1.Estudio Hidrogeo MEIA LAP_Rev01

ESTUDIO HIDROGEOLÓGIGO PARA LA MEIA DEL AEROPUERTO INTERNACIONAL JORGE CHAVEZ Preparada para:

Elaborado por:

Calle Alexander Fleming Nº 187 Higuereta, Surco, Lima, Perú Teléfono: 448-0808, Fax: 448-0808 Anexo 300 e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] httw://www.WALSHp.com.pe

INFORME FINAL REV.. 01 REV

Julio, 2018

INDICE Pág. 1. 2. 3.

4. 5. 6.

7. 8.

9.

10

11

................................................................................................................................ ...........................................................1 INTRODUCCION ..................................................................... OBJETIVOS................................................................. ....................................................................................................................................... ......................................................................1 2.1 ALCANCES .............................................................. ..................................................................................................................................... .......................................................................1 REVISION DE ESTUDIOS ANTERIORES ........................................................... ................................................................................................ ..................................... 1 3.1 ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO PROYECTO TRAMO 3B TÚNEL GAMBETA ................................................................1 3.2 SEDAPAL ................................................................. ....................................................................................................................................... ......................................................................4 3.3 MINISTERIO DE AGRICULTURA.............................................................. .............................................................................................................. ................................................5 3.4 CONSULTORES PRIVADOS. ..................................................................................................................7 ÁREA DE ESTUDIO ................................................................. .......................................................................................................................... .........................................................13 4.1 VÍAS DE ACCESO ................................................................... ............................................................................................................................ .........................................................13 RECONOCIMIENTO DE CAMPO ........................................................... ......................................................................................................... .............................................. 13 ................................................................................................... ................................14 METEREOLOGIA Y CLIMATOLOGIA ................................................................... 6.1 PRECIPITACIÓN ........................................................ ............................................................................................................................. .....................................................................14 .............................................................................................................................. .........................................................14 6.2 TEMPERATURA ..................................................................... 6.3 HUMEDAD RELATIVA .............................................................. ....................................................................................................................... ......................................................... 16 16 6.4 VIENTO ................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................16 HIDROGRAFIA ............................................................ ................................................................................................................................. .....................................................................17 INFORMACIÓN GEOLÓGICA Y GEOMORFOLÓGICA DE LA ZONA .........................................................20 8.1 ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS ........................................................... ......................................................................................................... ..............................................20 8.2 ASPECTOS GEOLÓGICOS ......................................................... .................................................................................................................. .........................................................21 8.2.1 Formación Puente Inga ............................................................ .......................................................................................................... ..............................................21 8.2.2 Formación Ventanilla ............................................................... ............................................................................................................. .............................................. 21 21 8.2.3 Formación Cerro Blanco ........................................................... ......................................................................................................... ..............................................21 8.2.4 Formación Aluviales ................................................................... .............................................................................................................. ........................................... 22 22 .   ........................................................................................... 22 INVESTIGACIONES HIDROGEOLOGICAS 9.1 PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA ................................................................... .............................................................................................................. ...........................................22 9.2 PROSPECCIÓN GEOFÍSICA ................................................................... ................................................................................................................. ..............................................23 ...................................................................................................... ................................ 24 9.3 INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA ...................................................................... 9.3.1 Fuente de agua superficial ...................................................................... ...................................................................................................... ................................25 9.3.2 Fuentes de agua subterránea ............................................................... .................................................................................................. ...................................25 .............................................................................................................. ........................................... 28 28 9.4 HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA ................................................................... 9.4.1 Transmisividad (T) ................................................................... ................................................................................................................. ..............................................28 9.4.2 Conductividad hidráulica (K) ................................................................... ................................................................................................... ................................28 9.4.3 Coeficiente de almacenamiento (S) ..................................................................... .......................................................................................... ..................... 29 9.4.4 Radio de influencia (r) .............................................................. ............................................................................................................ ..............................................29 9.5 MONITOREO DE NIVELES DE AGUA SUBTERRÁNEA ............................................................ .................................................................................... ........................30 HIDROGEOLOGÍA ................................................................... ............................................................................................................................ .........................................................30 ................................................................................................................ ...........................................30 10.1 UNIDAD HIDROGEOLÓGICA ..................................................................... 10.1.1 Unidad hidrogeológica R1 ...................................................................... ...................................................................................................... ................................30 10.1.2 Unidad hidrogeológica R2 ...................................................................... ...................................................................................................... ................................30 10.1.3 Unidad hidrogeológica R3 ...................................................................... ...................................................................................................... ................................30 10.1.4 Unidad hidrogeológica R4 ...................................................................... ...................................................................................................... ................................30 10.2 EL ACUÍFERO ........................................................... ................................................................................................................................ .....................................................................30 ........................................................................................................... ..............................................31 10.3 NAPA FREÁTICA/PIEZOMETRÍA ............................................................. 10.3.1 Piezómetros con codificación P-PERM ............................................................. ..................................................................................... ........................31 10.3.2 Piezómetros con codificación D ........................................................... .............................................................................................. ................................... 32 32 10.4 HIDRODINÁMICA ................................................................... ............................................................................................................................ .........................................................33 ......................................................................................................................... ..........................................................36 10.5 HIDROGEOQUÍMICA............................................................... 10.5.1 Antecedentes .............................................................. ........................................................................................................................ ..........................................................36 10.5.2 Ensayos de laboratorio realizados ...................................................................... ........................................................................................... ..................... 36 10.5.3 Área de estudio de muestreo ............................................................... .................................................................................................. ...................................36 10.5.4 Análisis de la calidad de agua en el Humedal del AIJCH .............................................................37 10.5.5 Comparación de resultados del estudio actual con estudios previos . ...........................................40 10.5.6 Caracterización Hidrogeoquimica del agua subterránea .............................................................42 10.5.7 Aptitud de las aguas para uso agrícola ............................................................. ..................................................................................... ........................48 BALANCE HIDRICO ................................................................. .......................................................................................................................... .........................................................50 11.1 DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA ........................................................... .............................................................................................. ...................................50 11.1.1 Reservas totales (Rt) ................................................................... .............................................................................................................. ...........................................52

11.1.2 Reservas renovables (Rr) ......................................................... ....................................................................................................... ..............................................52 11.1.3 Aporte por infiltración del rio Rímac . ........................................................................................53 11.1.4 Aporte por fugas en la red ...................................................................... ...................................................................................................... ................................ 53 53 11.1.5 Aporte por riego ........................................................... .................................................................................................................... .........................................................53 11.1.6 Metodología para el cálculo de la recarga del acuífero . ...............................................................53 11.2 DEMANDA Y SALIDAS DEL SISTEMA ...................................................................... ...................................................................................................... ................................60 11.2.1 Perdida por evapotranspiración ............................................................ ............................................................................................... ...................................60 11.2.2 Perdida por evaporación directa del espejo de agua de los humedales . ........................................60 11.2.3 Perdida por presencia del canal evacuador “TIWINZA”. ..............................................................60 11.2.4 Perdida por aprovechamiento de agua subterránea ...................................................................60 11.3 BALANCE TOTAL NETO ........................................................... .................................................................................................................... .........................................................60 12 MODELO CONCEPTUAL .......................................................... ................................................................................................................... .........................................................63 12.1 CARACTERÍSTICAS DEL ACUÍFERO ......................................................... ....................................................................................................... ..............................................63 ........................................................................................................ .............................................. 63 12.2 ZONA DE RECARGA Y DESCARGA .......................................................... 13 DISEÑO HIDRAULICO DE SUBDRENAJE DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS. ...........................................65 65 13.1 DELIMITACIÓN DE ZONAS CON AGUA SUPERFICIAL Y NIVEL FREÁTICO ELEVADO.................................................65 13.1.1 Zona con agua superficial ......................................................... ....................................................................................................... ..............................................65 13.1.2 Zona con nivel freático elevado ............................................................ ............................................................................................... ...................................66 13.2 ETAPAS DE DRENAJE ............................................................. ...................................................................................................................... .........................................................69 13.2.1 Etapa 1 – Drenaje de agua superficial ............................................................... ....................................................................................... ........................69 13.2.2 Etapa 2 – Drenaje del estrato saturado ............................................................. ..................................................................................... ........................ 69 13.2.3 Etapa 3 – Subdrenaje de la recarga regional . .............................................................................69 13.3 IMPACTOS AMBIENTALES POR EFECTOS DEL SUBDRENAJE. .........................................................................72 ........................................................................................... ..................... 73 14 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 14.1 CONCLUSIONES ........................................................ ............................................................................................................................. .....................................................................73 14.2 RECOMENDACIONES .............................................................. ....................................................................................................................... ......................................................... 75 75 Relación de Cuadros  .......................................................................................................... ...................................... 14 Cuadro 6-1: Precipitación total mensual (mm) ....................................................................  ...................................................................................................... ........................... 15 Cuadro 6-2: Temperatura promedio del aire (°C) ........................................................................... Cuadro 6-3: Promedio anual de temperaturas máximas y mínimas (°C) ........................................................................ 15 .......................................................................................... ..... 16 Cuadro 6-4: Promedio mensual de Humedad Relativa (%) ..................................................................................... ...................................................................................... 16 Cuadro 6-5: Promedio mensual de velocidad del viento (m/s) ......................................................................................  ................................................................................... .................................................... 20 Cuadro 7-1: Unidades hidrográficas en la cuenca del rio Rímac ............................... Cuadro 9-1: Unidades geotécnicas del perfil geotécnico 17-17’ ............................................................................... .................................................................................... ..... 22 ................................................. 28 Cuadro 9-3: Valores de transmisividad (T) de 3 estudios inmersos en el área de estudio ..................................................... Cuadro 9-4: Valores de conductividad hidráulica (K) de 3 estudios inmersos en el área de estudio...................................... 28 Cuadro 9-5: Valores de almacenamiento (S) de 3 estudios inmersos en el área de estudio................................................ 29  .......................................................................... ........................... 31 Cuadro 10-1: Monitoreo del nivel freático en los piezómetros P-PERM ...............................................  ....................................................... 36 Cuadro 10-2: Ubicación de las estaciones de monitoreo en el estudio hidrogeológico ....................................................... Cuadro 10-3: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación D-13 .............................................................. .................................................................................................................................... ................................................................................................. ........................... 37 Cuadro 10-4: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación .................................................................................................................................... ................................................................................................. ........................... 37 D-17 .............................................................. Cuadro 10-5: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación .................................................................................................................................... ................ 38 de monitoreo P-PERM-04 .................................................................................................................... Cuadro 10-6: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación .................................................................................................................................... ................ 38 de monitoreo P-PERM-06 .................................................................................................................... Cuadro 10-7: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación .................................................................................................................................... ................ 38 de monitoreo P-PERM-08 .................................................................................................................... Cuadro 10-8: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, E1 , en la estación ........................................................................................................................................... 39 de monitoreo AG-03 ........................................................................................................................................... Cuadro 10-9: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría Subcatego ría E1, en la estación ........................................................................................................................................... 39 de monitoreo AG-04 ........................................................................................................................................... Cuadro 10-10: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la  .................................................................................................................................... ..... 39 estación de monitoreo 24 ............................................................................................................................... Cuadro 10-11: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la  .................................................................................................................................... ..... 40 estación de monitoreo 25 ...............................................................................................................................

Cuadro 10-12: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la  .................................................................................................................................... ..... 40 estación de monitoreo 26 ...............................................................................................................................  ................................................. ................ 40 Cuadro N° 10-13: Clasificación hidroquímica del agua subterránea en la zona de estudio ................................. Cuadro 10-14: Clasificación hidroquímica en la zona de estudio .................................................................................. 42  ............................................................................................... ..... 53 Cuadro 11-1: Entradas de agua al acuífero del Rímac ..........................................................................................  ........................................................................ ........................... 54 Cuadro 11-2: Componentes del coeficiente de infiltración por pendiente ............................................. Cuadro 11-3: Punto de marchitez permanente y capacidad de campo en % por peso de suelo seco de diferentes texturas de suelos  ........................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ........................... 55

Cuadro 11-4: Evapotranspiración potencial ............................................................................................................. 59  ................................................................................................ 59 Cuadro 11-5: Cálculos de recarga y evaporación real ................................................................................................  ............................................................................. 60 Cuadro 11-6: Volúmenes anuales de entrada al volumen de control .............................................................................  .............................................................................. ................ 61 Cuadro 11-7: Volúmenes anuales de salida del volumen de control ..............................................................  ................................................................................................. ..... 65 Cuadro 13-1: Parámetros hidráulicos de las lagunas ............................................................................................  .......................................................................................... ................ 68 Cuadro 13-2: Parámetros hidráulicos del estrato saturado ..........................................................................  ................................................................................ 68 Cuadro 13-3: Parámetros hidráulicos del aporte de agua regional ................................................................................ Cuadro 13-4: Longitud de excavación y diámetros de tuberías .................................................................................... 71  ..................................................................................... ................................................. 72 Cuadro 13-5: Régimen de drenaje y volumen colectado diario ....................................  ..................................................................................... ................................................. 73 Cuadro 13-6: Régimen de drenaje y volumen colectado diario ....................................

Relación de Figuras ........................................................................................... ................ 13 Figura 4-1: Ubicación del área del estudio hidrogeológico ...........................................................................  ......................................................................................... ......................................... 17 Figura 7-1: Cuenca del rio Rímac, curso del agua principal ................................................ Figura 7-2: Cuenca del rio Rímac, subcuencas ........................................................................................................ 18  ....................................................................................... ................ 23 Figura 9-1: Ubicación de los SEVs y sus cortes geoléctricos ....................................................................... Figura 9-2: Fuentes de recarga del acuífero en la zona de estudio ............................................................................... 25  .................................................................. ..... 26 Figura 9-3: Ubicación de los 12 piezómetros en la zona del Túnel Gambetta ............................................................. ..................................................................... ... 26 Figura 9-4: Ubicación de los 8 piezómetros en la segunda pista del AIJCH.................................................................. Figura 9-5: Ubicación de los pozos artesanales dentro del AIJCH ................................................................................ 26 ......................................................................................... 51 Figura 11-1: Mapa de Hidroisohipsas y volumen de control .........................................................................................  ................................................................................................... ................ 64 Figura 12-1: Perfil geoeléctrico y dirección del flujo ................................................................................... Figura 13-1: Delimitación de lagunas ................................................................................................................  ..................................................................................................................... ..... 66 Figura 13-2: Delimitación de la zona Este y Oeste que deben ser drenados ................................................................... 67  ................................................................................................................... ........................... 70 Figura 13-3: Diseño típico del geodren ........................................................................................  ............................................................................... ...................................... 71 Figura 13-4: Sistema de subdrenaje en la zona Este y zona Oeste .........................................

Relación de Gráficos  ........................................................................... ........................... 32 Gráfico 10-1: Variación del nivel freático en los piezómetros P-PERM ................................................ .......................................................................... ... 33 Gráfico 10-2: Variación del nivel freático en los piezómetros D-1 a D-5....................................................................... Gráfico 10-3: Variación del nivel freático en los piezómetros D-11 a D-17 ...................................................................... 33  ........................................................... 34 Gráfico 10-4: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros P-PERM ...........................................................  ......................................................... .............................. 34 Gráfico 10-5: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros D-1 al D-5 ...........................  ........................................................ 35 Gráfico 10-6: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros D-11 al -17 ........................................................ Gráfico 10-7: Diagrama de Piper para el agua del humedal en la zona de estudio............................................................ 43  ................................................................................. ........................... 44 Gráfico 10-8: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo D-13 ......................................................  ................................................................................. ........................... 44 Gráfico 10-9: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo D-17 ......................................................  ...................................................................... ........................... 44 Gráfico 10-10: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-04 ...........................................  ...................................................................... ........................... 44 Gráfico 10-11: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-06 ...........................................  ...................................................................... ........................... 45 Gráfico 10-12: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-08 ........................................... ............................................................................... ................ 45 Gráfico 10-13: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo D-13............................................................... ............................................................................... ................ 45 Gráfico 10-14: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo D-17...............................................................  ..................................................................... ... 46 Gráfico 10-15: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-04 ..................................................................  ..................................................................... ... 46 Gráfico 10-16: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-06 ..................................................................  ..................................................................... ... 46 Gráfico 10-17: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-08 ..................................................................  ............................................................  .............................. .............................. 47 Gráfico 10-18: Diagrama rNa/rCl para el agua subterránea en la zona de estudio Gráfico 10-19: Diagrama rMg/rCa para el agua subterránea de la zona de estudio........................................................... 48

Gráfico 10-20: Diagrama para la clasificación de aguas de riego en el área de estudio según procedimiento del U.S Salinity ................................................................................................................................................ ...................................... 49 Laboratory Staff  ........................................................................................................... ....................................................................................... ..... 61 Gráfico 11-1: Entradas parciales al volumen de control (Hm) .................................................................................. Gráfico 11-2: Salidas parciales de agua del volumen de control (Hm)............................................................ ............................................................................ ................ 61  .................................................................................................. ......................................... 62 Gráfico 11-3: Balance hídrico anual en Hm de agua .........................................................

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO PARA LA MEIA DEL AEROPUERTO INTERNACIONAL JORGE CHAVEZ 1.

INTRODUCCION El presente estudio contempla la elaboración del informe hidrogeológico en el área de influencia de la MEIA del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez (AIJCH), de acuerdo al plan de trabajo de campo elaborado por Walsh Perú S.A. para Lima Airport Partners SRL (LAP), basándose en el reconocimiento de las condiciones actuales de la zona de estudio, actualización de las fuentes de agua subterránea y de estudios realizados cerca de la zona de interés.

2.

OBJETIVOS Realizar una caracterización hidrogeológica en el área de influencia de la MEIA del AIJCH, con la finalidad de determinar el comportamiento de las aguas subterráneas en esta área y brindar las mejores alternativas para su manejo y control de la napa freática.

2.1

ALCANCES Este informe tiene como alcance lo siguiente: -

3.

Evaluación del comportamiento natural del agua en el subsuelo. Trabajos de campo para medir los niveles estáticos de la napa freática en los piezómetros y pozos artesanales. Estimación de las propiedades hidráulicas del acuífero (permeabilidad, transmisividad y porosidad). Describir el comportamiento histórico del nivel freático. Describir el inventario de fuentes de agua subterránea, precisando la ubicación de los pozos y piezómetros. Realizar la caracterización Hidrogeoquímica del agua subterránea. Determinar posibles usos para el agua subterránea en el humedal existente Describir el modelo conceptual. Evaluación del Sistema de Subdrenaje propuesto

REVISION DE ESTUDIOS ANTERIORES La revisión de los estudios se dio básicamente con información existente de los estudios hidrogeológicos del Consorcio Túnel Gambetta y RS&H/COSAPI. A continuación, se presenta un resumen de los estudios.

3.1

ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO PROYECTO TRAMO 3B TÚNEL GAMBETA El Estudio Hidrogeológico Proyecto Tramo 3B Túnel Gambetta realizado en el año 2012, cuya área de estudio integra el área del Túnel, tuvo como objetivo final delimitar el área de influencia del Túnel, para determinar la potencialidad del acuífero a deprimir (abatimiento) y proyectar un plan de construcción de pozos para producir la depresión de la napa, y realizar el diseño de ingeniería para el sistema de bombeo con un dispositivo que mantenga estable y equilibrado los pozos de abatimiento. En una primera fase para determinar las características hidráulicas del acuífero del sector: transmisividad (T), permeabilidad (K) y coeficiente de almacenamiento (S) y el radio de influencia, se ha programado en el eje del túnel la perforación de un pozo tubular de investigación de 40.00 m de profundidad, y alrededor del pozo de investigación la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 m del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea.

1

Con la determinación de las características hidráulicas del acuífero (T, K y S), se calculará el volumen total de aguas subterráneas almacenada a drenar en el área de influencia del túnel de manera de reducir el nivel de agua subterránea a una profundidad de 10.00 m, y adecuar el número de pozos a proyectarse en relación a la producción del acuífero. Para los fines del presente estudio se delimitó un área de aproximadamente 4 Km.; que se localiza sobre la margen derecha del río Rímac, comprendido en el distrito y provincia constitucional del Callao. El área de investigación limita por el Norte con la Avenida Elmer Faucett, por el Este con el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez y Ciudad Satélite Santa Rosa, por el Sur con el AA.HH. Sarita Colonia, y por el Oeste con el Océano Pacifico. En esta primera fase se ha definido la estructura del acuífero, así como su comportamiento hidrodinámico en el espacio y tiempo, y como parte de las investigaciones hidrogeológicas, se realizó una Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 16 sondajes eléctricos verticales con el fin de conocer las características del subsuelo, tanto su naturaleza y estructura, es decir la litología de sus diferentes capas, así como sus respectivas resistividades y espesores. Esta información se relaciona con el marco geológico de la zona en estudio, dando como resultado el conocimiento indirecto de la naturaleza del subsuelo. Se incluye columnas litológicas (2), cortes geoeléctricos (2) y mapas geofísicos (3). La zona más favorable para la ubicación de perforación de pozos, como primera prioridad está comprendida en el siguiente orden por p or los sondajes SER-13, SER-12, SER06, SER-08, SER-10, SER-07 y SER-05. Se aprecia en los perfiles litológicos recopilados de los pozos de SEDAPAL dentro del área de estudio, que los materiales de origen fluvio-aluvial conforman del Valle del Río Rímac, constituidas litológicamente por intercalación y mezcla en proporciones variadas de cantos rodados, gravas, arenas, limos y arcillas, apreciándose que la secuencia litológica en los niveles superior y medio presenta material grueso y fino permeable limpio y mezclado con poca arcilla, y hacia el horizonte inferior el material fino permeable es predominante con la presencia de arcilla En el desarrollo del estudio de suelos, en el área donde se construirá el túnel se han efectuado 12 perforaciones alcanzando profundidades entre 20 y 30 m. El examen de los perfiles litológicos muestra que la formación presenta una granulometría homogénea y en su deposición vertical aparecen materiales mezclados finos y gruesos permeables, que aparecen mostrando una continuidad lateral. En el estudio que comentamos se incluye otras actividades principales siguientes: - Para estudiar las características del escurrimiento subterráneo, se ha elaborado una carta piezométrica a partir de las medidas del nivel de agua efectuadas en Setiembre-Diciembre 2012, donde se muestra el trazado de las líneas de corriente que indican que la dirección principal del escurrimiento subterráneo es del NE-SW, y el perfil general de la superficie piezométrica es afectada por una gradiente hidráulica variable: Hacia la margen derecha del río Rímac la gradiente hidráulica se presenta de 0.5 % en el Sector del Aeropuerto Jorge Chávez (cotas 10 y 12), aumentado a 1.0 % hacia aguas abajo (entre la cotas 7 y 9) en el Ex-Fundo Bocanegra, área del Túnel. - Con el objeto de conocer la variación de la profundidad del nivel del agua de la napa en el área de estudio, se preparó una Carta de Isoprofundidad de la napa donde se aprecia que la profundidad del nivel del agua en el área de estudio varía entre 0.25 y 10.00 m. y hacia el área de la ubicación ubicac ión del proyecto varía entre 0.25 y 2.00 m - Se presenta información histórica de condiciones hidráulicas (nivel estático, nivel dinámico, y caudales) de 4 pozos de propiedad de SEDAPAL Nº 531, 563, 570 y 594 ubicados hacia el Norte y Este del área del Proyecto, habiéndose elaborado los diagramas de las variaciones en el tiempo de los niveles nivel es de agua desde la época de su perforación hasta Setiembre del 2012, que se analizaron para conocer el comportamiento y evolución de las reservas de agua subterránea en el sector. 2

Se incluye en el estudio los registros históricos y características técnicas de los 4 pozos y los diagramas de evolución de los niveles de agua, se incluye también el nivel dinámico, caudal, el abatimiento y cálculo del caudal específico. La información hidrométrica analizada en estos 4 pozos es coherente, se observa que los pozos N° 531, 563 y 570 que se encuentran muy cercanos muestran una elevación importante del nivel de agua entre 12.95 y 17.45 m, muy uniforme, y ello está relacionada con la paralización desde el año 2003 de muchos pozos explotados por SEDAPAL. El Pozo N° 794 es el más cercano al área del Proyecto, la elevación del nivel de d e agua es menor alcanza los 3.04 m en los últimos 10 años. - Las características hidráulicas del acuífero han podido ser definidas a partir de la observación de un ensayo de Bombeo efectuado por la Ex- Dirección General de aguas del Ministerio de Agricultura en el Pozo del Lotizadora Sando – 2 ubicado en la Av. Néstor Gambetta frente al proyecto. Las características hidráulicas promedio son: -

Transmisividad: 1.7 x 10-2 m²/s. Permeabilidad: 3.7 x 10-4 m/s. Coeficiente de almacenamiento estimado: 6 % Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 164 m.

