Cuenca de Salar del Rincón

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58 Basamento meta-cristalino: Unidad que incluye todas las formaciones consideradas en un principio impermeables por su litología: metamorfitas sedimentarias y volcánicas del Ordovícico, rocas sedimentarias y marinas del Siluro-Devónico, y rocas sedimentarias del Subgrupo Santa Bárbara del Paleógeno. Primeramente, se les asignó una permeabilidad de 1E-14 y luego fue cambiada a valores de 8,64E-5 de acuerdo a su permeabilidad secundaria o primaria en las últimas versiones del modelo. Se modificó porque presentan permeabilidad secundaria asociada al diaclasamiento y fallamiento. Verticalmente se extienden, cuando afloran, desde techo del Acuífero Superior del modelo (Model Top-Superficie Topográfica) hasta el piso del Acuífero Inferior (Aquifer inferior bottom). En algunos casos, cuando se superponen con las unidades más superficiales (salar, aluviones, ignimbritas), la extensión vertical va desde el techo del Acuífero Medio (Aquifer Superior bottom) o del Acuífero Inferior (Aquifer Medio bottom) hasta el piso del Acuífero Inferior .

Figura 39 - Unidad Hidrogeológica del Basamento Meta-Cristalino de la cuenca del salar del Rincón

Rocas Volcánicas Lávicas Mio-Pleistocenas: En este grupo se incluyeron aquellas formaciones asociadas al volcanismo de trasarco mio-pleistoceno consistentes en rocas lávicas que constituyen los volcanes Rincón, Tul Tul, Del Medio y Pocitos (basaltos, andesitas, dacitas de las formaciones Pucará, Aguas Calientes, Rumibola) y los volcanes Monogenéticos del lado chileno.

Se les asignó una permeabilidad de (1E-9) y luego fue modificada a 0,0173 por presentar permeabilidad secundaria. La extensión vertical es desde la parte superior del Acuifero Superior hasta la parte superior de la unidad de basamento.

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Figura 40 - Unidad Hidrogeológica de Rocas Volcánicas Lávicas Mio-Pleistocenas de la cuenca del salar del Rincón

Figura 41 - Unidad Hidrogeológica de Depósitos Piroclásticos Mio-Pleistocenos de la cuenca del salar del Rincón.

60 Depósitos Piroclásticos Mio-Pleistocenos: Incluye a las formaciones Tajamar y Abra del Gallo, y la Ignimbrita Atana (también denominada Huaytiquina en los reportes) y su extensión en territorio chileno. Primeramente, se le asignó una permeabilidad de 1E-9 para luego ser cambiada a 0.0432 para el sector oeste de la cuenca (ig. Atana) y norte sector del río Pompon, a 0,0173 para el sector sur de la sierra de Guayos, y el borde sur y suroeste. La extensión vertical es hasta la parte inferior del acuifero medio.

Depósitos sedimentarios no consolidados: Involucra a las unidades sedimentarias neógenas (formaciones Vizcachera, Sijes y Pastos Chicos). Inicialmente se le asignó permeabilidad del orden de 1E-5 y luego se le reasignó a 0.00864. La extensión vertical es desde la parte superior del acuífero superior hasta la parte superior de la unidad de basamento.

Depósitos aluvionales: incluye a los depósitos aluvionales, fluviales más recientes. Los valores de permeabilidad utilizados son muy variables. Para los aluviales del norte de Catua y los que se derraman de la ladera occidental de la sierra de Guayaos al salar es de 4,32; para los aluviales del suroeste del salar pertenecientes a la subcuenca del río Rincón y de los pies de los volcanes TulTul, Del Medio y Pocitos es de 0,259. La extensión vertical es desde la parte superior del acuífero superior hasta su parte inferior. En un solo caso al noroeste hay un aluvional que va desde la parte superior del acuífero superior a la unidad de basamento.

Figura 42 - Unidad Hidrogeológica de Depósitos aluvionales de la cuenca del salar del Rincón

61 Depósitos del Salar: Se dividen en tres capas. Una capa superior delimitada arealmente por la zona del núcleo del salar que se extiende verticalmente desde la capa superior (Model_Top) hasta el fondo del acuífero medio con una permeabilidad de 8,64E-4. Una zona periférica con la misma extensión vertical que la anterior pero solo abarcando la zona periférica del salar con permeabilidad de 4,32. Y una capa por debajo de las dos anteriores que arealmente abarca todo el límite del salar con extensión vertical desde el fondo del acuífero medio al fondo del acuífero inferior con permeabilidad de 8,64E-3 (Figura 43).

Figura 43 - Unidad Hidrogeológica de Depósitos del Salar de la cuenca del salar del Rincón. En la imagen satelital en color cian la capa superior de la zona de núcleo, y en el perfil con el mismo color. La zona periferica del salar en la imagen está delimitada entre la línea roja y los bordes de la anterior. En el perfil de la izquierda se puede apreciar la

capa que está por debajo con línea punteada verde teniendo como límite superior la capa color cian.

En la Figura 44 se puede observar la distribución de las permeabilidades en las diferentes capas.

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Figura 44 - Valores de permeabilidad de las unidades para las diferentes capas en la cuenca del salar del Rincón.

Escala vertical en metros.

Modelado del drenaje:

Para el modelado del sistema de drenaje se digitalizaron aquellos cursos de agua o tramos de cursos de agua que se consideran de carácter permanente a partir de datos de la bibliografía o de imágenes satelitales (Figura 45). La importancia del drenaje es que señala lugares de emergencia de las aguas subterráneas. Un cauce fluvial permanente nos indica así nivel de cabeza (head) o nivel piezométrico del acuífero superior (freático).

