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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA
FACULTAD DE INGENIERÍA
SECRETARIA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO
MAESTRÍA EN HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA
Comportamiento y Localización del Lixiviado de la Celda 1 del
Basurero Municipal de Chihuahua en el Acuífero Tabalaopa –
Aldama, Mediante Métodos Geofísicos.
TESIS
PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN INGENIERÍA
PRESENTA
ANDRÉS SALAZAR TRUJILLO
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA FACULTAD DE INGENIERIA
MAESTRÍA EN HIDROLOGÍA SUBTERRÁNEA
Comportamiento y Localización del Lixiviado de la Celda 1 del
Basurero Municipal de Chihuahua en el Acuífero Tabalaopa –
Aldama, Mediante Métodos Geofísicos.
TESIS
(PARA OBTENER EL GRADO EN MAESTRO DE INGENIERÍA)
APROBADO:
M.I Rodrigo de la Garza Aguilar, director
M.I Agustín Javier Tonche Ramos, sinodal
Dr. Alejandro Villalobos Aragón, sinodal
Copyright ©
Por ANDRÉS SALAZAR TRUJILLO.
2016
Derechos Reservados
ANDRÉS TRUJILLO SALAZAR Circuito No. 1 Campus Universitario II Chihuahua, Chihuahua C.P. 31100
Julio, 2016
Dedicatoria
Este trabajo está dedicado a toda mi familia y amigos:
A mi tía (Teresita de Jesús) y mi tío (M.I Rodrigo De la Garza Aguilar) por su apoyo y ayuda, A mis amigos de la maestría
(Heber Chávez, Heber Martínez, Juan Corral, David Navarro, Fernando Chávez, Daniel Chávez y Adriana Acosta) por
brindarme su amistad, A todos mis Maestros que me dieron clase por impulsarme a ser mejor, A mi mejor amigo (Marco Terrazas),
A mi novia (Georgina) y madre (María de la Soledad) por su comprensión y ayuda. Gracias por todo su apoyo incondicional
que me han brindado.
Agradecimientos
A mi madre por traerme a este mundo, por sus consejos su entrega incondicional, por entregarse en cuerpo y alma a su familia. Gracias mamá por tu amor, por no dejarme nunca caer y tu motivación para que siempre siga adelante. Gracias por creer en mí y
tenerme paciencia. Te amo madre. Gracias a mi tío Rodrigo por apoyarme siempre que lo necesito, por sus consejos y paciencia. Gracias por los lindos momentos y la unión que enseñaste en cada momento. Gracias tío lo quiero mucho. A mis primos hermanos les agradezco su apoyo y compresión a lo largo de mi vida. Gracias por compartir una
linda niñez a mi lado. Gracias porque siempre salimos adelante y por sus risas compartidas los amo.
A mi padre que no lo veo tan seguido pero sé que está orgulloso de tener un hijo como yo, te quiero padre. Gracias a la vida que me dio la dicha y la fortuna de conocer al
amor de mi vida, Georgina. Gracias por tu apoyo, por creer en mí y tenerme paciencia. Gracias por tus enseñanzas y por todos los lindos momentos compartidos. Gracias por
ser mi inspiración y mi motivación cada día. Te amo mi Gina. A mi querido amigo, confidente Marco Terrazas. Gracias por todo tu apoyo para lograr terminar este
trabajo. Gracias por tus consejos y tus palabras alentadoras de seguir para no dejar este pequeño, pero importante trabajo para concluir un ciclo más de mi vida. Gracias Dios te bendiga a ti y a tu linda familia. Te quiero mi Marco. Dr. Alejandro Villalobos, gracias por ayudarme a encontrar una salida y conclusión de este trabajo. Gracias por toda su dedicación, paciencia y amistad. Mil gracias por su apoyo. A la Dra. Lourdes
Villalba, por su apoyo y asesoría en este trabajo. Al maestro Javier Tonche por su gran ayuda para mi examen final. A mis amigos que sin querer estuvimos juntos en este mismo tren de la vida, gracias porque también formaron parte importante en este
camino de mi maestría. Gracias en verdad a todos aquellos que estuvieron compartiendo sus experiencias. Los aprecio mucho. A mi querida y gran tía teresita de Jesús, quien ha sido un ejemplo y una motivación en mi vida. Gracias por sus consejos y su incondicional y apreciable amor. Es una gran mujer y excelente ser humano. A mi
tía Martha por cuidarme muchos años en mi niñez. Gracias por encontrarla en mi camino. La quiero mucho. Como no mencionar a mi tía layla Edith (Miguelita) por estar siempre ahí cuando la necesite y brindarme su gran cariño en todo mi gran camino. Para todas esas personas queridas e importantes en mi vida que son mis
abuelitos que no están ya aquí en este mundo, pero que están presentes en mi corazón, que también son parte de esto les agradezco todas sus enseñanzas, amor, cuidado y muchas cosas más, no sería este hombre exitoso los amo eternamente agradecido.
Gracias a mis familiares que me han dado su apoyo incondicional, no terminaría de nombrarlos porque son muchos en verdad pero a todos los que siempre estuvieron
cerca y me vieron llegar hasta aquí. Gracias por su confianza, apoyo y por creer en mí. Y por último a mi padre Dios y a la virgen de Guadalupe por bendecirme de tener esta
oportunidad de vivir esta experiencia y tener esta maravillosa familia y amistades.
Andrés Salazar Trujillo
Resumen
La presente investigación se realizó en el basurero a cielo abierto de la ciudad
de Chihuahua, que se localiza al suroeste de la capital del estado,
aproximadamente a 7.5 km por la carretera Aldama-Chihuahua. En dicho lugar
constituye actualmente un importante problema ambiental e hidrológico, debido
a que se generan lixiviados que se infiltran en el subsuelo. El propósito de la tesis
consistió en evaluar la respuesta de dos Arreglos geofísicos el Wenner y
Schlumberger para la identificación de los estratos del subsuelo, de zonas
fracturadas o con mayor infiltración ya contaminadas, empleándose los métodos
geofísicos, en el acuífero Talabaopa – Aldama. Esto se traduce en un ahorro
significativo a la hora de cuantificar el grado de contaminación minimizando el
número de sondeos necesarios para el estudio. Se observó el comportamiento y
localización del lixiviado en ciertas partes en el área de estudio, el cual se
encuentra entre las capas de exploración desde los 0.5 hasta los 2 metros de
profundidad aproximadamente, en los SEV´s más cercanos a la Celda 1 del
Basurero municipal de Chihuahua por lo que se puede inferir que este saturando
algunas capas de material de este contaminante a la profundidad anteriormente
mencionado, no necesariamente existe una gran extensión de la pluma de
contaminación, pero si puntualmente, por lo que posiblemente puede ser
distribuido por el flujo del agua subterránea hacia otras zonas en un futuro dado.
Palabras clave: Métodos Geofísicos, pluma de contaminación, lixiviado,
Sondeos eléctricos Verticales.
ÍNDICE
Capítulo I .......................................................................................................................... 1
1.1. Introducción. ............................................................................................................. 9
Capítulo II ...................................................................................................................... 10
2.1. Justificación ............................................................................................................. 10
2.2. Objetivo general. ..................................................................................................... 12
2.3. Objetivos específicos. .............................................................................................. 12
2.4. Antecedentes. .......................................................................................................... 12
Capítulo III ..................................................................................................................... 15
3.1 Contaminantes del agua subterránea generados en los basureros. ........................... 15
3.1.1 Descripción lixiviados. .......................................................................... 15
3.1.2 Formación de los lixiviados. .................................................................. 17
3.1.3 Composición de los lixiviados. .............................................................. 20
3.2 Relleno Sanitario (Basurero) .................................................................... 25
3.2.1 Marco legal para la disposición de desechos sólidos municipales. ....... 26
3.2.2 Descripción del proceso de relleno sanitario ......................................... 27
3.2.3 Descripción del sistema de recolección de residuos sólidos urbanos. ... 28
3.2.4 Comparación de fracciones de residuos sólidos urbanos generados en
Chihuahua con otras ciudades. ................................................................................... 32
3.3 La Tierra y la Resistividad. ....................................................................... 33
3.3.1 Sales Solubles. ....................................................................................... 33
3.3.2 Composición del Terreno. ..................................................................... 34
3.3.3 Estratigrafía ............................................................................................ 34
3.3.5 Estado Higrométrico. ............................................................................. 34
3.3.6 Temperatura ........................................................................................... 35
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3.3.7 Compactación. ....................................................................................... 35
3.3.8 Ley de Ohm. .......................................................................................... 35
3.4 Métodos de exploración. ........................................................................... 38
3.4.1 Métodos Directos ................................................................................... 38
3.4.2 Métodos Indirectos ................................................................................ 39
3.5 Importancia de la Geofísica ...................................................................... 39
3.6 Exploración Geofísica .............................................................................. 41
3.6.1 Método Schlumberger. .......................................................................... 42
3.6.2 Método Wenner. .................................................................................... 43
3.7 Medios estratificados. Cortes geoeléctricos, notación y nomenclatura .... 45
3.8 Interpretación de las curvas de resistividad aparente. .............................. 50
3.9 Criterios para la Interpretación de los Resultados. ................................... 50
Capítulo IV .......................................................................................................................... 52
4.1 Medio Físico en la zona de estudio. ......................................................................... 52
4.1.1 Ubicación de la ciudad de Chihuahua.................................................... 52
4.1.2 Ubicación de la ciudad del acuífero Tabalaopa – Aldama. ................... 53
4.1.3 Tipo de acuífero ..................................................................................... 54
4.1.4 Ubicación del basurero municipal de Chihuahua .................................. 55
4.1.5 Geología en la zona de estudio. ............................................................. 56
4.1.6 Clima en la zona de estudio. .................................................................. 58
4.1.7 Edafología en la zona de estudio. .......................................................... 60
4.1.8 Red hidrológica en la zona de estudio. .................................................. 62
4.1.9 Ubicación de los puntos de sondeos eléctricos (SEV) ........................... 64
Tabla 4.2 Coordenadas de los Sondeos Wenner.¡Error! Marcador no
definido.
FACULTAD DE INGENIERÍA
Tabla 4.2.1 Coordenadas de los Sondeos Schlumberger.¡Error! Marcador no
definido.
Capítulo V ...................................................................................................................... 68
5.1 Trabajo en campo en la zona de investigación. ........................................................ 68
5.1.1 Información Geofísica ........................................................................... 68
5.1.2 Descripción del equipo. ......................................................................... 69
5.1.3 Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical. ........................................ 70
5.1.4 Obtención de Datos en Campo. ............................................................. 72
Capítulo VI ..................................................................................................................... 85
6.1 Resultados y análisis de la investigación. ................................................................ 85
6.1.1 Modelos Representativos. ...................................................................... 85
6.1.2 Descripción de Figuras para Interpretación. .......................................... 86
6.1.2 Perfiles geoeléctricos. .......................................................................... 105
6.1.3 Interpretación del Perfil y Sección 1. ................................................... 107
6.1.4 Interpretación del Perfil y Sección 2. ................................................... 109
6.1.5 Interpretación del Perfil y Sección 3. ................................................... 111
6.1.6 Interpretación del Perfil y Sección 4. ................................................... 113
6.1.7 Interpretación del Perfil y Sección 5. ................................................... 115
6.2 Conclusiones y recomendaciones. .......................................................................... 116
6.2.1 Conclusiones. ....................................................................................... 116
6.2.2 Recomendaciones. ............................................................................... 116
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Foto actual relleno sanitario, 2015 .................................................................... 5
Figura 2. Foto de ejemplo de una Celda ........................................................................... 6
Figura 3. Esquema de sondeo eléctrico vertical ............................................................... 8
Figura 4. Geología dentro y fuera del basurero municipal de Chihuahua, 2006 ............ 13
Figura 5. Mapa de localización del relleno sanitario de Chihuahua, con curvas de nivel e
hidrología, 2006 .............................................................................................................. 14
Figura 6. Lixiviados en Celda 1, Chihuahua .................................................................. 15
Figura 7. Laguna de contención por lixiviados, Celda 1 ................................................ 16
Figura 8. Modelo conceptual del movimiento de lixiviados en rellenos sanitarios Ehrig,
1999 ................................................................................................................................ 18
Figura 9. ejemplo de disposición final de los RSU municipales SEDESOL, 2005 ....... 24
Figura 10. Relleno sanitario actual sin control de emisiones (Den Boer et al., 2005 ..... 25
Figura 11. Diagrama de flujo del relleno sanitario McDougall et al., 2002 ................... 28
Figura 12. Sistema de recolección-transporte de residuos en la ciudad de Chihuahua .. 29
Figura 13. Pepenadores separando materiales con valor ................................................ 31
Figura 14. Recolecta final al día de algunos pepenadores .............................................. 32
Figura 15. Ley Ohm ........................................................................................................ 35
Figura 16. Arreglo Schlumberger ................................................................................... 42
Figura 17. Esquema del dispositivo simétrico de Schlumberger Corrwin, 2008; Rhoades,
1976 ................................................................................................................................ 43
Figura 18.Diagrama de electrodos en arreglo Wenner Rhoades, 1976 .......................... 44
Figura 19. Principio del SEV. A medida que A y B se separan, la corriente va penetrando
en las capas más profundas, García, 2011 ...................................................................... 45
Figura 20. Corte geoeléctrico estratificado y su notación Orellana, E. y H. M. Mooney
1966 ................................................................................................................................ 46
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Figura 21. Curvas de resistividad verdadera (CRV) para diversos cortes geoeléctricos.
Nomenclatura de los tipos de cortes ORELLANA, 1965; ORELLANA y Money, 1966
........................................................................................................................................ 49
Figura 22. Ubicación de la ciudad de Chihuahua en México ......................................... 52
Figura 23. Localización Acuífero Tabalaopa – Aldama, CONAGUA 2004.................. 53
Figura 24.Tipos de acuíferos, Trejo 2014 ....................................................................... 54
Figura 25.Imagen de la ubicación del Basurero ............................................................. 55
Figura 26. Mapa Geología dentro de la zona de estudio ............................................... 56
Figura 27. Mapa de clima dentro de la zona de estudio ................................................. 58
Figura 28. Mapa de edafología en la zona de estudio..................................................... 60
Figura 29. Mapa de la red hídrica dentro de la zona de estudio ..................................... 62
Figura 30. Direcciones preferenciales del flujo subterráneo .......................................... 63
Figura 31. Ubicación de los SEV ................................................................................... 64
Figura 32. Selección y ubicación de las secciones ......................................................... 65
Figura 33. Aparato geofísico medidor de resistividad .... ¡Error! Marcador no definido.
Figura 34. Equipo completo para realizar los SEV´s en campo ..................................... 70
Figura 35. Instalación del Syscal Junior para empezar los SEV´s ................................. 71
Figura 36. Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical ................................................ 71
Figura 37. Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical ................................................ 71
Figura 38. Curva de resistividad Wenner 1 .................................................................... 87
Figura 39.Curva de resistividad Wenner 2 ..................................................................... 88
Figura 40. Curva de resistividad Wenner 3 .................................................................... 89
Figura 41. Curva de resistividad Wenner 4 .................................................................... 90
Figura 42. Curva de resistividad Wenner 4 .................................................................... 91
Figura 43. Curva de resistividad Wenner 6 .................................................................... 92
Figura 44. Curva de resistividad Wenner 7 .................................................................... 93
Figura 45. Curva de resistividad Wenner 8 .................................................................... 94
Figura 46. Curva de resistividad Wenner 9 .................................................................... 95
Figura 47. Curva de resistividad Wenner 10 .................................................................. 96
Figura 48. Curva de resistividad Wenner 11 .................................................................. 97
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 49. Curva de resistividad Wenner 12 .................................................................. 98
Figura 50. Curva de resistividad Schlumberger 1 .......................................................... 99
Figura 51. Curva de resistividad Schlumberger 2 ........................................................ 100
Figura 52. Curva de resistividad Schlumberger 3 ........................................................ 101
Figura 53. Curva de resistividad Schlumberger 4 ........................................................ 102
Figura 54. Curva de resistividad Schlumberger 5 ........................................................ 103
Figura 55. Curva de resistividad Schlumberger 6 ........................................................ 104
Figura 56. Sección 1 ..................................................................................................... 105
Figura 57. Perfil 1 Geoeléctrico IPI2WIN.................................................................... 106
Figura 58. Sección 2 ..................................................................................................... 108
Figura 59. Perfil 2 geoeléctrico IPI2WIN .................................................................... 108
Figura 60. Sección 3 ..................................................................................................... 110
Figura 61. Perfil 3 geoeléctrico IPI2WIN .................................................................... 110
Figura 62. Sección 4 ..................................................................................................... 112
Figura 63. Perfil 4 geoeléctrico IPI2WIN .................................................................... 112
Figura 64. Sección 5 ..................................................................................................... 114
Figura 65. Perfil 5 geoeléctrico IPI2WIN ...................... ¡Error! Marcador no definido.
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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Valores de los principales parámetros en fases de degradación anaeróbica (fermentación
ácida y Metanogénica) cuantificados en lixiviados (Ehrig, 1999) .............................................. 22
Tabla 2. Composición de las fracciones separadas Fuente: Den Boer et al., 2005. .................... 30
Tabla 3. Composición de residuos sólidos urbanos generados en Chihuahua y otras ciudades de
México Fuente: Den Boer et al., 2005 ......................................................................................... 31
Tabla 4. Diferentes Resistividades López Hidalgo, 2004............................................................ 37
Tabla 5. Valores típicos en terreno natural Auge, 2008. ............................................................. 37
Tabla 6. Coordenadas poligonales del acuífero CONAGUA 2004. ............................................ 54
Tabla 7. Coordenadas de los Sondeos Wenner ........................................................................... 66
Tabla 8. Coordenadas de los Sondeos Schlumberger .................................................................. 67
Tabla 9. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 1 Arreglo Wenner ................................................ 72
Tabla 10. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 2 Arreglo Wenner .............................................. 73
Tabla 11. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 3 Arreglo Wenner.............................................. 73
Tabla 12. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 4 Arreglo Wenner .............................................. 74
Tabla 13. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 5 Arreglo Wenner .............................................. 74
Tabla 14. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 6 Arreglo Wenner .............................................. 75
Tabla 15. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 7 Arreglo Wenner .............................................. 75
Tabla 16. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 8 Arreglo Wenner .............................................. 76
Tabla 17. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 9 Arreglo Wenner.............................................. 76
Tabla 18. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 10 Arreglo Wenner ............................................ 77
Tabla 19. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 11 Arreglo Wenner ............................................ 77
Tabla 20. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 12 Arreglo Wenner ............................................ 78
Tabla 21. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 1 Arreglo Schlumberger .................................... 79
Tabla 22. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 2 Arreglo Schlumberger .................................... 80
Tabla 23. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 3 Arreglo Schlumberger .................................... 81
Tabla 24. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 4 Arreglo Schlumberger .................................... 82
Tabla 25. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 5 Arreglo Schlumberger .................................... 83
Tabla 26. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 6 Arreglo Schlumberger .................................... 84
Tabla 27. Tabla 24. Datos de resistividades de diferentes materiales (Martínez, 2016) ............. 86
1
FACULTAD DE INGENIERÍA
Capítulo I
1.1. Introducción.
En general un lixiviado es un líquido resultante de un proceso de percolación de
un fluido a través de un sólido (Manahan, 2007). Este proceso contiene
constituyentes de desecho que son solubles, que no son retenidos por el suelo
y que no son degradados química y bioquímicamente (Manahan, 2007). Los
basureros de los residuos sólidos urbanos (RSU), tienen una consecuencia
medioambiental inmediata en su entorno. Su impacto se ha estudiado desde
distintas disciplinas científicas de investigación, la contaminación de aguas
subterráneas por lixiviados ha sido uno de los temas más investigados (Carrasco
y Andreo, 1994).
