UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONALDE INGENIERÍA GEOLÓGICA

Plan de Tesis

“DESCOMPACTACION DE LAS UNIDADES CRETACICAS DE PUYLLUCANA, BAÑOS DEL INCA-CAJAMARCA 2016”

AUTORES

PORTAL BECERRA, Julio César

Cajamarca, de del 2016

CAPITULO I. INTRODUCCIÓN.

1.1 Definición del problema

El agua subterránea aparece en superficie en forma de manantiales sus características

químicas está determinado por la litología que recorre el agua subterránea constituyendo la

fuente de mayor cantidad de agua dulce superficial, por tal motivo, su uso y conservación

dependen del hombre. El distrito de Jesús aprovecha gran parte del recurso hídrico de los

manantiales como fuente de agua para el consumo humano.

Los manantiales que abastecen de agua potable se encuentra a 4.5 Km del distrito de Jesús

en el caserío de Shidín, su aprovechamiento ha tenido poco cuidado con deficiencia en

análisis químicos, fisicoquímicos y bacteriológicos. La interacción del agua subterránea con

la roca genera la alteración de su estado natural, cargándose de diversos iones según las

características litológicas de la zona.

1.2 Formulación del Problema.

¿Cuáles son los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos de los manantiales, que

definen el tipo de agua para el consumo humano?

1.3 Justificación de la Investigación.

El presente trabajo de investigación tiene importancia relevante para el Distrito de Jesús,

debido a falta de estudios y deficiente información sobre las características del agua donde

se realiza las captaciones para consumo humano, la presente investigación tiene la finalidad

de informar sobre el tipo de agua de los manantiales que abastecen a la localidad. Los

cuales pueden presentar exceso de algunos constituyentes químicos, aportados por la

constitución litológica donde se encuentra los manantiales y las actividades antrópicas

aledañas, quienes pueden afectar la salud de los pobladores sino se realiza un debido

tratamiento para el consumo. Con esta información se propone a la municipalidad distrital

de Jesús la construcción de una planta de tratamiento que controle el abastecimiento y

calidad de agua.

1.4 Alcances o Delimitación de la investigación.

El área de estudio abarca una extensión de 7Km2. Los parámetros estudiados abarcan las

características hidrogeoquímicas de las muestras de agua de manantiales.

1.5 Limitaciones.

La falta de laboratorios especializados en espectrometría impide realizar pruebas de análisis

de dispersión iónica, imposibilitando la cuantificación de constituyentes metálicos en las

muestras.

1.6 Objetivos.

General:

Evaluar la hidrogeoquímica de los manantiales abastecedores de agua potable al distrito de

Jesús.

Específicos:

Determinar los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos.

Analizar la calidad del agua según los parámetros.

Comparar los parámetros de calidad con los estándares permisibles para el consumo

humano.

Caracterizar la hidrogeoquímica con relación de la litología.

CAPITULO II: MARCO TEORICO.

2.1 Antecedentes Teóricos.

Antecedentes Internacionales.

-De León (2008). En su tesis de maestría Disponibilidad y Características de agua potable

en el área urbana de Huehuetenango, analiza las características químicas de acuíferos que

abastecen de agua y controla los estándares de calidad de agua potable.

-Barrientos, Gonzales & Urbaní (2007). En la revista Sociedad Ecológica Venezolana

presentan el Estudio Hidroquímico de los Manantiales: Cumbotico y Cumbote, Colonia

Tovar, Estado Aragua, Venezuela. En este trabajo caracterizan químicamente el agua,

determinando su grado de mineralización y su potencial de uso.

Antecedentes Nacionales.

- Castañeda (2011). Realizo un Análisis Hidrogeoquímico de la Cuenca del Río Mishca,

distrito de Canarias-Ayacucho, comparando sus resultados con los estándares nacionales de

calidad de agua para consumo vegetal, animal y humano.

- Reyes (1980) con apoyo del (INGEMMET), desarrolló el cartografiado geológico de

Cajamarca, San Marcos y Cajabamba. Hojas (15 –f, 15-g y 16g), presentando el Boletín N°

31, con el nombre de “Geología de los cuadrángulos de Cajamarca, San Marcos y

Cajabamba”, en el describe las principales características geológicas de la zona y la

caracterización de las formaciones geológicas.