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Figura 45 - Cauces fluviales incluidos en el modelado de drenaje. Con recuadro azul, el ModelMuse, representa líneas de drenaje muy pequeñas para la escala de visualización.

El modelado del drenaje se realizó a través del paquete de drenaje de Modflow otorgando una conductancia de 8,64E-2 para los cursos fluviales.

Modelado de la recarga:

La recarga es una medida de la cantidad de agua que se infiltra en el subsuelo ocupando los espacios libres entre los granos de una roca conformando los acuíferos. Este parámetro depende de la cantidad de agua disponible ( precipitaciones más escurrimiento sobre un área), de la permeabilidad de la roca (puede ser primaria o secundaria), de la pendiente (a mayor pendiente menor infiltración) y de la profundidad del nivel freático.

Al correr el modelado en Modflow con el paquete de la recarga (RCH) el programa conjuga todos los elementos mencionados (permeabilidad, precipitaciones, escurrimiento, pendiente y nivel freático) y puede producir un mapa temático indicando los valores de recarga en distintas porciones de una cuenca (Figura 46).

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Figura 46 - Valores de recarga calculados por el modelo para el área de la cuenca del salar del Rincón.

Modelado de la evapotranspiración

Para el modelado de la evapotranspiración se recurrió a la simplificación de considerar que esta se producía únicamente en el salar y en el entorno del salar. Es por ello que la evapotranspiración se simuló a través del paquete de drenaje utilizando las superficies interna y externa del salar (iguales a las de las unidades hidrogeológicas). La evapotranspiración fue así simulada como una pérdida por drenaje ocurrida dentro del acuífero superior, en el área de los Depósitos del Salar con una conductancia de 389.

Modelado de las observaciones

Se incluyeron observaciones de campo (pozos), vegas y cursos fluviales observados en imágenes satelitales mediante el paquete de observaciones (OBS) en el MODFLOW. Las observaciones son lugares en los cuales se intercepta el nivel freático con la superficie terrestre.

Para el caso de los pozos la carga se realiza con la coordenada de la perforación y con una fórmula de elevación (Z) en la que se resta a la superficie (Model Top) la distancia a la que se encuentra el agua por debajo del brocal del pozo. Se representan como puntos.

Las vegas observadas en imágenes satelitales pueden ser surgencias permanentes o semi- permanentes y se las representa como puntos en el modelo. Los cursos fluviales también o pueden ser permanentes o semipermanentes y se los representa como líneas.

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Figura 47 - Ubicación de los puntos (pozos y/o vegas) y líneas (cursos fluviales) de observaciones introducidos al modelado de la cuenca del salar del Rincón

Figura 48 - Nivel freático modelado para la cuenca del salar del Rincón

66 Resultados del modelado

En la Figura 48 se muestra el resultado de correr el modelo para apreciar el nivel freático:

Para examinar los resultados del nivel freático para la cuenca, que arroja el programa al correr el modelo, se realiza una resta entre distintos objetos espaciales. Para el caso del nivel freático se una resta la superficie de la cuenca (modelo de elevación digital-Model Top) y el nivel freático calculado por el modelo: Model Top- Water Table. El resultado de esta operación se presenta en un mapa en el cual se observan las diferencias de altura entre ambos niveles expresadas en metros (Figura 49).

Figura 49 - Mapa temático con las diferencias de altura entre el modelo digital de elevación y el nivel freático calculado por el modelo. Valores expresados en metros.

En la figura anterior, los resultados del modelo son un tanto exagerados. Los valores negativos indican inundación de la superficie y los positivos la profundidad a la que se encontraría el nivel freático. Descartando los valores extremos y considerando que por encima de la superficie el agua puede llegar a alcanzar 1 metro y profundidad de 200 metros, el modelo quedaría como se muestra en la siguiente figura:

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Figura 50 - Mapa temático con las diferencias de altura entre el modelo digital de elevación y el nivel freático calculado por el MODFLOW para aquellos valores que más se ajustan a lo esperable. Valores expresados en metros.

Los resultados del modelo contienen errores que pueden ser subsanados mediante la incorporación de mayor información de permeabilidad de rocas, espesores de unidades hidrogeologicas, mediciones de niveles estáticos, etc.; y con ello disminuir la incertidumbre llegando a obtener un modelo más coherente con la realidad.

Seguidamente se muestra una simulación del cono de depresión del agua subterránea que se generaría a partir de implementar un pozo de bombeo (realizado durante un periodo de tiempo a un caudal de 2700 ?) en el cono aluvial de Catua. El ámbito de afectación del agua subterránea tras el cese del bombeo, y hasta después de un año, se ve en la figura xxx como un semi-circulo coloreado, que tiene esta forma por la presencia de rocas con un comportamiento hidráulico distinto del lado este (sierra de Guayaos). La simulación en el MODFLOW se realizó mediante la carga de los paquetes (Drenaje: DRN, Recarga:RCH,Observaciones:OBS) y los valores de K. El pozo de bombeo (cuadrado azul en el centro del semicírculo) que extrae agua en un periodo de tiempo, es observado por un pozo de observación (cuadrado anaranjado al lado izquierdo del cuadrado azul), el cual permite ver el comportamiento del nivel freático (NF) en cada periodo de estrés y hasta un tiempo después de cesado el bombeo.

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Figura 51 - Simulación del cono de depresión del nivel freático y su persistencia hasta después de un año del cese del bombeo de un pozo ubicado en el cono aluvial de Catua. Valores expresados en metros

5.3.3 Cuenca del Salar del Hombre Muerto