de los sitios recorridos en la visita
de reconocimiento.
25
Figura 2.2. Visitas de reconocimiento dentro de la Región Hidrográfica “H”
26
2.2.2 Calibración de georeferenciación
El objetivo de esta etapa fue comprobar la exactitud del GPS
(Global Positioning System) utilizado para georeferenciar los
pozos en donde se mediría el nivel del agua. Los puntos base
fueron los puntos geodésicos Monjaras, Maristas (ver figura 2.3) y
Gregorio, proporcionados por el Departamento de Levantamiento
de Control Geodésico del Centro Nacional de Registros, CNR; las
coordenadas de los puntos mencionados se muestran en la tabla
2.6, y su ubicación dentro de la región en estudio se puede
observar en la figura 2.6.
Figura 2.3. Punto Geodésico Maristas
Tabla 2.6. Nombre y ubicación geográfica de los puntos geodésicos utilizados en el estudio.
Punto Longitud Latitud Elevación (msnm)
Observación
Monjaras 562363.96 248759.13 111.04 Ubicado sobre el antiguo camino que de Usulután conducía a Santa Elena
Maristas 587854.42 261407.78 138.56 Ubicado en el Instituto Católico de Oriente Gregorio 592510.11 255607.88 236.13 Ubicado en un cerro del ctón. El Havillal
Se visitaron cada uno de los puntos seleccionados y se georeferenció
nuevamente utilizando un GPS marca eTrex modelo GPS 76 hecho por la
corporación Garmin (ver figura 2.4). Las coordenadas obtenidas en campo
eran geográficas (grados minutos y segundos) utilizando el datum “NAD 27
Central” del GPS, luego éstas coordenadas fueron convertidas al Sistema
de Proyección Cónico Lambert utilizando el programa Gencoord Plus
versión 2.2.1. de la Earth Observation Sciences and Geographic Information
Systems (EOS-GIS), usando el datum “North American 1927 El Salvador,
Guatemala, Honduras”.
Figura 2.4. GPS 76 eTrex
Con los resultados obtenidos se comprobó que entre los datos proporcionados por el CNR y los de
la visita de campo, la diferencia de las coordenadas latitud y longitud fue mínima ( un error de entre
1 a 2 m), aunque los resultados de elevación variaban, por lo que se procedería a ajustar las
elevaciones de los pozos más cercanos a cada punto geodésico de manera proporcional al error
obtenido con el aparato (un error máximo de 10 msnm).
27
2.2.3 Nivelación y georeferenciación de pozos
La concepción de un inventario de pozos, es obtener información de los principales acuíferos
identificados en la zona de estudio, para posteriormente poder delimitarlos. Teniendo como base el
inventario de pozos recopilados de la información existente, se trazó un mapa de la región en
estudio en donde se ubicaron los pozos para poder tener una idea de los limites de los acuíferos
de la zona de estudio. Se prosiguió a elegir la ruta de nuevos pozos a visitar para tener datos
recientes y comparar los niveles del agua subterránea de éstos con los de los estudios previos, y
así poder observar la evolución de los acuíferos.
Se realizaron 5 visitas de campo, en donde se visitaron en total 35 pozos excavados de manera
que estuviesen distribuidos espacialmente en los municipios de San Miguel, Quelepa, San Rafael
Oriente, Santa María y Santa Elena, tratando de cubrir toda el área de los acuíferos estudiados. La
ubicación geográfica de dichos pozos se presenta el la figura 2.6.
Con la debida autorización de los propietarios de cada
pozo, se realizó una medición de la posición del nivel del
agua utilizando una sonda eléctrica (ver figura 2.5), la cual
se introduce dentro del pozo hasta que una alarma indica
que se ha alcanzado el nivel del agua, momento en el cual
se procede a realizar la lectura de la profundidad, restando
al valor obtenido la altura del brocal del pozo. Las
coordenadas se tomaron con el GPS, dejando como valor
de elevación el correspondiente al nivel de piso. La tabla
2.7 muestra las coordenadas geodésicas y la posición del
nivel de agua de cada uno de los pozos que se midieron.
Figura 2.5. Sonda Eléctrica marca ELE utilizada para la medición del
nivel del agua de los pozos visitados.
Tabla 2.7. Coordenadas y posición del nivel del agua de los pozos visitados
Fecha Código Ubicación Municipio ESTE (m) NORTE (m)
Elevación (msnm)
Nivel Estático (msnm)
Propietario
09/07/05 SMI-H-PE-1 Sn. Miguel,
Ave. Roosvelt Sur
San Miguel
588770.44 261147.21 121.75 108.82 Adela Magaña
10/07/05 SMI-H-PE-2 Sn. Miguel, Col. Ciudad
Jardín
San Miguel
587990.23 261504.10 136.5 115.5 Dr. Cesar Duarte
10/07/05 SMI-H-PE-3 Sn Miguel, Ctón. El Niño
San Miguel 586387.77 256778.64 158 104.9 Fam. Quintanilla
28
Fecha Código Ubicación Municipio ESTE (m) NORTE (m)
s3a-Piroclastitas ácidas, epiclastitas volcánicas (tobas color café)
s3a-Epiclastitas Volcánicas
�) �) �)
�) �) �) s3a-Sobre lavas
s5a-Efusivas básicas intermedias
s5b-Conos de acumulación (escorias, toba de lapilli, cinder)
s5c-Sobre s3a
Figura 3.2. Simbología del Mapa Geológico de la Región Hidrográfica H
38
Figura 3.3. Secciones A-A’ y B-B’ de los perfiles geológicos ubicadas dentro de la región en estudio.
39
Figura 3.4. Perfil geológico del corte A-A’
40
Figura 3.5. Perfil geológico del corte B-B’
41
Figura 3.6. Columna Litológica Urbanización Ciudad Toledo, San Miguel.
42
Figura 3.7. Columna Litológica Pozo Nº 1 Cantón San Carlos, San Miguel
43
Figura 3.8. Pozo Nº 2 Planta de Bombeo La Paz, San Miguel
44
Figura 3.9. Columna Litológica Pozo Urbanización España. Fuente: Estudio Hidrogeológico del área de la Urbanización
Residencial San Francisco, San Miguel, Marzo 1994
45
Figura 3.10. Columna Litológica Pozo Nº 1, La Presita II. Fuente: FUNDASAL, Marzo 1995.
3.4 Estratigrafía.
La estratigrafía es muy variada en la zona de estudio, debido a la cantidad de miembros geológicos
en horizontal identificados.
A continuación se muestra en orden ascendente de acuerdo a la era geológica, un listado de las
formaciones presentes en la zona de estudio y sus distintos miembros, con una descripción de los
materiales que las componen de acuerdo a su origen ya sea volcánico o sedimentario, adaptado
del esquema volcano-estatigráfico detallado para el Mapa Geológico de El Salvador.
46
3.4.1 Formación Morazán.
En está formación se han agrupado los materiales correspondientes al período Eocénico, el origen
es volcánico, los cuales tuvieron un enfriamiento extremadamente rápido, o en algunos casos
fueron proyectados al espacio pulverizados. Los materiales que la componen son lavas básicas e
intermedias a ácidas cubiertas por piroclásticos consolidados. Los miembros presentes de esta
formación en la zona de estudio son el m2’a, y m2’b, los cuales se describen a continuación.
a) Miembro m2’a.