Antecedentes Locales.

-Fernández (2011). Realizo en su tesis de grado el Estudio Hidrogeoquímico del agua

subterránea en las comunidades cercanas al ex – botadero de la ciudad de Cajamarca

durante el 2011, analiza estándares de Calidad de Agua.

2.2 Bases teóricas.

Definición de términos básicos.

Acuífero.- Estrato o formación geológica que permite la circulación y/o almacenamiento

del agua por sus poros y/o grietas, Ordoñez (2011).

Agua subterránea.- Agua ubicada a nivel subterráneo, la cual dentro de su composición

tiene la presencia de iones fundamentales tales como aniones (Cl-, SO4= ,CO3H-) y cationes

como (Na+, Ca++ y Mg ++), Rivera (2007).

Ciclo hidrogeológico.- Movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera. Se

produce vapor de agua por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y

por transpiración de los seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en

forma de lluvia o nieve, Fagundo & Gonzáles (2005).

Manantial.- Lugar de afloramiento de las aguas subterráneas, estos presentan

características propias según la litología y trayecto recorrido, Dávila (2006).

Nivel freático.- Nivel superior de la zona de saturación del agua subterránea en las rocas

permeables. Este nivel puede variar estacionalmente, a causa de las precipitaciones y la

evaporación, Rivera (2005).

Definición de términos hidrogeoquímicos.

Acidez. La acidez de un agua es su capacidad cuantitativa para reaccionar con una base

fuerte hasta un pH designado. Por tanto, su valor puede variar significativamente con el pH

final utilizado en la valoración. Se puede deber a la presencia entre otros, de dióxido de

carbono no combinado, de ácidos minerales o de sales de ácidos fuertes y bases débiles. En

muchas aguas naturales, que se usan para propósitos potables, existe un equilibrio entre

carbonato, bicarbonato y dióxido de carbono. Los contaminantes ácidos que entran a los

abastecimientos de aguas en cantidad suficiente, pueden alterar el equilibrio carbonato -

bicarbonato - dióxido de carbono y se pueden estimar por titulación con un álcali valorado

a los virajes de pH de 3.7 y 8.3, Sereviche, Castillo & Acebedo (2013).

Alcalinidad. La alcalinidad de un agua es su capacidad para neutralizar ácidos y es la suma

de todas las bases titulables. Por lo general se debe fundamentalmente a su contenido de

carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos aunque otras sales o bases también contribuyen a la

alcalinidad, Fagundo & Gonzales (2005).

Análisis Químico.- expresa la determinación de las propiedades químico físicas del agua

natural (manantiales), el equilibrio químico está controlado por los constituyentes iónicos

de la litología y puede variar al cabo del tiempo, Collaso & Montaño (2012).

Color. Propiedad básica del agua que representa el resultado de la presencia en solución de

diferentes sustancias como iones metálicos naturales, humus y materia orgánica disuelta. El

objetivo de su análisis es principalmente para usos en agua potable, Sereviche, Castillo &

Acebedo (2013).

Cloruros. El ion cloruro es uno de los principales aniones del agua. En concentraciones

altas, el cloruro puede impartir al agua un sabor salino.

Demanda Química de Oxigeno. Propiedad usada para estimar la cantidad de materia

orgánica en las aguas superficiales. Esta es una mediada del oxígeno equivalente a los

materiales presentes en las aguas superficiales que son sujetas a oxidación, Benavides et al

(2007).

Dureza. Representa la suma de las concentraciones de iones calcio y magnesio expresado

como carbonato de calcio en mg/L. El método titulométrico se basa en la capacidad que

tiene la sal sódica del ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) para formar complejos de

quelato solubles al añadirse a soluciones de algunos cationes metálicos, Snoeyink &

Jenkins (1999).

Hidrogeoquímica.- Rama de la geología dedicada al estudio del agua subterránea, en sus

parámetros iónico, fisicoquímico, bacteriológico y su relación con la roca Fagundo &

Gonzales (2005).