El manejo y la eliminación de residuos sólidos domésticos son problemas críticos
en las áreas urbanas de América Latina. En general el destino final de estos
residuos es su disposición en rellenos sanitarios. (Alazraque Cherni, 2008).
Aunque los rellenos que existen en la actualidad poseen diversos problemas
operativos, encontrándose con mayor frecuencia el inadecuado tratamiento de
los lixiviados (Noguera y Olivero, 2010).
Estos son altamente contaminantes que pueden arrastrar todo tipo de sustancia
nociva y contaminar suelos, aguas superficiales y subterráneas, y afectar la salud
pública, si no son gestionados adecuadamente (Giraldo, 2001).
La disposición final de residuos en México
México tiene 2 mil 439 municipios donde los ayuntamientos tienen la
responsabilidad del manejo de la basura. Se estima que de cada 100 sitios para
la disposición de residuos sólidos en México, unos 66 son tiraderos a cielo
abierto sin ningún control ambiental. Otros 33 son vertederos municipales con
mínimos controles técnico administrativo, pero con fallas en la infraestructura
para controlar la contaminación ambiental (Pérez, 2009).
2
FACULTAD DE INGENIERÍA
Apenas uno es un depósito con mayor control y se puede llamar relleno sanitario.
Es decir, dos terceras partes de los sitios de disposición final son tiraderos y una
tercera parte son vertederos municipales. Así las cosas, el porcentaje de rellenos
sanitarios es mínimo (Pérez, 2009).
Los tiraderos a cielo abierto se encuentran en rancherías, poblaciones rurales,
ciudades pequeñas y medias donde los ayuntamientos tienen escasos recursos
para el manejo de la basura. Los vertederos municipales son más comunes en
ciudades con población mayor a los 250 mil habitantes, donde los gobiernos
locales tienen cierto nivel de ingresos y presupuesto estable exclusivo para el
manejo de residuos (Pérez, 2009).
Finalmente, los pocos rellenos sanitarios en el país se ubican, por lo general, en
las principales ciudades y zonas metropolitanas, por lo que logran captar grandes
volúmenes de residuos municipales. Se estima que un 17 por ciento de los
residuos municipales que se generan diariamente a lo largo de la república van
a sitios con mayor control y rellenos sanitarios, es decir tienen una buena o muy
buena disposición final, desde el punto de vista ambiental. El otro 83 por ciento
de los residuos se depositan en sitios cuya infraestructura y operación se pueden
clasificar en un rango que va de mala a pésima (Pérez, 2009).
En México existen problemas más graves que sufre y en casi la totalidad de las
ciudades son la generación e inadecuada disposición final de los residuos
sólidos. Según el Instituto Nacional de Estadística y Geografía e Informática
(INEGI), cada año se generan en el país más de 32 millones de toneladas de
residuos sólidos municipales, y casi 11 millones son colocados en tiraderos a
cielo abierto sin ningún control. Teniendo una contribución importante en esta
contaminación ambiental la mala disposición de residuos sólidos (Busquets y
Casas, 1995).
Estos son depositados en lugares que no cumplen con la normatividad ambiental
vigente; en este caso con la NOM-083-SEMARNAT-2003, que se refiere a las
3
FACULTAD DE INGENIERÍA
especificaciones de protección ambiental para la selección del sitio, diseño,
construcción y operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un
sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial
(Samsudin et al., 2006).
En México el sistema de recolección de los residuos es semejante en todas las
ciudades del país. Los residuos se depositan en las aceras de la banqueta, en
bolsas de polietileno y posteriormente pasa el camión recolector,
transportándolos para disposición final. Los pepenadores realizan la separación
de fracciones para su venta posterior (ejemplo: cartón, metal, etc.).
La gestión de residuos municipales en el estado de Chihuahua.
Se han realizado diversos proyectos de investigación sobre la problemática de
los residuos en Chihuahua, por medio del Centro de Investigación en Materiales
Avanzados (CIMAV) y de la Universidad Autónoma de Chihuahua (UACh), estos
proyectos se refieren tanto a contextos urbanos y rurales.
Comprenden tres tipos de investigaciones:
1) Diagnósticos técnicos de los sistemas de gestión de residuos a nivel
municipal.
2) Encuestas a la población sobre la percepción del problema de la basura.
3) Estudios de la composición material de los residuos municipales.
Como parte de los resultados obtenidos en los estudios se comprobó que cada
chihuahuense produce residuos que pesan entre 0.400 y 1 kilogramo por día. El
menor nivel de producción de residuos se tiene en los asentamientos rurales y
el rango más alto de generación está en las zonas urbanas y en las grandes
urbes. Los residuos domésticos y las fuentes domiciliarias son los principales
tipos de generadores de residuos en los municipios: del 50 al 70 por ciento del
total de la basura, mientras que el porcentaje restante lo generan comercios e
instituciones que brindan servicios (Lozoya Márquez, 2009).
4
FACULTAD DE INGENIERÍA
Las grandes distancias entre localidades de un mismo municipio dificultan que
los sistemas públicos de recolección que se operan desde las cabeceras
municipales no puedan cubrir todas las poblaciones. De esta manera, buena
parte de las localidades lejanas a la cabecera municipal no cuentan con un
servicio formal de recolección y disposición de sus residuos. Por lo general, la
población residente en localidades aisladas dispone de sus residuos de cualquier
forma, tirándolos en solares, barrancas o cauces de arroyos. Se puede afirmar
que existe un tiradero a cielo abierto por cada una de las poblaciones que no se
encuentran cercanas a la cabecera municipal (Lozoya Márquez, 2009).
Se puede afirmar que los sistemas municipales de gestión de residuos carecen
de la infraestructura mínima de funcionamiento. Cabe destacar que el manejo de
la disposición final de los residuos se efectúa en la mayoría de los municipios de
forma inapropiada, si nos atenemos a lo que se establece en los criterios
ambientales de la normatividad vigente (Lozoya Márquez, 2009).
Los asentamientos rurales.
En Chihuahua es que son los asentamientos rurales los que tienen mayor
problema debido a la mala gestión y la falta de control de sus residuos. En la
entidad las localidades rurales representan el 99.5 % del total de las poblaciones
con menos de 2 mil habitantes, el problema más agudo es que gran parte de las
localidades rurales no cuentan con un servicio público de recolección y
disposición de residuos municipales, este es grave pues muchos ayuntamientos
tienen la mejor disposición para brindar el servicio pero las limitaciones
económicas y de infraestructura no les permite llevarlo a cabo en todas las
localidades de su territorio municipal (Lozoya Márquez, 2009).
En estos casos son los pobladores los que manejan sus residuos en condiciones
precarias y con pocos conocimientos, lo que redunda en malas prácticas de
manejo, la quema incontrolada de residuos y la disposición en cañadas, lechos
de arroyos y otros espacios no apropiados para tirar sus residuos.
5
FACULTAD DE INGENIERÍA
Estas prácticas generan un fuerte impacto ambiental a nivel local. Es lo que se
conoce como contaminación hormiga (Lozoya Márquez, 2009).
Manejo de Residuos Sólidos Urbanos en el Municipio de Chihuahua.
La ciudad de Chihuahua como el resto de ciudades de México ha adquirido
compromisos de desarrollo sostenible. Confirman este compromiso la Ley
General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR) la cual
plantea entre sus objetivos aplicar los principios de responsabilidad compartida
y manejo integral de residuos, bajo criterios de eficiencia ambiental, tecnológica,
económica y social, los cuales deben considerarse en el diseño de instrumentos,
programas y planes de política ambiental para la gestión de residuos (LGPGIR,
2003). En la Figura 1 se presenta una foto real donde se deposita la basura
diariamente de la ciudad de Chihuahua, Aldama y Meoqui así como algunas
empresas importantes, hasta ser llenado a su totalidad (Basurero Municipal de
Chihuahua).
Figura 1. Foto actual relleno sanitario, 2015
6
FACULTAD DE INGENIERÍA
Condiciones importantes de un basurero o relleno sanitario.
Los basureros o tiraderos son los métodos más baratos y simples de disposición
de residuos. Típicamente un relleno sanitario consiste en depositar en el suelo
los residuos sólidos, los cuales se esparcen y compactan reduciéndolos al menor
volumen posible para que así ocupen menor área, para esto es necesario
construir Celdas de confinamiento final de los RSU (Vélez, 2005).
Luego se cubren con una capa de tierra y se compactan nuevamente al terminar
el día. En este caso la Celda No.1 del actual basurero municipal de Chihuahua
se encuentra en su capacidad máxima, por ello ya no se deposita ningún tipo de
residuo sólido, solo se lleva a cabo el control de lixiviado y de gas metano. Todo
esto regularizado por la Norma (NOM-083-SEMARNAT-2003). En la Figura 2 se
presenta un ejemplo de una Celda donde se depositan la basura diariamente
hasta que este sea cubierto en su totalidad.
Figura 2. Foto de ejemplo de una Celda
Una Celda es una Infraestructura que podrá ser ubicada en las áreas donde se
realizará la disposición final de residuos sólidos urbanos, mediante la tecnología
de relleno sanitario, donde se esparcen y compactan los residuos durante el día
para cubrirlos totalmente al final del mismo (Vélez, 2005).
7
FACULTAD DE INGENIERÍA
El termino geofísica proviene del griego geo=tierra y fisikos=físico, esta se dedica
al estudio la composición de la tierra y su dinámica, sobre la base de medidas
de campos físicos que normalmente se realizan desde la superficie del planeta.
Uno de los objetivos principales que busca la geofísica, es generar mediante ella
la deducción de las propiedades o el estado físico de las rocas y de los minerales
que se encuentran sobre la tierra, junto a su composición interna, a partir de
diversos fenómenos físicos (Lorenzo,1999).
La Geofísica aporta información que puede ayudar a determinar la geometría,
extensión espacial y profundidad de una pluma contaminante causado por
lixiviados (Soupios et al., 2007).
El método geofísico más ampliamente utilizado en hidrogeología es el método
de resistividad, el cual puede dar a conocer profundidad del acuífero y el espesor
del basamento. (Olayinf y Barker, 1990). La exploración geofísica permite
caracterizar las distintas unidades geológicas, como rocas y suelos, de acuerdo
a sus propiedades resistivas, magnéticas, gravimétricas, radioactivas, entre
otras (Yañez, 2005).
Para ello es necesario identificar las principales características del sitio a
estudiar debido a su influencia en el comportamiento de los contaminantes en el
suelo; entre estas características se encuentran geología regional y local, tipo de
suelo, estratigrafía, la hidrología, topografía, profundidad del nivel freático,
conductividad hidráulica, climatología y meteorología, población y servicios,
entre otras (Cantos, J., 1987).
Existen diversas técnicas geofísicas eléctricas o electromagnéticas que miden la
resistividad de los materiales, o en alguno de los casos su inverso, la
conductividad. Algunas de estas técnicas son más modernas y mucho más
precisas, pero los sondeos eléctricos verticales (SEV) se siguen utilizando por
su sencillez y relativa economía del equipo necesario (Sánchez, 1998).
8
FACULTAD DE INGENIERÍA
Debido a esto los (SEV), facilitan las tareas de poder delimitar varias capas en el
subsuelo, así pues se logran obtener los espesores y resistividades. Para arrojar
como resultado previo, o final la identificación del material o roca que se muestre
todo esto debido a su resistividad (Sánchez, 1998).
La aplicación del sondeo eléctrico vertical (SEV) en estudios de esta naturaleza
es de suma importancia debido a los resultados que se obtienen y son los de
mayor aplicación en la búsqueda del agua subterránea. Los electrodos de
corriente y de potencial se van separando de acuerdo con el arreglo o dispositivo
que se tenga y la profundidad de investigación que se desee; conforme se abren
más los electrodos se tiene una mayor penetración en el subsuelo, claro que;
esto también está en función de las características propias de las unidades que
componen el subsuelo, condiciones como las características geológicas,
porosidad y permeabilidad, compactación y saturación (De la Garza, 2008).
Figura 3. Esquema de sondeo eléctrico vertical (De la Garza, 2008)
9
FACULTAD DE INGENIERÍA
Para cada abertura de los electrodos se efectúa una medición, las cuales se van
registrando en una gráfica denominada de campo la cual se interpreta
posteriormente con el apoyo de una serie de curvas maestras de dos o tres
capas y empleando la técnica del punto auxiliar; que permite definir desde un
punto de vista eléctrico, diversas unidades en función de las variaciones de la
resistividad que presentan y su espesor correspondiente; permitiendo finalmente
determinar las profundidades y resistividades de las diferentes unidades que
constituyen el subsuelo.
Con el objeto de mantener un porcentaje alto de certidumbre en la interpretación
cuando se utilizan programas de computadora es recomendable que los valores
de resistividad sólo tengan un porcentaje de error máximo del 10%.
Contando con las curvas de campo interpretadas y una vez obtenidos los valores
de la resistividad y los espesores de cada unidad se proceden a elaborar los
perfiles Geoeléctricos correlacionando los valores de cada uno de los sondeos
con el contiguo; para ello es de suma importancia tomar en cuenta los aspectos
de geología (De la Garza, 2008).
10
FACULTAD DE INGENIERÍA
Capítulo II 2.1. Justificación
La población de la ciudad de Chihuahua en esta última década ha ido creciendo,
esto hace que exista un consumo excesivo de recursos naturales y procesados,
este aprovechamiento sirve para satisfacer las necesidades humanas pero
también como resultados del mismo genera una gran cantidad de desechos
sólidos urbanos (Ayuntamiento de Chihuahua, 2004).
Una ciudad con un rápido crecimiento, la composición de los residuos sólidos ha
cambiado a lo largo del tiempo en volumen y en composición debido al aumento
de la población de la ciudad de Chihuahua, así como también de los municipios
más pequeños de alrededor como Aldama y Aquiles Serdán que son tomados
en cuenta ya que sus residuos sólidos urbanos son depositados de igual manera
en el basurero municipal de Chihuahua y otro punto muy importante mencionar
son los cambios del estilo de vida que se tiene actualmente. Además los cambios
en los hábitos de consumo y el desarrollo de nuevos productos generan también
nuevos residuos (Ayuntamiento de Chihuahua, 2004).
Uno de los problemas que presenta el basurero municipal de Chihuahua en la
celda 1, son el lixiviado producto del manejo ya depositado de los residuos
sólidos urbanos, generando graves problemas al suelo, subsuelo, agua
superficial y subterránea, como a la comunidad cercana por los malos olores,
incremento de roedores o carroñeros en la zona.
En un sistema de gestión de residuos sólidos con bajo presupuesto, como en
Chihuahua, la opción más económica de tratamiento es depositar los residuos
en el vertedero. En cuanto al reciclado, se presenta la extracción de materiales
por medio de los pepenadores que seleccionan algunas fracciones de los
residuos totales, por ejemplo: cartón, papel periódico, metal, etc., para venderse
en centros de acopio o en instalaciones de tratamiento.
11
FACULTAD DE INGENIERÍA
Por todo esto surge la necesidad de desarrollar un estudio en el basurero
municipal de Chihuahua, aplicando métodos geofísicos para ver el alcance de la
pluma de contaminación por causa de los lixiviados y así encontrar sí existe
algunos problemas con el agua subterránea en la zona de estudio que abarca
una parte del acuífero Talabaopa-Aldama por esta causa (Salazar, 2015).
Los resultados encontrados contribuirán a determinar zonas de suelo
contaminadas, por donde puedan estar infiltrando los lixiviados que pudieran
contaminar el acuífero; es decir, definir con cierta exactitud las características de
la pluma contaminante (Salazar, 2015).
De tal manera que las autoridades correspondientes ya sean municipales,
estatales de Chihuahua por medio de la junta municipal de agua y saneamiento
(JMAS) o la junta central de agua y saneamiento (JCAS), o federal por medio la
comisión nacional del agua (CONAGUA), puedan tomar decisiones importantes
como ubicar pozos de monitoreo, clausurar pozos de extracción de agua potable
y lo más importante si es necesario reubicar o limitar el crecimiento de la mancha
urbana hasta que las condiciones de contaminación sean las más adecuadas.
Este trabajo tiene un vínculo muy importante con el medio ambiente, el cual
servirá para dar a conocer la existencia y la ubicación de la pluma de
contaminación que generan los lixiviados y la posible relación que esta tenga con
el acuífero Talabaopa – Aldama.
Cabe mencionar que aunque la investigación no contribuye a construir una nueva
teoría, tiene relevancia científica ya que los métodos geofísicos empleados
tienen relativamente mucho tiempo de usarse en cuestiones hidrológicas y
cualquier aportación en la aplicación, identificación e interpretación de datos
resulta relevante.
12
FACULTAD DE INGENIERÍA
2.2. Objetivo general.
El objetivo principal de esta investigación es la localización de la pluma de
contaminación generada por los lixiviados del basurero del municipio de
Chihuahua y su relación con el acuífero en la zona de estudio.
2.3. Objetivos específicos.
• Realizar 12 sondeos geofísicos del método Wenner y 6 sondeos del
método Schlumberger en el área de estudio.