Está constituido por rocas efusivas intermedias hasta intermedias-ácidas y piroclásticas
subordinadas, en parte silificadas, con metamorfismo de contacto o con alteración regional por
influencia hidrotermal. Este miembro cubre buena parte de la zona norte de la región.
b) Miembro m2’b.
Está compuesto por piroclastitas intermedias hasta intermedias ácidas, epiclastitas volcánicas,
efusivas subordinadas. Su presencia es muy pequeña y se encuentra ubicada al nor-poniente de la
zona de estudio.
3.4.2 Formación Chalatenango.
Siguiendo en el orden mostrado en el esquema volcano-estratigráfico, se encuentra la Formación
Chalatenango, la cual abarca todo el período del Oligoceno y parte del Mioceno en la Era
Terciaria. En algunas zonas, que se detallan a continuación, posee un origen debido a erupciones
volcánicas sumamente violentas, como Ignimbritas, los cuales en algunos casos han avanzado
sobre la superficie como flujos piroclásticos, los cuales al enfriarse toman una forma muy
compacta. Los miembros presentes de esta formación en la zona de estudio son: ch1y ch2.
a) Miembro ch1.
Se define como rocas piroclásticas ácidas, epiclastitas volcánicas, ignimbritas y rocas localmente
ácidas efusivas intercaladas. Se encuentran en la parte NE y NO de los límites de la Subcuenca
del Río Grande de San Miguel, y en su mayor parte posee una signatura de ignimbrita. La mitad
de los materiales que componen esté miembro han pasado por un proceso de silificación.
47
b) Miembro ch2
Su composición está dada por rocas efusivas ácidas y piroclastitas ácidas subordinadas. Su
presencia es muy poca, y su ubicación se da al NE de la sub-cuenca del Río Grande de San
Miguel. Los materiales que componen este miembro han pasado por un proceso de silificación.
3.4.3 Formación Bálsamo.
La Formación Bálsamo es más joven que las ignimbritas ácidas de la Formación Chalatenango,
pero antecesoras a las de la Formación Cuscatlán, y se le asignan edades entre los períodos
Plioceno-Pleistoceno de la era Terciaria y de los períodos Mioceno-Plioceno de la era Cuaternaria.
Esta formación deja de ser exclusiva de la zona norte de la región de estudio, ya que sus
miembros están presentes al sur, en los cerros y lomas del Jucuarán.
Está compuesta por productos volcánicos en los cuales abundan los aglomerados con
intercalaciones de tobas volcánicas endurecidas y corrientes de lava basáltica-andesítica. Además
se encuentran rocas extrusivas con pocas intercalaciones de tobas volcánicas y aglomerados; la
parte inferior es de carácter andesítico y la parte superior, basáltico.
En la zona de estudio se presentan los miembros b1, b2 y b3 de esta formación, los cuales se
describen a continuación:
a) Miembro b1.
Se define como una sección constituida por epiclastitas volcánicas, piroclastitas; localmente
efusivas básicas-intermedias intercaladas. Está estructura se encuentra en una buena proporción
en los límites de la sub-cuenca, cerca de la desembocadura del Río Grande de San Miguel, y una
pequeña parte intercalada con los otros miembros de está formación en los cerros del Jucuarán.
Se manifiesta una zona compuesta de “facies claro” (con lapilli de pómez) en los límites de la sub-
cuenca de la zona de estudio al oriente de la laguna de Olomega en el departamento de La Unión.
Finalmente este miembro también muestra una pequeña cantidad con asignatura de escorias y
cinder, ubicada al sur de las faldas del Volcán de San Miguel.
b) Miembro b2.
Es una secuencia de rocas volcánicas de tipo efusivas básicas-intermedias, piroclastitas,
epiclastitas volcánicas subordinadas (estratos no diferenciados y edificios volcánicos). Se
48
encuentra en la zona norte de la región de estudio antepuesta a la formación Chalatenango,
mientras al sur se encuentra en los límites de la subcuenca del Río Grande de San Miguel,
intercalada con los otros miembros de la formación Bálsamo, formando también el basamento de la
laguna de Olomega.
Se presenta como escoria y cinder, en una pequeña franja en los límites de la subcuenca del Río
Grande de San Miguel. También se encuentra intercalada con limos rojos (ver figura 3.11).
Figura 3.11. Escoria volcánica (con presencia de limo rojo) sobre carretera playa El Cuco
c) Miembro b3.
Es el miembro superior de la Formación Bálsamo, y está constituido por rocas efusivas básicas-
intermedias. De la misma manera se encuentra en la parte NO de la subcuenca del Río Grande
San Miguel, como en la parte Sur de la región. De igual manera está intercalando con los
miembros b1 y b2 de la formación Bálsamo. Se encuentran en la zona de estudio unas pequeñas
cantidades que han sufrido procesos de silificación, alteración hidrotermal e intercalaciones con
limo rojo.
3.4.4 Formación Cuscatlán.
La Formación Cuscatlán contiene los materiales cuyo período geológico data del Pleistoceno, que
es el primero en la Era Cuaternaria. Está compuesta por lavas básicas a ácidas con intercalación
de piroclásticos, tobas ardidas y fundidas. Se localizan en toda la zona de estudio y sus miembros
están adyacentes entre ellos y con la formación Bálsamo.
49
a) Miembro c1.
La componen piroclastitas ácidas, epiclastitas volcánicas, formando ignimbritas en unas partes
aisladas al este y al sur de la ciudad de San Miguel. Se observan tres conos de escorias y cinder
compuestas de éste material entre los municipios de Guatajiagua y Chapeltique.
También hay piroclastitas de este miembro sobre la formación Morazán, o Chalatenango,
ubicados al norte en los límites de la subcuenca del Río Grande de San Miguel en los municipios
de Lolotiquillo, Cacaopera, Delicias de Concepción, también en Chapeltique y San Miguel (ver
figura 3.12).
Figura 3.12. Materiales piroclásticos, de la formación Cuscatlán, sobre el cauce del Río Grande de San Miguel.
b) Miembro c2.
Están compuestas por efusivas ácidas e intermedias ácidas (occurencias aisladas en parte
eventualmente igual al miembro ch2). Se encuentran diseminadas en toda la región, sin ningún tipo
de alteración, a excepción de unos pequeños formaciones volcánicas efusivas, que se han
silificado y se encuentran en los municipios de San Carlos y El Divisadero del departamento de
Morazán.
c) Miembro c3.
Está compuesto de efusivas básicas intermedias, mismo material encontrado para el período del
plioceno, en la formación Bálsamo. En dicho estrato no hay alteraciones, y es más notoria su
presencia en las lomas del cerro del Cacahuatique, en el norte de municipio de San Miguel y en la
parte del municipio de Yayantique perteneciente a la región de estudio.
50
3.4.5 Formación San Salvador.
Constituye la única formación cuyos miembros pertenecen todos a la Era Cuaternaria. Está
compuesta por rocas volcánicas efusivas ácidas y básicas y piroclásticas, éste último se
encuentran como tobas de color café, escorias, tobas de lapilli de acumulación. En está formación
se encuentra el material cuya composición potencia la existencia de acuíferos libres, debido a que
son lavas fracturadas, poseen cavidades visiculares y son muy permeables, estos abarcan una
extensa zona de la región en estudio, y son materiales producto de la desintegración, transporte y
depositación.
a) Miembro Q’f.
