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TESIS
CARACTERIZACIÓN PETROLÓGICA
Y GEOQUÍMICA DE LAS ROCAS
METAMÓRFICAS, SECTOR
CAMARIOCA SUR
Yurisley Valdés Mariño
�Página legal
Título de la obra: Caracterización petrológica y geoquímica de las rocas metamórficas,
Sector Camarioca Sur, 94pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Yurisley Valdés Mariño
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
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�REPUBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO DE MOA
“Dr. ANTONIO NUÑEZ JIMENEZ”
FACULTAD DE GEOLOGÍA Y MINERÍA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA
CARACTERIZACIÓN PETROLÓGICA Y GEOQUÍMICA DE
LAS ROCAS METAMÓRFICAS, SECTOR CAMARIOCA SUR.
Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Geología
Maestría en Geología, Mención Prospección y Exploración de Yacimientos
Minerales Sólidos
9na Edición
Autor: Ing. Yurisley Valdés Mariño
Tutores: Dr. C. José Nicolás Muñoz Gómez
Dr. C. María Margarita Hernández Sarlabous
Dr. C. Idael Francisco Blanco Quintero
Dr. C. Kurt Mengel
Moa, 20 de marzo del 2015
“Año 57 de la Revolución”
Ing. Yurisley Valdés Mariño
1
�Tesis de Maestría
INDICE
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL DE LA INVESTIGACIÓN ....................................... 6
CAPÍTULO 1: CARACTERÍSTICAS FÍSICO-GEOGRÁFICAS, GEOLÓGICAS
REGIONALES Y PARTICULARES DEL ÁREA DE ESTUDIO. .................................... 15
1.1 Introducción ................................................................................................................ 15
1.2 Características geográficas del área de estudio ........................................................... 15
1.3 Relieve ........................................................................................................................ 16
1.4 Hidrografía .................................................................................................................. 16
1.5 Clima ........................................................................................................................... 17
1.7 Economía .................................................................................................................... 18
1.8 Características geológicas regionales ......................................................................... 19
CAPÍTULO 2. METODOLOGÍA Y VOLÚMENES DE LOS TRABAJOS REALIZADOS
.............................................................................................................................................. 34
2.1 Introducción ................................................................................................................ 34
2.2 Etapa preliminar .......................................................................................................... 35
2.3 Trabajos de campo ...................................................................................................... 50
2.4 Trabajos de laboratorio ............................................................................................... 53
2.4.1 Análisis petrográfico ............................................................................................ 53
2.4.2 Método de fluorescencia de rayos X (FRX)......................................................... 55
2.4.3 Método de difracción de rayos-X (DRX) ............................................................. 55
2.5 Etapa de gabinete ........................................................................................................ 56
CAPÍTULO 3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
OBTENIDOS. ...................................................................................................................... 57
3.1 Introducción ................................................................................................................ 57
3.2 Petrografía .................................................................................................................. 57
Ing. Yurisley Valdés Mariño
VI
�Tesis de Maestría
3.2.1. Anfibolitas gneisicas .......................................................................................... 58
3.2.2 Granofels anfibolíticos ........................................................................................ 60
3.3 Interpretación de los análisis de difracción de rayos-X .............................................. 67
3.5 Interpretación de los análisis de fluorescencia de rayos-X ......................................... 69
3.4 Consideraciones finales .............................................................................................. 78
Conclusiones......................................................................................................................... 80
Recomendaciones ................................................................................................................. 81
Bibliografía ........................................................................................................................... 82
Ing. Yurisley Valdés Mariño
VII
�Introducción
INTRODUCCIÓN
La actividad tectónica de la litosfera terrestre origina que las rocas ígneas y sedimentarias
formadas en determinados ambientes y condiciones ambientales precisas, sean sometidas a
nuevas condiciones de presión y temperatura. Estas nuevas condiciones, asociadas
frecuentemente a la acción de esfuerzos tectónicos conllevan a la formación de cadenas
montañosas,
las
rocas
preexistentes
se
transformen
textural,
estructural
y
mineralógicamente en estado sólido, dando lugar a las rocas metamórficas (K. Bucher y