Ion.- Partícula cargada eléctricamente constituida por un átomo o molécula que no es

eléctricamente neutra. Conceptualmente se entiende que a partir de un estado neutro de un

átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como

ionización. Los iones cargados negativamente, producidos por haber más electrones que

protones, se conocen como aniones (que son atraídos por el ánodo) y los cargados

positivamente, consecuencia de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los

que son atraídos por el cátodo).

Interacción agua roca. Proceso donde las aguas subterráneas juegan un papel activo con

el agente geológico, produciendo cambios físicos y químicos, Soto (2010).

Olor. Los olores y sabores en el agua frecuentemente ocurren juntos y en general son

prácticamente indistinguibles. Muchas pueden ser las causas de los olores y sabores en el

agua; entre las más comunes se encuentran la materia orgánica en solución, ácidos

sulfhídrico, cloruro de sodio, sulfato de sodio y magnesio, hierro y manganeso, fenoles,

aceites, productos de cloro, diferentes especies de algas, hongos y otros, Collaso &

Montaño (2012).

Potencial de Hidrogeno (pH). Es un parámetro que mide la concentración de iones

hidronio presentes en el agua. En el agua subterránea tiende a ser balanceado, pues en ella es

difícil encontrar minerales libres, Sereviche, Castillo & Acebedo (2013).

Solidos Totales. Parametro que estima los contenidos de materias disueltas y suspendidas

presentes en un agua, pero el resultado está condicionado por la temperatura y la duración

de la desecación. Su determinación se basa en una medición cuantitativa del incremento de

peso que experimenta una cápsula previamente tarada tras la evaporación de una muestra y

secado a peso constante a 103-105°C, Collaso & Montaño (2012).

Solidos disueltos totales. Indicador de la salinidad del agua, midiendo las sales

inorgánicas. Los sólidos totales disueltos son el equivalente a los minerales disueltos en

aguas determinando su calidad. Con las concentraciones de iones y cationes se verifican y

se validan los análisis químicos de muestras, Sereviche, Castillo & Acebedo (2013).

Turbiedad. Propiedad que se debe a la presencia de material suspendido y coloidal como

material orgánica e inorgánica finamente dividida, plancton y organismos microscópicos.

Propiedad óptica que hace que los rayos luminosos se dispersen y se absorban, en lugar de

que se transmitan sin alteración a través de una muestra, Collaso & Montaño (2012).

CAPITULO III. HIPOTESIS DE LA INVESTIGACIÓN.

3.1 Hipótesis General.

Las características hidrogeoquímicas del agua se encuentran influenciados por la

interacción Agua-Roca, además de los constituyentes iónicos y orgánicos que arrastra el

agua subterránea a superficie como consecuencia da origen a los manantiales.

3.2 Definición de Variables.

Variables Dependientes.

Evaluación hidrogeoquímica

Variables Independientes.

- Parámetros fisicoquímicos.

-Parámetros bacteriológicos.

- Calidad y cantidad de agua

3.3 Operacionalización de Variables.

VARIABLES DEFINICIÓN DIMENSIONES INDICADORES.

VARIABLES INDEPENDIENTES.

FISICOQUIMICAS Contenido de

constituyentes

químicos,

fisicoquímicos

determinados por

las características

litológicas.

UC Color

Olor

UNT turbiedad

1-14 pH

mg/L Solidos totales

mg/L Solidos totales disueltos

mg/L de Cl- cloruros

mg/L de CaCO3 Dureza

mg/L de CaCO3 Alcalinidad

DQO

BACTERIOLOGICAS Definen el

contenido de

bacterias y su

influencia en la

cantidad de

oxígeno disuelto

en el agua.

UFC/L COLIFORMES

TOTALES

UFC/L COLIFORMES

TERMOTOLERANTES.

TITULO PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS VARIABLES METODOLOGIAE

VA

LU

AC

ION

H

IDR

OG

EO

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A

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5.

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o

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gua

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mo

hum

ano?

General.

Evaluar la

hidrogeoquímica

de los manantiales

abastecedores de

agua potable al

distrito de Jesús.

Las características

hidrogeoquímicas del

agua se encuentran

influenciados por la

interacción Agua-

Roca, además de los

constituyentes iónicos

y orgánicos que

arrastra el agua

subterránea a

superficie como

consecuencia da

origen a los

manantiales.