Son depósitos sedimentarios del cuaternario constituidos principalmente por estratos de arenas,
gravas de granulometría media con intercalaciones de materiales piroclásticas, depósitos acuáticos
con intercalaciones de piroclastitas, depósitos estuarios con manglares, depósitos estuarios sin
manglares, depósitos coluviales sin representación de depósitos subyacentes, y el llamado suelo
anmoor, todos estos se presentan a lo largo del cauce principal del Río Grande de San Miguel, y
en la frontera norte de la laguna de Olomega y los alrededores de la laguna El Jocotal (ver figura
3.13).
Figura 3.13. Vista de la laguna El Jocotal en el departamento de San Miguel.
51
b) Miembro s5’c.
Es una secuencia volcánica constituida principalmente por cenizas volcánicas y tobas de lapilli. Se
encuentran en las faldas del volcán Chaparrastique sobre el miembro s3’a al poniente del volcán
de San Miguel, en los municipios de San Jorge y Chinameca.
c) Miembro s5’b.
Son materiales que se encuentran formando acumulaciones de escorias, tobas de lapilli y cinder,
provenientes de rocas volcánicas piroclásticas. Su ubicación se encuentra formando parte del cono
en el volcán de San Miguel y de Usulután, también hay un cono acumulado a orillas de la laguna
de Aramuaca.
d) Miembro s5’a.
Es una secuencia de efusivas básicas-intermedias. Se encuentran en las faldas del volcán de San
Miguel intercaladas con el miembro s2 de está formación.
e) Miembro s3’a.
Los tipos de materiales encontrados son piroclastitas ácidas y epiclastitas volcánicas (tobas color
café), acumuladas de las erupciones del volcán de San Miguel. Se observa un estrato de
epiclastitas volcánicas (fluviales), junto con delgados franjas de material más antiguo de
composición básico-intermedia.
Su estrato es considerable alrededor del valle del Volcán de San Miguel, y hacia el SO de la región
en estudio, en el Volcán de Usulután. Las epiclastitas volcánicas fluviales son observables en los
municipios El Tránsito, Ereguayquin, Santa María y Concepción Batres. En el municipio de
Chinameca hay un estrato de este miembro sobre rocas efusivas básicas del miembro s2.
f) Miembro s2.
Es una secuencia de rocas volcánicas Efusivas básica-intermedias y piroclastitas subordinadas
con abundancia de andesita. Dicho estrato se encuentra bordeando al volcán de San Miguel y de
Usulután, siendo esa su única presencia en toda la subcuenca del Río Grande de San Miguel.
52
g) Miembro s1.
La componen una secuencia de piroclastitas ácidas, epiclastitas volcánicas, localmente efusivas
básicas-intermedias y se ubica casi en su totalidad en el municipio de Moncagua; también se
observa este material incrustado en el miembro s3’a formando epiclastitas volcánicas fluviales. Así
mismo hay una zona limitada al SO de la región de estudio en el municipio de Lolotique sobre
lavas efusivas básicas-intermedias.
53
CAPÍTULO IV. CONTEXTO HIDROGEOLÓGICO.
En este capítulo se presenta el contexto hidrogeológico de la zona de estudio, el objetivo es
obtener una representación de las unidades hidrogeológicas, en base a los materiales geológicos
identificados capaces de almacenar y conducir agua que componen la región de estudio; así
mismo la determinación del tipo de acuífero y su caracterización, a partir de los parámetros
hidráulicos.
4.1 Unidades Hidrogeológicas identificadas.
Una unidad hidrogeológica es la correlación de los distintos materiales que constituyen a las
formaciones geológicas, en donde las propiedades hidráulicas conllevan a la conjunción de la
misma en el agrupamiento respectivo.
En la Subcuenca Hidrográfica del Río Grande de San Miguel, conocida como Región Hidrográfica
H, se han definido cuatro unidades hidrogeológicas; cada una de ellas tiene asociada valores de
transmisividad dependiendo del análisis de datos presentados por el inventario de pozos y otros
parámetros hidráulicos que determinan el tipo de acuífero presente en la zona.
El procedimiento seguido fue formar una sola capa con todos los miembros geológicos que reúnen
características comunes a las presentadas en la tabla 4.1, las cuales se definieron a partir de sus
rangos de transmisividad y de brotes aislados de nacimientos de agua, pero principalmente a partir
de las características que estos poseen de almacenar y conducir agua. Los rangos de
transmisividad también se mencionan dentro de la descripción de cada unidad.
Tabla 4.1. Unidades Hidrogeológicas y rangos de transmisividad. Fuente: ANDA
Tipo Transmisividad (m2/día)
• Acuíferos volcánico fisurados de gran
extensión y altamente productivos 500-2800
• Acuíferos sedimentario porosos de gran
extensión medianamente productivos. 200-500
• Acuíferos locales de extensión limitada y
productividad de mediana a baja Menor a 200
• Rocas no acuíferas. Presentan limitaciones
en cuanto al almacenamiento y flujo de aguas
subterráneas
-
54
4.1.1 Acuíferos volcánico fisurado de gran extensión y altamente productivos.
Es originado en primer lugar por flujos de lavas andesítica, que están constituida por rocas
pertenecientes al Holoceno-Pleistoceno, consistiendo en lavas intercaladas con tobas y corrientes
de lodo, lahars que varían entre 9 y 30 m de espesor, en algunos casos son escoriáceos, en otros
fracturados o masivos. Intercaladas con estas lavas se encuentran materiales piroclásticos con
espesores que llegan a los 235 m, en las faldas del volcán de San Miguel, estás consisten en
cenizas volcánicas, tobas de lapilli, y cinder que se encuentran sueltos e intercalados con tobas. El
carácter petrográfico de los flujos de lava va de basáltico o andesítico, con intercalaciones de
piroclásticos. También de básico a intermedio con piroclastitas subordinadas, y de ácidas a
intermedias ácidas.
Su conductividad hidráulica, depende de su fracturamiento, grado de descomposición o de que sus
fracturas o diaclasas se encuentran rellenas de arcilla, y del tamaño de las partículas para los
materiales piroclásticos que componen al acuífero volcánico fisurado. La permeabilidad encontrada
en esta unidad va de alta a media, siendo los valores más altos los encontrados en los miembros
s5’a y s2 que tienen un alto potencial para recargar los acuíferos. Los valores de transmisividad
encontrados a través del inventario de pozos varía de 500 m2/día hasta 2800 m2/día, lo cual se
muestra en la figura 4.1.
4.1.2 Acuíferos sedimentarios porosos de gran extensión medianamente productivos.
Los sedimentos aluvionales recientes cubren un área de más de 448 km2, localizándose en la parte
media y baja de la cuenca del Río Grande de San Miguel; en esta unidad se han agrupado los
materiales cuyo origen fuese por arrastre y que pertenecen al período Holoceno (sección 3.4.5)
consistiendo en piroclásticos retrabajados intercalados con sedimentos fluviales, de espesor y
granulometría variada, tales como canto rodado, grava, arena, limo y arcillas. Además, en las
depresiones tectónicas de la laguna de Olomega y El Jocotal, se originaron depósitos de
sedimentos lacustres, consistentes en restos de piroclásticos y sedimentos fluviátiles intercalados
con arcillas; se observa además la presencia de estos depósitos en diferentes puntos a lo largo del
cauce del Río Grande de San Miguel.
