Personal Principal

1. ATENCIÓN A LOS REQUERIMIENTOS RELACIONADOS CON LA COMPLEMENTACIÓN DE LOS ESTUDIOS DEL COMPONENTE HIDROGEOLOGICO DE LOS TÚNELES SEMINARIO Y SANTA ELENA METODOLOGÍA Y AVANCE DE LOS TRABAJO Antonio Dematteis y Giovanni Ricci

2. Personal Principal

3. LOCALIZACIÓN PROYECTO

4. CRONOGRAMA GENERAL FASE 1 FASE 2 FASE 3

5. ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO - ASPECTOS GENERALES • Trabajo dividido en tres (3) fases • Cada fase involucra diferentes actividades: • Trabajo de campo (Medellín) • Trabajo de oficina (Bogotá y Torino – Italia sede central) • Aspectos generales: • Tiempo de trabajo reducido • Presencia constante de un grupo de trabajo en Medellín • Elaboración de datos del terreno en tiempo «real» • Comunicación directa y permanente entre los grupos de trabajo (terreno) y oficina (Bogotá – Italia) • Cada fase concluye con la emisión de un INFORME • Los informes han sido concebidos como estructura lógica – secuencial del trabajo completo. • Los resultados de cada fase sirven de base para orientar la fase sucesiva.

6. FASE 1 • Actividades Principales • Análisis de los datos existentes • Inventario de puntos de agua (ref. Formato unificado), parámetros como caudal, temp., condutividad, pH, entre otros... • Primera lectura de los niveles piezométricos • Toma de muestras de agua para análisis químico (ref. Resolución 2115/2007) sobre puntos considerados estratégicos. • Objetivos • Primer análisis de los datos sobre el terreno (niveles piezométricos, posición de manantiales, tipo de circulación) • Creación de una estructura SIG – Geodatabase • Optimización de las investigaciones sobre el terreno (para la etapa sucesiva) • INFORME 1 – Contenido • Análisis de los datos del proyecto existente (Estudio hidrogelógico 2000 y 2009) • Resultados del inventario de manantiales • Directrices y aspectos críticos a profundizar en las investigaciones sucesivas (FASE 2)

7. FASE 1 Investigaciones previas

8. DATOS HISTÓRICOS DEL PROYECTO

9. FASE 1 Primer inventario de puntos de agua • Se cubrió la zona de estudio con dos grupos de trabajo independientes constituidos por personal técnico de Geodata y guías residentes en la zona de influencia del proyecto. • Fueron muestreados 356 puntos de agua (Formato FUNIAS): • 221 manantiales • 13 pozos y aljibes • 18 piezómetros • 104 quebradas

10. PRIMER INVENTARIO PUNTOS DE AGUA - GEODATA

11. FASE 1 Primer inventario de puntos de agua Conductividad hidráulica

12. FASE 1 Primer inventario de puntos de agua Caudales l/s

13. FASE 2 • Actividades principales • Investigación tomográfica eléctrica sobre los túneles Elena y Túnel Seminario • Investigaciones electromagnéticas AMT en las zonas de falla que interceptan el trazado del túnel • Sondeos en el basamento con recuperación de núcleos y ejecución de pruebas de permeabilidad tipo Lugeon. • Perforaciones en la cobertura del basamento y ejecución de pruebas de bombeo a largo plazo • Objetivos • AMT • Profundidad de investigación hasta 500 m de profundidad • Investigación de las características de resistividad en profundidad a la cota del túnel (valoración de posible conexión hidraulica con el túnel especialmente en zonas de falla)

14. FASE 2 • Características Técnicas de las investigaciones • Magnetotelúrica - AMT • Medida de resistividad del subsuelo • Medida puntual (sondeo-estación) del valor de resistividad con inter-distancia de 50 - 100 m • Interpretación de los resultados para general un perfil contínuo de resistividad a la cota del túnel • El método se integra perfectamente con la tomografía eléctrica

15. FASE 2 • Características Técnicas de las investigaciones • Tomografía eléctrica: • Equipo Syscal Pro de 72 canales • Medida de resistividad del terreno • Profundidad de investigación hasta 100 – 150 m • Necesidad de tendidos sobre el terreno de hasta 1000 m • Interpretación de los resultados para generar un perfil continuo de resistividad

16. FASE 2 Características Técnicas de las investigaciones Sondeos, pruebas de permeabilidad tipo Lugeon y pruebas de bombeo:

17. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • Actividades Principales • Modelo hidrogeológico conceptual y modelo numérico • Análisis de la vulnerabilidad de los acuíferos y análisis de los riesgos asociados: • Riesgo de contaminación en correspondencia con los portales y de las zonas de baja cobertura y • Riesgo de afectación (secado) de los puntos de agua (como consecuencia del potencial drenaje del agua subterránea dentro del túnel) • Diseño de la red de monitoreo para el control y seguimiento de los riesgos identificados • Objetivos • Responder a los requerimientos de la resolución del ANLA No. 0456 del 12 de Junio del 2012 • En particular, definir un modelo hidrogeológico conceptual y numérico enfocado a predecir el comportamiento hidrogeológico del macizo y su respuesta a la construcción del túnel

18. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido • Modelo hidrogeológico conceptual (túnel Seminario y Santa Elena): • Síntesis de los datos del proyecto del túnel (tomado de la Fase 1) • Interpretación de los datos pluviométricos, análisis de la recarga y balance hídrico inverso medio. • Mapas y perfiles hidrogeológicos, definición de los acuíferos presentes y de los principales sistemas de flujo profundo en el macizo, si están presentes • Previsión de la carga hidráulica en los acuíferos y diseño del mapa piezométrico • Hidroquímica y calidad del agua subterránea y superficial, con definición de las clases geoquímicas presentes en el área, dividida por complejos hidrogeológicos (iones mayores y metales principales) • Caracterización hidrodinámica de los acuíferos, con base en las pruebas de bombeo y atributos de la permeabilidad de los acuíferos profundos.

19. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido • Modelo hidrogeológico conceptual (túnel Seminario y Santa Elena): • Interpretación de los datos pluviométricos, análisis de la recarga y balance hídrico inverso medio • Mapas y perfiles hidrogeológicos, definición de los acuíferos presentes y de los principales sistemas de flujo profundo en el macizo, si están presentes • Previsión de la carga hidráulica en los acuíferos y diseño del mapa piezométrico • Definición de la direcciones de flujo, conexiones hidráulicas entre las diferentes unidades acuíferas y con las fuentes superficiales, definición de zonas con potencial de aprovechamiento, cálculo de reservas de agua subterránea

20. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido: • Modelo hidrogeológico conceptual (túnel Seminario y Santa Elena) • Hidroquímica y calidad del agua subterránea y superficial, con definición de las clases geoquímicas presentes en el área, dividida por complejos hidrogeológicos (iones mayores y metales principales) • Los muestreos seguirán los protocolos establecidos, vigilando las cadenas de custodia, métodos para preservación y tiempos máximos establecidos para conservación de muestras para cada análisis a realizar.

21. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido: • Modelo hidrogeológico conceptual (túnel Seminario y Santa Elena): • Caracterización hidrodinámica de los acuíferos, con base en las pruebas de bombeo y atributos de la permeabilidad de los acuíferos. • Parámetros hidráulicos: • Capacidad especifica Transmisividad, • Conductividad hidráulica, Coeficiente de almacenamiento

22. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido: • Modelo hidrogeológico numérico • El modelo representa medios fracturados, anisótropos y heterogéneos. • Para este objetivo se adoptará una malla de elementos finitos, que permita considerar estructuras geológicas complejas (p.e. zonas de falla que puedan conectar los acuíferos superficiales con el macizo profundo a la cota del túnel) • Se analizarán en detalle las zonas identificadas como más críticas con base en el modelo hidrogeológico conceptual • Previsión de la vulnerabilidad de los acuíferos y riesgo de contaminación y afectación (secado) • Método GOD (Foster 1987, 2002) para la determinación de la vulnerabilidad intrínseca en los portales y sectores superficiales donde el túnel intercepta directamente los acuíferos. • Método DHI (Dematteis et al. 2001, 2011) para la determinación de la probabilidad de afectación (secado) de los puntos de agua y cursos de agua superficiales. • Diseño e implementación de redes de monitoreo

23. FASE 3 – ESTUDIO HIDROGEOLÓGICO • INFORME 3 – Contenido: • Previsión de la vulnerabilidad de los acuíferos y riesgo de contaminación y afectación (secado) • Método DHI (Dematteis et al. 2001, 2011) para la determinación de la probabilidad de afectación (secado) de los puntos de agua y cursos de agua superficiales. • Tal metodología se basa en un enfoque multifactorial, verificando punto por punto las siguientes variables: • Frecuencia de la fracturación • Permeabilidad del macizo • Espesor de la cobertura • Amplitud de la zona plástica alrededor del túnel • Distancia del túnel • Intersección con zonas de falla o cárstica • Tipo de manantial (circuito de agua) • Efecto topográfico. El valor del índice DHI calculado para cada punto de agua indica la probabilidad de interferencia con la excavación de los Túneles.

24. GRACIAS POR SU ATENCIÓN