Para el abatimiento del acuífero en el área del túnel será necesario un campo de d e pozos, donde la distancia entre ellos sea menor que su radio de influencia, buscando que los conos de influencia de los pozos se interfieran. De esta manera, y en funcionamiento simultaneo, el descenso en uno cualquiera de los pozos será la suma del descenso propio y originado sobre el mismo mi smo por el funcionamiento de los otros. otros . Por ello, el efecto de la presencia presenc ia de varios pozos funcionando simultáneamente en un acuífero se traduce en que, en cualquier pozo, para extraer un determinado caudal es preciso bombear el agua a mayor altura que si estuviese funcionando individualmente. i ndividualmente. Considerando que el cuadro regional de la mineralización global se muestra de acuerdo a la conductividad eléctrica que es una medida que indica la concentración global de constituyentes ionizados, o grado de salinidad salini dad de las aguas subterráneas, se efectuaron 7 medidas de C.E. mostrando que ella varía de 1,700 a 2,300 m.mhos/cm ± 25°C valores que ubican las aguas en la clasificación de alto grado de salinidad. Los resultados de laboratorio y el método de interpretación de los resultados químicos utilizados se basan en las combinaciones de iones Ca++, Mg++, K+, SO4 ‾ ‾, HCO3‾ ‾, y Cl‾, teniendo en cuenta la representación de los tenores según el diagrama de logarítmico de M. SHOELLER – BERKALOFF, que nos permite distinguir si las aguas son del tipo: Sulfatada Cálcica por el predominio del Ca++ y del anión SO‾ ‾4. Los contenidos de Sulfato en las aguas subterráneas son altos encontrándose valores variables de 489.91 a 672.42 mg/l alejados del límite máximo (LMP) permisible preconizado por la SUNASS de 250 mg/l. En cuanto al Cloruros variando entre 127.66 a 234.00 mg/l alejados del LMP por la SUNASS de 250 mg/l. El aspecto hidroquímico del agua es del tipo Sulfatada Cálcica. La calidad del agua desde el punto de vista físico-químico, en el área del pozo proyectado, no es apta para el consumo humano. En el Programa de Acciones el CONSULTOR considera que el objetivo final del estudio hidrogeológico local consistirá en delimitar el área de influencia del Túnel, para determinar la potencialidad del acuífero a deprimir (abatimiento) y proyectar un plan de construcción de pozos para producir la depresión de la napa, y realizar el diseño de ingeniería para el sistema de bombeo con un dispositivo disp ositivo que mantenga estable y equilibrado los pozos de abatimiento. 3

Para completar la evaluación hidrogeológica del área de influencia del túnel y determinar la potencialidad del acuífero a deprimir para la construcción del túnel y proyectar un plan de perforaciones de pozos p ozos temporales para producir la depresión de la napa, en una primera fase será necesario determinar las características hidráulicas del acuífero del sector: transmisividad (T), permeabilidad (K) y coeficiente de almacenamiento (S) y el radio de influencia, por lo que se ha proyectado en el eje del túnel la perforación de un pozo tubular de investigación de 40.00 m de profundidad, y alrededor del pozo de investigación la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 m del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea. Con la determinación de las características hidráulicas del acuífero (T, K y S). Se calculará el volumen total de aguas subterráneas almacenada a drenar en el área de influencia del túnel de manera de reducir el nivel de agua subterránea a una profundidad de 10.00 m, y adecuar el número de pozos a proyectarse en relación a la producción del acuífero De los resultados obtenidos en la investigación hidrogeológica preliminar se aprecia que el Sector del Aeropuerto corresponde a un sector del reservorio acuífero del Rímac con condiciones hidráulicas de buena permeabilidad y favorable para la perforación del pozo tubular de investigación. El programa del Plan de Perforación ha previsto en el área del Proyecto del Túnel B Gambetta como favorable para la perforación del pozo de investigación proyectado a una profundidad de 40.00 m, seleccionado a partir de la investigación hidrogeológica, correspondiendo en primera prioridad a la ubicación de la estación del SER07. El pozo proyectado a perforarse presenta las siguientes características generales. -

Número de pozos a perforarse: 1 Profundidad de cada pozo: 40.00 m. Nivel de agua: 0.50 a 1.00 m. Diámetro de perforación: 21” Diámetro de entubación ciega y filtro: 15” Longitud tubería ciega cada pozo: 20.00 m Longitud de filtros cada pozo: 20.00 m. Espesor del empaque de grava: 3”

El pozo a perforarse tendrá una profundidad aproximada de 40 m., que se deberá fijar en forma definitiva durante el proceso de perforación. (Control litológico, etc.). Alrededor del pozo de investigación deberá efectuarse la instalación de 3 piezómetros adicionales al existente PC-1 ubicados a distancias entre 20 a 40 m del pozo de investigación, para observar durante el bombeo su incidencia en el descenso de los niveles de agua subterránea.

3.2

SEDAPAL Cuadros con la información técnica de pozos (ITP) año 2012 al mes de Mayo del 2014, conteniendo datos referentes, a coordenadas de pozos, condiciones hidráulicas (niveles estáticos, niveles dinámicos y caudales), equipamiento (bomba-motor-columna de bombeo), estado de los pozos (funcionando-en reserva- para control Piezométrico), régimen de bombeo y volumen de explotación mensual. Archivo de 12 pozos de SEDAPAL, conteniendo historia de las condiciones hidráulicas, algunos perfiles litológicos, análisis físicos -químicos de pozos ubicados dentro (5) y fuera del área de estudio (7).

4

3.3

MINISTERIO DE AGRICULTURA Dirección General de Aguas y Suelos-Aguas Subterráneas Estudio de Captación de Aguas Subterráneas para el Abastecimiento de Agua de la Urbanización “Ciudad de Papel”, distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1972 por la DIRECCION GENERAL DE AGUAS Y SUELOS, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1972 muestra una antigüedad de 42 años, tuvo como objetivo evaluar las condiciones hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza la Urbanización “Ciudad de Papel” ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de agua de 1,260 viviendas proyectando una demanda de agua de 2,470 m³/día. El ámbito del área de estudio se ubica en el Ex-Fundo Taboada, limitando por el norte con el Fdo. Santa Rosa, por el Sur con la Av. Elmer Faucett, por el Oeste con parte del Ex-Fundo Taboada y por el e l Este con la Carretera a Canta. Muy cercano ce rcano al Cerro La Regla. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que los depósitos cuaternarios son de origen fluvioaluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla y el substrato impermeable está compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Cretácico superior, representado por el Cerro La Regla. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 25 pozos, distribuidos en 16 del tipo tubular con profundidades que varían entre 12 y 100 m, y 9 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 10 y 14 m. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 2 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican 230 m para el espesor máximo del acuífero, encontrándose las mejores características entre 20y 55 m. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. Se elaboró un perfil hidrogeológico A-A' construido en base a 4 perfiles litológicos, mostrando que el horizonte más permeable se encuentra en el horizonte hasta los 50 m. La máxima profundidad alcanzada en la zona es de 110 m. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 21 m, de la interpretación de la carta de hidroisohipsas elaborada (Abril 1972) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 0.7 %. El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 2 Ensayos de bombeo realizados en los Pozos Nº 61 y 166 (descenso-recuperación) ubicados hacia el este a 3.5 y 4.0 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: - Transmisividad: 3 x 10-2 m²/s. - Permeabilidad: 6.5 x 10-4 m/s. - Coeficiente de almacenamiento estimado: 4% - Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 400 m. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de 0.6 a 1.8 m.mhos/cm a 25º C. 5

La potabilidad del agua según la clasificación c lasificación de WATERLOG es considerada mediocre, debido al a l alto contenido de sulfato, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Urbanización Ciudad de Papel de 2,470 m³/día pueden ser satisfechas mediante la perforación de un pozo tubular pudiendo alcanzar una profundidad de 60-70 m, con un diámetro de 18˝ x ¼ de la tubería de revestimiento Estudio de Captación de Aguas Subterráneas para el Abastecimiento de Agua al “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1973 por la DIRECCIÓN GENERAL DE AGUAS E IRRIGACIÓN – AGUAS SUBTERRANEAS, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1973 muestra una antigüedad de 41 años, tuvo como objetivo evaluar las condiciones hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución a una demanda de agua de 540 m³/día equivalente a una producción del pozo de 65 l/s. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que los depósitos cuaternarios son de origen fluvioaluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla y el substrato impermeable está compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurásico-Cretácico, representados por po r los Cerros Oquendo y La Regla. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 40 pozos, distribuidos en 25 del tipo tubular, y 15 pozos del tipo tajo abierto. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 4 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican entre 170 y 250 m para el espesor máximo del acuífero, encontrándose las mejores características con muy buena permeabilidad en las inmediaciones de los SER 10 y 18. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. Se elaboró un perfil hidrogeológico A-A' construido en base a 5 perfiles litológicos, mostrando que el horizonte más permeable se encuentra en el horizonte hasta los 50 m. La máxima profundidad alcanzada en la zona es de 110 m. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 23 m, de la interpretación de la carta de hidroisohipsas elaborada (Diciembre 1972-Enero 1973) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 2.4 %. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1969 a 1972, la l a interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio, representado por el Pozo Nº7-2-159 demuestra un estado de equilibrio de la napa. El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo (recuperación) realizado en el Pozo Nº 7-2-219 ubicado hacia el Este del área del Túnel, a 3.8 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: 6

-

Transmisividad: 1.9 x 10-2 m²/s. Permeabilidad: 3.8 x 10-4 m/s. Coeficiente de almacenamiento estimado: 5% Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 240 m.

Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de 0.6 a 1.7 m.mhos/cm a 25º C, indican aguas poco mineralizadas.

La demanda de agua del “Aeropuerto Internacional Jorge Chávez” es 864 m³/día pueden ser satisfechas mediante la perforación de un pozo tubular como reemplazo del pozo 7/2-164 ubicado ubica do en sus instalaciones, que debe ser clausurado, pudiendo alcanzar una profundidad de 200 m, con un diámetro de perforación de 21˝ x ¼ de la tubería de revestimiento. 3.4

CONSULTORES PRIVADOS Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de Agua Potable ˝Urbanización 200 Millas˝, distrito y

Provincia Constitucional del Callao realizado para la Asociación Pro-Vivienda Las 200 Millas en el año 1980 por la Empresa Consultores y Servicios S.R.L, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1980 muestra una antigüedad de 34 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el proyecto de la “Urbanización Las 200 Millas” ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución a una demanda de agua de 1,000 m³/día equivalente a una producción promedio diario del pozo de 30 l/s. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde se describe que la zona de estudio forma parte de los conos deyectivos del rio Rímac y Chillón, Chillón , interrumpida por la primera unidad de los afloramientos rocosos del substrato representados por los Cerros La Regla, Candela pertenecientes a la Formación Puente Piedra compuesta de derrames volcánicos andesíticos del Cretáceo Superior. La segunda unidad corresponde a los depósitos cuaternarios a los materiales no consolidados de origen fluvioaluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla conformando una terraza. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 61 pozos, distribuidos en 10 del tipo tubular con profundidades que varían entre 35 y 85 m, y 51 pozos del tipo tajo abierto con profundidades que varían entre 3 y 15 m. Prospección Geofísica, mediante la ejecución y reinterpretación de 5 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el horizonte R2 muestra agua de buena calidad y materiales uniformes y permeables. La resistividad varía entre 32 y 34 ohm-m y un espesor de acuífero de que varía entre 65 y 74 m, el horizonte R y el horizonte similar a la anterior llegando hasta un espesor de 90 m. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. En el área estudiada se conoce el acuífero hasta una profundidad de 85.00 m, que se muestra en los 4 perfiles estratigráficos consignados en el Informe. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 0.02 y 8.02 m, de la interpretación de la carta de isocontorno elaborada para Noviembre 1980 se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con un gradiente hidráulica de 0.8 %. 7

El acuífero aluvial contiene una napa libre alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo (recuperación) realizado en el Pozo Sando - 2 Nº 50, ubicado en el área del Túnel, en la Av. Gambetta. Las características hidráulicas promedio son: - Transmisividad: 1.8 x 10-2 m²/s. - Permeabilidad: 5.8 x 10-4 m/s. - Coeficiente de almacenamiento estimado: 4% - Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 202 m. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de 0.78 a 2.3 m.mhos/cm a 25º C, indican aguas subterráneas que representan una calidad de agua que va de buenas a mediocres. La demanda diaria de agua del “Urbanización 200 Millas” es de 900 m³ equivalente a un caudal de bombeo de 44 l/s y para un régimen de bombeo de 12 horas diarias, que se solucionara mediante la perforación de un pozo tubular proyectado en la urbanización para alcanzar una profundidad de 90 m, con un diámetro de perforación de 21˝ y diámetro de 15˝ 15 ˝ x ¼ de la tubería d e revestimiento.

Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de Agua de la Habilitación Urbana Residencial Faucett distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1988 por la Empresa HIDROCONSUL INGS. CONSULTORES S.R.L / Hidrogeólogo A. Velásquez Savatti, ubicado al Norte del área de estudio del Túnel, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 1996 muestra una antigüedad de 26 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza el Proyecto de Habilitación Urbana Residencial Faucett ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de agua en la calidad y cantidad c antidad requerida por la habilitación urbana, para una demanda de agua de consumo promedio diario de 563.5 m³, que representa un caudal básico de 6.5 l/s, para un régimen de bombeo de 24 horas/día. La habilitación se desarrolla sobre parte de los terrenos del Ex Fundo Taboada con una superficie bruta de 88,752 m², limitando por el Norte con el Asentamiento Humano Piedra Lisa, por el Este con el Cerro La Regla, por el Sur con la urbanización 200 Millas y por el Oeste con la Autopista de Ventanilla. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, durante la campaña de campo del reconocimiento geológicos han definido los horizontes estratigráficos presentes en el área de estudio, estu dio, apreciándose la existencia predominante de rocas volcánicas-sedimentarias compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurásica Superior-Cretácico que constituyen el techo del basamento rocoso y piso del acuífero, representados en los Cerros La Regla, Candela y Oquendo, y material no consolidado que cubre a estas rocas del cuaternario de origen fluvio-aluvial, que encierran las reservas de aguas subterráneas. Los depósitos cuaternarios del Pleistoceno Reciente de origen fluvio-aluvial constituyen el acuífero en el sector y están conformados por cantos rodados grandes y chicos, grava, arena fina y gruesa y arcilla los cuales se encuentran intercalados en horizontes y/o mezclados entre sí. Estos materiales se encuentran en toda la superficie plana fluvio-aluvial.

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Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 29 pozos, distribuidos en 14 del tipo tubular con profundidades que varían entre 42 y 130 m, y 15 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 4.00 y 32.50 m. La profundidad del nivel de agua varia de 6.96 a 14.82 m, y hacia el sector cercano del área del proyecto entre 11.00 y 14.00 m. Los caudales de los pozos tubulares varían entre 10 y 80 l/s. Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 6 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el sector donde se ubica el proyecto. Se observa que la roca se encuentra a una profundidad variable entre 85 y 215 m. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. Se elaboró una sección hidrogeológica esquemática A-A' construido en base a 3 perfiles litológicos, con orientación E-O longitudinal al Valle del rio Rímac, su correlación permite definir que la secuencia litológica en el sector del proyecto presenta en los niveles superiores materiales gruesos permeables, a veces limpios (cantos rodados), y hacia la base los cantos rodados y arena se mezclan con la arcilla impermeable. Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 6.96 y 14.82 m, de la interpretación de la carta piezométrica elaborada (Julio-Agosto 1998) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con una gradiente hidráulica variable de 0.4 % en el sector Norte de la urbanización los Jazmines y de 0.8 % hacia la Urbanización Ciudad El Papel. En la Carta de Isoprofundidad de la Napa se aprecia que la profundidad del nivel de agua en el área de estudio varía entre 5.00 y 15.00 m, y hacia alrededores del pozo proyectado entre 10.00 y 12.50 m. El acuífero aluvial presenta desde el punto de vista geohidraulico, las condiciones condic iones de una napa libre, alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1972 y 1987, está basado en la interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio de 2 pozos representativos del sector (quince años de medidas), representados por el Pozo Lotizadora Sando I.R.H.S 7/02-188 en este pozo se aprecia que la profundidad del nivel de agua permanece en casi equilibrio y el Pozo Vipol-SEDAPAL Nº 528 I.R.H.S 7/02-212 que en el transcurso de 17 años se ha producido un descenso de 11.16 m, que representa una tendencia anual del descenso de 0.65 m. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo realizados en el Pozo Corpac Santa Rosa I.R.H.S Nº 15/6/31-61 (descenso-recuperación) ubicados hacia el este a 3.5 km del área del Túnel de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas son: - Transmisividad: 3.58 x 10-3 m²/s. - Permeabilidad: 9.3 x 10-4 m/s. - Coeficiente de almacenamiento estimado: 7% - Radio de Influencia calculado para 24 horas de bombeo es de 312 m. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia v aria de 0.94 a 3.10 m.mhos/cm a 25º C valores que indican que las aguas subterráneas se ubican dentro de la clasificación de baja a alta salinidad. Los análisis de agua de los pozos de las Urbanizaciones 200 Millas y Ciudad de Papel no son representativos del reservorio acuífero en general. Los resultados obtenidos muestran que ciertos elementos tienen elevadas 9

concentraciones: Fe, Ca y SO4, particularmente en las aguas de los pozos que se localizan alrededor del Cerro La Regla. Conforme nos alejamos disminuye hacia el Este y Sur del área del Proyecto. La potabilidad del agua según la clasificación de WATERLOG clasifica a las aguas de mediocres a malas, debido al alto contenido de sulfato y calcio que sobrepasan los límites máximos tolerables, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Habilitación Urbana Residencial Faucett es de 563 m³/día cuya solución podrá obtenerse mediante la perforación de un pozo tubular en las instalaciones de la habilitación urbana, con una profundidad proyectada de 110.00 m, con un diámetr o de perforación de 21˝ y diámetro del entubado ciego y tubería filtrante de 15˝ x ¼, y un espesor del empaque de grava de 3". La profundidad del nivel de agua estimada es de 12.50 m.

Estudio Hidrogeológico para Abastecimiento de la Universidad Nacional Federico Villareal, distrito y Provincia Constitucional del Callao realizado en el año 1996 por la Empresa HIDROCONSUL INGS. CONSULTORES S.R.L / Hidrogeólogo A. Velásquez Savatti, ubicado al Norte del área de estudio del Túnel, que a continuación exponemos El estudio hidrogeológico realizado en el año 1996 muestra una antigüedad de 18 años, tuvo como objetivo evaluar las características hidrogeológicas del acuífero del sector donde se localiza las instalaciones de la Universidad Nacional Federico Villareal ubicado en el Distrito y Provincia Constitucional del Callao, para dar solución al abastecimiento de agua en la calidad y cantidad requerida por la Universidad, para una demanda de agua de 300 m³/día, que representa un caudal básico de 9.7 l/s, para un régimen de bombeo de 10 horas/día. La habilitación se desarrolla sobre parte del Ex Fundo Oquendo con una superficie bruta de 126,000 m², limitando por el Norte y Este con la Asociación de Vivienda Guardia Republicana, por el Sur con la Asociación de Trabajadores de la CPV y por el Oeste con la Autopista de Ventanilla. El Programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. Cuadro Geológico y Geomorfológico, donde el reconocimiento geológico ha permitido definir los horizontes estratigráficos presentes en el área de estudio, se puede apreciar la existencia de rocas volcánicassedimentarias compuesto por derrames volcánicos andesíticos de edad Jurásica Superior-Cretácico que constituyen el techo del basamento rocoso y piso del acuífero, representados en los Cerros La Regla, Candela y Oquendo. Los depósitos cuaternarios de origen fluvio-aluvial constituyen el acuífero en el sector y están conformados por cantos rodados grandes y chicos, grava, arena fina y gruesa y arcilla los cuales se encuentran intercaladas en horizontes y/o mezclados entre sí, y formando una terraza. Inventario de Fuentes de Aguas Subterráneas, en esta actividad se inventariaron 32 pozos, distribuidos en 14 del tipo tubular con profundidades que varían entre 80 y 150 m, y 18 pozos del tipo tajo abierto con profundidades entre 5.71 y 16.00 m. Prospección Geofísica, mediante la ejecución de 4 sondajes eléctricos verticales, cuyos resultados indican que el sector donde se ubica el proyecto, p royecto, el acuífero presenta resistividad eléctrica variando de d e 35 a 50 ohmiómetros lo que denota una buena permeabilidad. Se observa que la roca se encuentra a una profundidad mayor de 100 m. Geología del Acuífero, constituidos por depósito cuaternario de origen fluvio-aluvial, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla.

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Piezometría, el nivel del agua medida en los pozos en el año 1972 variaba entre 2 y 21 m, de la interpretación de la carta piezométrica elaborada (Diciembre 1996) se deduce que la dirección del flujo subterráneo dominante es del NE-SW, con una gradiente hidráulica variable vari able de 1.4 % en el sector Norte hacia la Fabrica Listos y de0.8 % hacia el Sur entre la Estación de Radio América y la Fábrica de Ajino moto. En la Carta de Isoprofundidad de la Napa se aprecia que la profundidad del nivel de agua en el área de estudio varía entre 4.00 y 10.00 m, y hacia alrededores del, pozo proyectado entre 7.00 y 10.00 m. El acuífero aluvial presenta desde el punto de vista geohidraulico, las condiciones condic iones de una napa libre, alimentada por el flujo regional, las filtraciones del rio Rímac y áreas de cultivo. Fluctuación del Nivel Freático registrado para los años 1981 y 1995, está basado en la interpretación del diagrama de evolución del nivel freático en el área de estudio, representados por los Pozos Radio América I.R.H.S 7/02-C-16, del Sr. Julio Guisen I.R.H.S 7/02-C y del Pozo Ranchería Oquendo I.R.H.S 7/02-C-42 representativas del sector (14 años de medidas) demuestran un estado de equilibrio de la napa. Las características hidráulicas del acuífero han sido determinadas a partir de 1 Ensayo de bombeo realizado en el Pozo Ajino Moto 1 I.R.H.S N 198 (57) (descenso-recuperación) ubicados hacia el Norte a 2.5 Km de la Av. Gambetta. Las características hidráulicas son: - Transmisividad: 6.0 x 10-3 m²/s. - Permeabilidad: 3.0 x 10-4 m/s. - Coeficiente de almacenamiento estimado: 5% - Radio de Influencia calculado para 16 horas de bombeo es de 83 m. Las aguas subterráneas son consideradas del tipo Sulfatada Cálcica, y el grado de salinidad de las aguas subterráneas, a partir de la conductividad eléctrica varia de 1.70 a 2.72 m.mhos/cm a 25º C valores que indican que las aguas subterráneas se ubican dentro de la clasificación de mediana a alta salinidad. La potabilidad del agua según la clasificación de WATERLOG clasifican a las aguas de mediocres a pasables es considerada mediocre, debido al alto contenido de sulfato y calcio que sobrepasan los límites máximos tolerables, recomendándose su tratamiento. La demanda de agua de la Universidad Nacional Federico Villareal de 350 m³/día cuya solución podrá obtenerse mediante la perforación de un pozo tubular en las instalaciones de la Universidad con una profundidad proyectada de 110.00 m, con un diámetro de perforación de 21˝ y diámetro del entubado ciego y tubería filtrante de 15˝ x ¼, y un espesor del empaque de grava de 3".