La conductividad hidráulica de los materiales de está unidad depende de la granulometría, como
en los piroclásticos. Los sedimentos aluvionales ubicados al sur y este de la zona volcánica
constituyen zonas capaces de almacenar y transmitir volúmenes considerables de agua
subterránea, por lo que la conductividad va de media a baja. Los valores de transmisividad andan
entre los 200 a 500 m2/día como se puede observar en la figura 4.1.
55
4.1.3 Acuíferos locales de extensión limitada y productividad de mediana a baja. Los tipos de materiales encontrados con brotes aislados de agua subterránea son las rocas
efusivas intermedias hasta intermedias ácidas, piroclástitas subordinadas con alteración regional
por influencia hidrotermal de la formación Morazán, cubierta en dichas zonas por un manto de
rocas efusivas básicas con piroclastitas del Plioceno.
La conductividad hidráulica de está zona va de media a baja, y depende en mayor medida de la
porosidad y fracturamiento de las rocas. En esta zona no se ha encontrado registros de pozos
perforados con valores de transmisividad, pero si pozos excavados y en mayor cantidad
manantiales con caudales entre los 0.5 hasta 15 l/s como se observa en la figura 4.1.
4.1.4 Rocas no acuíferas
En su totalidad la componen rocas volcánicas efusivas producto de lavas terciarias y volcánicas
piroclásticas formando aglomerados. Estos materiales en su mayor parte se encuentran
meteorizados parcialmente en descomposición a arcilla. También se encuentran intercaladas con
tobas brechadas a líticas, lahars y tobas fundidas.
El carácter petrográfico predominante de las corrientes de lava es básico, basáltico-andesítico,
aunque en la parte norte de la subcuenca del Río Grande de San Miguel afloran lavas ácidas en
áreas muy limitadas.
Por sus características físicas, grado de compactación y cohesividad, presenta valores de
conductividad hidráulica de bajo a nulo, constituyendo malos acuíferos; su disposición dentro de la
región en estudio se puede observar en la figura 4.1.
56
Figura 4.1. Unidades hidrogeológicas encontradas en la región H, junto a los rangos de transmisividad registrados en
pozos inventariados.
57
4.2 Parámetros hidráulicos.
La capacidad de almacenar y transmitir el agua por parte de un acuífero debe ser cuantificada para
evaluar las formaciones desde el punto de vista hidrológico. Por ello, se asocian a las formaciones
cuatro parámetros básicos en cuanto a su comportamiento respecto al agua que puede contener y
transmitir. Dichos parámetros son la porosidad y coeficiente de almacenamiento, conductividad
hidráulica, y transmisividad. (González de Vallejo et al., 2002: p.271).
4.2.1 Porosidad.
La porosidad es la relación entre el volumen de huecos y el volumen total de una roca. Es un
parámetro adimensional (González de Vallejo et al., 2002: p.271).
La figura 4.2 muestra una representación esquemática de distintos tipos de rocas indicando la
relación entre su textura y porosidad; los tipos de rocas esquematizados en dicha figura son
descritas a continuación:
A) Depósito sedimentario de granulometría homogénea y gran porosidad
B) Depósito sedimentario de granulometría homogénea cuya porosidad ha disminuido por
cementación de sus intersticios con materiales minerales
C) Depósito sedimentario de granulometría heterogénea y escasa porosidad
D) Depósito sedimentario de granulometría homogénea, formado por elementos que a su
vez son porosos
E) Roca porosa por disolución
F) Roca porosa por fragmentación
Figura 4.2. Esquema de distintos tipos de roca indicando la relación entre su textura y porosidad (Custodio, 2001: p. 467)
58
La porosidad depende únicamente de la constitución de la roca o suelo, es decir, de su textura
característica, sin que intervenga la forma geométrica o el mecanismo de funcionamiento hidráulico
en la naturaleza. Según el tipo de formaciones, los poros pueden ser debidos a espacios
intergranulares, en las formaciones detríticas, o a grietas y fisuras, en el caso de rocas fisuradas
(González de Vallejo et al., 2002: p.271).
La porosidad de una formación puede estar ligada únicamente a la textura de la misma o depender
además de las características del fluido que se mueve en su interior. La primera de ellas es la
porosidad total n (González de Vallejo et al., 2002: p.271):
talvolumen to
poros los devolumen =n (Ec. 4.1)
El segundo concepto es la porosidad eficaz ne, también denominado porosidad cinemática, referido
al volumen de los poros conectados por los que el transporte de fluidos es posible (González de
Vallejo et al., 2002: p.271).
talvolumen to
conectados poros los devolumen =en (Ec. 4.2)
La porosidad total de una formación detrítica depende de la forma, distribución granulométrica y
modo de empaquetado de sus granos que puede variar desde el cúbico, que es el de mayores
espacios intragranulares, al rómbico que es el de mayor compactación (adaptado de González de
Vallejo et al., 2002: p.271)
Para las unidades hidrogeológicas identificadas en la región hidrográfica H, se han tomado los
siguientes valores orientativos de porosidad total y eficaz, mostrados en la tabla 4.2.
Tabla 4.2. Valores de porosidades totales de la unidades hidrogeológicas
(Adaptado de Custodio et al., 2001: p.468)
Tipo Porosidad total %
(valores medios)
Porosidad eficaz %
(valores medios)
• Acuíferos volcánico fisurados de gran extensión y
altamente productivos 30 < 5
• Acuíferos sedimentario porosos de gran extensión medianamente productivos.
25 15
• Acuíferos locales de extensión limitada y
productividad de mediana a baja 0.5 < 0.5
• Rocas no acuíferas. 0.3 < 0.2
59
4.2.2. Coeficiente de Almacenamiento
Representa la capacidad para liberar agua de un acuífero. Se define como el volumen de agua que
es capaz de liberar un prisma de base unitaria y de altura la del acuífero, cuando desciende un
metro el nivel piezométrico. Es un parámetro físico referido al volumen cedido por unidad de
volumen de acuífero, y es adimensional (adaptado de González de Vallejo et al., 2002: p.272).
La forma en que las formaciones geológicas permeables liberan agua es distinta según su
situación en la naturaleza y el estado de sus niveles piezométricos. Así, cabe distinguir
formaciones o acuíferos en funcionamiento confinado o acuíferos en funcionamiento libre
(González de Vallejo et al., 2002: p.272).
Los acuíferos confinados se encuentran estructuralmente situados entre capas impermeables,
estando el nivel piezométrico por encima de la cota del techo del material permeable. En estos
acuíferos el agua se libera por mecanismos elásticos debido al efecto conjunto de la
compresibilidad del agua Ca, y a la compactación del terreno Ct, que tiende a expulsar el agua en la
captación (adaptado de González de Vallejo et al., 2002: p.272).
El coeficiente de almacenamiento de un acuífero confinado, S, podría deducirse a grandes rasgos
considerando los volúmenes de agua liberados en estos dos fenómenos. El coeficiente de
almacenamiento para un acuífero de este tipo suele oscilar entre 10-4 y 10-5.
