Hidrogeología del sistema hídrico Parinacota-Cotacotani, altiplano de la XV Región de Arica y Parinacota

Abstract

Se desarrolla un modelo hidrogeológico conceptual del Sistema Hídrico Parinacota- Cotacotani, ubicado en el altiplano de la XV Región de Arica y Parinacota, en el extremo norte de Chile. Se presenta información hidrogeológica e hidroquímica del área en estudio, tanto superficial como subterránea. La XV Región de Arica y Parinacota se caracteriza por ser una zona de extrema aridez. La distribución temporal de las lluvias en el altiplano responde al régimen de precipitaciones provenientes del invierno altiplánico, por tanto los caudales de los cursos superficiales son mayores entre los meses de diciembre a marzo. Se calculó la precipitación media anual en las cuencas y subcuencas de estudio para el periodo 1984- 2013. La evapotranspiración es la componente de salida más importante del sistema hídrico de la cuenca. El río Lauca muestra un régimen pluvial. La salida del sistema por flujo superficial corresponde al caudal promedio anual aforado en la salida de la cuenca. El caudal promedio anual es de 400 L/s en la estación de aforo Río Desaguadero en Cotacotani, 160 L/s en la estación Río Lauca en Estancia el Lago, 764 L/s en la estación Canal Lauca en Sifón nº 1. Este caudal es utilizado mayoritariamente para riego de bofedales y uso doméstico. Desde el punto de vista geológico, la cuenca hidrográfica del río Lauca se enclava en una cuenca tectónica sedimentaria tipo antepaís en la zona central del orógeno andino. Esta cuenca se encuentra controlada por sistemas estructurales y movimientos tectónicos. La geología estructural existente define y condiciona la formación y geometría de los cuerpos acuíferos. Asimismo, la litología presente afecta y marca la hidroquímica del agua que transita por los acuíferos. En la cuenca de estudio se han identificado 4 unidades hidrogeológicas: La UH1 son acuíferos en depósitos sedimentarios, la unidad UH2 corresponde con los acuíferos en roca muy fracturada, la UH3 es un acuitardo de porosidad primaria y la unidad UH4 es un acuitardo en roca fracturada. La UH5 es una roca casi impermeable. En el sector Parinacota-Cotacotani, la unidad acuífera principal es la UH1. A partir de la prospección geofísica realizada se observa una zona no saturada en las partes más altas de hasta 50 m de espesor, no obstante no se detectó el basamento en la zona central de este sector, implicando que el acuífero UH1 presenta al menos un espesor de 300 m. En la parte occidental y sur del sector existe la ignimbrita Lauca (UH4) que semiconfina la parte inferior de UH1 causando así la formación de un acuífero inferior semiconfinado que se extiende también aguas abajo hacia el sector del Lauca Alto. Hidroquímicamente se ha observado que en la cuenca del río Lauca las aguas son de composición bicarbonatada. Esto evidencia una escasa evolución química del agua subterránea, mostrando un bajo contenido salino y un predominio mayoritario del ión bicarbonato. Por lo tanto, se puede concluir que las aguas subterráneas del área de estudio son relativamente jóvenes. Se analizó la conexión hidráulica entre la cuenca del lago Chungará con la cuenca del río Lauca. A partir de este análisis se pudo concluir que existe un gradiente hidráulico entre las lagunas que permite que el agua circule desde la cuenca del lago Chungará hacia el Lauca. La conexión hidráulica entre la cuenca del lago Chungará con la cuenca del río Lauca por el sector de las lagunas de Cotacotani ha sido apoyada por la respuesta de resistividades eléctricas que muestra el perfil TEM llevado a cabo en la prospección geofísica.