Estudio Hidrogeológico para la expansión del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez, que a continuación exponemos: El estudio hidrogeológico realizado en el año 2017, tuvo como objetivo definir las características del comportamiento del agua subterránea en el área donde se emplazará la segunda pista del AIJCH. El alcance del proyecto corresponde a un diseño a nivel conceptual, cuyo programa de trabajo incluyo todas las actividades clásicas de un estudio hidrogeológico:

Recopilación de documentación. El sector donde se encuentra el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez y su ampliación se ubica en la unidad geomorfológica denominada faja costera formada por los depósitos fluvio-aluviales del cono de deyección del rio Rímac, antes de alcanzar el litoral marino. El ápice de este cono se encuentra en las primeras estribaciones andinas de la Cordillera Occidental a la altura de Ate y su base coincide con la línea costera, parte de la cual ha sido erosionada dando lugar a los acantilados de la Costa Verde. 11

Los procesos erosivos intensos y las fuertes precipitaciones, ocurridos en las partes altas generaron una gran cantidad de materiales que fueron transportados a las partes bajas y se acumularon formando el cono aluvial, el cual, según resultados de la investigación geofísica, en el lugar de estudio alcanza espesores del orden de los 200 m. En la zona donde se ubica el Aeropuerto y su zona de ampliación predominan largamente los depósitos aluviales constituidos por materiales acarreados por el rio Rímac. Con el fin de evaluar el comportamiento regional del acuífero productor, las características hidráulicas han sido determinadas a partir del ensayo de bombeo realizado en el Pozo N°2 realizado por MWH Perú, realizado el 22 de Octubre de 2013. Las características hidráulicas son: - Transmisividad: 8.7 x 10-3 m²/s. (753 m²/d) - Permeabilidad: 1.1 x 10-4 m/s. (9.9 m/d) - Espesor del acuífero: 76.34 Se ha analizado el comportamiento local de las permeabilidades, a partir pa rtir de 8 pruebas de permeabilidad Lefranc a carga constante ejecutados en los piezómetros ubicados en lo que será la nueva pista de aterrizaje. La permeabilidad en el piezómetro P-PERM 06 varía entre 0.92 y 5.8 m/d, siendo el promedio 3.36 m/d, para el piezómetro P-PERM 07 se tiene una permeabilidad alta de 69.8 m/d. El inventario de fuentes de agua subterránea ha permitido conocer el nivel freático y su comportamiento en el tiempo, estos fueron monitoreados en 8 piezómetros con codificación P-PERM, ubicados y alineados sobre lo que será la segunda pista del AIJCH. También se monitorearon 12 piezómetros con codificación D, ubicados a ambas márgenes del túnel Gambetta. El reservorio del acuífero yace sobre los depósitos dep ósitos fluvio – aluviales de los ríos Chillón y Rímac, presentándose, así como un acuífero libre; aun cuando hay presencia de una capa de arcilla que pudiese originar que acuífero se comporte como semi cautivo, en general está constituido por depósitos no consolidados del cuaternario, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. Los piezómetros muestran una tendencia ascendente desde Enero de 2017, cuando se inició el monitoreo de los niveles diariamente hasta Marzo del 2017, adicionalmente se realizó un monitoreo puntual el 3 de Mayo de 2017, (piezómetros P-PERM).

12

4.

ÁREA DE ESTUDIO El área de trabajo que comprende el “Estudio Hidrogeológico para la MEIA del AIJCH” se encuentra ubicado en la provincia constitucional del Callao, departamento de Lima. Tiene como principales puntos de referencia el ovalo 200 millas por el norte, el rio Rímac por el sur y el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez por el este. En el Gráfico 4.1 se puede observar la ubicación del área de estudio. Figura 4-1: Ubicación del área del estudio hidrogeológico

Fuente: Google earth pro. Elaboración: Walsh Perú S.A.

4.1

VÍAS DE ACCESO Los accesos al proyecto son: por el sentido Norte a Sur desde la Panamericana Norte ingresando por el óvalo Zapallal, por el sentido Este a Oeste Oes te desde la Av. Elmer Faucett ingresando por el ovalo 200 Millas o ingresando por la Av. Néstor Gambetta a la altura de la Base Naval del Callao y por el sentido Sur a Norte se ingresa por el óvalo centenario, comunicándose con la Av. Argentina.

5.

RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENTO DE CAMPO El reconocimiento de campo fue realizado por personal especializado de Walsh Perú S.A durante las fechas del 27 al 29 de marzo del 2018 y entre el 30 de mayo al 01 de julio del 2018. La actividad principal consistió en el reconocimiento de la zona de estudio, actualización del inventario y monitoreo in situ de las fuentes de agua 13

subterránea en piezómetros ubicados en la zona de ampliación del aeropuerto. Como resultado de dicho trabajo de campo, se elaboró las fichas de campo, las cuales se muestran en el Anexo 1.

6.

METEREOLOGIA Y CLIMATOLOGIA La mayoría de observatorios meteorológicos son controlados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI) y algunas empresas eléctricas asociadas, las cuales configuran la red de distribución de estaciones a nivel de la cuenca, siendo en su mayoría pluviométricas y en menor escala hidrométricas. Para el análisis de los elementos meteorológicos del presente estudio, se ha considerado la información registrada por CORPAC, quien tiene a su cargo la estación meteorológica ubicada en las inmediaciones del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez, registrando las variables climáticas de temperatura, precipitación, humedad relativa y vientos. El clima en la ciudad y zona de estudio resulta especialmente particular dada su situación, pues combina una ausencia casi total de precipitaciones, con un alto nivel de humedad atmosférica.

6.1

PRECIPITACIÓN Las precipitaciones en la Provincia Constitucional del Callao son escazas con valores promedios mensuales entre 0 mm y 10 mm, características de la costa árida y desértica; con algunos periodos de precipitación entre los meses de invierno de junio y setiembre. En el Cuadro 6-1 se observa la precipitación mensual en la zona de estudio es muy escaza, es caza, notando un máximo en los meses de invierno, contrariamente a lo que ocurre oc urre en los meses de verano con precipitaciones casi nulas.

Cuadro 6-1: Precipitación total mensual (mm) AÑO 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

ENE 0 TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ 0 0.3 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0

FEB 1.1 TRZ 0 TRZ TRZ TRZ 0 TRZ 0.1 0.0 0.5 0.0 0.0 22.4

MAR 0 TRZ 0.3 TRZ 0 0.4 TRZ 1.4 0 TRZ 0.3 0.0 1.0 12.4

ABR TRZ 0 TRZ TRZ TRZ 0 0 TRZ 0 TRZ 0.3 0.0 0.0 0.0

MAY TRZ TRZ TRZ 0.1 TRZ TRZ 0.2 TRZ TRZ 0.0 0.8 0.0 0.0 0.0

JUN 1 TRZ 0.6 TRZ TRZ TRZ 1 0.3 TRZ TRZ 22.1 0.0 0.3 0.0

JUL 0.8 TRZ 0.4 TRZ TRZ 0.6 TRZ 0.8 TRZ 1.0 0.0 22.4 0.3 0.8

AGO TRZ 0.5 TRZ TRZ 0.4 0.7 0.3 TRZ 0.4 0.5 1.0 1.0 0.0 2.3

SET 0.2 TRZ TRZ TRZ TRZ 0.4 0.9 0.1 0.2 0.3 0.3 0.0 0.0 0.0

OCT O CT TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ 0.2 0.2 0.1 TRZ 0.0 0.0 0.0 2.0

NOV TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ TRZ 0.1 1.5 TRZ TRZ 22.1 0.0 0.0 0.0

DIC 0 TRZ TRZ TRZ TRZ 0 TRZ 1 TRZ TRZ 1.0 0.0 0.0 0.0

Fuente: Corpac S.A, estación meteorológica Jorge Chávez

6.2

TEMPERATURA La temperatura es el elemento más ligado en sus variaciones al factor altitudinal, en el Caso del rio Rímac, se aprecia que este parámetro experimenta variaciones que van desde el tipo semi-cálido en el área de la Costa, al tipo Polar (0º C) en los nevados, quedando comprendido entre estos límites una gama de variaciones que caracterizan térmicamente a cada uno de los pisos altitudinales dentro de la cuenca.

14

En todos los observatorios de la cuenca del río Rímac y observatorios de apoyo, el régimen de temperaturas medias, máximas y mínimas varía uniformemente durante todo el año de acuerdo a su ubicación geográfica espacial.

Régimen de temperaturas medias La temperatura media mensual no presenta cambios significativos, con valores mínimos de 14.9 °C en el mes de setiembre y valores máximos de 24.2 °C en el mes de febrero y un promedio anual de todo el periodo de registro de 19.4 °C. (ver Cuadro 6-2)

Cuadro 6-2: Temperatura promedio del aire (°C) AÑO 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Prom Max Min

ENE 21.1 22.2 22.2 23.0 22.5 23.5 22.5 22.7 23.3 21.8 22.2 23.0 23.4 22.6 22.6 23.5 21.1

FEB 22.6 23.3 22.9 22.2 23.6 23.6 23.0 23.7 24.2 22.9 23.4 23.8 22.7 24.2 23.3 24.2 22.2

MAR 23.8 22.0 21.8 22.6 22.3 22.7 23.7 23.1 23.4 21.2 23.3 22.7 22.6 23.9 22.8 23.9 21.2

ABR 21.2 19.3 20.4 20.6 20.0 20.6 20.3 21.5 21.6 20.2 22.3 19.8 19.8 21.5 20.7 22.3 19.3

MAY 19.0 17.3 16.9 18.5 17.7 17.7 17.4 18.2 19.4 19.6 20.1 18.4 20.7 21.6 18.8 21.6 16.9

JUN 16.5 16.4 16.3 16.9 17.4 15.6 17.7 18.2 17.5 19.5 20.2 16.8 20.2 21.0 17.9 21.0 15.6

JUL 15.7 16.6 16.8 16.5 18.4 16.3 18.6 18.4 15.8 17.6 19.7 15.6 16.9 18.9 17.3 19.7 15.6

AGO 15.6 15.4 16.5 16.8 17.8 15.5 17.7 17.1 15.6 16.3 16.7 15.6 16.5 18.1 16.5 18.1 15.4

SET 16.0 15.9 17.6 16.0 17.5 14.9 17.5 17.1 15.9 16.3 17.4 16.3 16.5 18.7 16.7 18.7 14.9

OCT 17.3 17.2 17.9 16.4 18.4 15.7 17.5 17.5 16.7 17.5 17.8 16.6 17.7 19.5 17.4 19.5 15.7

NOV 18.3 19.1 19.3 18.1 19.4 17.3 19.2 19.3 18.0 19.2 19.2 18.3 19.4 19.6 18.8 19.6 17.3

DIC DI C 20.2 20.3 21.4 20.7 20.8 19.3 21.0 21.2 19.6 20.8 21.1 21.1 20.6 20.6 21.4 19.3

Prom 18.9 18.8 19.2 19.0 19.7 18.6 19.7 19.8 19.3 19.4 20.3 19.0 19.8 20.9 19.4 24.2 14.9

Fuente: Corpac S.A, estación meteorológica Jorge Chávez

La temperatura máxima media anual registrada en los últimos 10 años en la estación meteorológica Jorge Chávez es de 24.3 °C, mientras que la temperatura mínima media anual es de 16.7 °C.

Cuadro 6-3: Promedio anual de temperaturas máximas y mínimas (°C) AÑO 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

TEMPERATURA MAXIMA MEDIA ANUAL 22.9 22.0 23.0 23.2 22.4 22.8 23.7 22.3 22.9 24.3

TEMPERATURA MINIMA MEDIA ANUAL 17.8 16.7 17.8 18.0 17.5 17.5 18.3 17.0 17.9 19.0

Fuente: Corpac S.A, estación meteorológica Jorge Chávez

15

6.3

HUMEDAD RELATIVA El porcentaje de humedad relativa en el callao posee valores muy altos en gran parte del año. Los valores de humedad relativa registrados en la estación meteorológica Jorge Chávez es alta y presenta variaciones entre 73% (julio-2008) y 90% (mayo-2003), según el registro del año 2002-2015, sin existencia de una diferenciación estacional.

Cuadro 6-4: Promedio mensual de Humedad Relativa (%) AÑO 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Max Min

ENE 85 85 83 80 76 77 81 79 80 78 80 77 80 77 85 76

FEB 82 83 81 82 76 75 77 78 80 79 80 77 79 78 83 75

MAR 80 83 83 80 76 79 78 79 79 81 82 77 80 80 83 76

ABR 87 87 86 86 85 85 81 81 78 78 80 80 81 81 80 80 80 80 83 83 80 80 81 81 84 84 84 84 87 78

MAY 87 90 89 81 85 84 84 88 83 80 82 85 79 79 90 79

JUN 87 87 89 81 81 86 80 81 83 81 79 86 78 78 89 78

JUL 88 86 84 81 78 81 73 81 84 84 77 86 84 79 88 73

AGO 89 88 84 78 79 82 82 82 83 85 82 85 83 80 89 78

SET 88 87 85 82 79 85 80 83 84 83 83 85 84 80 88 79

OCT O CT 86 85 83 80 79 83 81 82 83 81 83 83 82 80 86 79

NOV 86 82 82 77 79 83 80 81 81 81 80 82 80 79 86 77

DIC 85 86 81 76 78 81 79 80 83 81 81 79 79 86 76

Fuente: Corpac S.A, estación meteorológica Jorge Chávez

6.4

VIENTO En el sector del litoral de la Provincia constitucional del Callao, los vientos alisios son de sur a suroeste, por lo que existe una predominancia de los vientos provenientes del sur con una velocidad promedio mensual entre 2.53 y 3.57 m/s. Cuadro 6-5: Promedio mensual de velocidad del viento (m/s) AÑO 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Prom

ENE 2.78 3.55 3.91 3.80 3.55 3.60 3.34 3.03 3.91 3.24 2.87 3.82 4.05 4.60 3.57

FEB 2.26 3.80 3.65 3.03 2.72 2.98 2.52 3.39 3.75 2.98 3.04 3.39 3.24 4.80 3.25

MAR 2.21 3.13 3.03 2.78 2.72 3.03 2.57 2.83 3.70 2.16 2.83 3.07 3.40 4.00 2.96

ABR 2.67 2.83 2.67 2.62 2.78 2.52 2.36 2.42 3.39 2.72 2.52 3.15 3.38 3.35 2.81

MAY 2.31 2.21 1.95 2.31 2.00 2.16 2.00 2.11 3.08 2.72 2.39 3.13 3.82 3.70 2.57

JUN 2.00 2.21 2.00 2.11 2.16 1.80 2.16 2.36 2.52 2.88 2.90 2.90 3.83 3.64 2.53

JUL 2.21 2.26 2.57 2.47 2.31 2.16 2.93 3.03 2.67 2.83 3.12 2.94 3.45 3.74 2.76

Fuente: Corpac S.A, estación meteorológica Jorge Chávez 16

AGO 2.00 2.42 2.57 2.57 2.47 2.42 2.98 2.88 2.93 2.47 3.04 3.50 3.53 3.48 2.80

SET 2.62 2.62 2.52 2.52 2.88 2.72 3.29 3.03 3.49 2.93 3.22 3.31 3.49 3.78 3.03

OCT 2.72 3.13 2.83 2.57 2.98 3.03 2.88 3.29 2.88 3.19 3.07 3.97 3.75 3.99 3.16

NOV 2.93 3.39 2.98 3.03 2.88 3.13 3.29 3.34 3.03 3.13 3.59 3.66 3.76 3.80 3.28

DIC 3.34 3.13 3.55 3.91 3.19 3.39 3.70 3.65 2.93 3.49 3.53 4.39 4.20 3.57

7.

HIDROGRAFIA La cuenca del río Rímac tiene un área colectora de 3503.95 km2 de extensión y hasta la zona del proyecto (Av. Gambetta) abarca un área de 3392.20 km2. La cuenca alta abarca varias planicies que contienen lagunas, por lo que es más ancha en el curso superior. Los tributarios convergen para formar el río Rímac y la cuenca se estrecha adoptando una forma alargada en su curso medio. La dirección del flujo es de Este a Oeste. En los esquemas y plano siguientes (Gráficos 7-1 y 7-2) se muestra la cuenca en forma general y curso de agua principal (Río Rímac), así como las subcuencas que forman parte del sistema hidrográfico del Río Rímac hasta la zona del proyecto. Figura 7-1: Cuenca del rio Rímac, curso del agua principal

Zona de estudio – Aeropuerto AIJCH

Fuente: Google earth pro.

17

Figura 7-2: Cuenca del rio Rímac, subcuencas

Fuente: Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas en la cuenca del rio Rímac-Vol I. 18

Subcuenca Baja río Rímac La subcuenca del río Baja río Rímac políticamente se encuentra ubicada en el distrito de Rímac, hidrográficamente se localiza en la parte baja del río Rímac, ocupa una superficie de 441.03 km² y representa el 12.59% de área total de la cuenca del río Rímac. Cuya longitud de cauce principal es de 22.92 km.

Subcuenca Qda. Jicamarca La subcuenca de la Quebrada Jicamarca, hidrográficamente se localiza en la parte baja del río Rímac. La subcuenca de la Qda. Jicamarca ocupa una superficie de 492.31 km², y representa el 14.05% del área total de la cuenca del río Rímac. Cuya longitud de cauce principal es de 44.15 km.

Subcuenca Jicamarca-Santa Eulalia La subcuenca Jicamarca-Santa Eulalia políticamente se encuentra ubicada en los distritos de: Ate Vitarte, Chaclacayo y Chosica; hidrográficamente se localiza en la parte baja del río Rímac, ocupa una superficie de 267.60 km² y representa el 7.64% del área total de la cuenca del río Rímac. Cuya longitud de cauce principal es de 34.81 km.

Subcuenca Río Santa Eulalia La subcuenca del río santa Eulalia, políticamente se encuentra ubicada en los distritos de Santa Eulalia, Cayahuanca, San Pedro de Casta, Chicla, San Lorenzo de Huachupampa, San Juan de Iris, Laraos, Carampoma y Huanza. Ocupa una superficie de 1077.38 km², representa el 30.75% de área total de la cuenca del río Rímac, cuya longitud de cauce principal p rincipal es de 62.36 km. Hidrográficamente es uno de los ejes principales de drenaje de la cuenca del río Rímac.

Subcuenca Santa Eulalia-Parac La subcuenca Santa Eulalia-Parac políticamente se encuentra ubicada en los distritos de Ricardo Palma, Cocachacra, San Bartolomé, San Juan de Lanca, Surco y Matucana. La subcuenca Santa Eulalia-Parac tiene una superficie de 633.71 km² y representa el 18.09% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce ca uce principal es 48.39 km, hidrográficamente se localiza en la parte media del río Rímac.

Subcuenca Qda Parac La subcuenca Qda. Parac tiene una superficie de 130.43 km² y representa el 3.72% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 20.55 km, hidrográficamente se localiza en el tramo Qda. Parac-PachachacaTonsuyoc.

Subcuenca Parac-Alto río Rímac La subcuenca Parac-Alto río Rímac políticamente se encuentra ubicada en el distrito de San Mateo. La subcuenca Parac-Alto río Rímac tiene una superficie de 55.93 km² y representa el 1.60% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 7.89 km, hidrográficamente se localiza en el tramo río Rímac parte alta.

Subcuenca Alto río Rímac La subcuenca Alto río Rímac políticamente se encuentra en cuentra ubicada en el distrito de Chicla, tiene una superficie de 169.81 km² y representa el 4.85% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 18.18 km, hidrográficamente se localiza en la parte alta del río Rímac.

19

Subcuenca Río Blanco La subcuenca Río Blanco tiene una superficie de 235.75 km² y representa el 6.73% del área total de la cuenca, cuya longitud de cauce principal es 32.0 km.

Cuadro 7-1: Unidades hidrográficas en la cuenca del rio Rímac Unidad hidrográfica (nivel 6)

Rímac

Unidad hidrográfica (nivel 7) Bajo río Rímac Quebrada Jicamarca Jicamarca-Santa Eulalia Rio Santa Eulalia Santa Eulalia-Párac Quebrada Párac Párac-Alto río Rímac Alto río Rímac Río Blanco Total

Código Pfafstetter 1375541 1375542 1375543 1375544 1375545 1375546 1375547 1375548 1375549

Superficie (km2) 441.03 492.31 267.6 1077.38 633.71 130.43 55.93 169.81 235.75 3503.95

(%) 12.59 14.05 7.64 30.75 18.09 3.72 1.60 4.85 6.73 100.00

Longitud del Cauce (km) 22.92 44.15 34.81 62.36 48.39 20.55 7.89 18.18 32.00 291.25

Fuente: Estudio hidrológico y ubicación de la red de estaciones hidrométricas en la cuenca del rio Rímac-Vol I.

8.

INFORMACIÓN GEOLÓGICA Y GEOMORFOLÓGICA DE LA ZONA El sector donde se desarrolla el presente estudio es parte integrante de la cuenca del rio Rímac y se caracteriza por la presencia de depósitos fluvio aluviales y fluviales, conformado por terrazas de inundación de diferentes espesores constituido por gravas, arenas, limos y bolones en algunos sectores. La composición granulométrica es directamente proporcional a la capacidad de carga del flujo que lo ha depositado sin embargo guarda una seudo estratificación de mayor a menor de abajo hacia arriba.

8.1

ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS El sector donde se encuentra el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez y su ampliación se ubica en la unidad geomorfológica denominada faja costera formada por los depósitos fluvio-aluviales del cono de deyección del rio Rímac, antes de alcanzar el litoral marino. El ápice de este cono se encuentra en las primeras estribaciones andinas de la Cordillera Occidental a la altura de Ate y su base coincide con la línea costera, parte de la cual ha sido erosionada dando lugar a los acantilados de la Costa Verde. Limita hacia el sur con los afloramientos del Cerro Morro Solar y hacia el norte cubre parte del abanico del rio Chillón hasta unos 3 kilómetros al norte del Aeropuerto. La zona es bastante plana, con una pendiente promedio de 1.2 % observándose que, al noreste del área de estudio, emergen pequeños afloramientos de formaciones pre cuaternarios, y un poco más alejados afloramientos de rocas intrusivas. Los procesos erosivos intensos y las fuertes precipitaciones, ocurridos en las partes altas generaron una gran cantidad de materiales que fueron transportados a las partes bajas y se acumularon formando el cono aluvial, que, según resultados de la investigación geofísica, en el lugar de estudio alcanza espesores del orden de los 200 m. En general, los materiales acumulados en el cono de deyección, visto a través de cortes y perforaciones existentes, presentan secuencias de estratos decrecientes con dominio de facies conglomeráticas, donde en la parte superior del abanico aluvial, hasta una profundidad de 35m predominan los cantos rodados, heterométricos 20

y polimícticos con matriz arenosa y poca arcilla, aumentando su contenido de sedimentos finos a profundidades mayores. (INGEMMET) Las unidades geomorfológicas locales, presentes en el área de estudio, están compuestas por unidad de playa, cono deyectivo, terrazas aluviales, cauce del rio Rímac y humedales.

8.2

ASPECTOS GEOLÓGICOS En la zona donde se ubica el Aeropuerto y su zona de ampliación predominan largamente los depósitos aluviales constituidos por materiales acarreados por el rio Rímac. (Ver mapa HG-01) Al norte del área de estudio, en el Cerro La Regla se aprecia afloramientos de la Formación Cerro Blanco, al este, en el Cerro Mulería de la Formación Puente Inga y en el Cerro La Milla, se observa el contacto de las Formaciones Ventanilla y Cerro Blanco. Estas formaciones, todas ellas componentes del Grupo Puente Piedra del Cretáceo Inferior, suprayacen a los volcánicos Santa Rosa que constituye la base de la columna geológica de Lima. Sobre estas formaciones se han depositado los aluviones del cono deyectivo, considerándose como el basamento hidrogeológico, cuyas características principales se describen a continuación:

8.2.1 Formación Puente Inga Se caracteriza por presentar horizontes lenticulares de lutitas tobáceas, finamente estratificadas con intercalaciones volcánicas. Esta serie se ha dividido en tres miembros: (i) Inferior: serie volcánico sedimentario; (ii) Medio: serie volcánico y (iii) Serie sedimentaria. El miembro inferior, aflora en el Cerro Candela hasta Puente Piedra estando conformada por lutitas tobáceas blanquecinas con intercalaciones lenticulares de horizontes volcánicos sedimentarios formadas por andesitas afaníticas en capas delgadas que se intercalen con areniscas feldespáticas de grano fino. El miembro medio volcánico constituido por andesitas porfiríticas masivas de color gris verdoso aflora en los alrededores del Cerro Piedras Gordas. El miembro inferior sedimentario constituido mayormente por areniscas feldespáticas y areniscas piroclásticas en alternancia con andesitas, se le reconoce en el flanco oriental de los Cerros Negro y Altos Vela situados a la altura de Ventanilla.