Un acuífero libre es aquella formación geológica que permite que el agua subterránea esté
sometida a la presión atmosférica, sin ningún tipo de confinamiento. Al descender el nivel se
producen los mismos fenómenos de liberación elástica, pero al agua liberada por este concepto
hay que añadir el agua vaciada existente en los poros, es decir, el agua desaturada al vaciar una
altura de un metro en un prisma de acuífero de base unitaria. Este último valor S’ es coincidente
con la porosidad eficaz debido a que el coeficiente de almacenamiento por liberación elástica S es
muy pequeño en relación con el coeficiente de almacenamiento por desaturación o porosidad
eficaz, por ello se asume (adaptado de González de Vallejo et al., 2002: p.273):
enS =' (Ec. 4.3)
El coeficiente de almacenamiento para un acuífero libre suele oscilar entre 0.05 y 0.30.
Los estudios previos realizados en la zona presentan valores de coeficiente de almacenamiento en
el rango de 0.10 a 0.25 (ver tabla 4.3), por lo tanto las unidades hidrogeológicas del acuífero
volcánico fisurado y el acuífero sedimentario poroso, se encuentran en condición libre.
60
Tabla 4.3. Valores de coeficiente de almacenamiento de algunos pozos de la región H.
Arena fina, arena arcillosa, mezcla de arena, limo y
arcilla, arcillas estratificadas
Arcillas no meteorizadas
Calificación Buenos acuíferos Acuíferos pobres Impermeables Capacidad de
drenaje Drenan bien Drenan mal No drenan
La ley que regula el movimiento del agua subterránea fue descubierta en 1856 por el ingeniero
francés Henry Darcy. Dicha ley establece que el caudal “Q” que circula por un medio poroso es
proporcional a la superficie “A” y a su gradiente hidráulico “i”, el cual se define como la diferencia
de altura “h” de los puntos de entrada y salida, y su recorrido “l”. El factor de proporcionalidad es la
permeabilidad “k”.
62
Asignar un valor de conductividad hidráulica a los materiales de las diferentes unidades
hidrogeológicas es complicado debido al margen de variabilidad de la permeabilidad por
desviaciones en la composición de los materiales. En ensayos de bombeo de estudios previos, la
permeabilidad para los acuíferos volcánicos fisurados presentó un valor promedio de 50 m/día
aproximadamente, los cuales caen dentro de la clase asignada a los depósitos de arena mezclada
con grava, que tienen granos de medida media a fina y que reciben una calificación de buenos
acuíferos (ver tabla 4.5).
Para los acuíferos sedimentarios porosos, no se encontraron mediciones de la conductividad
hidráulica, pero se sabe que está puede oscilar entre el orden de los 102 a 10-3 m/día dependiendo
de la presencia de arena fina, arenas limosas o mezclas con arcilla, lo cual lo sitúa entre acuíferos
de buena a pobre producción (ver tabla 4.5).
Los acuíferos locales de extensión limitada no poseen registros de conductividad hidráulica en la
información recopilada; si bien el tipo de roca y la consolidación de estos materiales los hace casi
impermeables, pueden existir sistemas de grietas y diaclasas por las que el agua puede llegar ha
circular con cierta facilidad. En general las rocas volcánicas y los materiales consolidados pueden
tener permeabilidades muy bajas, entre l0-2 y 10-5 m/día, sin embargo las alteraciones de estos
puede producir permeabilidades de entre 1 hasta 10 m/día, y si estos se encuentran intercalados
con materiales permeables, pueden llegar hasta los 100 m/día, lo cual sería un factor ha
determinar para estimar la permeabilidad en estas zonas.
4.2.4 Transmisividad.
La transmisividad T es el parámetro definido para evaluar la capacidad de transmitir agua a los
acuíferos, teniendo en cuenta no sólo la textura del acuífero y las características del fluido, sino
también las características estructurales o geométricas. Se define como el producto de la
conductividad hidráulica k y el espesor del acuífero b (González de Vallejo et al., 2002: p.274):
kbT = (Ec. 4.4)
Acuíferos muy permeables pero de bajo espesor pueden, a pesar de sus excelentes características
texturales, no ser aptos para una eficaz transmisión del agua debido a su bajo espesor y,
consecuentemente, baja transmisividad (González de Vallejo et al., 2002: p.274).
De los estudios previos realizados en la zona se tienen valores de transmisividad que oscilan en el
rango de 15 a 3552 m2/día, tal como se muestra en la tabla 4.6.
63
Tabla 4.6. Valores de transmisividad registrados por algunos pozos de la región H. Fuente: ANDA, SNET Referencia Norte (m) Este (m) Profundidad (m) Transmisividad (m2/día)
Comparando los rangos de transmisividades de las diferentes unidades hidrogeológicas con los
valores de transmisividad mostrados en la tabla 4.6, se demuestra que estamos ante la presencia
de acuíferos volcánicos fisurados y acuíferos sedimentarios porosos. En el acuífero volcánico
fisurado se concluyó que el coeficiente de transmisibilidad aumenta hacia el norte en las tierras
altas y disminuye hacia el sureste cerca del Río Grande de San Miguel lo cual se observa en la
figura 4.1.
4.3 Acuíferos identificados y tipos.
En la zona de estudio se han identificado tres sistemas de acuíferos; de acuerdo al mapa
hidrogeológico de la figura 4.3, se han encontrado acuíferos volcánicos fisurados, acuíferos
sedimentarios porosos, y acuíferos locales de extensión limitada.
El primero de estos se encuentra cubriendo en su totalidad los alrededores del volcán de San
Miguel, y las faldas volcánicas que limitan la subcuenca del Río Grande de San Miguel; el segundo
adyacente al primero, se encuentra cubriendo una extensa zona en las riveras del Río Grande de
San Miguel, y los alrededores de la laguna de Olomega y El Jocotal; el acuífero local identificado,
se encuentra cubriendo una limitada zona al noreste de la subcuenca del Río Grande de San
Miguel, abarcando parte del municipio de El Divisadero.
La información existente en todas las fuentes consultadas, es más densa en las zonas de los
acuíferos volcánicos fisurados y sedimentarios porosos, debido al potencial de recarga que estos
poseen. Así mismo el trabajo de campo se centro en la obtención de los niveles piezométricos de
los pozos ubicados en estas zonas, primordialmente en el municipio de San Miguel y sus
alrededores.
Por ello, en la obtención de las líneas de flujo subterráneo y las curvas de los niveles piezométricos
del mapa, sólo la parte del acuífero que cubre al municipio de San Miguel, posee los niveles
piezométricos actualizados, sin embargo para poder complementar el mapa hidrogeológico se
retomo toda la información proveniente de los archivos de ANDA.
65
4.4 Límites de los acuíferos.
Los límites de los diferentes acuíferos son las líneas limítrofes irregulares en forma y extensión a
través de las cuales no hay flujo. Las barreras limítrofes son el parte aguas de la subcuenca
caracterizada por la geomorfología, y la presencia de las diferentes unidades hidrogeológicas
identificadas.