• Realizar un recorrido geológico para ubicar los puntos donde se
realizaran los sondeos.
• Buscar información de la precipitación y temperatura en la estación
meteorológica de CONAGUA más cercana a la zona de estudio.
• Estimar una remediación del impacto negativo a los suelos por lixiviado y
el comportamiento del acuífero.
• Verificar que se cumplan las normas oficiales municipales, estatales y
federales en la zona de estudio.
• Establecer los métodos geofísicos en el estudio del acuífero para
confirmar que los sondeos estén interconectados.
• Localizar los puntos específicos donde se encuentre la mayor infiltración
de lixiviados en el basurero municipal en la Celda 1.
2.4. Antecedentes.
URMO INGENIERIA INTEGRAL S.A. de C.V. contrato los servicios profesionales
del M.I. Rodrigo de la Garza Aguilar para que elaborara un estudio geofísico de
la celda 1 del basurero municipal de Chihuahua, con el objetivo de reconstruir el
espesor del material depositado y tratar de asumir si existe material liquido
(soluciones de lixiviado) que migre hacia la cuenca del acuífero Tabaloapa-
Aldama.Es de vital importancia saber cuál es el flujo regional del agua
subterránea dentro del área de estudio por ello se toma como referencia los
datos de la tesis del M.I. Modesto Acosta 2006, donde sugiere un movimiento
regional de oeste a este hacia el valle de Tabaloapa- Aldama, marcando un
pequeño cono de abatimiento hacia el centro suroeste del valle producto del
bombeo excesivo de los pozos de agua potable de la junta central de agua de
13
FACULTAD DE INGENIERÍA
N
URMO INGENIERIA INTEGRAL S.A. DE C.V.
ESTUDIO GEOFISICO EN LA CELDA 1 DEL BASURERO MUNICIPAL DE CHIHUAHUA.
FIGURA No. 2.- Plano Geológico.
LUGAR: MUNICIP IO REALIZADO POR:
BASUR ERO CHIHUAHU A CHIHUAHUA
ING. RODRIGO DE LA GARZA AGUILAR FECHA:
JUNIO DEL 2008
URMO INGENIERIA INTEGRAL S.A. DE C.V.
ESTUDIO GEOFISICO EN LA CELDA 1 DEL BASURERO MUNICIPAL DE CHIHUAHUA.
FIGURA No. 2.- Plano Geológico.
LUGAR: MUNICIP IO REALIZADO POR:
BASUR ERO CHIHUAHU A CHIHUAHUA
ING. RODRIGO DE LA GARZA AGUILAR FECHA:
JUNIO DEL 2008
395000 400000
395000
SIMBOLOGIA Conglomerado polimíctico
400000
Pórfido Riolítico
Caliza Area de Estudio
N
Chihuahua y que la recarga del acuífero ocurre a lo largo de la Sierra Nombre de
Dios sobre la unidad geológica de conglomerado polimíctico sobre la cual fue
construido el relleno sanitario o la específicamente la celda 1 (Figura 4).
Así mismo se muestra en la figura No. 5 un mapa realizado en el mismo estudio
en el año 2006 de las curvas de nivel, la red hídrica y localización del relleno
sanitario de la ciudad de Chihuahua.
URMO INGENIERIA INTEGRAL S.A. DE C.V.
ESTUDIO GEOFISICO EN LA CELDA 1 DEL BASURERO MUNICIPAL DE CHIHUAHUA.
FIGURA No. 2.- Plano Geológico.
REALIZADO POR:
ING. RODRIGO DE LA GARZA
AGUILAR
LUGAR:
BASUR ERO CHIHUAHU A
MUNICIP IO
CHIHUAHUA
FECHA:
JUNIO DEL 2008
Figura 4. Geología dentro y fuera del basurero municipal de Chihuahua, 2006
3175
000
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FACULTAD DE INGENIERÍA
S ie r r a N o m b r e d e D io s
r ca is
huv C
o Ri
N
Figura 5. Mapa de localización del relleno sanitario de Chihuahua, con curvas de nivel e hidrología, 2006
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FACULTAD DE INGENIERÍA
Capítulo III MARCO TEÓRICO O GENERALIDADES.
3.1 Contaminantes del agua subterránea generados en los basureros.
3.1.1 Descripción lixiviados. Los lixiviados se caracterizan por altas cargas orgánicas demandantes de
oxígeno, así como por altos contenidos de sales, amonio, metales pesados,
ácidos orgánicos, proteínas y grasas, entre otros compuestos químicos (Ehrig,
1999).
Éstos pueden viajar a través del medio poroso hasta alcanzar el nivel freático
con velocidades que van a depender de las condiciones hidrogeológicas del
medio, de los procesos de degradación biótica y abiótica y del propio diseño que
se haya hecho en el basurero o relleno sanitario (Ehrig, 1999).
Figura 6. Lixiviados en Celda 1, Chihuahua
16
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 7. Laguna de contención por lixiviados, Celda 1
La primera preocupación concerniente asociada con los rellenos sanitarios es la
producción de lixiviados que pueden contaminar tanto los recursos subterráneos
como los superficiales; donde las sustancias químicas inorgánicas son
normalmente dominantes, en un rango típico por arriba de los 50,000 mg.l-1
(Llamas & Custodio, 2001).
Los lixiviados también pueden contener concentraciones significativas de ácidos
orgánicos y compuestos orgánicos sintéticos, tales como componentes de
petróleo, pinturas, productos químicos de la casa, solventes, limpiadores,
pegamentos, tintas y plaguicidas (Llamas & Custodio, 2001).
La magnitud del riesgo que representan los lixiviados de los basureros para el
agua subterránea en los países latinoamericanos ha sido abordada como un
problema en el proceso de planeación y manejo de los recursos hídricos (Rossin,
A. et al, 1998). Existen estudios en Argentina, Colombia, Chile, México y
República Dominicana, entre otros países; que abordan la contaminación
generada por los residuos sólidos (Cárdenas, 1996; Ehrig, 1999; Castillo, et al.,
2000; OPS, 2003; Quadri de la Torre et al., 2003).
17
FACULTAD DE INGENIERÍA
Entre los principales aspectos que se abordan está la contaminación del agua
subterránea; en donde se muestran relaciones entre el régimen de precipitación
local y la carga de lixiviados que potencialmente pueden generarse y emigrar
hacia el acuífero, creando estelas de contaminación que pueden ser aceleradas
por el bombeo de pozos circundantes.
Este trabajo tiene la finalidad de valorar la presencia de los lixiviados en el medio
hidrogeológico (caracterización de la estela de contaminación generada por el
basurero) de la zona donde está ubicado el basurero de la ciudad de Chihuahua;
determinar la composición de los mismos, así como su dispersión en el acuífero
y los posibles impactos producidos en él; en especial en el campo de pozos de
abastecimiento público con lo cual se hará un aporte de información necesaria
para establecer las bases técnicas apropiadas para la planificación del
aprovechamiento actual y futuro del agua subterránea tomando en cuenta las
normas regionales de calidad del agua potable.
3.1.2 Formación de los lixiviados.
Los lixiviados son definidos como el líquido que ha percolado por los desechos
sólidos, el cual arrastra consigo materiales disueltos y suspendidos, se compone
en su mayor porcentaje del líquido que ha entrado de fuentes externas (lluvia) y
del líquido producido en la descomposición de los mismos desechos
(Tchobanoglous & O´Leary, 1994).
Durante la descomposición de la basura solamente los procesos aeróbicos
producen líquidos, aunque en éste proceso dominan los procesos anaeróbicos
que son consumidores de agua (Ehrig, 1999). El agua que sale del relleno lo
hace por vía superficial, subsuperficial, por evaporación y en mayor proporción
como lixiviados que puede incorporarse a la zona no saturada, la cual se
encuentra gobernada por las condiciones hidrogeológicas del área, todo este
movimiento de lixiviados puede ser representado en la figura 8.
18
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 8. Modelo conceptual del movimiento de lixiviados en rellenos sanitarios Ehrig, 1999
La valoración del potencial productivo de lixiviados se logra preparando un
equilibrio de agua en el vertedero, esto implica sumar la cantidad de agua que
entra al vertedero, la humedad del propio desecho sólido, la humedad del
material de cobertura y restar los volúmenes consumidos en las reacciones
químicas, pérdidas en forma de vapor de agua saturada en gas. Todo se resume
en la siguiente ecuación (Kreithh, 1994).
Donde:
∆SsW= Cambio en la cantidad de agua almacenada en el desecho sólido en el
vertedero (producción de lixiviados).
Wsw= Humedad en el desecho sólido entrante al vertedero.
WTS= Humedad en el lodo que entra en la planta de tratamiento.
19
FACULTAD DE INGENIERÍA
WCM= Humedad contenida en el material de cobertura.
WA(R)= Agua de la parte superior del vertedero correspondiente al agua de lluvia.
WLG= Agua que se pierde en la formación del gas de vertedero.
WWV= Pérdida como vapor saturado de agua con el gas de Vertedero.
WE= Pérdida de agua por la superficie de evaporación.
WB(L)= Agua que sale del sistema de colección, correspondiente al lixiviado.
Para efecto de los cálculos del volumen de los lixiviados en el basurero, se hará
la estimación de acuerdo al grado de compactación del relleno, se considerará
un porcentaje del agua de precipitación en el área y el tipo de compactación de
la basura en el depósito final (Kreith, 1994).
Se propone un 40% de la tasa de precipitación (en zonas entre 500 y 1050 mm
de precipitación anual) compactado con un equipo de oruga. El valor estimado
bajo estas condiciones es aproximadamente 9 m3/ha/día (valores encontrados en
estudios hechos en rellenos de Europa; Ehrig, 1999).
Esto será lo más apropiado porque se carece de datos y metodologías que
podamos implementar para estimar los volúmenes consumidos en las
reacciones químicas, pérdidas de agua en forma de vapor saturado en gas, entre
otros elementos necesarios para la ecuación. La simplificación de la fórmula
genera un mayor error en la estimación; sin embargo, el resultado será
igualmente importante.
20
FACULTAD DE INGENIERÍA
3.1.3 Composición de los lixiviados.
La composición de los lixiviados está determinada por los procesos de
reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en el relleno y por las condiciones
ambientales en el basurero. Estas sustancias se incorporan al agua superficial
y/o subterránea y su solubilidad es mayor cuando se dan los procesos
bioquímicos o los productos finales correspondientes a los procesos de
reacciones químicas en el basurero (Ehring, 1999). Ejemplo de ello la solubilidad
de los metales pesados cuando las condiciones de pH son ácidos.
Los procesos que tienen lugar en los rellenos pueden ser en condiciones
aeróbicas o anaeróbicas. Una vez que se deposita la basura, los procesos
iniciales son los aeróbicos que toman un período desde días a semanas hasta
que se haya agotado el oxígeno contenido inicialmente. A partir de ésta
condición se inicia la degradación en ausencia de oxígeno denominada
degradación anaeróbica (Ehring, 1999).
La descomposición anaeróbica se da en dos fases, en la primera de ellas,
“fermentación ácida”, los organismos anaeróbicos descomponen las sustancias
orgánicas iniciales tales como proteínas, grasas e hidratos de carbono en ácidos
grasos menores, CO2 e H2. Este proceso se da con la participación de diferentes
organismos en condiciones de crecimiento óptimo y diferenciado (Ehrig, 1999).
Una vez bien avanzada la primera fase se tienen los productos ácido acético,
ácido fórmico, CO2 gaseoso e H2 que marcan el inicio de la segunda fase conocida
como “fermentación metanogénica”. Esta es realizada por organismos
estrictamente anaeróbicos, es decir, por bacterias conocidas como
metanogénica especialistas en descomponer los productos de la fermentación
ácida convirtiéndolas en metano, sustancias húmicas y agua. Las sustancias
húmicas le confieren coloración a los lixiviados, generalmente es parduzca
(Ehrig, 1999).
La tasa de crecimiento bacteriano es baja, determinada por las condiciones
ambientales del medio ácido, la poca variación de temperatura y el suficiente
21
FACULTAD DE INGENIERÍA
contenido de humedad. La degradación en el relleno necesita de un equilibrio
entre ambas fases.
En un relleno o depósito primero se desarrollan las bacterias que realizan la
fermentación ácida con una alta tasa de crecimiento. Las bacterias
metanogénica no pueden mantenerse al mismo paso de este proceso porque su
tasa de crecimiento es menor, además que los residuos de la fermentación ácida
cambian las condiciones ambientales en forma desfavorables, de modo que hay
una reducción aún más del crecimiento, esto hace que el equilibrio en la
descomposición se logre después de algunos años en el relleno (Ehring, 1999).
La estructura de los materiales orgánicos e inorgánicos en el basurero es
transformada por la degradación bioquímica con lo que cambian las condiciones
para la lixiviación y la absorción del agua, así como la intensidad y tipo de
procesos. El agua que percola sigue la fase de degradación predominante y las
diferentes características de pH, carga orgánica que entre otros, dará diferentes
condiciones de disolución, esto da una relación estrecha entre el agua y los
procesos químicos, bioquímicos y físicos (Ehrig, 1999).
Las condiciones ambientales que se forman en los procesos aeróbicos provocan
diferencias en solubilidad de compuestos metálicos cuyo rango de
concentraciones está relacionado con los parámetros orgánicos, además, las
solubilidades están influidas por la formación de complejos, quelatos y sulfuros
(Ehring, 1999).
En la Tabla 1 se observan las influencias sobre los valores medios (X) y máximos
para ambas fases de degradación anaeróbica, además de algunos valores
encontrados en los lixiviados.
22
FACULTAD DE INGENIERÍA
Tabla 1. Valores de los principales parámetros en fases de degradación anaeróbica (fermentación ácida y Metanogénica) cuantificados en lixiviados (Ehrig, 1999).
En México, desde la publicación de la Norma Oficial Mexicana NOM-083-ECOL-
1996 (SEMARNAT, 1996) se establecen las condiciones que deben reunir los
sitios destinados a la disposición final de los residuos sólidos municipales; Desde
entonces se han instalado en algunos estados de la República Mexicana,
rellenos sanitarios que cumplen con esta norma; pero existe una cantidad no
23
FACULTAD DE INGENIERÍA
conocida de vertederos a cielo abierto (basureros), algunos oficiales y otros
clandestinos; ya que es la forma más “barata” de operarlos; sin considerar con
algún tipo de regulación de los desechos sólidos municipales que se generan en
las ciudades.
Uno de los problemas principales lo genera la infiltración de lixiviados
provenientes de basureros, derrames químicos o desperdicios líquidos. Esto
produce la degradación local de la calidad del agua subterránea (Díaz y
Arizabalo, 1991).
Durante décadas, esta actividad no representó un problema serio para las
autoridades encargadas del servicio de limpia y disposición de los residuos
sólidos, ya que bastaba con llevarlos fuera de los núcleos urbanos para evitar el
impacto visual y las molestias que podrían ocasionar a la población. La cantidad
generada y sus características de composición, permitían que se reintegraran
rápidamente al ciclo natural, sin ocasionar daños al ambiente, ya que el subsuelo
sí puede usarse para depósitos de desecho (Díaz y Arizabalo, 1991).
Ante estos cambios y frente a la perspectiva de prácticas tradicionales en la
disposición de los residuos sólidos, aparecieron grandes tiraderos a cielo abierto
y tiraderos clandestinos, los cuales constituyen un foco de contaminación grave
para los cuerpos de agua, aire y suelo, así como un medio propicio para el
desarrollo de fauna nociva, lo que pone en riesgo la salud de la población, genera
la degradación de los recursos naturales; y afecta la economía, incluyendo el
deterioro de la imagen urbana del lugar.
En la siguiente figura 9 podemos observar un ejemplo del basurero municipal de
Chihuahua sobre la formación de lixiviados en sitios de disposición final de
residuos sólidos urbanos municipales.
24
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 9. Ejemplo de disposición final de los RSU municipales SEDESOL, 2005
25
FACULTAD DE INGENIERÍA
3.2 Relleno Sanitario (Basurero).
El relleno sanitario es el método más barato y simple de disposición de residuos.
Típicamente un relleno sanitario consiste en depositar en el suelo los residuos
sólidos, los cuales se esparcen y compactan reduciéndolos al menor volumen
posible para que así ocupen menor área. Luego se cubren con una capa de tierra
y se compactan nuevamente al terminar el día (NOM-083-SEMARNAT-2003).
En la Figura 10 se presenta un esquema del RS actual sin control de emisiones
(gas y lixiviado).
Figura 10. Relleno sanitario actual sin control de emisiones (Den Boer et al., 2005)
En la actualidad el RS de la ciudad de Chihuahua no cumple en su totalidad con
la normativa de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Algunas
de las faltas en las que incurre son: −tiempo que transcurre entre la disposición
de los residuos y su cubrimiento−, −distancia mínima a zonas habitacionales−,
−insuficiente recolección y tratamiento de gases y lixiviado− (NOM-083-
SEMARNAT-2003, 2004). Los principales problemas de disposición final de los
residuos en el RS son la emisión de gas y lixiviado. El gas generado, también
llamado biogás, compuesto mayoritariamente por metano (55%) y CO2 (45%),
es consecuencia de la descomposición de los residuos orgánicos. El lixiviado se
genera por el contenido de agua de los residuos y la precipitación pluvial
(McDougall et al., 2002).
26
FACULTAD DE INGENIERÍA
3.2.1 Marco legal para la disposición de desechos sólidos municipales.
Menciona Kirov (1973) que para un eficiente manejo de los desechos se necesita
un marco legislativo consistente para que pueda funcionar adecuadamente, esto
es porque se ha observado que los países han establecido normas ambientales
que llevan consigo una serie de obligaciones y observaciones, las cuales se
deben efectuar para llevar una gestión ambiental bien controlada, que debe
cumplirse tanto a nivel de gobierno como privado.
Esto ha llevado consigo a que se destinen lugares especiales que capten esta
generación de desechos sólidos, ya que en su mayoría son a cielo abierto, sin
ningún tipo de control o gestión de dicho vertedero.
Según la norma oficial mexicana NOM-083 en México, menciona que los sitios
de disposición final de residuos sólidos municipales generan lixiviados que
contienen diversos contaminantes que pueden afectar los recursos naturales en
especial a los acuíferos y los cuerpos superficiales de agua. Esta es una ley que
establece las condiciones de ubicación, hidrológicas, geológicas e
hidrogeológicas que deben reunir los sitios destinados a la disposición final de
los residuos sólidos municipales, y es de observancia obligatoria para aquellos
que tienen la responsabilidad de la disposición final de los desechos sólidos
municipales, preservar el ambiente y el equilibrio ecológico y minimizar los
efectos contaminantes.