Independiente.

Evaluación

hidrogeoquímica.

Dependientes.

-Parámetros

fisicoquímicos.

-Parámetros

bacteriológicos.

-Calidad y tipo

de agua.

Tipo de

investigación.

-Descriptivo

Métodos de muestreo

y análisis.

El muestreo se realiza

tomando muestras de 3

manantiales y dos

pozos de captación.

3.4 Matriz de Consistencia.

CAPITULO IV. METODOLOGÍA.

4.1 Tipo, Nivel, Diseño y Método de Investigación.

- Tipo: descriptiva - Diseño: No experimental. – Método: Descriptivo y transversal

en el tiempo.

4.2 Población de estudio.

Los manantiales que abastecen de agua potable al distrito de Jesús.

4.3 Muestra.

El agua y sus características hidrogeoquímicas de cada manantial.

4.4 Unidad de Análisis.

Manantial.

4.5 Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos.

VARIABLES INDICADORES TECNICA INSTRUMENTOS

Y REACTIVOS

Fisicoquímicas Ph, carbonatos,

bicarbonatos.

Tomas

directas,análisis

volumétricos y

gravimétricos.

pHmetro, acidos y

bases.

Bacteriológicos Coliformes, DBO Y

DQO.

4.6 Análisis e Interpretación de Datos.

Los parámetros hidrogeoquímicos se van a determinan mediante el análisis de laboratorio,

luego se procesaran los datos mediante la comparación de datos estadísticos referente a la

cantidad y calidad de agua en los diferentes manantiales.

CAPITULO V. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.

5.1 Recursos y Presupuestos.

ITEM UNIDAD COSTO

UNITARIO s/.

CANTIDAD TOTAL

MA

TER

IAL,

EQ

UIP

OS

Y S

ALA

RIO

S

Asesor de

tesis

global 700 01 700

Asesor de

laboratorio

químico.

global 600 01 600

Movilidad global 30 12 360Información

bibliográfica

libros 50 06 300

Impresión de

documentos

global 0.10 1000 100

Material de

cómputo.

unid 2000 01 2000

Ploteo planos global 3 10 30Alquiler de

phmetrounid 01

Envases para

muestreo de

agua

Global 3 20 60

Reactivos global 40 20 800Cámara

fotográficaunid 300 01 300

Compra de

GPSunid 900 01 900

Electricidad

internet y

otros

servicios.

global 300 300

Alimentación global 20 10 200

TOTAL DE GASTOS 6650

5.2 Financiamiento.

Recursos económicos propios de los tesistas.

5.3 Cronograma de Ejecución.

ACTIVIDADES

Tabla 04 cronograma de ejecución 2015Abri. May. Jun. Jul.

S1 S2 S3 S

3 S1 S2 S3 S4 S

1 S2 S3 S4 S1 S

2 S3 S4

PRESENTACION DEL PROYECTO DE TESISAPROBACIÓN DEL PROYECTO AMPLIACIÓN DEL MARCO TEÓRICO

PREPARACIÓN DE INSTRUMENTOS

APLICACIÓN DE INSTRUMENTOS

(ENSAYOS DE LABORATORIO) Y ENCUESTASSISTEMATIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN

ENSAYOS DE LABORATORIO

PRESENTACIÓN DEL AVANCE A UN 50%

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN SINTETIZADA

SÍNTESIS REDACCIÓN DEL BORRADOR PRESENTACIÓN DEL AVANCE TESIS AL 100 % PRESENTACIÓN Y

SUSTENTACIÓN

BIBLIOGRAFIA.

-Dávila, (2006): “Diccionario Geológico Bilingüe Español-Inglés”. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.-Fagundo & Gonzales (2005): Hidrogeoquímica.-Rivera, (2007): “Introducción a la Geoquímica General y Aplicada”. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.-Severiche, Castillo & Acevedo (2013): Métodos Analíticos para la determinación de Parametros Fisicoquímicos. Bogota, Colombia.-Soto, (2010): Tesis de grado “Hidrogeología e Hidrogeoquímica de Aguas Subterráneas en el distrito Inca de Oro, Región de Atacama: Procesos de Dispersión Geoquímica”. Universidad de Chile. Santiago, Chile.