4.4.1 Limite acuífero volcánico fisurado
Este acuífero se considera como un acuífero libre debido al nivel freático encontrado tanto en los
sondeos realizados en los pozos de éste acuífero como los recopilados en el inventario de pozos
excavados (ver anexo C), en planimetría cubre un área de 531.26 km2. Se han establecido como
límites del acuífero, al norte del municipio de San Miguel la geomorfología formada por los cerros
El Portillo y Obrajuelo, formada por rocas efusivas ácidas intermedias de las formaciones
Cuscatlán y Morazán, que forma una barrera limítrofe del agua subterránea. Al este y al sur está
limitado por el contacto geológico con los mantos sedimentarios depositados en las riveras del Río
Grande de San Miguel, delimitada al suroeste por la divisoria de aguas que corre por la cima del
complejo volcánico de Usulután, El Tigre y Chinameca .
Los niveles freáticos para cada uno de los miembros geológicos que componen está unidad son:
- Piroclastos Holocénicos: dentro de está unidad, los niveles freáticos encontrados en los
pozos visitados fue de 4.40m hasta los 53 m.
- Piroclastos Pleistocénicos: dentro de esta unidad una franja ubicada en el municipio de
Moncagua y Quelepa posee registro de pozos (ver tabla 4.1). Los niveles freáticos oscilan
entre los 13.5 y los 55 m de profundidad en el departamento de San Miguel, mientras que
en Usulután es mayor a los 100 m en pozos excavados.
- Rocas Volcánicas Pleistocénicas: es la principal zona de recarga del acuífero, presenta
también afloramientos de agua subterránea, cerca del municipio de San Miguel.
4.4.2 Límite acuíferos sedimentarios porosos.
Este acuífero abarca una extensa región de la subcuenca del Río Grande de San Miguel, siendo
aproximadamente unos 320 km2 desde los sedimentos del cuaternario ubicados al norte de la
cuenca hasta las montaña del Jucuarán, es un acuífero que mantiene el nivel del agua bastante
superficial tal como se observa en los sondeos de los pozos excavados, por lo que puede
considerarse como un acuífero libre.
66
Los límites de este acuífero lo constituyen al norte y oeste el acuífero volcánico fisurado, al este las
formaciones geomorfológicas compuestas por los cerros Juana Pancha, El Limón y Yayantique
cuya geología la componen rocas extrusivas consolidadas e ignimbritas. Al sur su límite lo
constituyen los cerros del Jucuarán, compuesta por basalto laminado y de corrientes de andesita
estratificada con corrientes de lava en bloques. Al Oeste termina con los bordes del acuífero
volcánico fisurado que lo abastece hasta que llega a los cuerpos de agua entre ellos el Río Grande
de San Miguel, y laguna El Jocotal en donde descarga el agua subterránea.
Los niveles freáticos encontrados en los miembros geológicos que componen está unidad
hidrogeológica son:
- Sedimentos Aluvionales del Cuaternario: en esta unidad se encuentra el nivel freático más
superficial, tendiendo a disminuir su profundidad ha medida se acerca el territorio a la
costa. Los niveles oscilan entre los 23 m hasta los 1.37 m de profundidad. Los depósitos
presentados en el mapa geológico son variados, entre ellos se encuentran: depósitos
sedimentarios con intercalaciones de piroclástitas adyacente al acuífero volcánico fisurado;
depósitos de estuario con manglares y depósitos de estuario sin manglares ubicados en la
desembocadura del Río Grande de San Miguel; suelo anmoor ubicado en los alrededores
de las laguna El Jocotal y Olomega.
Dentro de este acuífero pueden observarse dos barreras morfológicas, formadas por rocas no
acuíferas, una de ellas las montañas de El Havillal, y la otra los cerros de El Delirio, compuesta por
rocas ignimbritas.
4.4.3 Límite acuíferos locales de extensión limitada.
Este es un brote aislado de aguas subterránea producto de alteraciones que han sufrido las rocas
terciarias con el transcurso del tiempo o bien zonas intercaladas con sedimentos permeables,
abarca un área de 30.94 km2, dentro del municipio El Divisadero en Morazán, en dicho acuífero
hay afloramiento de agua como manantiales, lo cual evidencia la conductividad hidráulica muy baja
que poseen las rocas volcánicas diseminadas. Los límites de esté acuífero lo constituyen las rocas
no acuíferas, quedando está unidad hidrogeológica aislada del resto de unidades hidrogeológicas.
Los niveles a los que aflora el agua en los manantiales están entre las elevaciones 180 hasta 400
msnm.
67
Figura 4.3. Acuíferos encontrados en la región con sus isopiezas y líneas de flujo.
68
4.5 Modelo conceptual y comportamiento del flujo de las aguas subterráneas de los
acuíferos
Los acuíferos volcánico fisurado y los sedimentarios porosos, han sido estudiados en partes
separadas, ya que se facilita la utilización de métodos de análisis y la obtención de las líneas
piezométricas, aunque ambos tienen características muy comunes en cuanto a la fuente de
recarga, siendo las tierras altas en el volcán de San Miguel. El nivel de aguas subterráneas es una
réplica de la topografía, disminuyendo rápidamente cerca del Río Grande de San Miguel, tal como
lo demuestran los niveles piezométricos y las líneas de flujo en la Figura 4.3. A continuación se
muestran dos representaciones del flujo subterráneo (figuras 4.5 y 4.6), sacados de dos perfiles
topográficos obtenidos con las curvas de nivel a cada 10 m de los cuadrantes cartográficos en
escala 1:25000, cuyas secciones se muestran en la figura 4.4. En ellos se muestra tanto la
geología general, la zona de recarga, deposito y descarga de las aguas subterráneas.
4.5.1 Representación del flujo subterráneo en el acuífero volcánico fisurado en San Miguel
En este acuífero como se menciono en la sección 4.4.1 y se observa en la figura 4.5, el Río
Grande de San Miguel actúa como límite hidrológico del acuífero. Las aguas subterráneas
provenientes de la parte alta escurren por el acuífero y descargan mayormente al Río Grande,
contribuyendo al flujo base de este río. Otra parte descarga como manantiales.
Las lavas de la formación San Salvador, están fracturadas, poseen cavidades vesiculares y son
muy permeables, por lo que grandes cantidades de agua se infiltran y escurren a través de ellas.
Con estás características se puede simular el comportamiento del acuífero de San Miguel,
tomando en cuenta que la profundidad al nivel del agua subterránea se encuentra a 30 m en la
cota topográfica 220 msnm., descendiendo paulatinamente hacia el este, con un espesor de 235
m. En las cercanías del Río Grande de San Miguel, el nivel del agua subterránea se encuentra a 3
m de profundidad.
4.5.2 Representación del flujo subterráneo en el acuífero volcánico fisurado en San
Miguel-Usulután.
Estará simulado, por una manto semi infinito de piroclásticos, materiales fluvio-lacustres, que
exceden de 90 metros de espesor, de 25 kilómetros de latitud, limitada en el fondo por material
impermeable y limitada parcialmente al sur, por materiales impermeables (barreras limítrofes).
(véase la figura 4.6)
69
En este acuífero se han realizado estudios que indican que cerca del 48% de la lluvia que cae en
las tierras altas se infiltra al depósito de aguas subterráneas, mientras que cerca del 43% de la
lluvia total que cae en el valle se infiltra al depósito de aguas subterráneas [MAG, 1966].