Por otra parte la NOM-083 (SEMARNAT, 2003), indica que para ubicar un sitio
para la disposición final de residuos sólidos municipales, deben realizarse
estudios regionales y locales como a continuación se especifica:
I. Geología: Regional.- describir la estratigrafía, geometría y distribución,
identificación de fallas y fracturas.
II. Geología Local: Determinar las unidades litológicas en el sitio, su
geometría, distribución y presencia de fallas y fracturas, incluir estudios
geofísicos para complementar la información sobre las unidades
litológicas.
III. Hidrogeología: se consideran cinco etapas: (i) Evidencias y uso del agua
subterránea, (ii) Identificación del tipo de acuífero, (iii) Determinación de
27
FACULTAD DE INGENIERÍA
parámetros hidráulicos de las unidades hidrogeológicas; características
físico- químicas del agua subterránea y características elementales de los
estratos del subsuelo, (iv) Análisis del sistema de flujo, (v) Evaluación del
potencial de contaminación.
IV. Adicionalmente se requiere: Definir la ubicación y distribución de
manantiales, pozos y norias, a escala regional y local, determinando el
volumen de extracción, tendencias de la explotación y planes de
desarrollo en la zona de estudio, e identificar la extensión, geometría y
tipo de acuífero (libre, confinado, semiconfinados); determinando la
profundidad al nivel piezométrico en el sistema acuífero, dirección y
velocidad del agua subterránea a partir de los parámetros de
conductividad hidráulica, carga hidráulica y porosidad efectiva (Kirov,
1973).
3.2.2 Descripción del proceso de relleno sanitario
El Relleno sanitario (RS), es el proceso más frecuentemente utilizado para la
disposición final de los residuos sólidos. En Chihuahua la disposición de los
residuos en el RS consiste en depositarlos en un área de terreno plano. El fondo
del RS está compuesto por una capa de tierra fina que evita de alguna manera
la filtración total de lixiviados (McDougall et al., 2002).
Los residuos depositados son compactados y cubiertos con tierra. A
continuación se presenta en la Figura 11 un diagrama de un RS sin control de
emisiones y con control de emisiones, como proceso opcional (relleno sanitario
moderno). En los RS modernos se propone la disposición segura de los residuos,
desde el punto de vista de salud y ambiental. Para ello se controlan las emisiones
de gases y lixiviados. La recolección de gas se aprovecha para generar energía
y el lixiviado se recupera para su tratamiento (McDougall et al., 2002).
28
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 11. Diagrama de flujo de los residuos sólidos en un relleno sanitario McDougall et al., 2002
Las entradas al proceso son los residuos mezclados, electricidad y calor
(empleados en el funcionamiento del RS) y diésel empleado como combustible
en la maquinaria de compactación de los RSU. Las salidas son las emisiones de
gas y de lixiviado.
En la situación actual del RS de Chihuahua, no se realiza recolección de
emisiones (de gas y lixiviado), dispersándose estas al medio ambiente. En un
RS moderno se recolectan el gas para producir energía y el lixiviado generado
es tratado para evitar la contaminación del suelo principalmente.
3.2.3 Descripción del sistema de recolección de residuos sólidos urbanos.
La producción de residuos sólidos urbanos (RSU) generados en la ciudad de
Chihuahua es aproximadamente de 1,000 toneladas diarias, durante el tiempo
de este estudio. El 46% de estos residuos son generados en las viviendas de la
ciudad de Chihuahua (Martínez R., 2006). El sistema de recolección de la Ciudad
de Chihuahua se presenta en la Figura 12.
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Figura 12. Sistema de recolección-transporte de residuos en la ciudad de Chihuahua
Los camiones salen de la cochera para la recolección de los residuos. Los
operadores de servicio tienen la función de recolectar los residuos no peligrosos
en los domicilios de la ruta asignada (RLMCh, 2007). La disposición final de los
residuos sólidos urbanos es en el relleno sanitario. El término “landfill sanitary” o
relleno sanitario fue usado por primera vez en 1935 en los Estados Unidos de
América (Diaz, 2006).
Los autores Tchobanoglous & Kreith (2002) se refieren al relleno sanitario como
término usado antiguamente donde se colocaban los residuos y al final de día se
cubrían. También menciona que actualmente el relleno sanitario se refiere a una
instalación de ingeniería para la disposición de los residuos sólidos urbanos
diseñada y operada para disminuir daños a la salud pública e impacto ambiental.
Esta definición concuerda con la empleada en la NOM-83-SEMARNAT-2003 y
definida como una obra de infraestructura que involucra métodos y obras de
ingeniería para la disposición final de los residuos sólidos y de manejo especial,
con el fin de controlar, a través de la compactación e infraestructura adicionales
los impactos ambientales.
El relleno sanitario se encuentra ubicado al noreste de la ciudad en un área de
48 hectáreas, con capacidad de 6.5 millones de toneladas (SCS Engineers,
2005). Tiene 15 años de operación y estiman las autoridades municipales que
tiene capacidad para recibir residuos por otros 8 a 10 años más (Martínez R.,
2006).
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En Chihuahua no existe actualmente un sistema de separación selectiva de
residuos sólidos urbanos. Sin embargo existen los llamados pepenadores que
realizan esta función, ya que separan los materiales susceptibles de venta de los
residuos tales como los diferentes tipos de cartón, aluminio, papel, periódico etc.
Esto desde que se colocan en la acera de las banquetas, al depositarse en el
camión recolector y cuando los residuos se depositan en el relleno sanitario,
como se muestra en la figura 13 y la figura 14.
Esta acción disminuye la cantidad de RSU que se llevan al relleno sanitario, a su
vez las fracciones separadas por los pepenadores se llevan a sitios de recepción
establecidos. Dado que no existen datos relativos a esta actividad, actualmente
se desconocen las cantidades de fracciones separadas que no llegan al relleno
sanitario. En la tabla 2 se muestra las fracciones que componen los RSU y los
componentes que generalmente contiene cada fracción, así como en la tabla 3
se observa la composición de residuos sólidos urbanos generados en la ciudad
de Chihuahua y la comparación de otras ciudades de México.
Tabla 2. Composición de las fracciones separadas Fuente: Den Boer et al., 2005.
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Tabla 3. Composición de residuos sólidos urbanos generados en Chihuahua y otras ciudades de México Fuente: Den Boer et al., 2005
Figura 13. Pepenadores separando materiales con valor
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Figura 14. Recolecta final al día de algunos pepenadores
3.2.4 Comparación de fracciones de residuos sólidos urbanos generados en
Chihuahua con otras ciudades.
La comparación de las fracciones expresadas en porcentaje promedio con otras
ciudades de México se presenta en la Tabla 3. Los resultados muestran que
Chihuahua tiene una menor generación de residuos orgánicos que las otras
ciudades. La generación de papel, metal, vidrio y plástico fue mayor comparada
con Guadalajara, Mexicali y Morelia. Esta diferencia se puede explicar por el
hecho de que los resultados de este estudio son de 2006-2007 y las referencias
de las otras ciudades son respectivamente de 2001, 2003 y 2001
respectivamente. (Den Boer et al., 2005). En el período 2000-2006, el promedio
del PIB de México ha sido del orden del 3% con el correspondiente aumento del
nivel de consumo y de la composición de otros materiales distintos de la materia
orgánica en los residuos (INEGI, 2007). La generación per cápita de Chihuahua
es parecida al promedio de Guadalajara y Mexicali.
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3.3 La Tierra y la Resistividad.
El factor más importante de la resistencia a tierra no es el electrodo en sí, sino la
resistividad del suelo mismo, por ello es requisito conocerla para calcular y
diseñar la puesta a tierra de sistemas. La resistividad del suelo es la propiedad
que tiene éste, para conducir electricidad, es conocida además como la
resistencia específica del terreno.
En su medición, se promedian los efectos de las diferentes capas que componen
el terreno bajo estudio, ya que éstos no suelen ser uniformes en cuanto a su
composición, obteniéndose lo que se denomina "Resistividad Aparente" que
para el interés de este trabajo, será conocida simplemente como "Resistividad
del Terreno".
En la NOM-022-STPS-1999 se define el término resistividad, como la resistencia
que ofrece al paso de la corriente un cubo de terreno de un metro por lado. De
acuerdo con la NOM-008-SCFI-1993, Su representación dimensional debe estar
expresada en Ohm-m, cuya acepción es utilizada internacionalmente.
La resistividad del terreno varía ampliamente a lo largo y ancho del globo
terrestre, estando determinada por:
• Sales solubles • Composición propia del terreno • Estratigrafía • Granulometría • Estado higrométrico • Temperatura • Compactación
3.3.1 Sales Solubles.
La resistividad del suelo es determinada principalmente por su cantidad de
electrolitos; esto es, por la cantidad de humedad, minerales y sales disueltas.
Como ejemplo, para valores de 1% (por peso) de sal (NaCl) o mayores, la
resistividad es prácticamente la misma, pero, para valores menores de esa
cantidad, la resistividad es muy alta.
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3.3.2 Composición del Terreno.
La composición del terreno depende de la naturaleza del mismo. Por ejemplo, el
suelo de arcilla normal tiene una resistividad de 40-500 ohm-m por lo que una
varilla electrodo enterrada 3 m tendrá una resistencia a tierra de 15 a 200 ohm
respectivamente. En cambio, la resistividad de un terreno rocoso es de 5000
ohm-m o más alta, y tratar de conseguir una resistencia a tierra de unos 100 ohm
o menos con una sola varilla electrodo es virtualmente imposible.
3.3.3 Estratigrafía.
Registra en las rocas: formas, composiciones litológicas, propiedades físicas y
geoquímicas, sucesiones originarias, relaciones de edad, distribución y
contenido de fósiles; todas estas características sirven para reconocer y
reconstruir secuencialmente eventos geológicos.
3.3.4 Granulometría.
Influye bastante sobre la porosidad y el poder retenedor de humedad y sobre la
calidad del contacto con los electrodos aumentando la resistividad con el mayor
tamaño de los granos de la tierra. Por esta razón la resistividad de la grava es
superior a la de la arena y de que ésta sea mayor que la de la arcilla.
3.3.5 Estado Higrométrico.
El contenido de agua y la humedad influyen en forma apreciable. Su valor varía
con el clima, época del año, profundidad y el nivel freático. Como ejemplo, la
resistividad del suelo se eleva considerablemente cuando el contenido de
humedad se reduce a menos del 15% del peso de éste. Pero, un mayor
contenido de humedad del 15% mencionado, causa que la resistividad sea
prácticamente constante (Gómez, 2001).
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3.3.6 Temperatura.
A medida que desciende la temperatura aumenta la resistividad del terreno y ese
aumento se nota aún más al llegar a 0° C, hasta el punto que, a medida que es
mayor la cantidad de agua en estado de congelación, se va reduciendo el
movimiento de los electrolitos los cuales influyen en la resistividad de la tierra
3.3.7 Compactación.
La resistividad del terreno disminuye al aumentar la compactación del mismo.
Por ello, se procurará siempre colocar los electrodos en los terrenos más
compactos posibles.
3.3.8 Ley de Ohm. El flujo de una corriente eléctrica a través de las rocas o los sedimentos, puede
explicarse mediante la Ley de Ohm que establece que la caída de potencial V
entre 2 puntos por los que circula una corriente eléctrica de intensidad I, es
proporcional a ésta y a la resistencia R que ofrece el medio al pasaje de la
corriente (figura 15).
Figura 15. Ley Ohm
∆V = I. R (1)
La resistencia es función de la naturaleza y la geometría del conductor y si esta
puede asimilarse a una cilindro de longitud L y sección S:
R = p. L / S (2)
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Ecuación en la que p representa la naturaleza del conductor y se denomina
resistividad. En el caso de la prospección geoeléctrico, es la resistividad de las
rocas o sedimentos. Remplazando R de la ecuación (1) por su equivalente de la
ecuación (2) si tiene que:
∆V = I. p. L / S (3)
La resistividad es una propiedad inversa a la conductividad eléctrica y
generalmente se expresa en ohm por metro (.m). La resistividad de la mayoría
de las rocas y sedimentos secos es elevada, por lo que actúan como
semiconductores, o conductores de baja capacidad.
Este comportamiento cambia significativamente cuando las fisuras o los poros
están ocupados por agua, lo que genera una disminución de la resistividad, o lo
que es lo mismo en aumento en la capacidad de conducción de la corriente
eléctrica. Además del grado de saturación también incide en la resistividad del
medio, el contenido salino del agua; a mayor salinidad, menor resistividad y
viceversa. Los contrastes en las resistividades son los que permiten aplicar exitosamente los métodos de prospección geoeléctrica mediante la inyección de corrientes continuas (Auge, 2008).
En la tabla 4 y 5 se indican las resistividades que caracterizan a los minerales, a
las rocas y a los sedimentos, y dentro de estos últimos también se aprecian
diferencias notorias entre los de grano fino (margas, limos, arcillas), los de grano
mediano (arenas) y grueso (gravas) y sus valores típicos en terreno natural.
37
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Tabla 4. Diferentes Resistividades López Hidalgo, 2004.
Tabla 5. Valores típicos en terreno natural Auge, 2008.
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3.4 Métodos de exploración.
Se han desarrollado muchas técnicas de exploración del suelo, todas apropiadas
para una gran variedad de condiciones. Dentro de los métodos de exploración
de suelos existen dos clasificaciones: métodos directos (sondeos) y métodos
indirectos (geofísica). A continuación se muestra una clasificación general de los
métodos de exploración más usuales y una breve descripción de cada una de
ellas. (Juárez Badillo & Rodríguez Rico, 1998).
3.4.1 Métodos Directos
Método de exploración:
Pozos a cielo abierto. Es el método más satisfactorio para conocer
las condiciones del subsuelo. Consiste en excavar un pozo de
dimensiones suficientes para poder introducirse en él, examinar los
diferentes estratos del suelo en su estado natural y extraer muestras
alteradas e inalteradas. Su aplicación eficiente resulta sobre suelos
cohesivos.
Pala posteadora. Es un método manual de exploración somera que
consiste en hincar un barreno y obtener muestras del tipo alterado, pero
representativas en cuanto al contenido de agua. Se utiliza en lugares
donde otros equipos mecánicos no pueden ser usados.
Tubo Shelby. Consiste en un tubo afilado de 7.5 a 10 cm de diámetro que
se hincan a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de
suelos finos blandos o semiduros.
Sondeo de penetración estándar. Con esta técnica se rescatan muestras
alteradas de los suelos y se mide la resistencia al corte con el número de
golpes con el que se hinca el penetrómetro una distancia de 30 cm. El
equipo consta de un penetrómetro el cual se hinca a golpes mediante un
martinete de 63.5 kg que cae desde 76 cm de alto.
Muestreador Denison. Consiste en dos tubos concéntricos que se hinca
en el suelo para obtener muestras alteradas o inalteradas con ayuda de
la inyección de fluido de perforación que se hace circular entre ambos
tubos (Juárez Badillo y Rodríguez Rico, 1998).
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3.4.2 Métodos Indirectos
Método de exploración
Método sísmico. Consiste en provocar una explosión en un punto
determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo,
usualmente nitro amonio. Por la zona a explorar se sitúan geófonos cada
15 o 30 cm. Este procedimiento se funda en la velocidad de propagación
de las ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios
materiales.
Método de resistividad eléctrica. Consiste en inducir una corriente
eléctrica a través de los suelos, de tal forma que se presente una mayor
o menor resistividad eléctrica para determinar la presencia de estratos de
roca en el subsuelo. Mayores resistividades corresponden a rocas duras,
siguiendo con rocas suaves y así sucesivamente hasta valores menores
correspondientes a suelos suaves saturados.
Métodos magnéticos y gravimétricos. Para el primero se utiliza un
magnetómetro, que mide la componente vertical del campo magnético
terrestre en la zona considerada en varias estaciones próximas entre sí.
En los métodos gravimétricos se mide a aceleración del campo
gravitacional en diversos puntos de la zona a explorar (Juárez Badillo y
Rodríguez Rico, 1998).
3.5 Importancia de la Geofísica.
La utilización de métodos geofísicos es una de las maneras más rápidas y
baratas de estudiar las propiedades de las superficies de poca profundidad, cosa
que podría ser de interés para proyectos de ingeniería y del medio ambiente en
la actualidad. La mayoría de los métodos geofísicos son excelentes para
descubrir varias capas y discontinuidades en la tierra. Su principal desventaja es
que los resultados son de forma indirecta y no se saca ninguna muestra del
subsuelo. Sin embargo, se pueden combinar los resultados de diferentes
métodos para reducir la ambigüedad.
40
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Los sondeos eléctricos verticales (SEV), son una variante dentro de los métodos
eléctricos. La finalidad de su aplicación es la determinación de las variaciones
de la resistividad de las rocas que conforman el subsuelo, mediante mediciones
en la superficie del terreno a través de diferentes arreglos geoeléctricos. Casi
todos los métodos eléctricos requieren del uso de cuatro electrodos.
Los diferentes dispositivos geoeléctricos sólo difieren por la disposición de los
electrodos. Dos se usan para introducir una señal de corriente eléctrica variable
de muy baja frecuencia, lo que permite considerarla como una corriente directa;
y otro par de electrodos para medir las variaciones del voltaje, diferencia de
potencia, que se establece entre ellos como resultado del paso de la corriente
eléctrica (UPBC, 2011).
La técnica del SEV involucra una serie de mediciones de la intensidad de
corriente y de la diferencia de potencial para una serie de separaciones de
electrodos sucesivamente creciente según una progresión geométrica. La
combinación del valor de la intensidad de corriente introducida, de la señal de
voltaje y la disposición en el terreno de los electrodos, se traduce en una
medición de la resistividad aparente del terreno, mediante el uso de las leyes de
la electricidad (UPBC, 2011).
Las determinaciones sucesivas de la resistividad aparente y de su
correspondiente separación de electrodos de introducción de la corriente se
traducen en un gráfico resistividad vs. Separación electródica denominada curva
de resistividad, la cual mediante procedimientos matemáticos de inversión, se
transforma en curvas de resistividad vs. Profundidad (UPBC, 2011).