8.2.2 Formación Ventanilla Secuencia sedimentaria volcánica que aflora en el Cerro La Milla junto con la Formación Cerro Blanco a la cual subyace en aparente discordancia erosional. Sus mejores exposiciones se presentan en el Cerro Chillón en los alrededores de la localidad de Ventanilla. Descansa sobre la Formación Puente Inga. Presenta tres miembros: (i) uno inferior, bien expuesta en los Cerros de los alrededores de Ventanilla constituido por limolitas y arcillas abigarradas, mayormente blanquecinas blanquecin as que se intercalan con limolitas y areniscas limosas de color beige finamente estratificadas; (ii) el miembro medio volcánico piroclástico cuyas mejores exposiciones se presentan en los alrededores de Ventanilla y en la falda noreste del Cerro Los Perros; consiste de andesitas afaníticas con alternancia de areniscas líticas finas y limolitas blanquecinas en estratos delgados; (iii) el miembro superior, consiste de una secuencia mayormente sedimentaria constituida de areniscas feldespáticas y limolíticas, con algunos niveles delgados de limolitas y lutitas que se alternan con volcánicos afaníticos. Los afloramientos más cercanos de esta Formación se los encuentran en el Cerro La Milla.

8.2.3 Formación Cerro Blanco Esta Formación aflora en los Cerros La Regla y Candela, que son los más cercanos al área de estudio, por lo que podemos inferir que el basamento rocoso sobre los cuales se ha depositado el grueso paquete aluvional cuaternario, sea parte de esta Formación. La parte p arte inferior descansa directamente sobre la Formación Ventanilla en aparente discordancia erosional.

21

Presenta dos miembros, aflorando en los Cerros mencionados el miembro superior volcánico sedimentario, litológicamente constituido por areniscas piroclásticas y feldespáticas, de grano fino de color beige grisáceas y algunos niveles de lavas andesíticas, bien estratificadas en paquetes tabulares medianos a delgados.

8.2.4 Formación Aluviales Estos se encuentran formando el cono deyectivo del rio Rímac, que contienen el acuífero de la Gran Lima. La conformación litológica de estos depósitos aluviales pleistocénicos en el sector, vista a través de cortes y perforaciones existentes, consiste en la parte superior, hasta una profundidad del orden de los 15 a 20m, de conglomerados constituidos de cantos rodados heterométricos y de diferentes tipos de rocas, especialmente intrusivas y volcánicas; a mayor profundidad predominan los sedimentos arenosos con limos y arcillas, que muchas veces se inter-digitan entre ellos. (INGEMMET)

9.

INVESTIGACIONES INVESTIGACIONES HIDROGEOLOGICAS HIDROGEOLOGICAS

9.1

PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA En el estudio del Consorcio RS&H/COSAPI, se realizó el estudio de investigación geotécnica, estas investigaciones se llevaron a cabo por medio de calicatas, perforaciones y ensayos in situ. Las perforaciones rotativas para la instalación de 8 piezómetros (P-PERM-01 al P-PERM-08), de 10 m. de profundidad, distanciados en promedio 500 m. La caracterización geotécnica se resume en unidades unida des geotécnicas definidos en base a sus propiedades, propi edades, índice, clasificación SUCS y comportamiento geotécnico ante solicitaciones de cargas.

Cuadro 9-1: Unidades geotécnicas del perfil geotécnico 17-17’ Unidad Suelo U0a Relleno antrópico U0b

U1b

Suelo cultivo Limo arena Arcilla

U2

Grava

U1a

Descripción SUCS Mezcla de suelos con restos de demolición, residuos de materiales de construcción y basura doméstica. de Suelos de granulometría fina con raíces. CL, ML.

Posible uso Ninguno

Cobertura de taludes. y Limos inorgánicos no plásticos y arena. ML, SM, SM, SC- Cobertura de SM, SP-SM. taludes. Arcilla de mediana plasticidad. CH, CL, CL- Ninguno. ML. Grava pobremente gradada con arena y GW, GP, GP- Relleno de boloneria, con finos de baja a nula plasticidad. GM, GP-GC, terraplenes. GM.

Fuente: Estudio geológico del consorcio RS&H/Cosapi.

El perfil geotécnico 17-17’ (Ver mapa HG-02), se ubica en un eje paralelo a la nueva pista 15R-33L, cuya longitud aproximada es de 3500 m. comprendido entre las perforaciones rotativas P-PERM-01 al P-PERM-08. El perfil está conformado por las unidades U0a y U0b en mayor proporción con un espesor variable de 0.6 a 1.2 m. subyace en proporciones similares las unidades U1a y U1b con espesores variables hasta el contacto con la unidad U2, que se extiende hasta la máxima profundidad de exploración de 10 m. En el perfil también se incluye inc luye los niveles freáticos de tres mediaciones puntuales, tomadas en enero, febrero y marzo del 2017, cuyo comportamiento durante los tres meses es la recuperación del estado natural del acuífero, e incluso se puede observar afloramientos de agua en el piezómetro P-PERM-07. Los piezómetros P-PERM-06 al P-PERM-08 se encuentran en la zona del humedal, por lo que del perfil geotécnico en el mapa HG-02 se puede conocer el tipo de material de los estratos e intuir que la zona posee una buena permeabilidad para la explotación de aguas subterráneas del acuífero. 22

9.2

PROSPECCIÓN GEOFÍSICA En esta sección se tomará como fuente de información, el estudio del consorcio c onsorcio Túnel Gambetta (2014), donde se realizó el estudio de investigaciones geofísicas para conocer de manera indirecta las características del subsuelo. Como parte de las investigaciones hidrogeológicas la prospección geofísica se ejecuta con el fin de conocer las características del subsuelo, tanto su naturaleza y estructura, permitiendo estimar la litología de sus diferentes capas, así como de sus respectivas resistividades y espesores. El método utilizado en la prospección geofísica ha sido el Sondeo Eléctrico Vertical con la configuración Schlumberger. Los resultados de estas pruebas son el conocimiento indirecto de la naturaleza del subsuelo, exigentes para proyectar los pozos de investigación. El objetivo del estudio es determinar la presencia de diversos horizontes (acuíferos), a lo largo de las secciones generadas y en ellas diferenciar la litología del suelo, horizontes, resistividad y espesores de capas geoeléctricas y la profundidad del basamento. En el trabajo de campo se ejecutaron 31 sondajes eléctricos verticales (SEV) cuya distribución y ubicación se aprecia en el siguiente gráfico.

Figura 9-1: Ubicación de los SEVs y sus cortes geoléctricos

Fuente: Estudio Hidrogeológico del consorcio Túnel Gambetta y Google Earth En el grafico anterior se puede apreciar que los cortes geoeléctricos que se acercan a la zona del humedal son los cortes C-C’, F-F’ y G-G’, estos dos últimos por los SEVs 18 y 25 respectivamente. En base a la información se han interpretado los sondajes en términos de resistividad y espesores. La interpretación de los sondajes consistió en determinar la distribución vertical de las resistividades y espesores de los diferentes horizontes geoeléctricos identificados. 23

De acuerdo a los resultados obtenidos la descripción descripci ón de la columna litológica generalizada en la zona z ona de estudio del túnel Gambetta está constituida de 4 capas geoeléctricas, que se describen a continuación:

Capa Superficial (R1):  corresponde a la capa que va casi desde la superficie del suelo. La capa ha sido identificada con resistividad que varía entre 11 y 60 ohm-m, relacionado a materiales de origen aluvial de grano grueso, medió y fino en estado seco. Su espesor es de 2.00 m aproximadamente. varía n entre Capa Intermedia (R2): Se encuentra debajo de la capa superficial, presentando resistividades que varían 74 y 130 ohm-m que se relaciona a la ocurrencia de materiales de grano grueso, como: canto rodado, grava, gravilla y arena. Su espesor oscila entre 4.00 m y 20.00 m. Los materiales serian de buena permeabilidad y se encontrarían saturados de agua.

Capa Inferior (R3):  Se ubica subyaciendo al depósito R2, con resistividad que oscila entre 42 y 63 ohm-m, relacionado a materiales de grano medio y fino, como: gravilla, arena y arcilla. Este depósito se encontraría también saturado de agua, constituyendo parte del relleno acuífero. Su espesor varía entre 30.00 m y 63.00 m y seria de mediana a alta permeabilidad. Capa Profunda (R4):  última capa de la columna litológica prospectada, identificada con valores de menor resistividad; entre 21 y 34 ohm-m asociado a sedimentos compuesto y mezclado principalmente de grano fino, poco permeables como, arena arcilla. A continuación, se describen los cortes geoléctricos tomados en cuenta por la cercanía al humedal de la zona de estudio.

Corte geoléctrico C-C’, construida en sentido paralelo a los cortes A y B y avenida Gambetta. No se observa el horizonte R2, casi desde la superficie se ha identificado que presentan resistividades entre 40 y 68 ohm-m, que corresponde a un depósito acuífero con materiales de mediana permeabilidad (ver Mapa HG-03). Corte geoléctrico F-F’, en este corte se observa dos depósitos saturados de agua de una estructura acuífera. El horizonte superior identificado entre los sondajes 18,17, 07, 08 y 13 que sería de muy buena permeabilidad y su espesor seria de 11 m. aproximadamente. El segundo horizonte acuífero, sería menos permeable por su horizonte acuífero superior debido a una resistividad baja. Su espesor es mayor que el depósito sobre yacente (ver Mapa HG-03). Corte geoléctrico G- G’, efectuada también en sentido transversal a la avenida Gambetta, en cuyo corte se observa que el depósito acuífero menos permeable se ha identificado casi desde la superficie del suelo, con un espesor que oscila entre 35 y 65 m. (ver Mapa HG-03). Por los resultados obtenidos se concluye que en la zona prospectada el subsuelo se encontraría bien saturado de agua como para poder desarrollar un programa de perforación de pozos tubulares entre 40 y 60 m. de profundidad. De los SEVs que se encuentran cerca de la zona del humedal presentan valores de resistividad alta, lo que constituye un depósito saturado de grano grueso y medio que ofrecen una buena permeabilidad.

9.3

INVENTARIO DE FUENTES DE AGUA Consiste en la recopilación de información in-situ de las fuentes de agua natural (manantiales o quebradas) y artificial (pozos y piezómetros). La información colectada es -

Ubicación geográfica en el sistema UTM-WGS84 Medición de los niveles freáticos Geometría de diseños de los puentes Uso de la fuente de agua Situación actual 24

9.3.1 Fuente de agua superficial En la zona de estudio no existe fuentes de agua superficial, tales como ríos, quebradas o canales de regadío, sin embargo, es importante resaltar que al sur y junto al área de estudio se ubica el río Rímac (ver Gráfico 9-2), el cual es la principal fuente de recarga del acuífero, tanto en época seca como época de lluvia, mientras que por el norte del área de estudio a 8 km aprox. se ubica el río Chillón, aunque de menor importancia por su aporte de carga hidráulica, siendo estos ríos parte del sistema de recarga al acuífero del abanico aluvial Rímac  – Chillón.

Figura 9-2: Fuentes de recarga del acuífero en la zona de estudio

Fuente: Google earth pro.

9.3.2 Fuentes de agua subterránea El inventario de fuentes de agua subterránea dentro del área de estudio ha permitido conocer el nivel freático y su comportamiento a través del tiempo. A continuación, se detalla: - Se han identificados y monitoreados 12 piezómetros en los márgenes del túnel Gambetta, construidos por el Consorcio Túnel Callao, con registros a partir de julio del 2014. El objetivo principal era monitorear el nivel freático en la zona donde se emplazaría el túnel, para ello fue necesario abatir la napa freática mediante la construcción y bombeo de 133 pozos a partir del 16 de marzo del 2015. Los puntos monitoreados se ubican en el mapa HG-04.

25

Figura 9-3: Ubicación de los 12 piezómetros en la zona z ona del Túnel Gambetta

Fuente: Estudio Hidrogeológico del consorcio Túnel Gambetta.

- Se han identificado y monitoreados 8 piezómetros, ubicados en lo que será la segunda pista del AIJCH. Estos fueron construidos durante los trabajos t rabajos de investigaciones geotécnicas con fines de pavimentación de la segunda pista y calles de rodaje 2. Los piezómetros llevan la codificación P-PERM01 P -PERM01 al P-PERM08, cuyos registros data desde enero del 2017.

Figura 9-4: Ubicación de los 8 piezómetros en la segunda pista del AIJCH

Fuente: Estudio Hidrogeológico del consorcio RS&H/COSAPI.

- Se han identificado y monitoreados 21 pozos artesanales de concreto como de ladrillo, ubicados en lo que será la segunda pista del AIJCH. Los pozos llevan la codificación P-60, monitoreados a fines de marzo y mayo del 2018.

Figura 9-5: Ubicación de los pozos artesanales dentro del AIJCH

26

Fuente: Walsh Perú.

A continuación, se detalla la ubicación de las fuentes de agua subterránea cuyo uso es con fines de monitoreo.

Cuadro 9-2: Ubicación de las fuentes de agua subterránea

N° ID Pozo Tipo 1 Pozo 60 Pozo Artesanal Concreto 2 Pozo 67 Pozo Artesanal Concreto 3 Pozo 68 Pozo Artesanal Concreto 4 Pozo 70 Pozo Artesanal Concreto 5 Pozo 71 Pozo Artesanal Concreto 6 Pozo 72 Pozo Artesanal Concreto 7 Pozo 89 Pozo Artesanal Concreto 8 Pozo 90 Pozo Artesanal Concreto 9 Pozo 95 Pozo Artesanal Ladrillo 10 Pozo 113 Pozo Artesanal Concreto 11 Pozo 119 Pozo Artesanal Concreto 12 Pozo 124 Pozo Artesanal Ladrillo 13 Pozo 137 Pozo Artesanal Ladrillo 14 Pozo 139 Pozo Artesanal Ladrillo 15 Pozo 142 Pozo Artesanal Concreto 16 Pozo 143 Pozo Artesanal Concreto 17 Pozo 144 Pozo Artesanal Concreto 18 Pozo 001 Pozo Artesanal Ladrillo 19 Pozo 82 Pozo Artesanal Ladrillo 20 Piezómetro XX1 PIEZOMETRO 21 Piezómetro XX2 PIEZOMETRO 22 PA-59* Pozo Artesanal Concreto 23 PA-57* Pozo Artesanal Concreto 24 D-2 PIEZOMETRO 25 D-12* PIEZOMETRO 26 D-13* PIEZOMETRO 27 D-14* PIEZOMETRO 28 D-15* PIEZOMETRO 29 D-17 PIEZOMETRO

Coordenadas Tipo Prof. Cota Nivel Estático Nivel Estático UTM WGS 84 de de Este Norte (msnm) Prof. (mbns) Cota (msnm) pozo pozo TA 268518 8672057 10.0 2.10 7.90 TA 268320 8670090 8.5 1.20 7.30 TA 268429 8669880 8.6 0.80 7.82 TA 268860 8670143 12.5 3.12 9.38 TA 268953 8670207 13.3 4.04 9.21 TA 269675 8669949 19.0 5.60 13.43 TA 269905 8669132 23.2 4.50 18.72 TA 269712 8668814 22.1 4.08 17.98 TA 270276 8668698 30.0 7.96 22.04 TA 269773 8669248 23.0 6.30 16.73 TA 269217 8668800 17.5 3.19 14.32 TA 269049 8672127 13.8 3.80 10.02 TA 269720 8669446 21.8 6.20 15.60 TA 268703 8670321 11.5 3.05 8.42 TA 269345 8672269 15.9 5.50 10.38 TA 269432 8672079 17.5 7.26 10.24 TA 269273 8672078 16.3 6.18 10.12 TA 268040 8670833 7.0 1.60 5.40 TA 269416 8668977 18.3 3.12 15.22 T 269527 8669226 22.1 6.64 15.47 T 269715 8669389 23.9 8.50 15.41 TA 268287 8671749 7.5 1.64 5.86 TA 268112 8671438 7.0 1.21 5.79 T 40 268467 8671300 8.6 1.20 7.40 T 40 268216 8671343 7.3 1.34 5.99 T 50 268150 8671112 6.2 0.25 5.92 T 50 268126 8670871 6.5 0.25 6.23 T 40 268097 8670633 7.7 1.85 5.83 T 40 268323 8671904 8.1 1.25 6.84 27

N° 30 31 32 33 34 35 36

9.4

Coordenadas Tipo Prof. Cota Nivel Estático Nivel Estático UTM WGS 84 de de Este Norte (msnm) Prof. (mbns) Cota (msnm) pozo pozo T 10 269120 8668618 16.3 3.15 13.17 T 10 268898 8669066 11.7 2.62 9.05 T 10 268676 8669514 10.6 3.83 6.77 T 10 268455 268 455 8669962 7.7 1.25 6.43 T 10 268233 268 233 8670410 8.3 1.20 7.07 T 10 268011 268 011 8670859 8.1 0.90 7.20 T 10 267609 8671740 5.0 0.50 4.50

ID Pozo Tipo P-PERM-01* PIEZOMETRO P-PERM-02* PIEZOMETRO P-PERM-03* PIEZOMETRO P-PERM-04 PIEZOMETRO P-PERM-05 PIEZOMETRO P-PERM-06 PIEZOMETRO P-PERM-08* PIEZOMETRO Fuente: Walsh Perú 2018. * Dato tomado en monitoreo de fines de marzo del 2018

HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA La determinación de las características hidráulicas del acuífero nos proporciona las condiciones y posibilidades de explotación en el área de influencia del proyecto. Para la determinación de las características hidrodinámicas del acuífero, nos hemos basado de los estudios anteriores realizados dentro del área del proyecto, como son los estudios de abastecimiento de agua al AIJCH (1973), Tramo 3B del estudio Gambetta (2014) y el estudio de Expansión del AIJCH (2017).

9.4.1 Transmisividad (T) El coeficiente de transmisividad es especialmente importante porque indica cuánta agua se moverá a través del acuífero y, por lo tanto, es una medida de la capacidad del acuífero para transmitir agua. De acuerdo al Cuadro 9-3, la transmisividad varía de 753 m2/día a 2400 m2/día, representativo de acuíferos productivos.

Cuadro 9-2: Valores de transmisividad (T) de 3 estudios inmersos en el área de estudio Estudio Hidrogeológico Año Transmisividad (T) Captación de aguas subterráneas para el abastecimiento de agua al "Aeropuerto 1973 1641.6 m2/día Internacional Jorge Chávez" Tramo 3B Túnel Gambetta 2014 2400 m2/día Expansión del AIJCH 2017 753.0 m2/día Fuente: Estudio Hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta y RS&H/COSAPI

9.4.2 Conductividad hidráulica (K) La permeabilidad es una medida de la l a velocidad del agua en el acuífero, se define d efine como el rate de flujo fl ujo de agua en metros cúbicos por segundo que fluye a través de un metro cuadrado del acuífero, cuando se impone una gradiente unitaria. El valor de la permeabilidad se ha inferido a partir del Cuadro 9-4 donde muestra una variación 9.9 a 32.8 m/día.

Cuadro 9-3: Valores de conductividad hidráulica (K) de 3 estudios inmersos en el área de estudio Estudio Hidrogeológico

Año

Conductividad Hidráulica (K)

Captación de aguas subterráneas para el abastecimiento de agua al "Aeropuerto 1973 32.8 m/día Internacional Jorge Chávez" Tramo 3B Túnel Gambetta 2014 19.0 m/día Expansión del AIJCH 2017 9.9 m/día Fuente: Estudio Hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta y RS&H/COSAPI 28

9.4.3 Coeficiente de almacenamiento (S) El coeficiente de almacenamiento es un parámetro que indica el volumen del agua que puede liberar el acuífero, útil en el cálculo de las reservas de las aguas subterráneas. Para acuíferos, como el del sector de estudio, ella representa la producción específica del material desaguado durante el bombeo; por lo tanto, el coeficiente de almacenamiento indica cuánta agua se encuentra almacenada en la formación con posibilidades de ser removidas por bombeo. El coeficiente de almacenamiento estimado es del 6 % en base los estudios anteriores.

Cuadro 9-4: Valores de almacenamiento (S) de 3 estudios inmersos en el área de estudio Estudio Hidrogeológico

Año

Coeficiente de Almacenamiento (S)

Captación de aguas subterráneas para el abastecimiento de agua al "Aeropuerto 1973 0.05 Internacional Jorge Chávez" Tramo 3B Túnel Gambetta 2014 0.06 Expansión del AIJCH 2017 0.06 Fuente: Estudio Hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta y RS&H/COSAPI

9.4.4 Radio de influencia (r) El radio de la influencia se define como la distancia desde el pozo al límite de la zona afectada por el bombeo; de una manera más exacta la noción de radio de influencia es la distancia del pozo en el cual el rebatimiento de la napa es insensible. Esta distancia es, pues función del tiempo de bombeo. Ella es la misma cualquiera que sea el caudal bombeado por un pozo dado. Para el cálculo del radio de influencia (R), factor determinante en el espaciamiento de los pozos para que no haya interferencia, se ha basado en la formula obtenida en la identificación de la Ley de Theis para el régimen transitorio. En condiciones prácticas se ha estimado hasta una distancia en que la incidencia es despreciable (0.10 m.) siguiendo la relación:

 = .√  ×1×10××.×8× Q= 0.030 m3 s= 0.10 T= 1.70  10-2 m2/s S= 0.06 t= 8h, 12h, 16h, 18h y 24 h. R= 95 m, 116 m, 134 m, 150 m y 164 m.

×

El radio de influencia calculado por un bombeo cíclico de 8 horas diarias es de 95 m, para 12 horas de 116 m, para 16 horas de 134 m, para 18 horas de 150 m y para 24 horas de 164 m. Los radios de influencia calculados para diferentes tiempos de bombeo de los pozos, se traduce en el espaciamiento que debe existir entre pozos para su no interferencia hidráulica aplicable en el caso de pozos de explotación de agua subterránea.

29

9.5

MONITOREO DE NIVELES DE AGUA SUBTERRÁNEA El monitoreo de los niveles freáticos se ha realizado en los siguientes pozos y piezómetros de manera continua y secuencial: - Monitoreo en los piezómetros con codificación D y P-PERM con mediciones puntuales entre el 27 al 29 de marzo del 2018, realizada por WALSH. - Monitoreo en los piezómetros con codificación P-PERM, con mediciones diarias en los meses de enero a marzo del 2017, realizada por COSAPI - Monitoreo en los piezómetros con codificación D, con mediciones diarias de junio a agosto del 2014 y posteriormente reiniciaron en el mes de marzo del 2015 al mes de febrero del 2017, realizada por el Consorcio Túnel Callao.

10

HIDROGEOLOGÍA

10.1 UNIDAD HIDROGEOLÓGICA A partir del estudio de prospección geofísica del estudio hidrogeológico del Túnel Gambetta se presenta 4 unidades hidrogeológicas que poseen un comportamiento hidráulico particular.

10.1.1 Unidad hidrogeológica R1 Corresponde a la capa que va casi desde la superficie del suelo. La capa ha sido identificada con resistividad que varía entre 11 y 60 ohm-m, relacionado a materiales de origen aluvial de grano grueso, medió y fino en estado seco. Su espesor es de 2.00 m aproximadamente.

10.1.2 Unidad hidrogeológica R2 Se encuentra debajo de la capa superficial, presentando resistividades que varían entre 74 y 130 ohm-m que se relaciona a la ocurrencia de materiales de grano grueso, como: canto rodado, grava, gravilla y arena. Su espesor oscila entre 4.00 m y 20.00 m. Los materiales serian de buena permeabilidad y se encontrarían saturados de agua.

10.1.3 Unidad hidrogeológica R3 Se ubica subyaciendo al depósito R2, con resistividad res istividad que oscila entre 42 y 63 ohm-m, relacionado a materiales de grano medio y fino, como: gravilla, arena y arcilla. Este depósito se encontraría también saturado de agua, constituyendo parte del relleno acuífero. Su espesor varía entre 30.00 m y 63.00 m y seria de mediana a alta permeabilidad.

10.1.4 Unidad hidrogeológica R4 Última capa de la columna litológica prospectada, identificada con valores de menor resistividad; entre 21 y 34 ohm-m asociado a sedimentos compuesto y mezclado principalmente de grano fino, poco permeables como, arena arcilla.