Figura 4.4. Ubicación de las secciones A-A y B-B dentro de la región en estudio
70
Figura 4.5. Representación del flujo subterráneo en el corte A-A
71
Figura 4.6. Representación del flujo subterráneo en el corte B-B
73
CAPITULO V. HIDROGEOQUÍMICA
El objetivo de este capítulo es analizar la relación que existe entre las aguas subterráneas de la
región en estudio con la geología y litología de la misma, con el propósito de investigar la evolución
natural del agua y su interrelación con los miembros geológicos, teniendo como finalidad la
clasificación de las aguas. Dicha investigación se realizará a partir de los análisis físico-químicos
recopilados en los últimos 15 años en Estudios Hidrogeológicos realizados en la región.
5.1 Generalidades
La hidrogeoquímica se limita al estudio de los aspectos geoquímicos del agua en sí y en sus
relaciones con las rocas de la corteza terrestre.
La calidad química natural de las aguas subterráneas está condicionada por su origen y por los
procesos físico-químicos naturales que se desarrollan en sus diversos recorridos. Generalmente, el
origen del agua subterránea es la infiltración de agua de lluvia, y ésta contiene gases y algunos
iones que se encuentran disueltos en la atmósfera. Según se inicia la infiltración del agua ésta
empieza a mineralizarse (González de Vallejo, et al.: 2002, p.267).
Los iones fundamentales o mayores son: Sodio (Na+), Potasio (K+), Calcio (Ca2+), Magnesio (Mg2+),
Cloruros (Cl-), Sulfatos (SO42-) y Bicarbonatos (HCO3
-). Estos iones son los que caracterizan la
geoquímica natural de las aguas y pueden llegar a determinar la evolución que pueden tener las
especies dentro del flujo subterráneo.
La tabla 5.1 presenta las sustancias disueltas en las aguas subterráneas con la procedencia de
cada una de ellas:
Tabla 5.1. Origen de las sustancias disueltas en las aguas subterráneas (Custodio, 2001: p. 1011-1012)
Elemento Procede de:
An
ion
es
Ion cloruro
-Lavado de terreno de origen marino. -Agua de lluvia y su concentración en el terreno. -Mezcla con agua marina en regiones costeras. -Más raramente puede proceder de gases y líquidos asociados a emanaciones volcánicas. -Vertidos humanos e industriales pueden aportar cantidades importantes.
74
Elemento Procede de:
Ion sulfato
-Lavados de terreno formados en condiciones de gran aridez o en ambiente marino. -Oxidación de sulfuros de rocas ígneas, metamórficas, o sedimentarias. -Disolución de yeso anhidrita y terrenos yesíferos. -Concentración en el suelo de agua de lluvia. -Actividades urbanas, industriales y en ocasiones agrícolas, pueden aportar cantidades importantes.
Iones bicarbonato y carbonato
-Disolución de CO2 atmosférico o del suelo. -Disolución de calizas y dolomías ayudada por el CO2 y/o ácidos naturales (húmicos oxidación de sulfuros, etc.). -Hidrólisis de silicatos ayudada por el CO2 .
Ion nitrato
-Procesos de nitrificación naturales (bacterias nitrificantes). -Descomposición de materia orgánica y contaminación urbana, industrial y ganadera. -Abonos agrícolas. -En pequeña proporción del agua de lluvia -Muy raramente de lavado de ciertos minerales nitrogenados, emanaciones volcánicas o lavado de suelos antiguos. -Muy localmente del desarrollo de pozos con explosivos.
Sílice -Ataques de silicatos y otras rocas que contienen sílice soluble. -En muy pequeñas cantidades de la disolución de cuarzo y sus formas alotrópicas.
Sodio
-Ataque de feldespatos, feldespatoides y otros silicatos. -Lavado de sedimentos de origen marinos y cambio de bases con arcillas del mismo origen. -Mezcla con agua de mar. -Localmente de la disolución de sal gema o sulfatos sódicos natural (sales evaporitas) -Raras veces de emanaciones y fenómenos relacionados con procesos magmáticos. -Contaminación urbana e industrial. -Concentración del agua de lluvia.
Potasio
-Ataque de la ortosa y otros silicatos (micas, arcillas, etc) -Localmente de la disolución de sales potásicas naturales (silvinita, carnalita, etc.). -En pequeña cantidad de aportes del agua de lluvia. -En ocasiones procede de contaminación industrial, minera y agrícola (abonos).
Calcio
-Disolución de calizas, dolomías, yesos y anhidritas. -Ataque de feldespatos y otros silicatos cálcicos. -Disolución de elementos calcáreos de muchas rocas. -Concentración del agua de lluvia.
Magnesio
-Disolución de dolomías y calizas dolomíticas. -Ataque de silicatos magnésicos y ferromagnésicos. -Localmente de lavado de rocas evaporitas, magnésicas (canalita, kaiserita, etc.) -Mezcla con agua del mar -Contaminación industrial y minera.
Cat
ion
es
Hierro
-Ataque de silicatos ferríferos. -Ataque de sulfuros y óxidos de hierro. -Ataque de la mayoría de las rocas sedimentarias. -Muy lentamente y con carácter local procede del entubado de los pozos.
75
Los tiempos de contacto con los materiales del acuífero son muy variados, tantos mayores cuanto
mayor sea la profundidad y menor la permeabilidad, y por eso las aguas profundas suelen ser mas
salinas que las más próximas a la superficie dado que las oportunidades para disolver sales son
mayores. Es de notar que el tiempo de contacto con el terreno de las aguas de circulación regional
puede ser de muchos miles de años (Custodio, 2001: p. 1022).
5.2 Química de las aguas subterráneas
En el presente estudio, la determinación de las aguas subterráneas se realizó mediante la
recopilación y utilización de los datos físico-químicos obtenidos en la base de datos de la oficina
del Área de Gestión Hídrica UDES/ANDA, empleando los estudios de la zona de los últimos 15
años.
Las muestras de las aguas subterráneas corresponden a los pozos presentados en la tabla 5.2;
mientras que la localización de los pozos seleccionados dentro de la región en estudio se observa
en la figura 5.1.
Tabla 5.2. Posición de los pozos utilizados para el análisis físico-químico de las aguas subterráneas
Pozo # Código Ubicación Toma de muestra
Laboratorio
1 SMI-H-PP-1 Pozo Nº1 La Presita II 16/03/1995 Espinsa 2 SMI-H-PP-2 Urb. España 16/11/1993 LECC 3 SMI-H-PP-3 Metrocentro 30/08/1993 LECC 4 QLP-H-PE-3 Lotificación El Jaguar 17/01/2000 LECC 5 USU-H-PE-18 Pozo Gemelo ANDA 01/08/2004 Industria e Hidráulica 6 USU-H-PE-19 Pozo N°1 ANDA 01/08/2004 Industria e Hidráulica 7 SMI-H-PP-7 Urb. Ciudad Toledo 01/05/1995 Rivera-Harrouch 8 SAS-H-PP-1 El Carmen N° 1 01/01/2001 ANDA 9 LDO-H-PP-1 El Carmen N° 2 01/01/2001 ANDA
10 ETR-H-PP-19 Pozo N°5 Los Almendros 20/02/2002 LECC
76
Figura 5.1. Ubicación de los pozos seleccionados dentro de la Región Hidrográfica “H"
77
Es importante aclarar que ninguno de los análisis recopilados poseía los datos suficientes para
poder realizar la reconstrucción de dichos datos faltantes, tal es el caso del Potasio(K-), del cual no
se encontró valor en ninguno de los estudios.