Por lo general, a las curvas de resistividad aparente del SEV, se les realiza la
inversión de Occam, para obtener la variación de la resistividad en función de la
profundidad. Este algoritmo de inversión, 1 D, se fundamenta en el criterio de
obtener un modelo de capas que sea lo más simple y suave posible. Con este
algoritmo no se requiere la propuesta de un modelo inicial (UPBC, 2011).
Con el resultado de dichas inversiones se construyen secciones verticales de
resistividad y planos de isovalores de resistividad a diferentes profundidades.
Posteriormente puede recurrirse a modelos bidimensionales, 2D, o
41
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tridimensionales, 3D, mediante los cuales se simula la resistividad real de las
capas del subsuelo para obtener perfiles de resistividad aparente sintéticos, lo
más similares posible a los obtenidos en campo (UPBC, 2011).
Las técnicas de inversión consisten en establecer los parámetros de un modelo
supuesto y, mediante un algoritmo, hacer variar sistemáticamente estos
parámetros hasta obtener un buen ajuste entre los resultados del modelo y los
datos observados (figura 5.6). Por ello, es muy importante que la interpretación
de los datos de resistividad vaya, todo el tiempo, de la mano del conocimiento
que se tenga de la geología del subsuelo (UPBC, 2011).
3.6 Exploración Geofísica.
A fin de investigar cuales podrían ser las características físicas de las unidades
que se encuentran en el subsuelo en el basurero municipal de chihuahua; fue
necesario recurrir a los métodos indirectos como se mencionó anteriormente en
el texto, que se aplica a través de la geofísica, utilizando para el presente estudio
el método eléctrico a través de la aplicación del sondeo eléctrico vertical (SEV),
que consiste en introducir corriente eléctrica al subsuelo a través de dos
electrodos que van clavados en el suelo y que reciben el nombre de electrodos
de corriente y otro par de electrodos denominados electrodos de potencial y son
los encargados de medir la diferencia de potencial que se establece entre los
electrodos de corriente al paso de la corriente eléctrica, en términos de
resistividad.
A la forma en que se disponen los electrodos se les denomina arreglo o
dispositivo, en este caso se utilizó el Schlumberger y el Wenner los cuales son
arreglos tetraelectródicos por la utilización de los cuatro electrodos. La figura
No.16 ilustra cómo van dispuestos los electrodos en el método Schlumberger y
en la figura No. 17 y 18 se ilustra el del método Wenner.
42
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3.6.1 Método Schlumberger.
El método de Schlumberger también emplea 4 electrodos, pero en este caso la
separación entre los electrodos centrales o de potencial (a) se mantiene
constante, y las mediciones se realizan variando la distancia de los electrodos
exteriores a partir de los electrodos interiores, a distancia múltiplos (na) de la
separación base de los electrodos internos (a). Es de gran utilidad cuando se
requieren conocer las resistividades de capas más profundas, sin necesidad de
realizar muchas mediciones como con el método Wenner. Se utiliza también
cuando los aparatos de medición son poco inteligentes. Solamente se
recomienda hacer mediciones a 90 grados para que no resulten afectadas las
lecturas por estructuras subterráneas (Corrwin, 2008; Rhoades, 1976).
Figura 16. Arreglo Schlumberger
43
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En pocas palabras en la medición están situados en línea recta y ubicando un
punto de referencia; la variante de este dispositivo está en que la distancia entre
los electrodos de medición M y N debe ser menor que un tercio de la distancia
entre los electrodos de emisión A y B rAB ⟨⟨⟨ rM N
3 , para mayor seguridad se
adopta que la distancia entre los electrodos de medición M y N debe ser la quinta
parte de la distancia entre los electrodos de emisión rAB ⟨⟨⟨ rM N
5
Figura 17. Esquema del dispositivo simétrico de Schlumberger Corrwin, 2008; Rhoades, 1976
3.6.2 Método Wenner.
En el arreglo Wenner, cuatro electrodos son inyectados en la superficie del suelo
a lo largo de una línea recta a unas distancias predeterminadas (a). La
resistencia eléctrica a un flujo de corriente es medida entre un par de electrodos
(P1 y P2) mientras la corriente eléctrica fluye a través del suelo inyectada a este
por los electrodos externos (C1 y C2) (Corwin, 2008; Rhoades, 1976.)
Cuando una fuente de corriente eléctrica es usada para inyectar esta corriente
(I) en la superficie del suelo con una resistividad eléctrica característica o bien
llamada resistividad aparente (𝜌𝑎), el potencial eléctrico (V) a una distancia (𝑟0)
puede ser expresada por la siguiente ecuación (Kachanoski, 1988):
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FACULTAD DE INGENIERÍA
∞ 𝜌 𝑎𝐼 𝜌𝑎𝐼
Donde V es el potencial eléctrico, I es la corriente, 𝜌𝑎 es la resistividad y
𝑟0 es el radio de la superficie equipotencial.
Donde 𝜋 ≈ 3.14 y R es la resistencia medida para un determinado espacio
entre electrodos (a).
Figura 18. Diagrama de electrodos en arreglo Wenner Rhoades, 1976
La finalidad del sondeo eléctrico vertical (SEV) es la determinación del número
de capas del subsuelo, a partir de medidas de la diferencia de potencial en la
superficie. Se utiliza para determinar las variaciones de la resistividad con la
profundidad. (Cárdenas Valencia & Galavis García, 2011).
45
FACULTAD DE INGENIERÍA
Figura 19. Principio del SEV. A medida que A y B se separan, la corriente va penetrando en las
capas más profundas, García, 2011
3.7 Medios estratificados. Cortes geoeléctricos, notación y nomenclatura.
Consideremos un medio estratificado general, compuesto por dos semi-
espacios. El primero de ellos, de conductividad nula, representa la atmósfera; el
segundo, que representa el terreno, es un medio heterogéneo compuesto de
medios parciales homogéneos e isótropos, de extensión lateral indefinida y
cuyas superficies de separación son paralelas entre sí y al plano aire terreno.
Para caracterizar cada medio estratificado, bastará dar el espesor Ei y la
resistividad ρi de cada medio parcial isótropo de índice i, enumerando éstos de
arriba abajo, esto es, comenzando por el medio contiguo al semi-espacio que
representa la atmósfera. Cada uno de estos medios parciales será denominado
capa geoeléctrica. Las distancias de la superficie límite.
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Figura 20. Corte geoeléctrico estratificado y su notación Orellana, E. y H. M. Mooney 1966
Aire-tierra a cada una de las demás, o sea las profundidades de los “contactos”
respectivos se representarán por z1, z2, z3, etc. la especificación de espesores
y resistividades de cada medio estratificado del tipo descrito, recibe el nombre
de corte geoeléctrico. Un corte geoeléctrico compuesto por n capas requiere para
su especificación el conocimiento de n resistividades y n – 1 espesores o n – 1
profundidades1 (puesto que la última capa, denominada sustrato, tiene siempre
espesor infinito) o sea en total 2 n – 1 parámetros.
Los cortes geoeléctricos pueden clasificarse atendiendo al número de capas que
los componen. Los cortes del mismo número de capas pueden subdividirse
según el orden en que aparezcan, en los sucesivos contactos, resistividades
mayores o menores que en la capa supra yacente. Para el uso más cómodo de
esta clasificación, es muy conveniente establecer algún sistema de notación.
Emplearemos aquí la seguida por los autores soviéticos cuyo origen exacto
desconocemos y que ha sido introducida hace pocos años en Occidente
(Orellana, 1965; Orellana & Money, 1966; Keller & Frischknecht, 1966;
Bhattachary & Patra, y otros) Los símbolos de esta notación son los siguientes:
47
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a) Los cortes de dos capas, de los cuales existen dos tipos (ρ1 < ρ2 y ρ1 > ρ2)
no llevan símbolo especial.
b) Las letras latinas H, K, Q, A, representan respectivamente los cuatro tipos
posibles para cortes geoeléctricos de tres capas son:
c) Los cortes de cuatro capas se distribuyen en 8 grupos, que se designan como
combinación de los anteriores; para ello se consideran las tres primeras capas y
se les asigna la letra correspondiente de la lista anterior; luego se hace lo propio
con las tres últimas capas. Así, el tipo AA corresponde a la combinación de
resistividades ρ1 < ρ2 < ρ3 < ρ4 y el HK a ρ1 > ρ2 > ρ3 > ρ4. Sólo son posibles
los tipos siguientes:
Los tipos KK, HH, HQ, etc., carecen de sentido, pues implican condiciones
contradictorias.
d) Los cortes de cinco o más capas se simbolizan siguiendo el mismo método.
Se consideran en primer lugar las tres primeras capas y se les asigna la letra
correspondiente indicada en el párrafo b); luego se hace lo mismo con las capas
segunda, tercera y cuarta, después con la tercera, cuarta y quinta, etc.
Dado un tipo de corte geoeléctrico de n – 1 capas, pueden deducirse de él dos
tipos diferentes de cortes de n capas, según sea la que se añada (por debajo de
la última, dando a ésta previamente espesor finito) sea más conductora o más
resistiva que la anterior. Para el caso de dos capas existen dos tipos: luego, en
general, existirán 2n-1 tipos de n capas.
48
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Si al representar gráficamente la distribución de resistividades en un corte
geoeléctrico empleamos escalas logarítmicas en ambos ejes se obtendrá una
gráfica escalonada del mismo tipo que las representadas en la figura 21 aunque
quedará modificado el tamaño de los escalones. Llamaremos a estos gráficos
logarítmicos curvas de resistividades verdaderas abreviadamente CRV.
Si, dado un corte geoeléctrico, cambiamos las resistividades ρ1, ρ2, ρ3, etc., por
sus valores respectivos ρ1-1, ρ2-1, ρ3-1, etc., y conservamos fijos los espesores
E1, E2, etc., el nuevo corte se llama recíproco del anterior.
Teniendo en cuenta las propiedades de la representación logarítmica resulta
que, si dos cortes son recíprocos entre sí, sus respectivas CRV serán
mutuamente simétricas respecto del eje de abscisas (p = 1) (Orellana, E., 1972)
49
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Figura 21. Curvas de resistividad verdadera (CRV) para diversos cortes geoeléctricos. Nomenclatura de los tipos de cortes ORELLANA, 1965;
ORELLANA y Money, 1966
50
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3.8 Interpretación de las curvas de resistividad aparente.
Antes de interpretar una curva cuantitativamente se debe razonar
cualitativamente el número de capas y la nomenclatura del corte. La primera
fase de la interpretación consiste en conseguir el corte geoeléctrico, formado por
espesores y resistividades. Esto puede realizarse superponiendo la curva
obtenida en el campo a gráficos patrón o mediante programas de ordenador
(Orellana, 1972).
La segunda fase de la interpretación es convertir el corte geoeléctrico en un corte
geológico. Esta etapa precisa de un conocimiento geológico de la región, pues
ya hemos comentado que, aunque intentamos reconocer las formaciones por su
resistividad eléctrica, un valor determinado, por ejemplo 100 Ω.m puede
corresponder a diversos tipos de roca. Esta incertidumbre puede solucionarse si
se han realizado en la zona otros SEV en lugares en que se disponga también
de datos geológicos. De este modo se habrá tomado nota de una equivalencia
entre litologías y resistividades en esa zona. (Orellana, 1972).
3.9 Criterios para la Interpretación de los Resultados.
Las campañas de Sondeos Eléctricos Verticales tienen como finalidad
determinar la estructura del subsuelo en la zona de estudio. La denominación
de interpretación de las curvas de SEV abarca un extenso y complejo trabajo.
Con este nombre se conoce el proceso de correlación de las capas del corte
geoeléctrico con la estratificación.
51
FACULTAD DE INGENIERÍA
El trabajo de interpretación, que se realiza no sólo después de terminada la
exploración de campo, sino durante la misma, se puede dividir
esquemáticamente en tres etapas:
1. Estudio del corte geoeléctrico.
2. Interpretación Cualitativa de las curvas de SEV.
3. Interpretación Cuantitativa de las curvas de SEV.
Las etapas citadas se encuentran estrechamente relacionadas entre sí y con
frecuencia se solapan y complementan unas con otras, componiendo un eslabón
único en el proceso de interpretación geológica. La interpretación cualitativa es
una etapa muy importante en el trabajo y habitualmente precede a la
interpretación cuantitativa.
En dicha etapa, se estudia cuidadosamente todo el material de la exploración
eléctrica, analizando el aspecto de las curvas, sus particularidades y cambios.
Se estudian los resultados de los sondeos mecánicos y las digrafías eléctricas
hechas en ellos, se determinan los horizontes de apoyo; se calculan los
parámetros de las capas eléctricas y los cambios de los diversos tipos de curvas
de SEV, perfiles y mapas de resistividades aparentes y conductancias, de la
variación de la posición de los puntos extremos de las curvas se SEV, y otros
perfiles y mapas que den una idea general cualitativa de la geología del terreno
explorado. Los resultados de este análisis de las curvas de SEV junto con otros
datos del terreno nos sirven para llegar, de modo definitivo, a una interpretación
cuantitativa.
También suelen ayudar en esta interpretación cuantitativa de las curvas de SEV,
los planos del relieve de la superficie del horizonte de apoyo geoeléctrico y los
cortes geoeléctricos. Existen calculadas curvas teóricas para el caso de varias
capas, curvas-patrón representadas en colecciones convenientemente
ordenadas.
Hay diversas tablas de varios autores que dejan un amplio rango de valores a
ciertas litologías, pues de acuerdo a sus relaciones con el medio su variación
ocurre (Kalenov, 1987).
52
FACULTAD DE INGENIERÍA
Capítulo IV
4.1 Medio Físico en la zona de estudio.
4.1.1 Ubicación de la ciudad de Chihuahua.
El Estado de Chihuahua se encuentra localizado en la parte norte de la República
Mexicana, con una extensión territorial de 247,087 km2, que representa el 12.6%
del territorio mexicano (INEGI, 1999). La ciudad de Chihuahua es la capital del
estado y tiene una población cercana al millón de personas, de la cual el 60% es
menor de 30 años, según el Gobierno Municipal de Chihuahua (GMCh, 2007).
El municipio de Chihuahua concentra el 23% de la población del estado, la cual
creció a una tasa media anual de 1.1% del 2000 a 2005, según datos del Instituto
Nacional de Geografía Estadística e Informática (INEGI, 2005). En la Figura 22
se presenta un mapa con la localización de la ciudad de Chihuahua dentro de la
República Mexicana.
Figura 22. Ubicación de la ciudad de Chihuahua en México
53
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4.1.2 Ubicación de la ciudad del acuífero Tabalaopa – Aldama.
El Acuífero Tabalaopa-Aldama, definido con la clave 0835 en el Sistema de
Información Geográfica para el Manejo del Agua Subterránea (SIGMAS) de la
CONAGUA, se localiza en la porción central del Estado de Chihuahua, entre os
paralelos 28º 32’30” y 29º 0’ 0” de latitud norte y los meridianos 106º 10’ 0” y 105º
52’ 0” de longitud oeste, cubre una superficie de 728 km2.
Colinda al norte con el acuífero Laguna El Diablo y Laguna de Hormigas, al
oriente con Aldama-San Diego, al occidente con el Acuífero Chihuahua-
Sacramento, mientras que al sur colinda con el Acuífero Villalba, todos en el
estado de Chihuahua (Figura 23).
Geopolíticamente el acuífero abarca parcialmente los municipios Aldama,
Aquiles Serdán y Chihuahua.
Figura 23. Localización Acuífero Tabalaopa – Aldama, CONAGUA 2004
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La poligonal simplificada que delimita el acuífero se encuentra definida por los
vértices cuyas coordenadas se muestran en la Tabla 6.
Tabla 6. Coordenadas poligonales del acuífero CONAGUA 2004.
4.1.3 Tipo de acuífero
El Acuífero Tabalaopa-Aldama es de tipo libre, presenta una permeabilidad que
varía de media a baja y se aloja en sedimentos aluviales depositados en el centro
del valle, constituidos por arenas intercaladas con arcillas y limos estratificados,
cuyo espesor puede alcanzar los 800 m. La fuente principal de recarga es el
agua de lluvia que se infiltra en las zonas topográficamente altas, una menor
fuente de recarga está representada por infiltración vertical del agua de lluvia
que se precipita en el valle. En la figura 24 se da una pequeña descripción de los
diferentes tipos de acuíferos que existen en general en el estado de Chihuahua.
Figura 24.Tipos de acuíferos, Trejo 2014
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4.1.4 Ubicación del basurero municipal de Chihuahua.
El área del basurero municipal de Chihuahua se localiza al noreste de la presa
Chihuahua, ver Figura 25 de localización del Área de Estudio, dentro de las
coordenadas en Grados Minutos y Segundos:
• Noreste 28°41'53.72"N 106° 2'31.10"O
• Sureste 28°41'37.68"N 106° 2'13.62"O
• Noroeste 28°42'17.13"N 106° 2'24.90"O
• Suroeste 28°41'59.20"N 106° 1'58.66"O
El acceso se realiza partiendo de la Ciudad de Chihuahua por la carretera estatal
Chihuahua-Juan Aldama Km 7.5., para después tomar una carretera
pavimentada hacia el relleno sanitario con rumbo paralelo a la Sierra Nombre de
Dios.
Figura 25. Imagen de la ubicación del Basurero
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4.1.5 Geología en la zona de estudio.
Figura 26. Mapa Geología dentro de la zona de estudio
A continuación se hace una breve descripción dentro de la zona de investigación
de las características principales y el origen de la geología correspondiente, esto
gracias a la utilización del software Arc GIS 10.3 y al shapefile de geología
descargado de la página de INEGI 2016, para poder tener más información para
la interpretación de los resultados al final.
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Rocas Intrusivas:
Las rocas intrusivas, un tipo de roca ígnea, derivan directamente del magma y
se solidifican dentro de la tierra, es por eso que se enfrían lentamente (proceso
que puede tardar desde miles a millones de años para que se solidifiquen por
completo). El ritmo de enfriamiento de las rocas intrusivas permite que se formen
cristales visibles a simple vista, que hacen que la roca tenga granos más
gruesos, a comparación de las rocas extrusivas. La Riolita es un ejemplo de roca
ígnea intrusiva (Martin, V, 2012).
Conglomerado:
Su génesis implica un intenso proceso de transporte y erosión del agua, que
redondea los fragmentos de las rocas y su posterior acumulación
(sedimentación). Los principales medios sedimentarios donde se originan los
conglomerados son: Los causes existentes en los abanicos aluviales formados
por torrentes, los cauces por ramblas y ríos, y además son más abundantes en
zonas cercanas a las montañas o en las zonas bajas de los valles (Guillén F,
.2002)
Riolita:
La riolita es una roca eruptiva de estructura vítrea y colores claros. Pertenece a
la familia de los granitos, es decir, contiene cuarzos, feldespatos y biotitas.