10.2 EL ACUÍFERO El reservorio del acuífero yace sobre los depósitos de pósitos fluvio – aluviales de los ríos Chillón Chill ón y Rímac, presentándose, así como un acuífero libre; aun cuando hay presencia de una capa de arcilla que pudiese originar que acuífero se comporte como semi cautivo, en general está constituido por depósitos no consolidados del cuaternario, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla. 30

El acuífero, estaría constituida por materiales de origen aluvial, cuya secuencia sedimentaria de arriba hacia abajo seria grano decreciente es decir desde canto rodado a, grava, gravilla hasta sedimentos de grano fino como limo y arcilla. Se ha identificado una estructura acuífera con saturación de agua a partir de 3.0 m de profundidad aproximadamente y compuesta por dos depósitos acuíferos (superior e inferior), el superior compuesto por el horizonte R2 que se ubica debajo de la capa de relleno de cobertura aluvial y está constituida por materiales permeables, con un espesor promedio de 15 m, mientras que el inferior está compuesto por el horizonte R3, localizado debajo del horizonte acuífero superior, constituida por materiales menos permeables con un espesor promedio de 50 m. De lo anterior se puede concluir que el espesor promedio del acuífero es de 65 m.

10.3 NAPA FREÁTICA/PIEZOMETRÍA 10.3.1 Piezómetros con codificación P-PERM Los piezómetros presentan una tendencia ascendente desde enero del 2017, medidos diariamente dia riamente hasta marzo del 2017, monitoreada por COSAPI. Para el 2018 WALSH PERU realizo una campaña de monitoreo puntual para cada piezómetro durante los días del 27 al 29 de marzo del 2018, donde se observa que la profundidad es menor respecto a las mediciones anteriores debido al cese del bombeo y la recuperación rec uperación del nivel freático en su estado natural. La siguiente tabla muestra los resultados de las medidas del nivel freático al inicio y al final de la campaña de monitoreo, así como el monitoreo puntual que se dio el 3 mayo del 2017, realizada por el consorcio RS&H/COSAPI, y del 27 de marzo del 2018 por Walsh Perú.

Cuadro 10-1: Monitoreo del nivel freático en los piezómetros P-PERM PIEZOMETRO

P-PERM01 16.32 7.94

P-PERM02 11.67 11.6 7 6

P-PERM03 10.6 6.55

P-PERM04 7.68 3.42

P-PERM05 8.27 3.9

P-PERM06 8.1 2.43

P-PERM07 5.28 0.45

P-PERM08 7.08 1.97

COTA TERRENO Prof. NF 4/01/2017 Prof. NF 30/03/2017 3.45 3.2 4.96 2.42 2.42 33.59 .59 1.89 1.89 0.05 1.66 Prof. NF 3/05/2017 2.81 2.3 4.37 1.92 2.78 1.68 0 1.4 Prof. NF 27/03/2018 3.15 2.62 3.83 1.25 2.36 0.73 0 0.5 Fuente: Estudio hidrogeológico del Consorcio RS&H/COSAPI (información del 2017) y Walsh Perú (información del 2018).

La grafica siguiente muestra una tendencia incremental del nivel freático en todos los piezómetros, llegando incluso a observarse presencia de agua sobre el nivel del terreno en el piezómetro P-PERM-07.

31

Gráfico 10-1: Variación del nivel freático en los piezómetros P-PERM P-PERM-01 0

P-PERM-02

P-PERM-03

P-PERM-04

P-PERM-05

P-PERM-06

P-PERM-07

P-PERM-08

1 2     )    m3     (     F     N     d 4    a     d     i     d 5    n    u     f    o    r 6     P

7 8 9  Prrof. NF 4/01/2017  P

Prof. NF 30/03/2017

Prof. NF 3/05/2017

Prof. NF 27/03/2018

Fuente: Fuente: Estudio hidrogeológico del Consorcio RS&H/COSAPI (información del 2017) y Walsh Perú (información del 2018).

10.3.2 Piezómetros con codificación D Estos piezómetros fueron instalados para la construcción del Túnel Gambetta, cuya finalidad era la obtención de la variación del nivel freático durante el bombeo de los 134 pozos instalados para deprimir la napa freática, iniciándose el 4 de marzo del 2015 hasta el 27 marzo del 2017. Para interpretar la variación del nivel freático se ha trazado dos ejes, e jes, el primero alinea los piezómetros desde el D-1 al D-5 ubicados paralelamente al este del túnel, mientras el otro eje contiene los piezómetros D-11 al D-17, ubicados al oeste del túnel, con un total de 12 piezómetros ubicadas a ambas márgenes del túnel Gambetta. Para conocer la evolución durante la ejecución del bombeo, se tomaron las profundidades del nivel freático desde el arranque del bombeo con mediciones intermedias con ciclo promedio de medio año hasta la paralización del bombeo. En el gráfico 10-2 se observa las variaciones del nivel freático con una profundidad inicial promedio de 1.5 m por debajo del terreno. El máximo abatimiento se produjo aproximadamente en mayo del 2016 con un promedio de 16 m cumpliendo con los objetivos de deprimir la napa por debajo de los 10 m. En la etapa final el nivel freático se encuentra a una profundidad de d e 3.5 m. esto indica que el nivel niv el freático se encuentra recuperando su estado inicial. Cabe mencionar que en la gráfica 10.2 no se pudo obtener el comportamiento de los niveles de la última campaña realizada por WALSH PERU pues no n o se observa piezómetro D-1, D-3, D-4, D-5, D-11 y D-16 debido a que fueron removidos y/o tapados por material de desmonte.

32

Gráfico 10-2: Variación del nivel freático en los piezómetros D-1 a D-5 0 2 4     )    m 6     (     F     N 8     d    a10     d     i     d    n12    u     f    o    r14     P 16 18 20

    1       D

    2       D

4.03.2015

    3       D

4.09.2015

4.03.2016

    4       D

5.09.2016

    5       D

27.02.2017

Elaboración: Walsh Perú S.A.

En el gráfico10-3 se observa que el nivel freático inicial en promedio es igual que los piezómetros del D-1 al D5, pues estos se encuentran alineados paralelamente cerca. Básicamente tienen el mismo comportamiento que lo descrito anteriormente. En este análisis visual se incluye las medidas realizadas por Walsh Perú, donde evidentemente se observa la recuperación del nivel freático ya en su estado natural y, aún más, apareciendo zonas z onas húmedas con afloramiento de agua subterránea puesto que no hay actualmente un buen sistema de evacuación de estas aguas.

Gráfico 10-3: Variación del nivel freático en los piezómetros D-11 a D-17

0 2     ) 4    m     ( 6     F     N     d 8    a     d     i     d 10    n    u     f 12    o    r     P 14 16 18

    1     1       D

    2     1       D

4.03.2015

    3     1       D

4.09.2015

    4     1       D

4.03.2016

5 .0 9 .2 0 1 6

    5     1       D

27.02.2017

    6     1       D

    7     1       D

27.03.2018

Elaboración: Walsh Perú S.A.

10.4 HIDRODINÁMICA Con la finalidad de estudiar la morfología de la superficie piezométrica y comprender la dinámica de la napa se conformó la red de pozos piezómetros dentro del área de estudio.

33

Los datos de niveles de estos pozos han servido para analizar la morfología del techo de la napa, así como el sentido del flujo y el gradiente hidráulico. En el gráfico 10-4 se observa que a partir de inicios del año 2017 el nivel freático se encuentra acercándose al nivel del terreno y ello se debe a que el acuífero está regresando a su estado natural, también se observa la dirección del flujo de sur a norte en el sentido desde el P-PERM-01 al P-PERM-08, con presencia de afloramiento de agua en el piezómetro P-PERM-07.

Gráfico 10-4: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros P-PERM 18 16     ) 14    m    n    s    m12     (

Direccion del flujo de agua

    F10     N     d    a 8     d     i     d    n 6    u     f    o    r     P 4

2 0 P-PERM-01

P-PERM-02

P-PERM-03

P-PERM-04

P-PERM-05

COTA DEL TERRENO

COTA DEL NF (4/01/2017)

COTA NF (03/05/17)

COTA NF (28/03/2018)

P-PERM-06

P-PERM-07

P-PERM-08

COTA DEL NF (30/03/17)

Fuente: Fuente: Estudio hidrogeológico del Consorcio RS&H/Cosapi (información del 2017) y Walsh Perú (información del 2018). Elaboración: Walsh Perú S.A

En los gráficos 10-5 y 10-6 se presenta la variación en el tiempo del nivel freático desde el inicio de bombeo (16 marzo 2015) hasta la finalización del bombeo de los 130 pozos instalados (27 marzo 2017), tomando datos de ciclos promedio de medio año para conocer mejor la variación va riación en estos dos años de bombeo. También se cuenta con una mediación puntual del nivel freático (28.03.2018), para conocer actualmente ac tualmente como se encuentra la napa freática y ver la recuperación del acuífero a su estado natural.

Gráfico 10-5: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros D-1 al D-5 15 10

   m    n    s    m     F     N     d    a     d     i     d    n    u     f    o    r     P

5 0

-5

-10 -15

    1       D

    2       D

NT

4.03.2015

    3       D

4.09.2015

4.03.2016

Elaboración: Walsh Perú S.A. 34

    4       D

5.09.2016

    5       D

27.02.2017

Gráfico 10-6: Variación de la altitud del nivel freático en los piezómetros D-11 al -17 10 8 6    m    n    s 4    m     F 2     N     d 0    a     d     i     d -2    n    u     f -4    o    r     P -6 -8 -10

    1     1       D

    2     1       D

NT 5.09.2016

    3     1       D

    4     1       D

4 .0 3 .2 0 1 5 27.02.2017

    5     1       D

4.09.2015 27.03.2018

    6     1       D

4.03.2016

Elaboración: Walsh Perú S.A.

En los mapas HG-05, HG-06, HG-07 y HG-08, se muestra la evolución del nivel freático antes, durante y después de la construcción del túnel Gambetta.

35

    7     1       D

10.5 HIDROGEOQUÍMICA 10.5.1

Antecedentes Para la ejecución del presente estudio, se han considerado estudios previos sobre la hidroquímica de aguas subterráneas en los alrededores del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. De este modo, se cuentan con los siguientes estudios: Expediente Técnico de la ejecución de la obra: “Tramo III -B del Proyecto de Mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta - Callao”

Como parte del proyecto de mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta, se generó información hidrogeológica alrededor de la zona de influencia de este proyecto, incluyendo las cercanías al Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Se realizó un análisis químico del agua subterránea evaluada, la cual puede encontrarse dentro de este estudio, en el Tomo 14, Anexo 04: Estudio Hidrogeológico e Hidrológico. Volumen II.

Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez (octubre del 2017) Como parte de la “Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez”, se generó información hidrogeológica alrededor de la zona de influencia influ encia de este proyecto. Se realizó un análisis químico del agua subterránea evaluada, la cual puede encontrarse dentro de este estudio, en subcapítulo de calidad de agua y sedimentos. 10.5.2

Ensayos de laboratorio realizados Los respectivos análisis de las muestras obtenidas para evaluar la calidad del agua subterránea se realizaron en el Laboratorio AGQ, laboratorio de ensayo acreditado por INACAL con registro N° LE-072. Además, los parámetros in situ fueron registrados con un equipo multiparámetro marca HACH. Los análisis realizados en laboratorio fueron: aniones, metales totales, metales disueltos, microbiológicos hidrocarburos, PCB’s, compuestos fenólicos y ésteres ftalatos. El detalle de los análisis realizados se puede apreciar en la cadena de custodia y los métodos analíticos utilizados por Laboratorio AGQ, en el Anexo 2.

10.5.3

Área de estudio de muestreo El área de trabajo que comprende el del “Estudio Hidrogeológico del Humedal en el AIJCH” se encuentra ubicado en la provincia constitucional del Callao, departamento de Lima. En el mapa HG-09 se puede observar la ubicación del área de estudio y los puntos de Muestreo de Hidrogeoquímica. Las ubicaciones de las estaciones de monitoreo se localizan en las coordenadas señaladas en la Cuadro 10-2.

Cuadro 10-2: Ubicación de las estaciones de monitoreo en el estudio hidrogeológico Código de Estación D-17 D-13 P-PERM-06 P-PERM-08 P-PERM-04 AG-03 AG-04 24 25 26

Fuente Humedal Humedal Humedal Humedal Humedal Agua superficial Agua superficial Agua superficial Agua superficial Agua superficial

Zona 18 L Este (m) Norte (m) 268323 8671904 268150 8671112 268011 8670859 267608 8671740 268455 8669962 267676 8671099 267745 8671014 267638 8671796 267765 8671869 267842 8671744

Elaboración: Walsh Perú S.A. 36

Muestreo Fecha 30-03-2018 30-03-2018 30-03-2018 30-03-2018 30-03-2018 27-03-2018 27-03-2018 09-03-2018 09-03-2018 09-03-2018

Hora 09:00 am. 10:00 am. 10:30 am. 11:00 am. 12:15 pm. 11:15 pm. 09:45 pm. 16:15 pm. 16:50 pm. 17:30 pm.

10.5.4

Análisis de la calidad de agua en el Humedal del AIJCH De los resultados obtenidos, se ha realizado una comparación con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua (DS N° 004-2017-MINAM). Según este decreto supremo, para los humedales les corresponde la evaluación con los estándares de la Categoría 4, Conservación del Ambiente Acuático, Subcategoría E1: Lagunas y Lagos.

Análisis de la calidad de agua del agua subterránea Es necesario aclarar que, por ser agua subterránea, la comparación con el anterior ECA para agua es referencial, puesto que no existe en nuestro país, aún, un Estándar de Calidad Ambiental para Agua Subterránea. Para la estación de monitoreo D-13, se observa que, de emanar el agua subterránea hacia el humedal, conservando su misma composición química, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica, nitratos, plomo y sólidos totales disueltos, como se observa en el cuadro 10.3. Los resultados del análisis de calidad del agua en el Humedal en el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez se encuentran en el Anexo 2.3.

Cuadro 10-3: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación D-13

Parámetro Conductividad Conductivida d Eléctrica NO3 Plomo Cadmio Disuelto

Estación de Monitoreo D-13 Unidades Valores ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas y Lagos uS/cm 1158 1000 mg/L 14 13 mg/L 0.00391 0.0025 mg/L 0.00057 0.00025

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo D-17, se observa que, de emanar el agua subterránea hacia el humedal, conservando su misma composición química, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, plomo y sólidos totales disueltos, además de encontrarse al agua con pH menor al límite inferior establecido en la norma, como se observa en el cuadro 10-4.

Cuadro 10-4: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación D-17

Parámetro Conductividad Conductivida d Eléctrica Oxígeno Disuelto Plomo pH

Estación de Monitoreo D-17 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos uS/cm 2038 1000 mg/L 2.8 ≥5 mg/L 0.00446 0.0025 6.45 6.5 - 9

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo P-PERM-04, se observa que, de emanar el agua subterránea hacia el humedal, conservando su misma composición química, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de plomo y sólidos totales disueltos, como se observa en el cuadro 10-5.

37

Cuadro 10-5: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo P-PERM-04

Parámetro Plomo Cadmio Disuelto

Estación de Monitoreo P-PERM-04 Unidades Valores ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas y Lagos mg/L 0.12607 0.0025 mg/L 0.00025 0.00025

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo P-PERM-06, se observa que, de emanar el agua subterránea hacia el humedal, conservando su misma composición química, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica, oxígeno disuelto, nitratos y sólidos totales disueltos, como se observa en el cuadro 10-6.

Cuadro 10-6: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo P-PERM-06

Parámetro Conductividad Eléctrica Oxígeno Disuelto NO3

Estación de Monitoreo P-PERM-06 Unidades Valores ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas y Lagos uS/cm

1714

1000

mg/L mg/L

3.69 13

≥5 13

Elaboración: Walsh Perú S.A

Para la estación de monitoreo P-PERM-08, se observa que, de emanar el agua subterránea hacia el humedal, conservando su misma composición química, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica, plomo y cadmio disuelto, además de tener una baja concentración de oxígeno disuelto, por debajo del límite inferior, y de encontrarse al agua con pH menor al límite inferior establecido en la norma, como se observa en el cuadro 107.

Cuadro 10-7: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo P-PERM-08

Parámetro Conductividad Eléctrica Oxígeno Disuelto Plomo pH Cadmio Disuelto

Estación de Monitoreo P-PERM-08 Unidades Valores ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas y Lagos uS/cm

3890

1000

mg/L mg/L

3.78 0.11766 6.48 0.00185

≥5 0.0025 6.5 - 9 0.00025

mg/L

Elaboración: Walsh Perú S.A

Considerando que el agua analizada es de naturaleza subterránea, se pueden justificar los valores obtenidos para conductividad eléctrica; esto debido a que, el agua subterránea está en constante disolución de minerales del subsuelo. Así también, al no estar expuesta a la atmósfera, el agua subterránea evaluada presenta, naturalmente, bajos niveles de oxígeno disuelto. Sin embargo, no es posible justificar, por razones naturales, naturales , la presencia de concentraciones de cadmio disuelto, plomo y nitratos, por encima de lo establecido en el ECA para aguas, Categoría 4, Subcategoría E1. Lo mismo 38

podría resultar para los valores de pH bajo encontrados en algunas estaciones de monitoreo en el presente estudio.

Análisis de la calidad del agua superficial Para la estación de monitoreo AG-03, se observa que, en el agua superficial existente en el humedal, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para conductividad eléctrica, además de tener una baja concentración de oxígeno disuelto, por debajo del límite inferior, como se observa en el cuadro 10-8. Los resultados del análisis de calidad del agua en el Humedal en el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez se encuentran en el Anexo 2.4.

Cuadro 10-8: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo AG-03

Parámetro Conductividad Eléctrica Oxígeno Disuelto

Estación de Monitoreo AG-03 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos uS/cm

3890

1000

mg/L

3.78

≥5

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo AG-04, se observa que, en el agua superficial existente en el humedal, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica y zinc, además de tener una baja concentración de oxígeno disuelto, por debajo del límite inferior, como se observa en el cuadro 10-9.

Cuadro 10-9: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo AG-04

Parámetro Conductividad Eléctrica Oxígeno Disuelto Zinc

Estación de Monitoreo AG-04 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos uS/cm

3890

1000

mg/L mg/L

3.78 0.322

≥5 0.12

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo 24, se observa que, en el agua superficial existente en el humedal, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para conductividad, como se observa en el cuadro 10-10.

Cuadro 10-10: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo 24

Parámetro Conductividad Eléctrica

Estación de Monitoreo 24 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos uS/cm

3780

1000

Elaboración: Walsh Perú S.A.

39

Para la estación de monitoreo 25, se observa que, en el agua superficial existente en el humedal, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica y zinc, como se observa en el cuadro 10-11.

Cuadro 10-11: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo 25

Estación de Monitoreo 25 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos

Parámetro Conductividad Eléctrica Zinc

uS/cm mg/L

4020

1000

0.03974

0.0025

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para la estación de monitoreo 26, se observa que, en el agua superficial existente en el humedal, se exceden las concentraciones máximas establecidas en los ECA para Agua, Categoría 4, Subcategoría E1, para los parámetros de conductividad eléctrica y zinc, como se observa en el cuadro 10-12.

Cuadro 10-12: Parámetros de la calidad de agua que incumplen con los ECA para agua, Categoría 4, Subcategoría E1, en la estación de monitoreo 26

Estación de Monitoreo 26 ECA Perú 2017 Cat. 4 E1 Lagunas Unidades Valores y Lagos

Parámetro Conductividad Eléctrica Zinc

uS/cm mg/L

4650

1000

0.01033

0.0025

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Considerando que los valores de conductividad eléctrica en el agua superficial son mayores a los valores del agua subterránea, y que la concentración de oxígeno disuelto es baja, a pesar de estar en contacto con la atmósfera, no se puede inferir que los valores de estos parámetros se deban a causas naturales. Así también, no es posible justificar, por razones naturales, la presencia de concentraciones de Zinc, por encima de lo establecido en el ECA para aguas, Categoría 4, Subcategoría E1.

10.5.5

Comparación de resultados del estudio actual con estudios previos Comparando la ubicación de las estaciones de monitoreo del presente estudio, con la ubicación de las estaciones de monitoreo evaluadas en estudios previos (Provias Nacional, 2013; WALSH, 2017), se observan las siguientes estaciones comparables, mostradas en el Cuadro 10-13.

Cuadro N° 10-13: Clasificación hidroquímica del agua subterránea en la zona de estudio

Código de Estación Estudio Actual D-13 D-13 D-13 P-PERM-06 P-PERM-06 P-PERM-08

Zona 18 L Este (m) Este (m) 268150 8671112 268150 8671112 268150 8671112 268011 8670859 268011 8670859 267608 8671740

Código de Estación Estudio Previo CA-04 Piezómetro 2 Piezómetro 12 CA-04 Piezómetro 14 CA-01

Elaboración: Walsh Perú S.A. 40

Zona 18 L Este (m) Norte (m) 268314 8670927 268467.3 8671300.483 26825.807 8671343 268 314 8 670927 268125.609 8670870.815 267627 8671542





  

Para la estación de monitoreo D-13, se observa que, las estaciones de monitoreo coincidentes en el terreno, vistas en el cuadro 10.13, provienen de los siguientes estudios: Piezómetro 2 y Piezómetro 12 , datos provenientes del Expediente Técnico de la ejecución de la obra: “Tramo III-B del Proyecto de Mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta - Callao”. CA-04, datos provenientes de la Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Así también, las fechas de evaluación de estas estaciones de monitoreo son las siguientes: Piezómetro 2, con fecha del 19 de agosto del 2014. Piezómetro 12, con fecha del 19 de agosto del 2014. CA-04, con dos fechas de monitoreo, en enero del 2016 y en julio del 2016. Durante todos los estudios, se han reportado valores de pH neutros, entre 7.01 y 7.68. La única excepción se encuentra en el mes de julio del 2016, donde desciende a 6.86.