Se calcularon las concentraciones de los aniones y cationes en unidades de miliequivalentes por
litro (meq/l), por medio de la ecuación:
en molecular Peso
en ión Concentracen ión Concentrac
mol
g
Valencia
l
mg
l
meq×= (Ec. 5.1)
Los análisis físico-químicos completos de cada uno de los pozos seleccionados se presentan en la
tabla 5.3; dichos resultados convertidos a meq/l se presentan en la tabla 5.4
Tablas 5.3. Resultados de los análisis físico-químicos de los pozos seleccionados Pozo Determinaciones Físico
5.3 Representación gráfica de las características químicas del agua subterránea
El manejo y estudios de análisis químicos puede simplificarse con el empleo de gráficos y
diagramas, en especial cuando se trata de hacer comparaciones entre varios análisis de aguas de
un mismo lugar en épocas diferentes o de diferente lugares (Adaptado de Custodio, 2001, p.1037).
Las representaciones que tienen por objeto resaltar la composición iónica de un agua para permitir
compararlas con otras aguas son los diagramas en sus diferentes variantes (Adaptado de
Custodio, 2001, p.1037).
5.3.1 Diagramas Poligonales (Diagrama de Stiff modificado)
Consiste en tomar sobre semirrectas convergentes o paralelas segmentos proporcionales a cada
ión y unir los extremos dando así un polígono. Sobre cada semirrecta se toma un sólo ión o bien un
catión y un anión simultáneamente. La forma de la figura resultante da idea del tipo de agua
(Custodio, 2001, p.1041).
• Diagramas Poligonales Paralelos:
El más conocido es el diagrama de Stiff (1951); en este diagrama se tienen tres o cuatro rectas
paralelas igualmente espaciadas cortadas por una normal, dando así semirrectas izquierdas
(campo de cationes) y semirrectas derechas (campo de aniones).
Sobre cada recta de toma un segmento proporcional a los meq/l del ión correspondiente y se unen
los extremos dando un polígono representativo. Para aguas subterráneas es mejor utilizar la
siguiente disposición (Custodio, 2001, p. 1042):
Na + K, Mg, Ca ; Cl + NO3, SO4, CO3H+CO3
o bien
K, Na, Mg, Ca ; NO3, Cl , SO4, CO3H+CO3
Debido a que no se pudo realizar la reconstrucción de los datos faltantes en los análisis físico-
químicos de los pozos seleccionados, no se pueden elaborar los Diagramas Poligonales Paralelos
de Stiff Modificados de ninguno de ellos.
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5.4 Clasificación de las aguas.
Las diferentes clases de agua subterránea se clasifican a fin de informar en forma breve sobre su
composición química o sobre algunos aspectos de la mismas. Las clasificaciones simples sólo dan
una información global y en general se establecen con vistas a su uso doméstico, urbano, industrial
o agrícola. Las clasificaciones geoquímicas contienen más información de carácter geoquímico y
en cierta manera tienden a expresar de forma concisa lo que se obtiene con los diferentes tipos de
diagrama (Custodio, 2001, p. 1058).
5.4.1 Clasificación geoquímica por los iones dominantes.
Se nombra el agua por el anión o el catión que sobrepasa el 50% de sus sumas respectivas. Sin
ninguno supera al 50% se nombran los dos mas abundantes. Si conviene se puede añadir el
nombre de algún ión menor de interés y que esté en concentración anormalmente alta. Para
simplificar la expresión, a cada posible ordenación de aniones y cationes se le da un número y una
letra que sirven para denominar el agua. Cuando interese resaltar además la mineralización total
del agua se puede añadir una clasificación de acuerdo con la conductividad. Los grupos base
utilizados para la clasificación geoquímica por los iones dominantes se presentan en las tablas 5.5
y 5.6.
Tablas 5.5. Grupos base utilizados para la clasificación geoquímica por los iones dominantes
(Adaptado de Custodio, 2001, p. 1059-1060)
Aniones Cationes 1 r Cl > r SO4 > r CO3H a r Na > r Mg > r Ca 2 r Cl > r CO3H > r SO4 b r Na > r Ca > r Mg 3 r SO4 > r Cl > r CO3H c r Mg > r Na > r Ca 4 r SO4 > r CO3H > r Cl d r Mg > r Ca > r Na 5 r CO3H > r Cl > r SO4 e r Ca > r Na > r Mg 6 r CO3H > r SO4 > r Cl f r Ca > r Mg > r Na
Tablas 5.6. Grupos base utilizados para la clasificación geoquímica por la conductividad
(Adaptado de Custodio, 2001, p. 1059-1060)
Conductividad (µµµµS/cm) Grupo A 25° C A 18° C
C – 1 0 – 250 0 – 215 C – 2 250 – 750 215 – 650 C – 3 750 – 2250 650 – 2000 C – 4 > 2250 > 2000
Según esta clasificación las aguas de los pozos seleccionados no se pueden clasificar dentro de
ninguno de estos grupos debido a los datos faltantes en todos los casos.
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5.5 Requisitos de Calidad Físico-Químico
La Agencia Suiza para el Desarrollo y la Cooperación, COSUDE, en colaboración con el Ministerio
de Salud Pública y Asistencia Social MSPAS, está editando la “Norma Salvadoreña Obligatoria”
ratificada en 1998 por el Ministerio de Economía de la República de El Salvador; dicha norma
aprobada como NSO 13.07.01..97 “Agua Potable” fue elaborada por el Consejo Nacional de
Ciencia y Tecnología, CONACYT, el cual hizo una adaptación de la “Guía para la Calidad del Agua
Potable” de la Organización Mundial de la Salud, OMS.
Esta norma tiene como objetivo, el establecimiento de valores recomendados para la calidad del
agua, procedimientos, registros, frecuencia mínima de muestreo y métodos estandarizados, para
ser usados por entes municipales o de servicio público encargados de velar por el servicio del
agua, en la República de El Salvador. La tabla 5.7 muestra los valores recomendados y admisibles
de distintos parámetros presentes en el agua potable; la tabla 5.8 muestra los valores
recomendados y admisibles para sustancias químicas presentes en el agua.
Tabla 5.7. Valores recomendables y admisibles de distintos parámetros del agua potable.
Fuente: Ministerio de Salud-CONACYT-COSUDE
Parámetro Unidad Valor
Recomendado Valor máximo
admisible Color aparente - NR - Color verdadero Mg/l (Pt-Co) - 15 Conductividad µmho/cm a 25° C 500 1600
Olor # de umbral de olor NR 3 pH - 6.0-8.5 -
Sabor # de umbral de sabor NR 1 Sólidos totales disueltos Mg/l 300 600
Temperatura ° C 18-30 NR* Turbiedad UNT 1 5
NR: No Rechazable
* De no encontrarse en el rango recomendado queda sujeto a evaluaciones de potabilidad
Tabla 5.8. Valores recomendados y admisibles para sustancias químicas presentes en el agua.
Fuente: Ministerio de Salud-CONACYT-COSUDE
Parámetro Valor Recomendado
(mg/l) Valor máximo
admisible (mg/l) Ácido Sulfhídrico No detectable < 0.05
Alcalinidad Total como (CaCO3) 30 350 Antimonio - 0.005