Aunque los piroxenos (grupo de silicatos) son característicos de las rocas
volcánicas, la riolita los posee en menor proporción, probablemente por la
diferencia en la temperatura de consolidación con el granito más alta que en
éste, (ASOCAE, 2013).
La toba ácida (sic):
Es un tipo de roca ígnea volcánica, ligera, de consistencia porosa, formada por
la acumulación de cenizas u otros elementos volcánicos muy pequeños
expelidos por los respiraderos durante una erupción volcánica. Se forma
principalmente por la deposición de cenizas y lapilli durante las erupciones
piroclásticas. Su velocidad de enfriamiento es más rápida que en el caso de
rocas intrusivas como el granito y con una menor concentración en cristales. No
hay que confundirla con la toba calcárea ni tampoco con la pumita (SGM, 2002).
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4.1.6 Clima en la zona de estudio.
Figura 27. Mapa de clima dentro de la zona de estudio
A continuación se hace una breve descripción dentro de la zona de investigación
de las características principales y el origen del clima correspondiente, esto
gracias a la utilización del software Arc GIS 10.3 y al shapefile de clima
descargado de la página de INEGI 2016, para poder tener más información para
la interpretación de los resultados al final.
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BSokw:
Clima semiárido, seco, templado, con una temperatura media anual entre los 12
y 18 °C, con una temperatura del mes más frío menor entre 3 y 18 °C y el mes
más caliente menor a 22°C, con lluvias de verano y un porcentaje de
precipitación invernal que oscila entre el 5 y 10.2 % (Servicio Meteorológico
Nacional, 2010)
Heladas y granizadas:
Ya que en la entidad predominan los climas extremosos, es natural que las
heladas incidan sobre la totalidad de su superficie en proporción apreciable. Las
granizadas en cambio, son escasas o inapreciables ya que en el verano, que es
la estación en que tales precipitaciones conectivas se producen
preferentemente, llueve muy poco en el estado.
Heladas:
En altitudes mayores (relacionadas con climas secos templados) se acentúa el
fenómeno y se presentan en promedio, unos 20 a 40 días al año. Este fenómeno
se presenta con mayor frecuencia durante los meses de noviembre a febrero y
en particular en diciembre y enero.
Granizada:
La mayor incidencia de granizadas se produce en el verano, en particular los
meses de junio y julio (SMN, 2010).
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4.1.7 Edafología en la zona de estudio.
Figura 28. Mapa de edafología en la zona de estudio
A continuación se hace una breve descripción dentro de la zona de investigación
de las características principales y el origen de la edafología correspondiente,
esto gracias a la utilización del software ArcGIS 10.3 y al shapefile de edafología
descargado de la página de INEGI 2016, para poder tener más información para
la interpretación de los resultados al final.
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Leptosoles:
Los Leptosoles son suelos poco profundos que recubren una roca continua, o
suelos muy pedregosos. Muchos Leptosoles tienen un horizonte superficial rico
en humus y algunos también un horizonte subsuperficial fino y poco desarrollado,
pero todos ellos carecen de horizontes gruesos o bien desarrollados en el
subsuelo. Según algunas clasificaciones tradicionales de suelos, los Leptosoles
sobre roca caliza pertenecen a las rendzinas y aquellos sobre rocas sin
carbonatos, Los Leptosoles son suelos poco profundos que recubren una roca
continua, o suelos muy pedregosos. Muchos Leptosoles tienen un horizonte
superficial rico en humus y algunos también un horizonte subsuperficial fino y
poco desarrollado, pero todos ellos carecen de horizontes gruesos o bien
desarrollados en el subsuelo. Según algunas clasificaciones tradicionales de
suelos, los Leptosoles sobre roca caliza pertenecen a las rendzinas y aquellos
sobre rocas sin carbonatos, como el granito (INEGI, 2009).
Phaeozems:
Los Phaeozems se caracterizan por presentar un horizonte superficial oscuro,
rico en humus. Suelos de este tipo se encuentran principalmente en las regiones
templadas que no son ni muy continentales, ni muy oceánicas. Su elevada
humedad impide que se acumulen los carbonatos o la sal. Debido a su alto
contenido en iones de calcio, que se unen a las partículas del suelo, los
Phaeozems presentan una estructura muy permeable y bien agregada (INEGI,
2009).
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4.1.8 Red hidrológica en la zona de estudio.
Figura 29. Mapa de la red hídrica dentro de la zona de estudio
A continuación se hace una breve descripción dentro de la zona de investigación
de las características principales, así como el origen de la red hídrica
principalmente por los escurrimientos de agua superficial de la sierra nombre de
dios, hacia la dirección sureste del relleno sanitario. Esto gracias a la utilización
del software ArcGISs 10.3 y al shapefile de red hídrica descargado de la página
de INEGI 2016, para poder tener más información y mejor interpretación de los
resultados. El flujo subterráneo va hacia el sureste rumbo al municipio de
Aldama, de igual manera que la superficial como se muestra en el mapa, para
mejor referencia en la figura 30 se muestran las direcciones principales cerca de
la zona de estudio (Relleno sanitario de la ciudad de Chihuahua).
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Figura 30. Direcciones preferenciales del flujo subterráneo
La secuencia estratigráfica contiene unidades desde el Precámbrico hasta el
Reciente. El basamento sobre el que descansa la secuencia Paleozoica y
Mesozoica está constituido por rocas gnéisicas, anfibolíticas, graníticas y
metamórficas del Precámbrico. Las rocas del basamento han sido sometidas a
fases compresivas y distensivas que conforman grandes bloques emergidos y/o
hundidos que en ocasiones denotan movimientos horizontales de transcurrencia
o cabalgamiento, controlando la sedimentación y sus posteriores deformaciones.
La Sierra de Nombre de Dios es un anticlinal de 30 km de longitud y una altura
de 1,700 m.s.n.m. (Arámbula, 1996).
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4.1.9 Ubicación de los puntos de sondeos eléctricos (SEV).
Con lo anteriormente mencionado sobre los flujos superficiales, así como los
flujos subterráneos y sus diferentes direcciones, se determinaron los puntos a
realizar los SEV y con ello las secciones para realizar los perfiles eléctricos en la
zona de estudio, en este caso la celda número 1 del basurero municipal de
Chihuahua. En la figura 31 y 32 se observa con mayor detalle la ubicación de
estos puntos y secciones.
Figura 31. Ubicación de los SEV
Perímetro Celda 1
Perímetro RS
Sondeo Wenner
Sondeo Schlumberger
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Figura 32. Selección y ubicación de las secciones
Perímetro Celda 1
Perímetro RS
Sección 1
Sección 2
Sección 3
Sección 4
Sección 5
Sondeo Wenner
Sondeo Schlumberger
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Tabla 7. Coordenadas de los Sondeos Wenner.
SONDEOS LAT LONG
WENNER 1 28°42'7.99"N 106° 2'10.47"O
WENNER 2 28°42'6.15"N 106° 2'7.65"O
WENNER 3 28°42'4.63"N 106° 2'4.86"O
WENNER 4 28°42'2.49"N 106° 2'1.74"O
WENNER 5 28°41'50.06"N 106° 1'54.90"O
WENNER 6 28°41'53.15"N 106° 1'52.51"O
WENNER 7 28°41'55.66"N 106° 1'49.48"O
WENNER 8 28°41'59.57"N 106° 1'49.18"O
WENNER 9 28°42'1.08"N 106° 1'42.03"O
WENNER 10 28°42'5.22"N 106° 1'43.23"O
WENNER 11 28°42'9.23"N 106° 1'36.97"O
WENNER 12 28°42'14.28"N 106° 1'36.00"O
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Tabla 8. Coordenadas de los Sondeos Schlumberger.
SONDEOS LAT LONG
SCHLUMBERGER 1 28°42'7.69"N 106° 2'5.55"O
SCHLUMBERGER 2 28°42'5.90"N 106° 2'1.92"O
SCHLUMBERGER 3 28°41'55.52"N 106° 1'55.58"O
SCHLUMBERGER 4 28°41'52.38"N 106° 1'48.29"O
SCHLUMBERGER 5 28°42'3.41"N 106° 1'41.45"O
SCHLUMBERGER 6 28°42'9.97"N 106° 1'37.92"O
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Capítulo V
5.1 Trabajo en campo en la zona de investigación.
5.1.1 Información Geofísica.
Este estudio se realizará en la celda 1 del Basurero Municipal de Chihuahua donde
se seleccionaron 18 puntos con el sistema de posicionamiento global (GPS),
sacando las coordenadas geográficas de cada punto, donde se llevara a cabo los
métodos geofísicos (Wenner y Schlumberger) en la celda 1. Los primeros 12 puntos
se les aplicará el sondeo del método Wenner, al resto se aplicará el sondeo del
método Schlumberger.
Figura 33. Aparato geofísico medidor de resistividad
Para poder obtener las medidas de resistividad de los diferentes SEV´s se utilizó un
equipo de resistividad y polarización con la configuración Wenner y Schlumberger
donde se introducirán en el SYSCAL Junior Resistivity Meter (Figura 33). El cual fue
otorgado por el laboratorio de geofísica de la Facultad de Ingeniería UACH.
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5.1.2 Descripción del equipo.
El SYSCAL Junior es un medidor de resistividad del suelo portable con memoria
para el almacenamiento de lecturas y con la posibilidad de que el usuario defina los
siclos de medición. Este aparato provee la más alta aproximación y lo más bajos
niveles de ruido en la industria.
Este aparato nos provee diferentes tipos de medición como lo son:
• Resistividad aparente
• Resistencia
• Voltaje
• Voltaje de batería.
Así como métodos pre programados como son:
• Schlumberger
• Wenner
• Dipolo-Dipolo
• Polo-Dipolo
• Polo-Polo
• Resistividad
• Métodos definidos por el usuario
El SYSCAL Junior presenta muchos beneficios como lo son:
• Construido para soportar el uso rudo.
• Construido para durar en condiciones reales de campo.
• Menú de fácil manejo y comprensión.
• La mejor aproximación y educción de ruidos en la industria.
• Gran capacidad de memoria interna para almacenar resultados de
mediciones.
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5.1.3 Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical.
Los datos geofísicos por medio del trabajo en campo, serán obtenidos por una
brigada integrada por un técnico geofísico y cuatro ayudantes (recomendable), ya
con el equipo formado se utilizaron 4 electrodos (estacas), cuatro carretes de cable
conductor calibre 10 para electrodos externos e internos y herramienta variada,
como cinta métrica, cinta negra, marros, radios, cámara, navaja, entre otros.
Figura 34. Equipo completo para realizar los SEV´s en campo
Figura 35. Instalación del Syscal Junior para empezar los SEV´s
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Figura 35. Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical
Figura 36. Procedimiento de Sondeo Eléctrico Vertical
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5.1.4 Obtención de Datos en Campo.
Las actividades de geofísica consistieron en la utilización del método de
resistividades que es el sondeo eléctrico vertical (SEV); que se basa en obtener
mediciones de voltaje e intensidad de corriente para introducciones sucesivas de
una energía eléctrica y determinar la variación de la resistividad del terreno a
diferentes profundidades.
En este caso en especial para poder localizar donde se encuentra la pluma
contaminante en el subsuelo, ver el comportamiento de la infiltración de los
lixiviados, dependiendo de los tipos de materiales que existen en el subsuelo por la
interpretación del estudio geofísico. Y con ello poder ver la relación que tienen estos
contaminantes con el acuífero Talabaopa – Aldama en la zona de estudio.
A continuación se muestran los datos de las hojas en campo, previamente pasados
en el programa de Excel de los 18 Sondeos Eléctricos Verticales realizados por el
método de Wenner (12) y Schlumberger (8), en el basurero municipal de Chihuahua.
Tabla 9. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 1 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 86.3 2 1 1.5 0.5 86.02 3 1.6 2.4 0.8 164.27 4 2.4 3.6 1.2 196.45 5 3.6 5.4 1.8 332.32 6 4.4 6.6 2.2 323.64 7 5.8 8.7 2.9 288.13 8 6.8 10.2 3.4 294.44 9 7.8 11.7 3.9 276.65
10 8.8 13.2 4.4 245.29 11 9.8 14.7 4.9 207.65 12 10.8 16.2 5.4 187.18 13 16 24 8 151.18 14 20 30 10 132.91
Sondeo 1: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.702219 -106.036243 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 10. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 2 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 212.97 2 1 1.5 0.5 123.92 3 1.6 2.4 0.8 150.95 4 2.4 3.6 1.2 135.26 5 3.6 5.4 1.8 227.14 6 4.4 6.6 2.2 196.17 7 5.8 8.7 2.9 185.65 8 6.8 10.2 3.4 192.15 9 7.8 11.7 3.9 180.28
10 8.8 13.2 4.4 178.44 11 9.8 14.7 4.9 159.65 12 10.8 16.2 5.4 157.65 13 16 24 8 141.19 14 20 30 10 185.77
Sondeo 2: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.701707 -106.035459 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
Tabla 11. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 3 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 250.01 2 1 1.5 0.5 204.85 3 1.6 2.4 0.8 283.75 4 2.4 3.6 1.2 218.33 5 3.6 5.4 1.8 311.62 6 4.4 6.6 2.2 279.67 7 5.8 8.7 2.9 213.74 8 6.8 10.2 3.4 207.09 9 7.8 11.7 3.9 194.02
10 8.8 13.2 4.4 175.05 11 9.8 14.7 4.9 161.78 12 10.8 16.2 5.4 159.45 13 16 24 8 133.32 14 20 30 10 126.35
Sondeo 3: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.701153 -106.034702 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 12. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 4 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 89.62 2 1 1.5 0.5 83.45 3 1.6 2.4 0.8 135.49 4 2.4 3.6 1.2 151.43 5 3.6 5.4 1.8 251.14 6 4.4 6.6 2.2 229.61 7 5.8 8.7 2.9 244.81 8 6.8 10.2 3.4 238.37 9 7.8 11.7 3.9 218.99
10 8.8 13.2 4.4 209.91 11 9.8 14.7 4.9 197.15 12 10.8 16.2 5.4 184.92 13 16 24 8 177.27 14 20 30 10 178.09
Sondeo 4: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.700643 -106.033818 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
Tabla 13. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 5 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 170.79 2 1 1.5 0.5 164.71 3 1.6 2.4 0.8 241.96 4 2.4 3.6 1.2 226.53 5 3.6 5.4 1.8 353.59 6 4.4 6.6 2.2 294.36 7 5.8 8.7 2.9 228.75 8 6.8 10.2 3.4 240.33 9 7.8 11.7 3.9 237.74
10 8.8 13.2 4.4 235.43 11 9.8 14.7 4.9 225.33 12 10.8 16.2 5.4 222.14 13 16 24 8 230.29 14 20 30 10 220.39
Sondeo 5: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.697091 -106.031347 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 14. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 6 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 139.86 2 1 1.5 0.5 143.23 3 1.6 2.4 0.8 257.71 4 2.4 3.6 1.2 306.82 5 3.6 5.4 1.8 449.65 6 4.4 6.6 2.2 403.76 7 5.8 8.7 2.9 346.27 8 6.8 10.2 3.4 333.82 9 7.8 11.7 3.9 285.64
10 8.8 13.2 4.4 248.16 11 9.8 14.7 4.9 209.56 12 10.8 16.2 5.4 212.17 13 16 24 8 194.33 14 20 30 10 180.35
Sondeo 6: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.697973 -106.031337 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
Tabla 15. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 7 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD
1 0.4 0.6 0.2 140.92 2 1 1.5 0.5 154.31 3 1.6 2.4 0.8 283.15 4 2.4 3.6 1.2 302.61 5 3.6 5.4 1.8 474.93 6 4.4 6.6 2.2 474.96 7 5.8 8.7 2.9 381.28 8 6.8 10.2 3.4 374.98 9 7.8 11.7 3.9 336.98
10 8.8 13.2 4.4 296.9 11 9.8 14.7 4.9 257.6 12 10.8 16.2 5.4 234.29 13 16 24 8 223.96 14 20 30 10 190.84
Sondeo 7: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.697973 -106.031337 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 16. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 8 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 130.22 2 1 1.5 0.5 138.44 3 1.6 2.4 0.8 231.44 4 2.4 3.6 1.2 236.25 5 3.6 5.4 1.8 361.95 6 4.4 6.6 2.2 341.12 7 5.8 8.7 2.9 251.96 8 6.8 10.2 3.4 229.69 9 7.8 11.7 3.9 205.85
10 8.8 13.2 4.4 185.15 11 9.8 14.7 4.9 162.93 12 10.8 16.2 5.4 160.04 13 16 24 8 154.78 14 20 30 10 134.92
Sondeo 8: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.699677 -106.030094 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
Tabla 17. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 9 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 135.22 2 1 1.5 0.5 155.07 3 1.6 2.4 0.8 253.1 4 2.4 3.6 1.2 280.42 5 3.6 5.4 1.8 679.37 6 4.4 6.6 2.2 458.59 7 5.8 8.7 2.9 324.52 8 6.8 10.2 3.4 287.81 9 7.8 11.7 3.9 233.96
10 8.8 13.2 4.4 211.88 11 9.8 14.7 4.9 192.58 12 10.8 16.2 5.4 177.26 13 16 24 8 164.43 14 20 30 10 136.37
Sondeo 9: Arreglo Wenner Coordenadas: 28.700299 -106.028341 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 18. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 10 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 280.28 2 1 1.5 0.5 231.12 3 1.6 2.4 0.8 425.38 4 2.4 3.6 1.2 411.53 5 3.6 5.4 1.8 614.36 6 4.4 6.6 2.2 571.24 7 5.8 8.7 2.9 380.72 8 6.8 10.2 3.4 371.29 9 7.8 11.7 3.9 351.23
10 8.8 13.2 4.4 329.71 11 9.8 14.7 4.9 288.2 12 10.8 16.2 5.4 270.49 13 16 24 8 220.11 14 20 30 10 180.44
Sondeo 9: Arreglo Wenner
28.701449° - Coordenadas: 106.028675° Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
Tabla 19. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 11 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 85.02 2 1 1.5 0.5 112.16 3 1.6 2.4 0.8 183.55 4 2.4 3.6 1.2 156.28 5 3.6 5.4 1.8 256.77 6 4.4 6.6 2.2 240.7 7 5.8 8.7 2.9 195.75 8 6.8 10.2 3.4 185.11 9 7.8 11.7 3.9 167.69
10 8.8 13.2 4.4 151.58 11 9.8 14.7 4.9 139.04 12 10.8 16.2 5.4 143.06 13 16 24 8 151.71 14 20 30 10 145.68
Sondeo 9: Arreglo Wenner
28.702542° - Coordenadas: 106.027014° Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 20. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 12 Arreglo Wenner.