Se encuentran cambios en la conductividad eléctrica, obteniéndose valores máximos de 1820 μS/cm en agosto del 2014, reduciéndose hasta el valor del presente estudio, en 1158 μS/cm. Así también, en el estudio del 2014, se muestra que, en la temporada cálida (enero del 2016), el valor de conductividad eléctrica fue de 1160 μS/cm, mientras que en la temporada húmeda (julio del 2016), el valor aumentó a 1588 μS/cm, mostrándose fluctuaciones de conductividad eléctrica en estos años. Respecto a los aniones mayoritarios, se observa que existe una tendencia a disminuir la concentración de cloruros, desde agosto del 2014 (328.39 mg/L), hasta el presente estudio (75.7 mg/L). La misma tendencia se presenta para los bicarbonatos, desde agosto del 2014 (263.66 mg/L), hasta el presente estudio del 2018 (151 mg/L). Una tendencia contraria se evalúa con los sulfatos, los cuales, en agosto del 2014 se sitúan en 237.78 mg/L, y llegan a 1000 mg/L en julio del 2016, pero descienden a 263 mg/L en el presente estudio. Así, se evidencia que, las concentraciones de los aniones mayoritarios han decrecido en el presente estudio, a diferencia de años anteriores. Respecto a los cationes mayoritarios, se observa que existe una tendencia a disminuir disminui r la concentración en todos los cationes mayoritarios. Las concentraciones de calcio, magnesio, sodio y potasio, en agosto del 2014 (215.3 mg/L, 30.7 mg/L, 106 mg/L, 17.1 mg/L respectivamente), decrecen hasta llegar a las concentraciones del presente estudio del 2018 (176 mg/L, 20.9 mg/L, 43 mg/L, 4.0 mg/L respectivamente). Para la estación de monitoreo P-PERM-06, se observa que, las estaciones de monitoreo coincidentes en el terreno, vistas en el cuadro 10.13, provienen de los siguientes estudios: 



Piezómetro 14, datos provenientes del Expediente Técnico de la ejecución de la obra: “Tramo III -B del Proyecto de Mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta - Callao”. CA-04, datos provenientes de la Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Así también, las fechas de evaluación de estas estaciones de monitoreo son las siguientes:

 

Piezómetro 14, con fecha del 19 de agosto del 2014. CA-04, con dos fechas de monitoreo, en enero del 2016 y en julio del 2016. Se han reportado una tendencia de disminución de los valores de pH. Así, se tiene valores neutros, entre 7.68 y 7.25, para enero del 2016 y agosto del 2014 respectivamente, hasta llegar a valores de 6.86 y 6.79, para julio del 2016 y para el presente estudio respectivamente. Se encuentran cambios en la conductividad eléctrica a través de los años. Así, en agosto del 2014 se sitúan en 1670 μS/cm, descendiendo a 1160 μS/cm en enero del 2016, pero luego asciende a 1588 μS/cm en julio del 2016, hasta llegar a 1714 μS/cm en el presente estudio. Así, se evidencia que, la conductividad eléctrica ha incrementado su valor hasta alcanzar el valor registrado en el presente estudio. 41

Respecto a los aniones mayoritarios, se observa que existe una tendencia a disminuir la concentración de bicarbonatos, desde agosto del 2014 (324.16 mg/L), hasta el presente estudio (236 mg/L). Una tendencia diferente se evalúa con los cloruros, los cuales, en agosto del 2014 se sitúan en 287.34 mg/L, llegando a descender hasta 60 mg/L en julio juli o del 2016, pero incrementan a 132 1 32 mg/L en el presente estudio. Una Un a tendencia contraria se evalúa con los sulfatos, los cuales, en agosto del 2014 se sitúan en 134.69 mg/L, y llegan hasta 1000 mg/L en julio del 2016, pero descienden a 359 mg/L en el presente estudio. Así, se evidencian tendencias distintas de variación para los aniones mayoritarios a través de los años. Respecto a los cationes mayoritarios, se observa que existe una tendencia a incrementarse la concentración de calcio y sodio, siendo en agosto del 2014, 198 mg/L y 93.9 93 .9 mg/L respectivamente, incrementando hasta llegar a las concentraciones del presente estudio del 2018 (206 mg/L y 125 mg/L respectivamente). Por otro lado, se observa que existe una tendencia a disminuir la concentración en magnesio y potasio, en agosto del 2014 (26.9 mg/L y 7.04 mg/L respectivamente), decreciendo hasta llegar a las concentraciones del presente estudio del 2018 (21.6 mg/L y 6.4 mg/L respectivamente). Para la estación de monitoreo P-PERM-08, se observa que, las estaciones de monitoreo coincidentes en el terreno, vistas en el cuadro 10.13, provienen del siguiente estudio: 

CA-01, datos provenientes de la Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Así también, la fecha de evaluación de estas estaciones de monitoreo es la siguiente:



CA-01, en enero del 2016. Se han reportado una tendencia de disminución de los valores va lores de pH. Así, se tiene un valor ligeramente alcalino, de 7.84, para enero del 2016, hasta llegar a 6.48 para el presente estudio. Contrario a esto, la conductividad eléctrica, en enero del 2016, llegó a 1345 μS/cm en enero del 2016, pero luego asciende hasta llegar a 3890 μS/cm en el presente estudio. Así, se evidencia que, la conductividad eléctrica ha incrementado considerablemente su valor hasta alcanzar el valor registrado en el presente estudio. No se pueden comparar los resultados de cationes y aniones ani ones mayoritarios, puesto que los iones mayoritarios no se evaluaron en el estudio previo de la Modificación del Estudio de Impacto Ambiental del Aeropuerto Internacional Jorge Chávez.

10.5.6

Caracterización Hidrogeoquimica del agua subterránea A continuación, se desarrolla la caracterización hidrogeoquímica del agua existente en el humedal de la zona de estudio. Para ello, se han realizado análisis por medio de diagramas de Piper, Stiff y Pie. Para el desarrollo de estos gráficos, se utilizó el programa AquaChem®. Del mismo programa, se realizó la clasificación hidroquímica del agua superficial y subterránea.

Cuadro 10-14: Clasificación hidroquímica en la zona de estudio Código de Estación D-17 D-13 P-PERM-06 P-PERM-08 P-PERM-04 AG-03 AG-04

Zona 18 L Este (m) Norte (m) 268323 8671904 268150 8671112 268011 8670859 267608 8671740 268455 8669962 267676 8671099 267745 8671014

Elaboración: Walsh Perú S.A 42

Tipo de Agua Ca-SO4 Ca-SO4 Ca-SO4 Ca-SO4 Ca-SO4 Ca-SO4 Ca-SO4

Se observa que, tanto el agua superficial como el agua subterránea existente en la zona de estudio son del tipo sulfatada-cálcica, lo cual se puede comprobar por medio del análisis del diagrama de Piper (Gráfico 10-7). Se observa que, en todas las estaciones de monitoreo, las concentraciones de calcio y sulfatos predominan sobre el resto de iones mayoritarios, aun cuando se hace la diferencia entre aguas superficiales y aguas subterráneas.

Gráfico 10-7: Diagrama de Piper para el agua del humedal en la zona de estudio

Elaboración: Walsh Perú S.A

Para dar más detalle de la distribución de iones mayoritarios, se observan los gráficos 10-8, 10-9, 10-10, 10-11, 10-12 y el mapa HG-10 (Diagrama de Pie). Se observa que, indiscutiblemente, el calcio es el catión predominante sobre el resto de cationes, a pesar que el sodio, en las estaciones P-PERM-04 y P-PERM-06 alcanzan las mayores concentraciones en el área de estudio. Así también, indiscutiblemente, el sulfato es el anión predominante sobre el resto de aniones en el agua subterránea.

43

Gráfico 10-8: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo D-13

Gráfico 10-9: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo D-17

Gráfico 10-10: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-04

Gráfico 10-11: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-06

44

Gráfico 10-12: Diagrama de Pie en la estación de monitoreo P-PERM-08

Finalmente, del análisis de los Diagramas de Stiff (Gráficos 10-13 al 10-17 y el Mapa HG-11 (Diagrama de Stiff), se reafirma la predominancia del calcio y del sulfato en la composición del agua subterránea. Además, se observa una mayor concentración de iones mayoritarios en las estaciones D-17 y P-PERM-08, siendo esta última, la de mayores concentraciones de iones mayoritarios en el agua subterránea.

Gráfico 10-13: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo D-13

Gráfico 10-14: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo D-17

45

Gráfico 10-15: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-04

Gráfico 10-16: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-06

Gráfico 10-17: Diagrama de Stiff en la estación de monitoreo P-PERM-08

46

En el Gráfico 10-18, se utiliza el diagrama rNa/rCl para determinar la procedencia de los iones sodio y cloro en el agua subterránea. Para ello, se trazaron dos líneas que se correlacionan en una gráfica Cl vs. Na: la primera en relación a la disolución de la halita (ratio de 1:1) y la segunda, s egunda, en relación al agua de mar (ratio de 0,75). Así, se observan que en la estación de monitoreo P-PERM-04, el agua corresponde a agua de mezcla, con presencia de aporte de cloruros y posible incremento del ion sodio por procesos de intercambio catiónico con las arcillas, que podría indicar aguas con aportes por lavado de materiales salinos. Por otro lado, las aguas subterráneas de los puntos D-13 y D-17 se sitúan por debajo de la línea de agua de mar, donde se evidencia una mayor concentración de cloruros en comparación con el sodio, lo cual muestra que el agua, en estos puntos, no interacciona con sales aportantes de sodio al agua, y que mantiene sus propiedades químicas sin mezclarse con otro tipo de agua, conservando su concentración de cloruros. Por otro lado, los puntos P-PERM-06 Y PPERM-08 se sitúan por encima de la línea de disolución de la halita, lo cual evidenciaría la disolución de precipitados de sales existentes en minerales, tales como yeso, halita, entre otros.

Gráfico 10-18: Diagrama rNa/rCl para el agua subterránea en la zona de estudio

10 9 P-PERM-04 8 7     )     L     /    q    e    m     (    a     N

6 P-PERM-08

5 4

D-13

P-PERM-06

3 2

D-17

1 0 0

1

2

3

4

5 6 Cl (meq/L)

7

8

9

10 10

Elaboración: Walsh Perú S.A

En el gráfico 10-19, se utiliza el diagrama rMg/rCa (Custodio y Llamas, 1996) para evaluar la posibilidad de intrusión marina o el aporte de las aguas de mar de forma natural, al agua subterránea en la zona de estudio. Se sabe que las aguas continentales presentan valores de ratio rMg/rCa entre 0,2 y 1; y el agua de mar presenta una ratio mayor o igual a 5. Los valores que se encuentran entre 1 y 5 constituyen un índice para determinar la existencia de intrusión salina y/o aporte del agua de mar. Para el caso del presente estudio, en todas las estaciones de monitoreo, el comportamiento del agua subterránea no evidencia intrusión marina, al presentarse valores menores a la unidad en la relación Mg/Ca, similares a las aguas continentales. 47

Gráfico 10-19: Diagrama rMg/rCa para el agua subterránea de la zona de estudio

5

4     )     L     /    q    e    m     /     L     /    q    e    m     (    a     C     /    g     M

Intrusión Intrusión Marina

3

2

1 Aguas Continentales (agua dulce)

D-13

P-PERM-06

D-17

0 0

1

2

3

P-PERM-04

P-PERM-08 4

5 6 Cl (meq/L)

7

8

9

10 10

Elaboración: Walsh Perú S.A

Si bien, en el diagrama rMg/rCa (Gráfico 10-19) se ha descartado preliminarmente la presencia de intrusión marina en el agua subterránea, con el diagrama rNa/rCl (Gráfico 10-18) se evidenció mezcla de aguas continentales y agua de mar para la estación P-PERM-04. Debido a que esta estación de monitoreo presenta la mayor concentración de cloruros en toda la zona de estudio (Ver Anexo 2), se s e puede inferir que, en efecto, existe exi ste intrusión marina en este punto, y que, posiblemente la disolución de minerales con calcio y magnesio, hayan alterado el resultado de la evaluación de Mg/Ca para esta estación de monitoreo.

10.5.7

Aptitud de las aguas para uso agrícola Existen muchas clasificaciones para el uso de las aguas destinadas al riego. Para el presente trabajo se ha escogido la relación de absorción de sodio (SAR), definida por el U.S. Salinity Laboratory Staff, la que se obtiene del análisis de aguas. La concentración relativa del sodio con respecto al calcio y magnesio, denominada índice SAR, es la siguiente: S . A. R. 

 Na

 Ca   Mg      2  

48

Gráfico 10-20: Diagrama para la clasificación de aguas de riego en el área de estudio según procedimiento del U.S Salinity Laboratory Staff

Elaboración: Walsh Perú S.A .

Las fuentes muestreadas en el área de estudio se clasifican en 2 categorías: C3-S1 y C4-S1

C3-S1. Aguas de salinidad alta con baja alcalinidad, se usan en suelos con buen drenaje y se emplean grandes volúmenes de agua para lavar las sales del suelo. Los puntos D-13, D-17, P-PERM-04 y P-PERM-06, se encuentran dentro de esta clasificación. Se recomienda el uso de esta agua en cultivos de uva, aceituna, granadilla, coliflor, entre otros. C4-S1. Agua de salinidad muy alta que en muchos casos no es apta para el riego. Sólo debe usarse en suelos muy permeables y con buen drenaje, empleando volúmenes en exceso para lavar las sales del suelo y utilizando cultivos muy tolerantes a la salinidad. En esta zona se ubica el piezómetro P-PERM-06.

49

11

BALANCE HIDRICO Para el balance hídrico del acuífero de la zona de estudio, primeramente, se estimará un volumen de control de acuerdo a un enfoque Euleriano, el cual contendrá tanto al área influencia directa como el área de influencia indirecta, seguidamente se determinará la disponibilidad total compuesta por las reservas totales más la reserva renovable debido a una recarga lateral a través del volumen de control y la recarga por precipitación. Posteriormente se determinará las salidas de agua debido a afloramientos y al aprovechamiento de agua mediante pozos. Cumpliendo los principios de conservación de la masa y continuidad, y la ley de Darcy por tratarse de un régimen laminar que circula lentamente a través de los poros de la formación geológica del acuífero. Se ha considerado un nivel freático con una profundidad media de 11 metros y en consecuencia un espesor saturado productivo de 64 metros dado: El logeo de 18 perforaciones de diamantina (40 metros c/u) del Estudio Geológico y Geotécnico para el “Proyecto de Mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta-Callao Tramo III-B” y; La sección Hidrogeológica A-A’ donde el pozo con mayor profundidad alcanzó los 125 metros así como las columnas litológicas previstas de SEVs, donde se estima una profundidad de entre 65 a 85 metros del material con permeabilidades entre buena a media. Estos dos últimos extraídos del Estudio Hidrogeológico para el mismo proyecto de mejoramiento de la Av. Néstor Gambetta. Asumiendo un nivel freático constante a lo largo del año, ya que la variación en los niveles es mínima con respecto a la potencia del espesor saturado estimado, por lo que el área trasversal del acuífero productivo será de 338,944 m2. Asimismo, el área superficial del volumen de control es 22’704,502.5 m2 y una longitud horizontal de 5,296 m. Ver Figura 11-1.

11.1 DISPONIBILIDAD DE AGUA SUBTERRÁNEA En este contexto es necesario conocer la variación existente del estrato permeable o semiconfinado aprovechable del acuífero, la geometría del basamento rocoso, extensión y área del espesor del horizonte permeable saturado que conforma el acuífero explotado al cual hay que añadir el coeficie coeficiente nte de almacenamiento (S) y porosidad eficaz (me), para acuífero confinado y libre respectivamente. El cálculo de la reserva total de agua almacenada del acuífero se realizó tomando en consideración la siguiente información:    

Espesor promedio del acuífero. Superficie o área del ámbito de estudio. Datos de Coeficiente de Almacenamiento (S). Permeabilidad hidráulica (K).

A partir de capítulo de la hidráulica subterránea que básicamente proviene de estudios anteriores se determinó los parámetros hidráulicos a utilizar para los cálculos justificativos del balance hídrico, que básicamente son los promedios tomados de los estudios de Captación de aguas subterráneas para el abastecimiento de agua al Aeropuerto Internacional Jorge Chávez y del estudio Tramo 3B del Túnel Gambetta. A continuación, se resumen dichos valores: El valor de la Transmisividad calculada dada las características descritas del acuífero detrítico es en promedio: T = 2020.8 m2/día (Transmisividad muy alta) El valor de la Permeabilidad calculada dada las características descritas del acuífero detrítico es en promedio: K = 25.9 m/día (Permeabilidad Alta) El valor del coeficiente de almacenamiento calculado dada las características descritas del acuífero detrítico es en promedio: S = 0.053

50

Figura 11-1: Mapa de Hidroisohipsas y volumen de control

51

11.1.1

Reservas totales (Rt) Es el volumen de agua contenida en la porosidad del acuífero, el cual estará disponible, por lo que estará contenida en los macroporos el cual es representado por la porosidad eficaz efi caz (me) ya que se trata de un acuífero libre y que por cuestiones prácticas se considerará equivalente al coeficiente de almacenamiento (S). Por lo que la reserva total de agua fue calculada con la siguiente expresión.  Rt    ( Ap. Ep.S )

Dónde: Rt, Reservas totales de agua del acuífero (volumen) en m³ Ap, Área promedio del acuífero (volumen de control) en m² (22 704 502.5 m2) Ep, Espesor promedio del acuífero saturado (64 m) S, Coeficiente de almacenamiento (0.053) Reemplazando valores, el volumen de reserva del acuífero local es 77’013,672.5 m3 (77.01 Hm).

11.1.2

Reservas renovables (Rr) En un terreno con poros interconectados o material permeable, el agua podrá circular a través de los mismos y, una vez que el agua accede al medio saturado, con un movimiento esencialmente vertical, por estar condicionado por la gravedad, este fluido se pone en movimiento hacia las surgencias naturales (manantiales) del acuífero o hacia las captaciones artificiales (pozos), con c on una velocidad normalmente muy lenta; sin embargo para que exista este movimiento, debe haber una diferencia de potencial. El flujo de agua que circula por el subsuelo puede cuantificarse a través del principio de Darcy (1856), quien determinó que, con velocidades de descarga suficientemente reducidas, reduc idas, el caudal “Q” que atravesaba la muestra de terreno permeable era directamente proporcional a las diferencias de presiones h1 – h2:

 =  (ℎ − ℎ)

Donde: h1 y h2 son las presiones pres iones a uno y otro extremo del terreno (m) L = es su longitud (m) A = es el área de su sección transversal (m2)

El coeficiente de proporcionalidad K es, en principio, característico del terreno y se llama coeficiente de permeabilidad o simplemente permeabilidad. Si llamamos:

 = ℎ − ℎ

Al gradiente de presiones en la dirección del flujo, la fórmula de Darcy toma la forma tal como sigue:

 = 

Siendo: K = 25.9 m/día L = 6817 m H1 = 25 m H2 = 7 m A = 338,944 m2 A = Esat*Lhor Esat = 64 m (Espesor saturado productivo promedio del volumen de control) 52

Lhor = 4306 m (Longitud horizontal del volumen de control) Por lo que el caudal resulta en 36,696.6 m3/día. En un año ascenderá a 13’394,270.3 m3.

11.1.3

Aporte por infiltración del rio Rímac El tramo del río Rímac que más libertad tiene de liberar por infiltración al acuífero local se considerará a partir del inicio del cono deyectivo del Río Rímac, el cual tiene una longitud de 8350 metros. Asimismo, el caudal de infiltración debido a este aporte asciende a 1.01 m3/s (ver Cuadro 11-1). Siendo 4,534 metros el tramo del río que se superpone a la superficie del volumen de control. Por lo tanto, el caudal que el río aporta al acuífero es de 0.55 m3/s ó 17’295,097.8 m3/año.

Cuadro 11-1: Entradas de agua al acuífero del Rímac

Fuente: ANA. Diciembre, 2010. “Evaluación de los recursos hídricos en la cuenca del Río Rímac”.

11.1.4

Aporte por fugas en la red Siendo muy escaso el número de viviendas sobre la superficie del volumen de control con respecto al número total de viviendas del casco urbano que cuenta con red de agua y desagüe. Se despreciará el aporte de agua al volumen de control.

11.1.5

Aporte por riego Al desaparecer los terrenos de cultivo dentro del área de estudio, el aporte por esta actividad se considera despreciable.

11.1.6

Metodología para el cálculo de la recarga del acuífero El potencial de las aguas subterráneas de un acuífero, representa la máxima cantidad de agua a sustraer del acuífero, para que no sea sobreexplotado mediante la recarga al acuífero, que se determina conociendo en primer lugar, la fracción de lluvia que es interceptada por el follaje. En segundo lugar, se requiere conocer la infiltración del agua de lluvia hacia el suelo, generada por la precipitación que llega a su superficie. En tercer lugar, se debe realizar un balance de suelos, que nos permita estimar el agua que drena del suelo hacia el acuífero, que se encuentra ubicado debajo del suelo. Dicho potencial se estima La metodología usada es la del “Balance Hídrico de Suelo” (Gunther Schosinsky N. 2006).

a. Fracción de lluvia interceptada por el follaje Al ser una zona árida con vegetación escasa, este factor no ha sido considerado.

b. Infiltración Uno de los actores que más influye en la infiltración de la lluvia en el suelo, es el coeficiente de infiltración debido a la textura del suelo (Kfc), que está dado tentativamente por la siguiente ecuación (Schosinsky & Losilla, 2000):

Kfc = 0.267ln  − 0.0001 00154 54 −0. − 0.723

……….(1)

53

Donde: Kfc (adimensional)= Coeficiente de infiltración (fracción que infiltra por textura del suelo); fc (mm/día)= Infiltración básico del suelo. Para aplicar esta ecuación, el rango de fc ha de encontrarse entre 16 a 1568 mm/día. Para valores de fc menores a 16 mm/día, Kfc = 0.0148fc/16. Para valores de fc mayores a 1568 mm/día, Kfc = 1. Con las observaciones mencionadas en el párrafo anterior, el cálculo del coeficiente de infiltración por textura del suelo sería de Kfc=1. El valor de fc corresponde a la permeabilidad del suelo saturado, en los primeros 30 centímetros de profundidad, por considerar que este es el espesor que está en contacto directo con el agua de lluvia. Dicho valor se obtiene en el campo, con la prueba de anillos aplicada en la superficie de terreno. El valor de Kfc, fue derivado para los valores de lluvia media anual. Por lo tanto, la fracción que infiltra debido a la textura del suelo, nos permite obtener la infiltración anual debido a este concepto. Además del coeficiente de infiltración debido a la textura del suelo, influye la pendiente del terreno y la vegetación. Estos coeficientes, vienen a conformar el coeficiente de infiltración del suelo (Ci), basado en la siguiente ecuación (ONU, 1972): Ecuación para el cálculo de coeficiente de infiltración del suelo ………. (2). Si Kp + Kv + Kfc es mayor ma yor de 1, Ci = 1. Si Kp + Kv + Kfc es menor o igual a 1, entonces Ci = Kp + Kv + Kfc. Donde: Ci = Coeficiente de infiltración (adimensional). Kp = fracción que infiltra por efecto de pendiente (adimensional) (Cuadro 11.2). Kv = Fracción que infiltra por efecto de cobertura vegetal (adimensional). Kfc = Fracción que infiltra por textura del suelo (adimensional). El coeficiente de infiltración es el factor por p or el cual hay que multiplicar la precipitación anual para obtener el agua que se infiltra anualmente hacia el suelo. En una zona dada, entre menor sea la pendiente del terreno y mayor sea su cobertura vegetal, la velocidad de escurrimiento se retrasa, generando una mayor infiltración. Los valores sugeridos de estos componentes, que conforman el coeficiente de infiltración, se muestran en el Cuadro 11-2.

Cuadro 11-2: Componentes del coeficiente de infiltración por pendiente Por pendiente: Muy plana Plana algo plana Promedio Fuerte

Pendiente 0.02%-0.06% 0.3%-0.4% 1%-2% 2%-7% mayor de 7%

Kp 0.3 0.2 0.15 0.1 0.06

Fuente: (Schosinsky & Losilla, 2000)

Se realizaron 18 perforaciones diamantinas en la zona de estudio (Ver anexo I), donde se caracterizó el tipo de suelo superficial según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos SUCS (Unified Soil Classification System) de la Sociedad Americana de Ensayos y Materiales. Asimismo, la permeabilidad media es de 25900 mm/día, por lo tanto, el Kfc = 1.

c. Cálculo de infiltración pluvial En el cálculo de la precipitación mensual que infiltra, se han de considerar los siguientes factores: la precipitación mensual, la retención pluvial mensual en el follaje y el coeficiente de infiltración (ecuación 2). El cálculo de la precipitación que infiltra mensualmente (Pi) al suelo, está dado por la siguiente ecuación: 54

Pi =  −

……….(3)

Donde: Pi = Precipitación que infiltra mensualmente al suelo en (mm/mes). Ci = Coeficiente de infiltración (adimensional) (ecuación 2). P = Precipitación mensual m ensual en (mm/mes) (dato meteorológico). Ret = Retención de lluvia mensual por follaje en (mm/mes). En ningún caso el coeficiente de infiltración (Ci) ha de ser mayor de 1, si así fuese, se le asigna a Ci el valor de 1. El valor de la precipitación media anual se obtuvo de los registros de la estación climatológica Jorge Chávez en el “estudio Hidrológico del Humedal”.

d. Balance del suelo Para el balance del suelo, en primera instancia se requiere la infiltración mensual al suelo, generada por la lluvia. Dicho cálculo se obtiene de acuerdo con el apartado de “Infiltración” descrito anteriormente. Posteriormente, es necesario conocer la capacidad de campo y punto de marchitez del suelo. Estos valores, se obtienen directamente del laboratorio de suelos o se estiman mediante el Cuadro 11-3. También es necesario conocer la profundidad aproximada de las raíces extractoras de agua, en la zona donde se ha de realizar el balance. O sea, el balance se realizará en un prisma rectangular, que tiene en la cara superior un cuadrado de 1 metro de lado y de profundidad, la de las raíces, con capacidad de absorción del agua en el suelo. Como no se cuenta con vegetación, la profundidad a la que actúa la evaporación del agua sobre suelo desnudo será la misma a la que está en contacto directo con el agua de lluvia (50 cm.).

