Estudio geológico y geotécnico para la construcción de la presa Ccomerccocha, distrito de Coyllurqui, provincia de Cotabambas, Apurímac, 2019

Abstract

El estudio se ubica políticamente en; departamento Apurímac, provincia Cotabambas, distrito Coyllurqui, comunidad Acpitán; geográficamente según Datum WGS84, en zona 18, coordenadas; E:784935.2 m, N:8467596.4 m, altitud de 4184 msnm; hidrográficamente en la cuenca Alto Apurímac, subcuenca Vilcabamba, microcuenca Mesanipampa y Ccomerccocha. La presa se construirá en la unidad geomorfológica de valle, sub unidad fondo de valle fluvioglaciar, con ancho promedio de 200 metros, configurado así por desplazamiento de masas glaciares, en donde se formó la laguna Ccomerccocha, este entorno pertenece a la Cordillera Occidental. Los flancos de la zona media y sur de la laguna, presentan fenómenos de; caída de rocas, deslizamientos de tipo traslacional inactivos, baja erosión de laderas, que en general no son una amenaza a la presa y vaso de ella. La zona sísmicamente se encuentra en una zona de intensidad sísmica VI, zona 2 en peligro sísmico, ubicándose en una zona de sismicidad media. La presa se fundará sobre depósito morrénico (Qlp-mo), compuesto de gravas limoarcillosas con arenas, el basamento rocoso consta de; areniscas cuarzosas con intercalación de lutitas rojas de la Fm. Murco (Ki-mu) en gran medida y en menor, calizas de la Fm. Arcurquina inferior (Kisar-i), el fondo de vaso y medio que rodea al mismo, está constituida por depósitos morrénicos, areniscas de la Fm. Murco, calizas de la Fm. Arcurquina y granodioritas. Al norte de la presa proyectada, se presenta una falla normal dentral, de rumbo S71°E, buzamiento 78°SO, al sur se presentan lineamientos que cortan a la Fm. Arcurquina en dirección NE-SO. La zona de construcción y embalse yace sobre pliegues sinclinal y anticlinal, existentes y erosionados, con ejes en dirección NO-SE. El método de tomografía eléctrica, indica que el primer y segundo estrato son; morrenas con 2 a 7 metros de espesor y calizas fracturadas, sanas y algunas zonas saturas con espesores de 23 a 30 metros aproximadamente de la Fm. Arcurquina, respectivamente. La microcuenca Mesanipampa trasvasa agua a la laguna Ccomerccocha, esta presenta; área de 9.57 km2, altitud media de 4556.28 msnm. La precipitación media anual es 1050.5 mm, los caudales ofertados van de 15 a 502 l/s durante el año. El embalse útil de la presa será 1.097 Hm3, oferta hídrica anual es 4.61 Hm3 y al 75 % de persistencia 3.47 Hm3. La demanda hídrica es 1.886 Hm3 con caudal regulado de 60 l/s, según el balance hídrico hay un déficit en los meses de mayo a octubre, el resto hay un superávit. La presa regará 270 ha de cultivo. La presa se cimentará sobre deposito morrénico, constituido por gravas arcillosas y limosas(GC-GM), la capacidad admisible del terreno a 2.2 m en condiciones críticas es 2.08 kg/cm2, siendo la profundidad de cimentación planteada a 2.8 m con 7 metros de dentellón cubierto por geomembrana HDPE de 3.00 mm. La calidad de la roca alrededor del vaso de presa, según el RMR de Bieniawski y GSI, tratándose de calizas y granodioritas es mala y regular respectivamente, pero con fracturas selladas. De acuerdo a las condiciones de la zona se plantea realizar una presa de mampostería debido a su alta durabilidad y eficiencia. La permeabilidad del suelo de fundación es 6.7x10-5cm/s, corresponde a un suelo morrénico poco permeable, con 35.92 % de porosidad, relación de vacíos 0.56, el nivel freático depende del nivel de operación de la presa, el caudal de infiltración es 0.0059 l/s, el FS es 7.1 frente al fenómeno de tubificación. Existe cantera para agregados a una distancia de 1.66 km, se trata de un deposito coluvial contenida de gravas, fragmentos y bloques envuelta en una matriz areno limosa, posee un volumen útil mayor a 550000 m3. La cantera de roca, se trata de calizas de la fm. Arcurquina, ubicada a 1.3 km de la presa proyectada, presenta un volumen útil de más de 680000 m3, compuesta por bloques irregulares, estas presentan alta resistencia al fracturamiento, en conjunto presentan bajo grado de meteorización. Finalmente, la cantera de material fino de ubica al Suroeste a 4 km, se trata de un CL en un 81 % con más de 10 000m3, el cual es poco permeable a impermeable.