No. a AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 0.4 0.6 0.2 83.35 2 1 1.5 0.5 127.64 3 1.6 2.4 0.8 218.54 4 2.4 3.6 1.2 232.26 5 3.6 5.4 1.8 341.55 6 4.4 6.6 2.2 331.07 7 5.8 8.7 2.9 263.08 8 6.8 10.2 3.4 261.91 9 7.8 11.7 3.9 236.64
10 8.8 13.2 4.4 217.26 11 9.8 14.7 4.9 193.19 12 10.8 16.2 5.4 182.15 13 16 24 8 155.28 14 20 30 10 134.66
Sondeo 9: Arreglo Wenner
28.703967° - Coordenadas: 106.026667° Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 21. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 1 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 319.18 2 2 0.32 230.69 3 2.5 0.32 260.2 4 3.2 0.32 256.98 5 4 0.32 247.98 6 5 0.32 234.31 7 5 1 213.23 8 6.3 1 226.12 9 6.3 0.32 248.79
10 8 1 210.01 11 10 1 195.53 12 13 1 182.08 13 16 1 167.26 14 16 3.2 165.24 15 20 3.2 141.07 16 20 1 142.8 17 25 3.2 123.59 18 32 3.2 109.5 19 40 3.2 94.74 20 50 3.2 69.55 21 50 10 70.04 22 63 10 51.68 23 63 3.2 52.26 24 80 10 43.05 25 100 10 37.96 26 130 10 35.57 27 160 10 35.18 28 160 32 29.52 29 200 32 26.62 30 200 10 14.72 31 250 32
32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 1 : Arreglo Schlumberger Coordenadas: 28.702319 -106.034874 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 22. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 2 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 214.69 2 2 0.32 228.17 3 2.5 0.32 245.89 4 3.2 0.32 251.1 5 4 0.32 263.88 6 5 0.32 253.11 7 5 1 243.29 8 6.3 1 250.72 9 6.3 0.32 284.54
10 8 1 257.97 11 10 1 256.24 12 13 1 242.98 13 16 1 221.72 14 16 3.2 213.07 15 20 3.2 188.42 16 20 1 194.42 17 25 3.2 174.07 18 32 3.2 146.96 19 40 3.2 127.59 20 50 3.2 107.27 21 50 10 104.27 22 63 10 84.71 23 63 3.2 87.46 24 80 10 65.21 25 100 10 58.1 26 130 10 48.07 27 160 10 41.64 28 160 32 37.62 29 200 32
30 200 10
31 250 32
32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 2: Arreglo Schlumberger Coordenadas: 28.701640 -106.033866 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 23. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 3 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 53.21 2 2 0.32 59.12 3 2.5 0.32 68.38 4 3.2 0.32 79.07 5 4 0.32 89.56 6 5 0.32 88.49 7 5 1 89.7 8 6.3 1 93.42 9 6.3 0.32 102.94
10 8 1 97.86 11 10 1 98.57 12 13 1 92.68 13 16 1 90.9 14 16 3.2 101.71 15 20 3.2 98.45 16 20 1 85.29 17 25 3.2 93.7 18 32 3.2 79.27 19 40 3.2 73.05 20 50 3.2 66.54 21 50 10 58.89 22 63 10 55.96 23 63 3.2 63.61 24 80 10 50.57 25 100 10 48.4 26 130 10 46.23 27 160 10 42.28 28 160 32 39.07 29 200 32 27.44 30 200 10 22.1 31 250 32 24.42 32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 3: Arreglo Schlumberger Coordenadas: 28.698626 -106.031928 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 24. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 4 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 288.17 2 2 0.32 283.42 3 2.5 0.32 272.56 4 3.2 0.32 308.32 5 4 0.32 285.6 6 5 0.32 299.56 7 5 1 274.9 8 6.3 1 324.78 9 6.3 0.32 348.77
10 8 1 222.05 11 10 1 203.84 12 13 1 154.36 13 16 1 176.06 14 16 3.2 191.03 15 20 3.2 180.47 16 20 1 179.42 17 25 3.2 183.88 18 32 3.2 173.46 19 40 3.2 154.69 20 50 3.2 123.96 21 50 10 125.53 22 63 10 108.7 23 63 3.2 114.01 24 80 10 92.75 25 100 10 74.79 26 130 10 65.01 27 160 10 51.26 28 160 32 52.45 29 200 32 42.9 30 200 10 43.41 31 250 32
32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 4: Arreglo Schlumberger Coordenadas: 28.697884 -106.030080 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 25. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 5 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 140.9 2 2 0.32 158.31 3 2.5 0.32 167.24 4 3.2 0.32 164.5 5 4 0.32 163.67 6 5 0.32 151.92 7 5 1 181.33 8 6.3 1 184.61 9 6.3 0.32 156.58
10 8 1 209.93 11 10 1 227.5 12 13 1 219.31 13 16 1 182.91 14 16 3.2 194.38 15 20 3.2 142.11 16 20 1 155.01 17 25 3.2 112.4 18 32 3.2 100.55 19 40 3.2 84.36 20 50 3.2 69.1 21 50 10 63.22 22 63 10 55.11 23 63 3.2 61.12 24 80 10 49.01 25 100 10 48.1 26 130 10 46.82 27 160 10 45.02 28 160 32 48.69 29 200 32 45.61 30 200 10 46.03 31 250 32
32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 5: Arreglo Schlumberger Coordenadas: 28.700946 -106.028181 Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
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Tabla 26. Datos del Sondeo Eléctrico Vertical 6 Arreglo Schlumberger.
No. AB/2 MN/2 RESISTIVIDAD 1 1.6 0.32 150.11 2 2 0.32 171.46 3 2.5 0.32 197.03 4 3.2 0.32 219.2 5 4 0.32 204.1 6 5 0.32 201.5 7 5 1 169.14 8 6.3 1 151.9 9 6.3 0.32 179.91
10 8 1 181.5 11 10 1 166.99 12 13 1 139.99 13 16 1 149.41 14 16 3.2 141.38 15 20 3.2 125.44 16 20 1 132.52 17 25 3.2 93.85 18 32 3.2 111.27 19 40 3.2 104.85 20 50 3.2 92.21 21 50 10 84.9 22 63 10 70 23 63 3.2 75.66 24 80 10 60.68 25 100 10 56.15 26 130 10 56.16 27 160 10 50.99 28 160 32 52.05 29 200 32 53.09 30 200 10 53.89 31 250 32
32 320 32
33 400 32
34 500 32
Sondeo 5: Arreglo Schlumberger
28.702769° - Coordenadas: 106.027201° Lugar: Basurero Municipal de Chihuahua '' Celda 1''
85
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Capítulo VI
6.1 Resultados y análisis de la investigación.
En este capítulo se presenta el análisis de los resultados obtenidos en el trabajo en
campo, donde se llevó a cabo los sondeos eléctricos verticales (SEV), con los dos
métodos diferentes el Wenner y Schlumberger. Esto con ayuda de la interpretación
de las curvas de resistividad y perfiles eléctricos, obtenidos por el programa
IPI2WIN. Así como los resultados del laboratorio del lixiviado y del agua subterránea
el pozo más cercano a la zona de estudio.
6.1.1 Modelos Representativos.
Las actividades propias de gabinete consistieron en el análisis y procesamiento de
los datos de campo con ayuda del software IPI2WIN, para obtener lo modelos
representativos de los datos de campo para su interpretación.
Los modelos se realizaron en una gráfica con escala logarítmica, donde se
graficaron la distancia predeterminada entre los electrodos (𝑎) en el eje de las
abscisas y la resistividad obtenida en los SEV’s en el eje de las ordenadas, después
se ajustó la curva de tendencia la cual nos muestra que por cada cambio de
pendiente hay un cambio de estrato en el subsuelo, tomando en cuenta para tener
mejor valoración en los resultados el porcentaje de error, preferentemente un
porcentaje abajo del 3% de cada curva de resistividad.
En la tabla 24 se muestra después de revisar varios autores y tablas de
resistividades de los diferentes tipos de suelos y materiales, se propuso la siguiente
tabla como los valores a utilizar para la interpretación de los resultados obtenidos
de las gráficas en las cuales se define el número de estratos que existen, así como
su espesor y la profundidad explorada.
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MATERIAL
RESISTIVIDAD
Ω-M
ARCILLAS 0-10
ARCILLAS Y LIMOS 10-20
ARENAS ARCILLOSAS 20-55
ARENAS 55-120
GRAVAS Y ARENAS 120-800
SUELO PEDREGOZO CON ARENAS (CUBIERTA) 400-1000
TOBA RIOLITICA - CALIZA 1200<
CUBIERTA VEGETAL HUMEDA LIMOS Y ARCILLAS (ORGANICOS) 3-25
ALUVIALES 10-25
GRAVAS Y ARENAS CON ARCILLAS 17.5-75
Tabla 27. Datos de resistividades de diferentes materiales (Martínez, 2016).
6.1.2 Descripción de Figuras para Interpretación.
En las siguientes figuras se aprecian a la izquierda el modelo matemático (azul),
que es arrojado automáticamente por el software IPI2WIN, que son obtenidos para
todos los SEV´s realizados en la investigación, así como ajuste matemático (rojo)
de todos los datos obtenidos del trabajo en campo (círculos blancos en línea negra).
A la Derecha se mostraran en forma de columnas la interpretación de las
resistividades aparentes, espesor, profundidad, elevación de las capas y su
porcentaje % de error de cada curva, que para ser confiable se recomienda un
porcentaje abajo del 3% aproximadamente.
Para los sondeos eléctricos verticales del arreglo Wenner se abrieron a una
distancia máxima de 30 m, y para los del arreglo Schlumberger se abren a una
mayor distancia en esta investigación 4 sondeos se abrieron a 200 m y solamente
dos sondeos a una distancia de 250 m.
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Figura 37. Curva de resistividad Wenner 1
En este primer sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de cuatro capas y un
porcentaje de error de 2.81 %, la primera de ella se encuentra a un espesor de 0.2
m y con una resistividad de 66.5 Ω-m, dándonos como resultado material arenoso,
la segunda capa se encuentra a una profundidad de 0.95 m y con una resistividad
aparente de 109 Ωm, obteniendo como resultado arenas compactadas, la tercer
capa con una profundidad 1.42 m y con resistividad muy alta de 1579 Ω-m,
obtenemos el resultado de material no natural, ya que en la zona de estudio se
observó una cantidad enorme de bolsas de plástico en la superficie y enterradas,
siendo este el posible aumento drástico de resistividad, esto porque el sondeo
vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario. Una capa cuatro donde se
encuentra un espesor de 11 m, donde la profundidad es de 8.42 m y una resistividad
de 13.9 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material más fino como limos
con arcilla.
88
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Figura 38.Curva de resistividad Wenner 2
En este segundo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de cuatro capas y
un porcentaje de error de 2.24 %, la primera de ella se encuentra a un espesor de
0.24 m y con una resistividad de 375 Ω-m, dándonos como resultado material de
grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de 0.82 m, un
espesor de 1.07 m y con una resistividad aparente de 86.8 Ωm, obteniendo como
resultado arenas disueltas, la tercer capa con una profundidad 3.69 m, un espesor
de 4.76 m y con resistividad de 319 Ω-m, obtenemos el resultado de material
arenoso posiblemente compactado, una capa cuatro donde se encuentra un
espesor de 10 m, donde la profundidad es de 5.26 m y con una resistividad de 39.3
Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material fino como arcilla combinado
con arenas. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno
sanitario.
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Figura 39. Curva de resistividad Wenner 3
En este tercer sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 2.66 %, la primera de ella se encuentra a un espesor de 0.24
m, con una misma profundidad de 0.24 m y con una resistividad de 383 Ω-m,
dándonos como resultado material de grava con arena, la segunda capa se
encuentra a una profundidad de 0.27 m, un espesor de 0.50 m y con una resistividad
aparente de 110 Ωm, obteniendo como resultado arenas con grava, y la tercera y
última capa con una profundidad 4.29 m, un espesor de 4.79 m y con resistividad
de 287 Ω-m, obtenemos el resultado de material arenoso posiblemente
compactado. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno
sanitario.
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Figura 40. Curva de resistividad Wenner 4
En este cuarto sondeo Wenner para terminar la primera sección realizada en el
estudio (Figura 8.1) se aprecia que arroja un total de cuatro capas y un porcentaje
de error de 2.98 %, la primera de ella se encuentra a un espesor de 0.24 m y con
una profundidad de 0.24 m y una resistividad de 164 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
0.27 m, un espesor de 0.50 m y con una resistividad aparente de 22.7 Ωm,
obteniendo como resultado arenas arcillosas, la tercer capa con una profundidad
2.54 m, un espesor de 3.05 m y con resistividad de 678 Ω-m, obtenemos el resultado
de material arenoso con gravas posiblemente un poco semi-compactado, una capa
cuatro donde se encuentra un espesor de 11 m, donde la profundidad es de 7.98 m
y con una resistividad de 48.1 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material
como arenas. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno
sanitario.
91
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Figura 41. Curva de resistividad Wenner 4
En este quinto sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de cinco capas y un
porcentaje de error de 2.79 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y
profundidad de 0.8 m y con una resistividad de 49 Ω-m, dándonos como resultado
material de arena con arcilla disuelta, la segunda capa se encuentra a una
profundidad de 0.80 m, un espesor de 1.61 m y con una resistividad aparente de
301 Ωm, obteniendo como resultado arenas con gravas disueltas, la tercer capa con
una profundidad 0.85 m, un espesor de 2.45 m y con resistividad de 15.7 Ω-m,
obtenemos el resultado de material arenoso con limos, una capa cuatro donde se
encuentra un espesor de 10 m, donde la profundidad es de 36.5 m y con una
resistividad de 70.9 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material con
arenas con un espesor de 39 m y un capa quinta con una profundidad de 24 m un
espesor grande de 63 m, con una resistividad de 254 teniendo un resultado de un
material de gravas combinado con arenas. Este mismo sondeo vertical está hecho
a las afueras del relleno sanitario.
92
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Figura 42. Curva de resistividad Wenner 6
En este sexto sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de cuatro capas y un
porcentaje de error de 2.58 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y una
profundidad de 0.29 m y con una resistividad de 160 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
0.31 m, un espesor de 0.60 m y con una resistividad aparente de 93.5 Ωm,
obteniendo como resultado arenas disueltas, la tercer capa con una profundidad
1.69 m, un espesor de 2.3 m y con resistividad muy alta de 1196 Ω-m, obtenemos
el resultado de un material rocoso posiblemente por la zona donde se realizó el
sondeo tobas riolíticas o calizas, una capa cuatro donde se encuentra un espesor
de 5.36 m, donde la profundidad es de 3.06 m y con una resistividad de 50 Ω-m,
dándonos como resultado de un tipo de material fino como arcilla combinado con
arenas. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 43. Curva de resistividad Wenner 7
En este séptimo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 2.48 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y
profundidad de 0.87 m y con una resistividad de 122 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
1.29 m, un espesor de 2.15 m y con una resistividad aparente alta de 1130 Ωm,
obtenemos el resultado un material rocoso posiblemente por la zona donde se
realizó el sondeo tobas riolíticas o calizas, la tercer capa con una profundidad 3.22
m, un espesor de 5.37 m y con resistividad de 36.6 Ω-m, obtenemos el resultado de
material arenoso posiblemente compactado con arcillas disueltas. Este mismo
sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 44. Curva de resistividad Wenner 8
En este octavo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de cuatro capas y un
porcentaje de error de 2.87 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y una
profundidad de 0.29 m y con una resistividad de 150 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
0.30 m, un espesor de 0.6 m y con una resistividad aparente de 60.3 Ωm, obteniendo
como resultado arenas, la tercer capa con una profundidad 1.69 m, un espesor de
2.27 m y con resistividad de 887 Ω-m, obtenemos el resultado de material de suelo
pedregoso con arenas, una capa cuatro donde se encuentra un espesor de 5.67 m,
donde la profundidad es de 3.4 m y con una resistividad de 36.9 Ω-m, dándonos
como resultado de un tipo de material fino como arcilla combinado con arenas. Este
mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 45. Curva de resistividad Wenner 9
En este noveno sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 3.06 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y
profundidad de 0.73 m y con una resistividad de 124 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
1.46 m, un espesor de 2.20 m y con una resistividad alta aparente de 1361 Ωm,
obteniendo como resultado un material rocoso posiblemente por la zona donde se
realizó el sondeo tobas riolíticas o calizas, la tercer capa con una profundidad 1.73
m, un espesor de 3.92 m y con resistividad de 24.4 Ω-m, dándonos como resultado
de un tipo de material fino como arcilla combinado con arenas. Este mismo sondeo
vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 46. Curva de resistividad Wenner 10
En este décimo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 2.65 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y una
profundidad de 0.24 m y con una resistividad de 499 Ω-m, dándonos como resultado
material de grava con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de
0.27 m, un espesor de 0.5 m y con una resistividad aparente de 74.7 Ωm, obteniendo
como resultado arenas, la tercer capa con una profundidad 1.75 m, un espesor de
2.25 m y con resistividad de 1301 Ω-m. obteniendo como resultado un material
rocoso posiblemente por la zona donde se realizó el sondeo tobas riolíticas o calizas
Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 47. Curva de resistividad Wenner 11
En este onceavo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 2.81 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y una
profundidad de 0.75 m y con una resistividad de 78 Ω-m, dándonos como resultado
material arenoso, la segunda capa se encuentra a una profundidad de 1.7 m, un
espesor de 2.46 m y con una resistividad aparente de 613 Ωm, obteniendo como
resultado arenas con gravas, la tercer capa con una profundidad 2 m, un espesor
de 4.46 m y con resistividad de 29.6 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de
material fino como arcilla combinado con arenas. Este mismo sondeo vertical está
hecho a las afueras del relleno sanitario.