Cuadro 11-3: Punto de marchitez permanente y capacidad de campo en % por peso de suelo seco de diferentes texturas de suelos Porcentaje por peso de suelo seco PMP (%) CC (%) Arenoso 2-6 6 - 12 Franco - arenoso 4-8 10 - 18 Franco 8 - 12 18 - 26 Franco - arcilloso 11 - 15 23 - 31 Arcillo - arenoso 13 - 17 27 - 31 Arcilloso 15 - 19 31 -39

Textura del suelo

Fuente: (Grassi, 1976).

e. Evapotranspiración Técnicamente la evapotranspiración es la pérdida de humedad de una superficie por evaporación directa más la pérdida de agua por transpiración de las plantas. La evapotranspiración en una zona de cultivo se define como la transpiración de la planta, cuando el suelo se encuentra a capacidad de campo, más la evaporación del suelo. La mayor capacidad de evapotranspiración de un cultivo es cuando el suelo se encuentra a capacidad de campo. Sin embargo, cuando la humedad del suelo es menor que la capacidad de campo, las hojas de las plantas van cerrando las estomas, con el propósito de transpirar menos y así economizar el agua. Cuando la humedad del suelo llega al punto de marchitez permanente, la planta no transpira y muere (Heras, 1972). En este estudio, asumiremos que la evapotranspiración potencial real va a ser s er proporcional a la humedad del suelo, comparada con la diferencia de humedad entre la capacidad de campo y el punto de marchitez. Esto es, la evapotranspiración potencial real (ETPR) de la planta será de: 55

Donde. ETPR (mm/día) HS (%) ET (mm/día) CC (%) PM (%)

ETPR =  −/ −

……….(4)

= Evapotranspiración potencial real. = Humedad del suelo. = Evapotranspiración de la planta en capacidad de campo. = Capacidad de campo. = Punto de marchitez permanente.

En una cuenca o en una zona arbitraria de la cuenca, es casi imposible determinar la evapotranspiración de la vegetación, debido a la gran variedad de coberturas, sean suelo desnudo o vegetación y el grado de desarrollo de las plantas. Por este motivo, es conveniente asumir una evapotranspiración, que se estime como promedio de la cuenca. Esta evapotranspiración promedio de la cuenca, la asumiremos que es igual a la evapotranspiración potencial (ETP). Entiéndase la evapotranspiración de la planta en capacidad de campo (ET) como la perdida de humedad del suelo a través de la evaporación directa de agua desde la superficie del suelo más la pérdida por transpiración de planta.

e.1 Factores que influyen en la evaporación desde suelo desnudo. Debido a la naturaleza árida de la zona de estudio, se ha visto necesario realizar el análisis de evapotranspiración como la evaporación sobre suelo desnudo. Esta se produce en la capa superficial. Al disminuir la humedad de esta capa se produce un desequilibrio y hay una atracción de humedad subyacente, que asciende por capilaridad a la superficie, prosiguiendo la evaporación hasta que el agua capilar se agota. El agua higroscópica en equilibrio con la humedad atmosférica no se evapora. Asimismo, se identificaron los factores que intervienen en este fenómeno. -

Poder evaporante de la atmosfera.

Las condiciones climatológicas como la radiación solar; temperatura del aire; humedad atmosférica y el viento determinan la capacidad con la que la atmosfera contribuye co ntribuye a la evaporación de agua desde el suelo. Siendo la evapotranspiración potencial la que representa al poder evaporante. Ver cuadro 11-4. -

Tipo de suelo (textura, estructura, etc).

El contenido relativo de partículas de diferente tamaño caracteriza a los diferentes tipos de suelo. Esta característica determina el grado de capilaridad ósea la facilidad con que el agua asciende a través de los espacios intersticiales del suelo, en un movimiento contrario a la gravedad. Así también el agua capilar depende de grado de tensión de retención de agua, siendo menor a capacidad de campo (CC) y mayor al punto de marchitez permanente (PMP). Finalmente, la diferencia entre CC y PMP resulta en el agua capilar o útil. -

Grado de humedad del suelo.

El porcentaje de humedad de agua en el suelo es importante en del balance hídrico del suelo, ya que determina el efecto de la cantidad de agua adicional que ingresa al suelo. f.

Recarga al acuífero

Para ser consistente con las unidades de los parámetros que se utilizarán en adelante, tal como capacidad de campo, punto de marchitez, humedad del suelo, precipitación y evapotranspiración se utilizarán unidades en milímetros.

56

Para poder convertir la humedad del suelo, punto de marchitez y capacidad de campo a milímetros, los pasaremos de porcentaje por peso de suelo seco tal como aparecen en tablas o laboratorio de suelo, a porcentaje por volumen mediante la siguiente ecuación:

%por volumen = = %          ……….

(5) (5)

Cuando ocurre la precipitación, el agua que infiltra se acumula en los poros del suelo, para llevarlo a capacidad de campo, que es la máxima acumulación de agua que puede tener un suelo no saturado. Posteriormente, una vez terminado el aguacero, se lleva a cabo la evapotranspiración, tomando las raíces el agua que se encuentra en los poros del suelo. Si la cantidad de infiltración de la lluvia es suficiente para llevar al suelo a capacidad de campo y llenar la necesidad de evapotranspiración, el sobrante del agua que infiltra, percola para recargar al acuífero. Al siguiente coeficiente, lo designaremos coeficiente de humedad (Ch): Ch = (humedad de suelo  – punto de marchitez) / (capacidad de campo – punto de marchitez). Al iniciar un mes cualquiera, el suelo tendrá una humedad inicial (HSi). Si no existiese evapotranspiración, la precipitación que infiltra (Pi) vendría a aumentar la humedad en el suelo, permitiendo una mayor evapotranspiración. Si no consideramos la evapotranspiración, el coeficiente co eficiente de humedad, al final del mes, sería (C1):

C1 =  −  + / − 

……….(6)

Donde: C1 Hsi PM Pi CC

= Coeficiente de humedad al final del mes o periodo antes que ocurra la evapotranspiración. = Humedad al inicio del mes, humedad de suelo inicial en (mm). = Punto de marchitez en (mm). = Precipitación que infiltra en (mm/mes). = Capacidad de campo en (mm).

Si consideramos que ocurre la evapotranspiración, una vez v ez ocurrida la infiltración, el coeficiente de humedad, al final del mes sería:

C2 =  − ETR1 +  =− 1 1/ 1 / −   1

……….(7)

Donde: C2 = Coeficiente de humedad al final del mes o periodo después de que ocurra la evapotranspiración. ETR1 = Evapotranspiración potencial real (mm/mes), considera la humedad correspondiente al coeficiente C1. ETP = Evapotranspiración potencial (mm/mes). El valor de C1 corresponde al coeficiente de humedad máximo, ya que considera la humedad del suelo al inicio del mes o periodo, más la infiltración de la lluvia, si ocurrir la evapotranspiración. El valor de C2, corresponde al coeficiente de humedad mínimo, ya que está calculado considerando la humedad del suelo anterior, restándole la evapotranspiración mensual, estimada con el coeficiente de humedad máximo, C1. Por lo tanto, el coeficiente C2 se aproxima al coeficiente de humedad al final del mes. Como la infiltración y la evapotranspiración ocurren durante el mes, se estima que el coeficiente de humedad del mes corresponde al promedio de C1 y C2; o sea, (C1+C2/2); esto quiere decir que la evapotranspiración potencial real ocurrida en un mes dado: 57

ETPR ETPR = 1+ 1 + 2/2 2/2 

……….(8)

Donde: ETPR= Evapotranspiración real tentativa promedio, en una zona, ocurrida durante el mes (mm/mes). C1= Coeficiente de humedad máximo, sin considerar la evapotranspiración. C2= Coeficiente de humedad mínimo considerando evapotranspiración calculada con C1. ETP= Evapotranspiración potencial (mm/mes). Ninguno de los coeficientes de humedad, C1 y C2, pueden ser superiores a 1, ni menores a 0. En caso que C1 o C2, sea mayor de 1, se tomará igual a 1. Si C1 o C2 son negativos se tomarán con valor de 0. Definiremos como humedad disponible (HD), aquella humedad que pueden pue den tomar las raíces de las plantas, para poder evapotranspirar. La humedad disponible está por la siguiente ecuación: Donde: HD HSi Pi PM

HD =  +  − 

……….(9)

= Humedad disponible (mm/mes). = Humedad de suelo inicial (al inicio del mes) (mm). = Precipitación que infiltra (mm/mes). = Punto de marchitez (mm).

Si la humedad disponible es menor que la ETPR de la ecuación (8), la planta no podrá evapotranspirar dicha cantidad, sino que evapotranspirará únicamente la humedad disponible, di sponible, debido a que no hay suficiente humedad para evapotranspirar la cantidad de agua indicada en la ecuación (8). Sin embargo, si la humedad disponible (HD) es mayor que la cantidad de agua indicada en la ecuación (8), la planta evapotranspirará la cantidad expresada en dicha ecuación. Por lo tanto, la evapotranspiración real será: Ecuación para el cálculo de evapotranspiración real (ETR)……….(10) Si ((C1+C2)/2)ETP es menor o igual a HD, ETR (mm/mes) = ((C1+C2)/2)ETP Si ((C1+C2)/2)ETP es mayor que HD, ETR (mm/mes) = HD Donde: ETR = Evapotranspiración real promedio de la zona, ocurrida durante el mes (mm/mes). C1 =Coeficiente de humedad máximo, sin considerar la evapotranspiración (adimensional). C2 =Coeficiente de humedad mínimo considerando evapotranspiración calculada con C1, (adimensional). ETP = Evapotranspiración potencial (mm/mes). HD = Humedad disponible (mm/mes).

58

Cuadro 11-4: Evapotranspiración potencial

Fuente: SENAMHI.

Cuadro 11-5: Cálculos de recarga y evaporación real Cálculo de la ev aporación anual anual del suelo (Evas) Por peso

Capacidad de infiltración infiltración fc (mm/día) (mm/día) Factor por pendiente Factor por vegetac ión Factor por Textura

≥

Kp (plana) Kv Kfc (prom .)

Profundidad de raíces o PR (mm) ascenso por capilaridad capilaridad Humedad del suelo inicial

(%) Hsi (mm) Co n ce p t o

Precipitación media multianual Retención de lluvia por vegetación Prec ipitación que infiltra Evapotranspiración potencial Humedad del suelo inicial Coeficiente de humedad máximo sin considerar ETP Coeficiente de humedad mínimo considerando ETP Humedad disponible Evapotranspirac ión real Humedad del suelo final Recarga potenc ial anual Área de depósitos marinos Eva anual de suelo

1 Estudio Geológico Geotécnico Estudio Geológico Geotécnico Estudio Geológico Geotécnico Estudio Geológico Geotécnico

1.28

Cua (2)

500

Cua (3)

28.53 Campo 36.5184

Fu e n t e

An u al n e t o

Estación Estac ión Meteoro. Meteoro. Jorge Chávez

60

Ret (m m)

Campo

0

Pi (mm )

Ec (4)

60

ETP (m m)

(data: SENAHMI)

826

Hs i (m m)

Campo

20

C1

Ec (10)

2.625

C2

Ec (11)

0

HD (m m) ETR (mm ) HSf (m m) Rp (mm)

Ec (13) Ec (14) Campo Ec (17)

67.2 1084.125 0 -1004.125

Mapa Geológico

628002

P (mm)

Ad (m2) Eas (m 3)

(%) (mm )

0.2 0 1

Coeficiente de infiltrac ión Ci Densidad Densidad del del suelo suelo seco DS (g/cm3) (g/cm3)

8640

680832.67

Elaboración: Walsh Perú S.A.

59

Fuente

Cero

6 2

38.4 CC CC 12.8 PM

4

25.6 (C (CC-PM)

Cua (2) Ec. (8-9) Cua (2) Ec. (8-9)

Se demostró que no hay recarga por precipitación, ya que esta es demasiado escasa. Sin embargo, se pudo determinar la evapotranspiración real de acuerdo a la metodología desarrollada de “Balance de agua en el suelo”, el cual llega a 680,832.67 m3 por año.

11.2 DEMANDA Y SALIDAS DEL SISTEMA En el área de depósitos marinos por efectos de la capilaridad ocurren pérdidas por evaporación directa del acuífero debido a que el nivel freático se encuentra muy cerca de la superficie del suelo. Actualmente la vegetación en la zona es casi nula y, se asume que no existe transpiración de las plantas, más si evaporación directa de agua en suelo desnudo por capilaridad, el cual estará representado por una fracción de la evapotranspiración potencial calculada, cuyo desarrollo se da en la metodología: “Cálculo de la recarga potencial de acuíferos mediante un balance hídrico de suelos”. Dada la naturaleza arenosa y seca del suelo superficial hallado en los logeos de las calicatas, y de acuerdo a la clasificación SUCS, se estimaron valores de; capacidad de campo; punto de marchitez; humedad del suelo y; densidad aparente de acuerdo a cuadros de bibliografía.

11.2.1

Perdida por evapotranspiración El valor de la evaporación directa del acuífero debido a la capilaridad se calculó en ítem 11.1.6. Resultando un volumen anual total de 680,832.7 m3.

11.2.2

Perdida por evaporación directa del espejo de agua de los humedales Primero se calculó el área del espejo de los bofedales, el cual fue de 460,654 m2. y se considera el valor de evapotranspiración potencial de 826 mm/año para la costa de acuerdo al SENHAMI. Resultando en un volumen total anual de 380,500.2 m3.

11.2.3

Perdida por presencia del canal evacuador “TIWINZA” Esta se determinó con el aforo del canal Tiwinza. Ver ficha de campo en el Anexo 4 Donde se midió un caudal puntual de 0.73 m 3/s y asumiendo que se mantiene constante durante el año, el volumen total anual asciende a 23’052,816.00 m3.

11.2.4

Perdida por aprovechamiento de agua subterránea Se cuenta con información de volúmenes anuales de pozos p ozos registrados en el “Inventario Nacional de fuentes de Agua Subterránea” elaborado por la Autoridad Nacional del Agua al 2017, el cual suma un volumen total de 35’548,956.0 m3.

11.3 BALANCE TOTAL NETO Se sumaron todos volúmenes de entrada y salida, obteniéndose una un superávit anual de 48 Hm de agua aproximadamente.

Cuadro 11-6: Volúmenes anuales de entrada al volumen de control Entradas ítem Reservas totales Reserva renovable Infiltración Río Aporte por fugas

m3  77013672.5 13394270.3 17295097.8 0 60

(Hm) 77.01 13.39 17.30 0

Entradas ítem m3  (Hm) Aporte por riego 0 0 Aporte por precipitación 0 0 Total 107703041 107.70

Gráfico 11-1: Entradas parciales al volumen de control (Hm) Infiltración Río 17.30 16% Reserva renovable 13.39 12%

Reservas totales 77.01 72% Elaboración: Walsh Perú S.A.

Cuadro 11-7: Volúmenes anuales de salida del volumen de control Salidas ítem Evapotranspiración real Evaporación directa Canal Tiwinza Aprovechamiento en pozos Total

m3  680832.7 380500.2 23052816 35548956 59663105

(Hm) 0.68 0.38 23.05 35.55 59.66

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Gráfico 11-2: Salidas parciales de agua del volumen de control (Hm) Evapotranspi ración real 0.68 1%

Evaporación directa 0.38 1% Afloramiento Canal Tiwinza 23.05 39%

Aprovechami ento en pozos 35.55 59%

Elaboración: Walsh Perú S.A. 61

Gráfico 11-3: Balance hídrico anual en Hm de agua 120.0

107.70

100.0 80.0 59.66

60.0 40.0 20.0 0.0 1

Entrada (Hm)

Salida (Hm)

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Las reservas totales representan el 72% (77.01 Hm) del volumen total de agua disponible. El río Rímac aporta el 16% (17.3 Hm) y por último, la reserva renovable de la recarga lateral debido a la gradiente hidráulica representa el 12% (13.39 Hm) del volumen total disponible. El volumen de aprovechamiento mediante pozos representa el 59% (35.55 Hm), seguido por el afloramiento Canal “Tiwinza” con el 39% (23.05 Hm) y finalmente las perdidas por evapotranspiración real del acuífero a través del suelo por capilaridad y; por evaporación directa del espejo de agua de los humedales, representan el 1% cada uno aproximadamente, siendo menos de 0.7 Hm en ambos casos. El superávit hídrico de aguas subterránea asciende a 48.04 (Hm).

62

12

MODELO CONCEPTUAL El modelo conceptual es la consecuencia de lo encontrado en los estudios hidrogeológicos del consorcio Túnel Gambetta, RS&H/COSAPI y la información de niveles del 2018, la cual constituye la base para los modelos necesarios para diseñar el plan de drenaje y entender el comportamiento del acuífero como el ingreso, salida y circulación del agua.

12.1 CARACTERÍSTICAS DEL ACUÍFERO El reservorio del acuífero yace sobre los depósitos dep ósitos fluvio – aluviales de los ríos Chillón Chill ón y Rímac, presentándose, así como un acuífero libre; aun cuando hay presencia de una capa de arcilla que pudiese originar que acuífero se comporte como semi cautivo, en general está constituido por depósitos no consolidados del cuaternario, constituido por cantos rodados, grava, arena y arcilla, que hacen que el acuífero tenga un alto potencial de extracción de aguas subterráneas, tanto en descenso como en recuperación de las aguas subterráneas. Del estudio hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta, se ha identificado una estructura acuífera con saturación de agua a partir de 3.0 m de profundidad aproximadamente y compuesta por dos depósitos acuíferos (superior e inferior), el superior compuesto por el horizonte R2 que se ubica debajo de la capa de relleno de cobertura aluvial y está constituida por materiales permeables, con un espesor promedio de 15 m, mientras que el inferior está compuesto por el horizonte R3, localizado debajo del horizonte acuífero superior, constituida por materiales menos permeables con un espesor promedio de 50 m. De lo anterior se puede concluir que el espesor promedio del potencial del acuífero es de 65 m.

12.2 ZONA DE RECARGA Y DESCARGA La recarga del acuífero principalmente se da por las filtraciones del rio Rímac hacia la zona de AIJCH y en menor influencia por el rio Chillón, así como la recarga urbana de la ciudad de El Callao. Para comprender el comportamiento de la napa freática se ha elaborado el mapa piezométrico, donde el movimiento del flujo se da de mayor a menor carga, por tal motivo en e n la zona sur del aeropuerto, la dirección del flujo preferencial es de Sur a Norte. Este comportamiento de la dirección del flujo se observa en los mapas HG07 y HG-12. La zona de descarga de estas aguas fluye directamente al humedal y hacia la dirección di rección del mar, ello se evidencia en los piezómetros P-PERM-6, P-PERM-7 Y P-PERM-8, pues las cotas del nivel freático se encuentran muy cerca del nivel del terreno, pudiendo observar el afloramiento de estas aguas en dichas zonas produciendo la formación de lagunas. El comportamiento del agua subterránea en la zona del Túnel Gambetta produce un efecto barrera, logrando que las aguas tengan una dirección local horizontal, que bordea el lado este del túnel, también tiene una dirección local vertical tipo sifón producto de la barrera y la carga hidráulica en el lado este del túnel. Este comportamiento se puede apreciar en la figura 12-1.

63

Figura 12-1: Perfil geoeléctrico y dirección del flujo

Fuente: Walsh Perú S.A.

64

13

DISEÑO HIDRAULICO DE SUBDRENAJE DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS El objetivo principal es proponer a nivel de prefactibilidad el sistema de drenaje y subdrenaje, que permitan realizar las labores de construcción en seco y mantener la napa estable a profundidades adecuadas para no afectar las infraestructuras que formaran parte de la ampliación del AIJCH y daños a terceros. Para proponer las obras de drenaje y subdrenaje es necesario conocer las zonas dominadas por presencia de agua subterránea, ya sea por afloramiento de ella o por su elevado nivel freático cercano a la superficie.

13.1 DELIMITACIÓN DE ZONAS CON AGUA SUPERFICIAL Y NIVEL FREÁTICO ELEVADO 13.1.1

Zona con agua superficial De acuerdo con el reconocimiento del área de estudio por los especialistas de Walsh realizada en mayo del 2018, se ha verificado la presencia de tres cuerpos de agua superficiales (lagunas), los cuales están ubicadas al norte del área del proyecto y al oeste de la vía Gambeta. Estas tres lagunas han sido denominadas Laguna Área 1, Área 2 y Área 3, las mismas que deberán ser drenados durante las actividades de construcción de los componentes que forman parte de la ampliación del AIJCH. Estas lagunas han sido formadas por la acumulación de agua de afloramiento debido a la conformación geológica y la recarga constante de los acuíferos regionales de los ríos Rímac y Chillón. Según el análisis de imágenes de satélite que datan del año 2002 en adelante (ver Anexo 5), demuestran que estas aguas eran drenadas por los canales superficiales rústicos que antes existieron, en dirección al mar, posiblemente el incremento poblacional ha ocasionado la desaparición de dichos canales por enterramiento. La Error! Reference source not found. 3-1 muestra la ubicación espacial de las lagunas y la delimitación de su perímetro. El Cuadro 13-1 indica el resumen de los resultados obtenidos de los trabajos de batimetría. Las áreas de las tres lagunas hacen un total de 22.81 ha. Así también, las lagunas poseen un tirante máximo entre 1.25 y 2.75 m. La cota del espejo de agua varía entre 2.25 y 2.75 msnm, mientras que la cota mínima de fondo del lecho varía entre 0 y 1 msnm. Estas características han permitido estimar de forma general el volumen de agua almacenada en las tres lagunas, obteniendo un volumen total de 293 443.5 m3.

Cuadro 13-1: Parámetros hidráulicos de las lagunas Zona Laguna Área 1 Laguna Área 2 Laguna Área 3

Área (ha) 2.51 8.92 11.38

Tirante Máximo de Agua (m) 1.25 1.25 2.75

Cota del espejo de agua (msnm) 2.25 2.25 2.75

Cota mínima de fondo (msnm) 1.00 1.00 0.00

Elaboración: Walsh Perú S.A.

Para mayor detalle ver Mapa HG-13: Mapa de Zonas con Agua Superficial.

65

Volumen de Agua (m3) 18 492.7 105 460.5 169 490.3

Figura 13-1: Delimitación de lagunas

Fuente: Walsh Perú S.A.

13.1.2

Zona con nivel freático elevado De acuerdo con lo descrito en el ítem que antecede, luego de retirar el agua de superficie, será también necesario desaguar el agua subterránea donde la profundidad del nivel freático se encuentra a menos de 2.5 m medidos desde la superficie. En base al análisis e interpretación de los mapas de isoprofundidades de la napa, se han establecido dos zonas en donde la elevación de la napa requiere ser drenados durante la construcción, así como también mantener el nivel de agua durante la operación. La Error! Reference source not found.muestra la delimitación de las zonas Este y Oeste donde el nivel freático se encuentra elevado a menos de 2.5 m. Es importante señalar que la Zona Oeste presenta el nivel freático muy cerca de la superficie del terreno, mientras que la Zona Este presenta el nivel freático a profundidades entre 0.5 y 2.5 m. Para mayor detalle ver Mapa HG-14: Mapa de Zonas con Nivel Freático elevado.

66

Figura 13-2: Delimitación de la zona Este y Oeste que deben ser drenados

Fuente: Walsh Perú S.A.

El área de la Zona Este posee una extensión superficial de 77.7 ha y la Zona Oeste de 90.6 ha, haciendo un total de 168.3 ha que deberán ser drenados de forma permanente durante la etapa de construcción y operación de la ampliación del AIJCH. El Cuadro 13-2 presenta los resultados del volumen de agua contenido en el estrato de suelo delimitado por los polígonos denominados Zona Este y Zona Oeste, haciendo un total de 157 803.0 m3 de agua. Este cuadro a su vez, indica las cotas máxima y mínima de la napa en las Zonas Este y Oeste. En la zona Este, la napa posee una gradiente similar al comportamiento del terreno donde no se presenta afloramientos de agua; sin embargo, en la zona Oeste, la cota de la topografía del terreno seco varía entre 7 y 4 msnm, mientras que las cotas del lecho del vaso de las lagunas se encuentran entre 0 y 1 msnm. Esta última condición permite que el agua subterránea alimente directamente las lagunas, logrando que el espejo del agua de las lagunas alcance los 2.75 msnm. Es importante mencionar que, las pistas proyectadas 15R-33L y la Calle de Rodaje Z de forma paralela, están ubicadas sobre la construcción del actual Túnel Gambetta. Los documentos de diseño actual del túnel establecen que la parte superior del túnel se encontrará entre 6.1 y 7.5 msnm; asimismo, requerirá una cobertura entre 1 y 1.5 m. Estas condiciones de diseño implican implica n el movimiento de tierra para realizar rellenos y construcción 67

de un terraplén en el Sector Oeste donde descansarán las nuevas pistas mencionadas. Estas actividades de movimientos de tierra deberán también ser ejecutadas en las zonas de las lagunas, a fin fi n de lograr la instalación del sistema de subdrenaje que se propone en el ítem 13.2.