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Figura 48. Curva de resistividad Wenner 12
En este doceavo sondeo Wenner se aprecia que arroja un total de tres capas y un
porcentaje de error de 3.12 %, la primera de ella se encuentra a un espesor y una
profundidad de 0.62 m y con una resistividad de 72 Ω-m, dándonos como resultado
material con arena, la segunda capa se encuentra a una profundidad de 1.48 m, un
espesor de 2.1 m y con una resistividad aparente de 1194 Ωm, obteniendo como
resultado un material rocoso posiblemente por la zona donde se realizó el sondeo
tobas riolíticas o calizas , la tercer capa con una profundidad 2.25 m, un espesor de
4.35 m y con resistividad de 27 Ω-m, obtenemos el resultado de material de suelo
arenoso con arcillas,. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del
relleno sanitario.
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Figura 49. Curva de resistividad Schlumberger 1
En este primer sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
seis capas y un porcentaje de error de 2.94 %, la primera capa de las seis totales
se encuentra a un espesor y una profundidad de 0.8 m y con una resistividad de
383 Ω-m, dándonos como resultado material arenoso con gravas, la segunda capa
se encuentra a una profundidad de 0.61 m, espesor de 1.41 m y con una resistividad
aparente de 92 Ωm, obteniendo como resultado arenas compactadas, la tercer capa
con una profundidad 1.13 m, espesor de 2.54 m y con resistividad de 464 Ω-m,
obtenemos el resultado de material de grava con arenas, una capa cuatro donde se
encuentra un espesor de 21.7 m, donde la profundidad es de 19.1 m y una
resistividad de 126 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material arenoso,
la capa número 5 está a una profundidad de 21 m, un espesor de 42.6 y la
resistividad de 14. 9 Ω-m teniendo una capa de suelo con material más fino de limos
con arcilla y una última capa con un espesor de 86.5 m, una profundidad de 43.9 m
y la resistividad de 73.7 Ω-m, obteniendo como resultado de arenas. Este mismo
sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario a una distancia
aproximada de 105 metros.
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Figura 50. Curva de resistividad Schlumberger 2
En este segundo sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
tres capas y un porcentaje de error de 2.12 %, la primera capa de las tres totales se
encuentra a un espesor y una profundidad de 0.8 m y con una resistividad de 182
Ω-m, dándonos como resultado material arenoso con gravas, la segunda capa se
encuentra a una profundidad de 6.82 m, espesor de 7.62 m y con una resistividad
aparente de 263 Ωm, obteniendo como resultado arenas compactadas con grava
disuelta, la tercer capa con una profundidad 23.2 m, espesor de 30.8 m y con
resistividad de 125 Ω-m, obtenemos el resultado de material de arenas. Este mismo
sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario a una distancia
aproximada de 100 metros.
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Figura 51. Curva de resistividad Schlumberger 3
En este primer sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
cuatro capas y un porcentaje de error de 2.6 %, la primera capa de las cuatro totales
se encuentra a un espesor y una profundidad de 0.91 m y con una resistividad de
35.9 Ω-m, dándonos como resultado material fino como arcillas con arenas
disueltas, la segunda capa se encuentra a una profundidad de 1.08 m, espesor de
2 m y con una resistividad aparente de 253 Ωm, obteniendo como resultado gravas
con arenas, la tercer capa con una profundidad 17.2 m, espesor de 19.2 m y con
resistividad de 85.9 Ω-m, obtenemos el resultado de material con arenas, una capa
cuatro donde se encuentra un espesor de 122 m, donde la profundidad es de 103
m y una resistividad de 51.8 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material
arenoso. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario
a una distancia aproximada de 160 metros.
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Figura 52. Curva de resistividad Schlumberger 4
En este primer sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
cinco capas y un porcentaje de error de 2.18 %, la primera capa de las cinco totales
se encuentra a un espesor y una profundidad de 1.6 m y con una resistividad de
266 Ω-m, dándonos como resultado material arenoso con gravas, la segunda capa
se encuentra a una profundidad de 1.14 m, espesor de 2.74 m y con una resistividad
aparente de 632 Ωm, obteniendo como resultado arenas con gravas, la tercer capa
con una profundidad 3.48 m, espesor de 6.22 m y con resistividad de 80 Ω-m,
obtenemos el resultado de material arenoso, una capa cuatro donde se encuentra
un espesor de 13.5 m, donde la profundidad es de 7.24 m y una resistividad de 428
Ω-m, obtenemos el resultado de material de suelo pedregoso con arenas, la capa
número cinco está a una profundidad de 105 m, un espesor de 119 y la resistividad
de 69.7 Ω-m teniendo una capa de suelo con material de arenas. Este mismo
sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario a una distancia
aproximada de 350 metros.
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Figura 53. Curva de resistividad Schlumberger 5
En este primer sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
cinco capas y un porcentaje de error de 2.79 %, la primera capa de las cinco totales
se encuentra a un espesor y una profundidad de 0.8 m y con una resistividad de 49
Ω-m, dándonos como resultado un material fino como arcillas con arenas, la
segunda capa se encuentra a una profundidad de 0.81 m, espesor de 1.61 m y con
una resistividad aparente de 301 Ωm, obteniendo como resultado arenas con
gravas, la tercer capa con una profundidad 0.85 m, espesor de 2.45 m y con
resistividad de 15.7 Ω-m, obtenemos el resultado de material mucho más fino de
limos con arcillas, una capa cuatro donde se encuentra un espesor de 39 m, donde
la profundidad es de 36.5 m y una resistividad de 70.9 Ω-m, obtenemos el resultado
de material arenoso, la capa número cinco está a una profundidad de 24 m, un
espesor de 63 y la resistividad de 254 Ω-m , obtenemos el resultado de material de
suelo pedregoso con arenas. Este mismo sondeo vertical está hecho a las afueras
del relleno sanitario a una distancia aproximada de 525 metros.
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Figura 54. Curva de resistividad Schlumberger 6
En este primer sondeo del arreglo Schlumberger se aprecia que arroja un total de
seis capas y un porcentaje de error de 2.98 %, la primera capa de las seis totales
se encuentra a un espesor y una profundidad de 0.8 m y con una resistividad de
95.5 Ω-m, dándonos como resultado material arenoso, la segunda capa se
encuentra a una profundidad de 0.79 m, espesor de 1.6 m y con una resistividad
aparente de 566 Ωm, obteniendo como resultado gravas con arenas , la tercer capa
con una profundidad 1.53 m, espesor de 3.12 m y con resistividad de 31.5 Ω-m,
obtenemos el resultado de material de arenas arcillosas, una capa cuatro donde se
encuentra un espesor de 7.44 m, donde la profundidad es de 4.32 m y una
resistividad de 571 Ω-m, dándonos como resultado de un tipo de material de gravas
con arenas, la capa número cinco está a una profundidad de 13.1 m, un espesor de
20.6 y la resistividad de 69.3 Ω-m teniendo una capa de suelo con material de
arenas y una última capa con un espesor de 51.4 m, una profundidad de 30.8 m y
la resistividad de 320 Ω-m, obteniendo como resultado de gravas con arenas. Este
mismo sondeo vertical está hecho a las afueras del relleno sanitario a una distancia
aproximada de 680 metros.
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6.1.2 Perfiles geoeléctricos.
El software IPI2WIN nos permite realizar perfiles geoeléctricos para los diferentes
sondeos. Lo anterior nos ayuda a tener una mejor visualización de los materiales,
cada material son clasificados por un color diferente y profundidad, esto para tener
una mejor interpretación y así crear secciones que nos permitan entender la
geología del subsuelo en las diferentes zonas del área de estudio. Por lo que se
generaron 5 secciones (perfiles), perpendiculares al flujo subterráneo del basurero
municipal de Chihuahua, que se mostraran a continuación:
Figura 55. Sección 1
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Figura 56. Perfil 1 Geoeléctrico IPI2WIN
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Es muy importante recordar o tomar en cuenta para todos los perfiles geoeléctricos
que se interpretarán de la forma más adecuada a continuación, es que las arcillas
actúan como una pantalla protectora ante la presencia de lixiviados, sin embargo
puede saturarse y permitir el paso a través de los poros. Asimismo puede actuar
como una barrera o una capa impermeable para la infiltración de agua en el
subsuelo.
6.1.3 Interpretación del Perfil y Sección 1. El corte geoeléctrico 2D fue generado con la información de los SEV’s 1, 2, 3 y 4,
por medio del arreglo Schlumberger como se muestra la Figura 57. La sección tiene
una orientación al Sur Este. En este corte se puede apreciar claramente que los
sondeos alcanzan una profundidad de 200 metros, con resistividades
medianamente bajas, no se encontró la localización de lixiviados en este perfil. Es
decir, que la pluma de contaminación no fue detectada por los sondeos eléctricos.
Lo que se observaron fueron gravas y arenas saturadas, donde el grosor del
acuífero es de >150 metros aproximadamente y los SEV´s 1, 2 y 3 siguen totalmente
el flujo subterráneo al Sureste ya que el nivel freático (N.F) se pudiera encontrar a
una profundidad de 70 metros, el SEV 4 se aleja al flujo y su N.F es más profundo
hasta los 70 metros. Antes del nivel freático tenemos una capa de 20 metros de
gravas y arenas con arcillas. En este caso este acuífero forma parte del acuífero
Talabaopa – Aldama. Dada la geología de la zona no se encuentra ninguna roca
intrusiva fracturada dominante para una posible infiltración directa de lixiviado o
agua superficial de los 0 a 10 metros de profundidad, pero sí de gravas, arenas y
arcilla.
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Figura 57. Sección 2
Figura 58. Perfil 2 geoeléctrico IPI2WIN
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6.1.4 Interpretación del Perfil y Sección 2.
El corte geoeléctrico 2D fue generado gracias a los SEV’s 1, 2, 3 y 4, por medio del
arreglo Wenner como se muestra la Figura 59. La orientación de la sección es al
Sur Este. En este corte se puede apreciar claramente que los sondeos alcanzan una
profundidad de 20 metros, esta sección se realizó prácticamente entre los 25 a 35
metros de distancia de la Celda 1 del Basurero Municipal de Chihuahua. En esta
sección si se detectaron lixiviados en este perfil. En los SEV’s 1, 2 y 3 se encuentra
estos lixiviados a poco profundidad de la superficie aproximadamente a los 0.60 a 1
metro de profundo, particularmente en el SEV 4 tiene un mayor espesor de este
líquido contaminante hasta alcanzar los 2 metros, esto porque la pluma de
contaminación va siguiendo la dirección preferencial del flujo subterráneo al Sur
Este. Naturalmente existe una variedad de materiales finos como una mezcla de
arenas, arcillas y gravas gruesas de los 2 hasta los 10 metros de profundidad esto
es muy importante para el paso o infiltración más profunda de los lixiviados, ya que
existen arcillas que tienen la función de retener cualquier líquido ya se agua o el
mismo lixiviado. Solamente en el SEV 2 entre los 12 y 16 metros es posible que se
encuentre aproximadamente una roca fracturada donde puede llegar un líquido con
mayor facilidad al acuífero, en este caso llega a formar parte del de Talabaopa –
Aldama.
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Figura 59. Sección 3
Figura 60. Perfil 3 geoeléctrico IPI2WIN
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6.1.5 Interpretación del Perfil y Sección 3.
El corte geoeléctrico 2D fue generado gracias a la información recabada de los
SEV’s 5, 6, 7 y 8, por medio del arreglo Wenner como se muestra la Figura 61. La
orientación es al Sur Este. En este corte se puede apreciar claramente que son los
sondeos ubicados a la mayor distancia 230 metros de la Celda 1 del Basurero
Municipal de Chihuahua. Con una profundidad de 20 metros aproximadamente, en
esta sección se encontró la localización de lixiviados. En los SEV’s 5, 6 y 7 se
encuentra estos lixiviados a poco profundidad de la superficie aproximadamente a
los 0.50 a 1 metro de profundo, esto por la infiltración del contaminante cuando
existe escurrimiento superficial por precipitación y con el tipo de suelo que existe en
la zona hace que el líquido no llegue más profundo y se quede estancado.
Particularmente en el SEV 5 tiene otro tipo de material posiblemente como una
mezcla de arenas limosas con gravas y gravas gruesas hasta alcanzar la misma
profundidad de los demás SEV’S, después de los lixiviados que es al metro de
profundidad esto porque la pluma de contaminación va siguiendo el flujo
subterráneo. Del metro a 1.78 metros de profundidad para todos los SEV´s de este
perfil tenemos una Capa de arenas secas, con una resistividad entre los 215 – 245
Ω-m. A partir del 1.80 y 2.40 metros existe una capa de arena y grava con la
resistividad de 245 – 278 Ω-m. En el SEV 5 y 8 de 2.40 a los 4.40 metros se
encuentra una Capa de arena silícea, con una resistividad entre los 280 a 316 Ω-m.
Particularmente en el SEV 6 y 7 a la profundidad de 3 hasta los 6 metros existe una
Capa de limos con arcilla, resistividad mayor a los 350. De los 6 metros hasta los 18
metros de profundo con resistividades variadas entre los 190 Ω-m y los 140 Ω-m
podemos definir que existen capas o estratos de gravas normales y gruesas con
arcillas compactadas, esto es sumamente importante ya que puede servir para
impedir a largo plazo la infiltración de los lixiviados que puede afectar al acuífero
negativamente así como al subsuelo en esta zona de estudio.
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Figura 61. Sección 4
Figura 62. Perfil 4 geoeléctrico IPI2WIN
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6.1.6 Interpretación del Perfil y Sección 4.
El corte geoeléctrico 2D fue generado gracias a la interpretación de los SEV’s 5, 6,
7 y 8, por medio del arreglo Wenner como se muestra la Figura 63. La orientación
es al Sur Este. En este corte se puede apreciar claramente que la distancia es los
600 metros aproximadamente de la Celda 1 del Basurero Municipal de Chihuahua.
Los sondeos en este sitio alcanzan una profundidad casi a los 20 metros, esta
sección se realizó y no se localizó ninguna evidencia de existencia de lixiviados en
este perfil. En los SEV’s 11 y 12 tienen prácticamente capas o estratos a la misma
profundidad y espesores de Mezclas de Gravas, arenas y arcillas de los 0.4 a los 18
metros de profundidad, solamente una pequeña capa de limos compactados en el
SEV 12 de los 3.10 metros a los 4.50. En el SEV 10 cambia un poco la naturaleza
de sus capas ya que tienen más material fino en ellas. Particularmente a la
profundidad de 2 metros hasta los 5.70 m, existe una capa de arcilla compactada
con una resistividad mayor a los 412 Ω-m. A partir de esta profundidad hasta los 18
metros existen intercalaciones de gravas con arenas.
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Figura 63. Sección 5
Figura 65. Perfil 5 Geoeléctrico IPI2WIN
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6.1.7 Interpretación del Perfil y Sección 5.
El corte geoeléctrico 2D fue generado con a información recabada de los SEV’s 1,
2, 3 y 4, por medio del arreglo Schlumberger como se muestra la Figura 65. La
orientación es al Sur Este. En este corte geoeléctrico se puede apreciar con claridad
que los sondeos alcanzan una mayor profundidad que los demás hasta alcanzar los
500 metros, con resistividades medianamente bajas, no se encontró la localización
de lixiviados en este perfil. Es decir, que la pluma de contaminación no llega a estas
distancias tan lejanas a la Celda 1 del Basurero Municipal de Chihuahua. Lo que si
se observaron fueron gravas y arenas saturadas de agua, donde el grosor del
acuífero es de >200 metros aproximadamente y en los SEV´s 5 y 6 siguen
totalmente el flujo subterráneo al Sureste ya que el nivel freático se pudiera
encontrar a una profundidad de 250 metros. En este caso este acuífero forma parte
del Talabaopa – Aldama. Dada la geología de la zona no se encuentra ninguna roca
fracturada dominante para una posible infiltración directa de lixiviado o agua
superficial de los 0 a 30 metros de profundidad, pero sí de gravas, arenas y arcilla
pero con muy poca agua, incoherente en los poros. Dado por el arrastre de todo el
material más fino de la sierra nombre de dios a través del tiempo por efectos
naturales como la erosión del viento, precipitación o temperatura así como
antropogénicos.
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6.2 Conclusiones y recomendaciones.
6.2.1 Conclusiones.
Se observó el comportamiento y localización del lixiviado en ciertas partes en el área
de estudio, el cual se encuentra entre las capas de exploración desde los 0.5 hasta
los 2 metros de profundidad aproximadamente, en los SEV´s más cercanos a la
Celda 1 del Basurero Municipal de Chihuahua, hechos con el arreglo Wenner. Si
bien, no necesariamente existe una gran extensión de la pluma de contaminación,
pero si puntualmente, por lo que posiblemente puede ser distribuido por el flujo del
agua subterránea hacia otras zonas en un futuro.
Por lo que se concluye que la parte del acuífero Talabaopa – Aldama en la zona de
estudio no presenta contaminación del agua subterránea por lixiviados, ya que no
existe una infiltración profunda del lixiviado por los materiales existentes en el
subsuelo.
Lamentablemente si está haciendo afectado los suelos superficiales y a través del
tiempo podría ser afectado el subsuelo, pero la geología de la zona va ayudar
consideradamente ya que existe material fino que pueda absorber y retener el
líquido contaminante.
6.2.2 Recomendaciones.
Se recomienda identificar la velocidad y el trayecto de dichas plumas
contaminantes, obtener muestras del lixiviado de la laguna de lixiviados dentro del
relleno sanitario y los que se encuentran afuera del mismo, para un análisis químico
completo y construir pozos de observación para una mejor comprensión del
comportamiento de estos líquidos y de la pluma contaminante y planear las
estrategias de remediación que procedan.
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Se recomienda no construir pozos aguas abajo próximas a esta zona, ya que el
cono de abatimiento generado, puede provocar una difusión más extensa y rápida
de la contaminación que se puede presentar en el acuífero y contaminar otros
pozos.
Se recomienda no construir ningún tipo de área habitacional, industrial o recreativa,
ya que probablemente se encuentren gases y líquidos de lixiviación confinados
entre la basura depositada, material de relleno y el material de la zona de estudio.
Se podrá construir solo en caso de que se tenga un estudio que evalué y/o controle
los riesgos antes mencionados; realizado lo anterior el área de estudio puede ser
incorporada al ambiente natural, reforestándola. Esta zona podría quedar como una
reserva ecológica para conservación de flora y fauna regional siempre y cuando se
establezcan previamente las medidas de remediación.
118
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