Cuadro 13-2: Parámetros hidráulicos del estrato saturado

Área Zonas (ha)

Cota de Terreno Máximo (msnm)

Cota de Terreno Mínimo (msnm)

Zona 77.7 10 8.5 Este Zona 90.6 7 5 Oeste Total 168.3 Elaboración: Walsh Perú S.A.

Cota de Napa Máximo (msnm)

Cota de Napa Mínimo (msnm)

Espesor Volumen de Volumen de Coeficiente de Saturado Estrato Supresión Almacenamiento a Drenar Saturado de agua 1 (S)* (m) (m3) (m3)

7.5

6.0

1.5

1,165,500.0

0.046

53,613.0

7.0

5.0

2.5

2,265,000.0

0.046

104,190.0

3,430,500.0

157,803.0

Asimismo, luego de retirar el agua contenida en el estrato saturado según lo indicado en el Cuadro 13-2, el acuífero recargará el sistema con un aporte de agua subterránea calculado mediante los criterios de la Ley de Darcy, aplicable en el área de estudio, dado que el acuífero superior está constituido por materiales porosos. Asimismo, se han considerado los siguientes criterios de cálculo: 







El caudal de aporte del acuífero está dado en una sección de 1.5 y 2.5 m de profundidad desde el nivel del terreno, según se encuentra en las Zonas impactadas. La napa en la Zona Oeste se encuentra a nivel de superficie. El gradiente hidráulico del acuífero es a nivel regional, estimado por la diferencia de cotas de la napa en una longitud horizontal. Se ha considerado un valor de permeabilidad constante, puesto que litológicamente los materiales corresponden en general a depósitos aluviales.

Ley de Darcy La ley de Darcy permite determinar el flujo de agua en un medio poroso que atraviesa una determinada sección y dependerá directamente de la permeabilidad o conductividad hidráulica del medio y la gradiente hidráulica. La ecuación que a representa es la siguiente:

Donde: K: Permeabilidad Sección: Área transversal que atraviesa el flujo ∆h/∆l: Gradiente hidráulico, donde ∆h es la diferencia de cotas y ∆l es la distancia recorrida.

Cuadro 13-3: Parámetros hidráulicos del aporte de agua regional 1 

Justificación Hidrogeológica para la Perforación de un Pozo en Sustitución de Abandonados para Optimizar el Abastecimiento de Agua Potable al Aeropuerto Internacional Jorge Chavez. C. Valenzuela, Ingeniero Consultor. Junio 2011. 68

Zonas de Drenaje

Permeabilidad Carga Hidráulica Longitud Profundidad (m) Área (m2) Q (l/s) K (m/s) (m) (∆i)

Zona Este Zona Oeste

0.00011574 0.00011574

0.044 0.031

2822 872

1.5 2.5

4233 2180

21.6 7.8

13.2 ETAPAS DE DRENAJE De acuerdo con la evaluación del comportamiento de las aguas superficiales y subterráneas existentes en el área de estudio, es necesario realizar las siguientes etapas de drenaje: (i) Drenar el agua depositada en las lagunas, (ii) Drenar el agua almacenada en el estrato saturado hasta lograr un manto drenado de hasta 2.5 m medido desde la superficie y (iii) Drenar la recarga regional de agua subterránea.

13.2.1

Etapa 1 – Drenaje de agua superficial El drenaje de agua superficial consiste en retirar el agua depositada de las Lagunas Área 1, Área 2 y Área 3 (ver Mapa HG-15), en un volumen total de 293 443.5 m3. Los trabajos preliminares de la propuesta integral de drenaje que se propone en la Etapa 3 (ítem 13.2.3), permitirá el drenaje de estas aguas mediante el empleo del dren principal no revestido que descarga sus aguas al canal Tiwinza. Esta actividad será realizada mediante bombeo, puesto que la cota del terreno del lecho de las lagunas es inferior a la base del dren principal. Dado que la construcción de este canal forma parte del inicio del sistema integral de drenaje, se deberá construir considerando con una profundidad no menor de 2.5 m medido desde el nivel del terreno y un ancho de 1 m, donde se colocará la tubería ciega de 15 pulg de diámetro. Otro escenario viable para el retiro de las aguas superficiales depositada en las lagunas es el aprovechamiento de estas aguas durante la construcción, dado que, en esta etapa del proyecto, la demanda de agua representa un volumen v olumen de 5 009 240 m3 de agua. El agua almacenada en las lagunas representa cerca del 6 % del agua demandada.

13.2.2

Etapa 2 – Drenaje del estrato saturado Posterior al drenado de las aguas superficiales de las lagunas se espera que el acuífero descargue el agua contenida en su estrato saturado superficial, se procederá a retirar el agua contenida en la primera capa de suelo con un espesor de 2.5 m. En los sectores donde se ubican las lagunas y se superpone la huella de la nueva pista de aterrizaje, en primera instancia se retirará el suelo orgánico para ser reemplazado por suelo de buena calidad, asimismo, el lecho restante de las lagunas deberá ser rellenadas con material estéril a fin de instalar los geodrenes que formarán parte del sistema integral de drenaje. Las excavaciones tendrán sección rectangular, con un ancho de 1 m de ancho y una profundidad adecuada para mantener un nivel de flujo por gravedad. Las aguas serán drenadas en dirección al canal Tiwinza o caso contrario podrá ser aprovechada durante la construcción, dado que el volumen a drenar del estrato saturado representa 157,803.0 m3 de agua, poco más del 3 % de la demanda de agua durante la construcción.

13.2.3

Etapa 3 – Subdrenaje de la recarga regional Esta etapa es posterior al drenado el agua del estrato saturado. Se procederá a implementar el sistema de subdrenaje, que consta de la instalación de un sistema implementado con geodrenes, el cual permitirá evacuar la recarga de agua subterránea de parte del acuífero aluvial. El sistema de geodrenes estará conformado por una red de geodrenes laterales y un geodren principal a cargo de la colección del agua en general para conducirlo hasta el punto de descarga en el canal Tiwinza. Este sistema permitirá cortar el flujo de agua, ubicándola perpendicularmente a la dirección del flujo de agua subterránea; en consecuencia, permitirá deprimir la napa en los sectores colindantes entre el mar y el aeropuerto. El geodren es un geocompuesto que presenta en un solo producto un sistema de drenaje completo, con un medio drenante del tipo geored de HDPE y un medio filtrante en geotextil no tejido. La geored ofrece alta resistencia a la compresión manteniendo constante su espesor bajo altas solicitaciones de carga. El geotextil está conformado por fibras que permiten el paso eficiente del agua, conservando su geometría y tamaño de 69

abertura de poros bajo las condiciones de tensión y/o confinamiento. Este sistema es fácil de transportar y de elevada capacidad drenante.

Figura 13-3: Diseño típico del geodren

Fuente: Walsh Perú S.A.

La excavación de realizará considerando una profundidad promedio de 2.5 m. En el fondo de la trinchera se colocará una cama de relleno de 0.05 m donde descansa la tubería perforada y el geocompuesto drenante. La unidad para esta tarea será el m3. El relleno se realizará con material granular tipo filtro (arena o grava), para una adecuada infiltración y obtener un rendimiento del sistema a largo plazo. Este material deberá ser compactado para mejorar el contacto con el geodren, disminuyendo la compresibilidad del relleno y evitar las deformaciones superficiales. El sistema de subdrenaje se detalla en el Mapa HG-16, que muestra la vista en planta de la distribución de las zanjas a construir para la instalación de los geodrenes en los sectores Este y Oste definidas como zonas impactadas. Asimismo, se muestra la ubicación de las pozas de colección que permitirán el traspaso de agua de la zona Este hacia el sector Oeste, permitiendo el paso del agua sobre el túnel Gambeta. Cabe mencionar que, esta última operación mencionada será realizada mediante el uso de motobomba o una bomba sumergible.

70

Figura 13-4: Sistema de subdrenaje en la zona Este y zona Oeste

Fuente: Walsh Perú S.A.

Sector Este: El Sector Este, está conformado por una red de geodrenes laterales, con tubería ranuradas de 6'' de diámetro que se conecta con un dren principal de tubería de ciega de 16'' de diámetro. De acuerdo con los cálculos de la recarga regional de agua subterránea, en este sector se captarán 21.6 l/s, sin embargo, el dren colector está diseñado para conducir 50 l/s en promedio, esto quiere decir que se está considerando un factor de seguridad de 2. El Cuadro 13-4 detalla las longitudes y los diámetros de instalación instalaci ón de los geodrenes laterales y del dren principal del Sector Este. Las aguas captadas en este sector serán conducidas hacia la caja de colección de concreto armado y que además se encontrará enterrado; esta caja posee dimensiones de 5m x 5m x 3m, además contará con un sistema automatizado de bombeo de agua hacia la caja receptora ubicada en el Sector Oeste, generando así un trasvase hacia la zona posterior a la vía Gambeta a través de un acueducto que será apoyado sobre el techo del túnel. Sector Oeste: El Sector Oste, está conformado también por una red de geodrenes laterales, con tubería ranuradas de 6'' de diámetro que se conecta con un dren principal de tubería de ciega de 16'' de diámetro. De acuerdo con los cálculos de la recarga regional de agua subterránea, en este sector se captarán 7.8 l/s, este caudal menor se debe principalmente a la captación de agua proveniente de la recarga regional de agua subterránea que posee dirección preferencial de noreste a suroeste, sin embargo; sin embargo, el subdren colector está diseñado para conducir 50 l/s en promedio, considerando que las aguas que provienen del Sector Este descargarán en este subdren. Las aguas captadas en este sector serán conducidas hacia el dren principal mediante la fuerza de gravedad, el cual descargará sus aguas al canal Tiwinza. El Cuadro 10 detalla las longitudes y los diámetros de instalación de los geodrenes laterales y del dren principal del Sector Oeste.

Cuadro 13-4: Longitud de excavación y diámetros de tuberías Sector Este Subdren Principal Este Lateral 1

Longitud (m) Diámetro (pulg) 318 16 967 6 71

Sector Este Lateral 2 Lateral 3 Lateral 4 Lateral 5 Lateral 6 Lateral 7 Longitud Total

Longitud (m) Diámetro (pulg) 924 6 376 6 1863 6 1903 6 1640 6 1223 6 8896

Sector Oeste Subdren principal Oeste Lateral 1 Lateral 2 Lateral 3 Lateral 4 Lateral 5 Lateral 6 Lateral 7 Lateral 8 Lateral 9 Lateral 10 Lateral 11 Lateral 12 Total

Longitud (m) Diámetro (pulg) 678 16 755 6 759 6 763 6 767 6 770 6 768 6 836 6 748 6 659 6 571 6 483 6 401 6 8280

Dren de Descarga a canal Tiwinza

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13.3 IMPACTOS AMBIENTALES POR EFECTOS DEL SUBDRENAJE Es importante recalcar que, las aguas captadas por el sistema de subdrenaje, representa la captura del agua subterránea que se encuentra cerca de la superficie, a fin de mantener la napa a un nivel estable de modo que no afecte principalmente los cimientos de la nueva Pista N°2. Respecto a los otros componentes del proyecto, están ubicados en zonas donde la napa se encuentra a profundidades donde los cimientos no serán afectados. El sistema de subdrenaje propuesto no modificará la dirección de flujo de agua subterránea, ya que se ha considerado para su diseño las direcciones de flujo y las condiciones hidráulicas de recarga del acuífero. En términos de calidad las aguas subterráneas no se verán afectadas por el sistema de subdrenaje, puesto que su diseño de construcción e instalación considera el uso de materiales adecuados para obras de ingeniería hidráulica y manejo de aguas. Tampoco afectará en términos de cantidad disponible de aguas subterráneas subterráneas al acuífero, mucho menos a los pozos de terceros que actualmente se encuentran en operación, dado que estos pozos se encuentran ubicados a distancias mucho mayores a los 300 m (según el inventario de pozos de la ANA) de la zona donde se implementará el sistema de subdrenaje, donde el radio de influencia de los pozos de explotación no será alcanzado por la depresión superficial de la napa. El sistema de subdrenaje tendrá una operación permanente durante todos los días del año durante la vida del proyecto (ver Cuadro 13-5), donde se colectará un volumen diario total de 2,540 m3/d.

Cuadro 13-5: Régimen de drenaje y volumen colectado diario Id Sector de Subdrenaje Caudal (l/s) 1 2

Sector Este Sector Oeste

21.6 7.8

Régimen de Drenaje Volumen Colectado Diario hora/día día/mes mes/año m3/d 24 31 12 1,866 24 31 12 674

Fuente: Walsh Perú. 2018.

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Asimismo, el sistema de subdrenaje permitirá una colección de agua a nivel mensual mediante los volúmenes indicados en el Cuadro 13-6, logrando obtener un volumen anual de 927,155 m3/año. Considerando que la etapa de construcción tomará un tiempo de 2 años aproximadamente, el volumen anual captado por el sistema de subdrenaje representa cerca del 10 % de la demanda de agua que requiere req uiere el proyecto. Es importante mencionar que, durante la operación del proyecto, las aguas captadas por este sistema, pueden ser una opción para considerar en el abastecimiento de agua global en las diferentes actividades proyectadas.

Cuadro 13-6: Régimen de drenaje y volumen colectado diario Volumen Anual ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC (m3/año) 1 Sector Este 57,853 52,255 57,853 55,987 57,853 55,987 57,853 57,853 55,987 57,853 55,987 57,853 681,178 2 Sector Oeste 20,892 18,870 20,892 20,89 2 20,218 20,892 20,218 20,21 8 20,892 20,892 20,218 20,892 20, 892 20,218 20,892 245,981

Sector de Id Subdrenaje

Volumen Mensual (m 3/mes)

Fuente: Walsh Perú. 2018.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

14.1 CONCLUSIONES - El acuífero en el área de estudio es de tipo “Libre”. Se encuentra formado en los depósitos  y sedimentos no consolidados de origen fluvioaluvial transportados por el río Rímac y Chillón. Está constituido litológicamente por intercalaciones y mezcla en proporciones diversas de gravas heterométricos, arenas y limo-arcilla en menor proporción. Esta unidad posee una potencia mayor a los 100 m (estrato del acuífero productor de la zona del aeropuerto). - Del estudio hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta se tiene que las características hidráulicas del acuífero tienen alta capacidad de almacenar y transmitir agua, con una permeabilidad de 19 m/d y una transmisividad 2400 m2/d lo que lo constituyen como un acuífero explotable con recargas inmediatas para la recuperación del acuífero. Mientras que las permeabilidades obtenidas de los piezómetros D-2 y D-4 varían de 3.91 m/d a 27.2 m/d con un promedio de 15.6 m/d de acuerdo al ensayo de Lefranc. - Del estudio hidrogeológico del Consorcio Consorc io RS&H/Cosapi se tiene que las características hidráulicas del acuífero tienen alta capacidad de almacenar y transmitir agua, con una permeabilidad de 9.9 m/d y una transmisividad 753 m2/d, de acuerdo con la prueba de bombeo del 22 de octubre del 2013 en el Pozo Nº 2 lo que lo constituyen como un acuífero explotable con recargas inmediatas para la recuperación del acuífero. Mientras que las permeabilidades obtenidas de los piezómetros P-PERM varían de 3.36 m/d (P-PERM-06) a 69.89 m/d (PPERM- 07), con un promedio de 19.60 m/d de acuerdo al ensayo de Lefranc. - Luego de concluir el bombeo de los 133 pozos ubicados en los márgenes del Túnel Gambeta, el acuífero logró deprimirse en óptimas condiciones para realizar adecuadamente los trabajos de construcción del túnel. El bombeo inició el 16 de marzo del 2015 y culminó el 27 de marzo de 2017. De la evolución del nivel freático descrito en el ítem 10.3, se estimó que la profundidad máxima de abatimiento fue de 16 m habiendo logrado el objetivo de abatir por encima de los 10 m. asegurando un margen de seguridad de 2 m más. A la fecha los niveles vienen recuperándose después del cese de bombeo y actualmente se encuentra en sus condiciones iniciales, en inclusive pueden seguir apareciendo más afloramientos de agua y seguir formando más humedales en la zona, debido a no tener un buen sistema de evacuación de estas aguas ya que los drenes o canales se encuentran en mal estado con presencia de material inorgánico, como basuras, envases, etc. - El efecto de bombeo en sus etapas finales, también disminuyó el nivel del agua en la zona donde se encuentran instalados los piezómetros del estudio geotécnico; sin embargo, a la fecha, la profundidad del nivel freático ha ido disminuyendo paulatinamente, incluso los piezómetros de código P-PERM-06, P-PERM-07 y P-PERM-08, muestran que el agua se encuentra al nivel del terreno o muy cerca a ello, es más en el piezómetro P-PERM07 se observa el afloramiento del agua por encima del nivel del terreno, posiblemente sea una zona de descarga provenientes de zonas con mayor carga hidráulica. 73

- Una de las fuentes principales de recarga al acuífero es el río Rímac y en pequeña proporción por las filtraciones del río Chillón; por tal motivo la l a dirección de flujo subterráneo en la zona Sur del aeropuerto, posee dirección de sur a norte. Estas aguas son descargadas directamente al mar y también en la zona de afloramiento de agua como se observa en la ubicación del piezómetro P-PERM-07. - Existe una alta disponibilidad de agua subterránea en la zona, lo cual se ve reflejado en la presencia de humedales y criptohumedales, así como la presencia del canal evacuador “Tiwinza”. - El superávit hídrico es equivalente a un caudal de 1.523 m3/s en un régimen de 24 horas, los 365 días del año. - De acuerdo con el inventario de fuentes de agua superficial, se han identificado tres zonas inundadas con agua de afloramiento subterráneo, los cuales fueron denominadas Lagunas Área 1, Área 2 y Área 3, que hacen un total de 17.1 ha. Se verificado también que, actualmente las lagunillas poseen una profundidad entre 1.25 y 2.75 m. Estas características han permitido estimar de forma general el volumen de agua almacenada en las lagunas, obteniendo un volumen total de 293 443.5 m3, la misma que deberá ser drenado. - De acuerdo con el inventario de fuentes de agua subterránea realizada en mayo de 2018, donde han identificado diferentes pozos (tubulares y artesanales / operativos y abandonados) y piezómetros, donde se ha logrado medir la profundidad del nivel freático; ha permitido construir las isolíneas de las isoprofundidades de la napa. A partir de este mapa en superposición con los componentes proyectados de la ampliación del aeropuerto, se ha determinado que todas las infraestructuras (excepto la pista de aterrizaje y despegue N°2) estarán ubicadas en zonas donde el nivel freático se encuentra a una profundidad mayor a los 2.5 m, esto quiere decir que los cimientos de dichas infraestructuras no serán impactas por el agua subterránea. - Las aguas superficiales existentes y subterráneas que mantienen saturados la primera capa de suelo de 2.5 m, serán drenados en las primeras etapas de construcción del sistema integral de subdrenaje propuesto por drenes laterales y drenes principales, que tendrán como punto de descarga al canal Tiwinza. Para ello durante la construcción de la pista de aterrizaje, dado que conformará terraplenes, elevará la cota del agua permitiendo su drenaje por rebose hacia el dren principal en dirección al canal Tiwinza. - A partir de la construcción de la piezometría de la napa freática y la dirección de flujo del agua subterránea, así como también de, la delimitación delimitaci ón de las zonas impactadas por el agua subterránea que se encuentra cerca de la superficie y aflorando, se ha propuesto un sistema de subdrenaje conformado por geodrenes, que permitirá mantener estable la napa freática en estas zonas a una profundidad de 2.5 m medido desde la superficie en la Zona Este. Asimismo, permitirá retener el flujo de agua subterránea hacia las zonas urbanas que están ubicadas entre la propiedad del aeropuerto y la línea costera. - Se ha establecido dos sectores de drenaje (Sector Este y Sector Oste), considerando que la vía gambeta incluyendo el túnel, es la divisoria. El Sector Este está conformado por una red de geodrenes laterales, con tubería ranuradas de 6'' de diámetro que se conecta con un dren principal de tubería de ciega de 16'' de diámetro, lo cuales descargarán un total de 21.6 l/s. El Sector Oste, está conformado también por una red de geodrenes laterales, con tubería ranuradas de 6'' de diámetro que se conecta con un dren principal de tubería de ciega de 16'' de diámetro; lo cuales descargarán 7.8 l/s; haciendo un total de caudal de drenaje de 29.4 l/s hacia el canal Tiwinza mediante el dren principal de tubería ciega de 20'' de diámetro, diseñado para conducir más de 50 l/s como parte del factor de seguridad. - Las aguas captadas en este sector serán conducidas hacia la caja de colección de concreto armado y que además se encontrará enterrado; esta caja posee dimensiones de 5m x 5m x 3m, además contará con un sistema automatizado de bombeo de agua hacia la caja receptora ubicada en el Sector Oeste, generando así un trasvase hacia la zona posterior a la vía Gambeta a través de un acueducto que será apoyado sobre el techo del túnel.

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- El agua subterránea en el Humedal existente en el Aeropuerto internacional Jorge Chávez es sulfatada-cálcica, sulfatada-c álcica, en toda la extensión evaluada del humedal. - El agua subterránea en el Humedal del Aeropuerto internacional Jorge Chávez presenta características hidroquímicas similares al agua continental, lo cual indica que su procedencia se relaciona a la recarga del rio Rímac. La presencia de los sulfatos, nitratos y metales como el plomo y cadmio estaría relacionado a actividades antropogénicas producto de la contaminación del rio Rímac. - El agua subterránea en el Humedal existente en el Aeropuerto internacional Jorge Chávez comparado referencialmente, no cumplieron con los Estándares de Calidad Ambiental para agua (DS N° 004-2017MINAM), Categoría 4, Conservación del Ambiente Acuático, Subcategoría E1: Lagunas y Lagos en los parámetros, nitratos, plomo y cadmio. Esto debido a la presencia de concentraciones de nitratos, plomo y cadmio disueltos, así como conductividad eléctrica, y pH.

14.2 RECOMENDACIONES - Continuar periódicamente con la medición de los niveles de agua en los piezómetros del estudio hidrogeológico del Consorcio Túnel Gambetta y RS&H/COSAPI, con el fin de monitorear la recuperación del acuífero a sus condiciones iniciales, quiere decir antes del inicio de las actividades de bombeo durante la construcción del túnel gambeta. Los monitoreos deberán ser realizados quincenalmente y los más simultáneo posible. - Realizar el anexo 08 del ANA, con resolución jefatural N°007-2015, para solicitar los permisos necesarios para la perforación exploratoria de futuros pozos a instalarse. - Se recomienda que el cliente pueda disponer de zonas de descarga para la evacuación de la explotación del agua superficial y subterránea hacia el mar según la alternativa planteada. - Realizar el levantamiento topográfico con un nivel de detalle no mayor a 0.5 m. El área de estudio deberá comprender las zonas impactadas por el agua subterránea y superficial, así como también, el tramo que involucra el dren principal y el canal Tiwinza. - El sistema de bombeo en la caja de colección ubicado en el Sector Este, debe contar con 2 sistemas de bombeo automatizado, a fin de poder brindar el mantenimiento sin detener el bombeo. - Instalar el sistema SCADA en el sistema de bombeo ubicado en la poza de colección. Esto permitirá el monitoreo en tiempo real respecto al funcionamiento del sistema hidráulico en general. - Continuar con el monitoreo de niveles de agua en los pozos artesanales existentes y los piezómetros de monitoreo. - Luego de haber construido el sistema de drenaje por geodrenes, se recomienda monitorear la calidad de agua en diferentes temporadas del año, a fin de avaluar sus características para futuros usos. - Realizar pruebas hidráulicas en los pozos existentes en diferentes zonas, considerando c onsiderando pozos de observación para tomar datos de descenso y recuperación. Esto permitirá determinar con mayor detalle los parámetros hidráulicos del acuífero como la transmisividad, permeabilidad y coeficiente de almacenamiento; así mismo obtener los radios de influencia y abatimiento que generaría el bombeo de los pozos de producción de agua fresca. Los parámetros hidráulicos del acuífero permitirán caracterizar adecuadamente la dinámica del acuífero, en consecuencia, mayor precisión de los diseños hidráulicos de depresión de la napa.

- Realizar un modelo hidrogeológico matemático, que logre simular el comportamiento del acuífero con la

implementación de los geodrenes; para ello se deberá considerar una topografía de detalle y las cotas finales de la nueva pista de aterrizaje/ despegue N° 2.

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