R. Grapes. 2011).
Estas rocas presentan características petrográficas especialmente complicadas, debido a los
procesos de transformación que han sufrido, generalmente acompañados de intensa
deformación (Eskola, P. 1915, 1920 y 1939). Las condiciones metamórficas de presión y
temperatura pueden ser más o menos altas, pero en una misma composición se encuentran
minerales y texturas distintas en función de la intensidad de las condiciones
metamórficas o grado metamórfico. Se diferencian así rocas de grado muy bajo (entre
100 °C y 200 °C - 250 °C), bajo (entre 200 °C – 250 °C y 400 °C - 450 °C), medio (entre
400 °C - 450 °C y 600 °C - 650 °C) y alto (más de 600 °C - 650 °C) Miyashiro (1973). La
intensidad de las condiciones metamórficas también se describe mediante el concepto de
facies metamórfica, (Humphris y Thompson 1978; Bucher y Frey 1994; Frey y Robinson
1999), que aluden al conjunto de rocas formadas en determinados rangos de condiciones
de presión y temperatura, donde las rocas de composición basáltica (se toman de patrón)
porque desarrollan asociaciones minerales típicas de condiciones de presión y temperatura.
En numerosos sectores del territorio cubano afloran rocas metamórficas generadas por
procesos de carácter regional, cuyos protolitos ya sean de naturaleza oceánica
o
continental, constituyen formaciones y complejos de edad Mesozoica, específicamente
Jurásicos y Cretácicos, que pueden llegar a constituir grandes macizos rocosos. En Cuba
Algunos complejos o formaciones están compuestos esencialmente por anfibolitas, tales
como el complejo Mabujina (Bibikova, E.V. et al. 1988), la formación Yayabo en el
macizo Escambray, las anfibolitas Perea en el norte de Cuba central y vinculada con el
cinturón ofiolítico y la Fm. Güira de Jauco en el extremo oriental cubano. También se
destacan bloques de anfibolitas de alta y baja presión incluidos en las serpentinitas del
cinturón ofiolítico (Lázaro 2013 y 2014).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
1
�Introducción
Knipper y Cabrera (1974), hacen una caracterización completa de la asociación ofiolítica,
donde relacionan a los gabros y las diabasas con las rocas del complejo ultramáfico y
consideran que el conjunto de los complejos ofiolíticos estudiados son parte de la corteza
oceánica. Sin embargo Somin y Millán (1981) dudan de las relaciones que puedan existir
entre estos complejos y un perfil oceánico típico.
Por otra parte, en una estrecha faja de melange serpentinítico que constituye la
prolongación oriental del macizo ofiolítico de Cajálbana, en Cuba occidental, se destacan
numerosos bloques de anfibolitas metadiabásicas y metagabroídicas, incluidos en
peridotitas tectoníticas muy serpentinizadas y cizalladas. Estas son anfibolitas normales
compuestas por hornblenda y oligoclasa a andesina, que generalmente conservan restos de
estructuras y minerales magmáticos, que frecuentemente presentan una marcada foliación
metamórfica (Somin y Millán, 1981; Millán 1996 b).
En la composición de los melanges serpentiníticos que aparecen incluidos en peridotitas
tectoníticas serpentinizadas en el cinturón ofiolítico cubano, suelen destacarse, bloques de
rocas metamórficas de alta presión, cuyos protolitos son principalmente elementos
constituyentes de una corteza oceánica (ofiolíticos) metamorfizados en una zona de
subducción, constituyendo lo que se conoce en la literatura como un complejo de
subducción (Somin y Millán, 1981; Kubovics et al. 1989; Millán, 1996 b, 1997c).
En algunos complejos ofiolíticos se han descrito rocas ígneas que presentan afinidades
geoquímicas entre basaltos de dorsal medio oceánica (MORB) y basaltos de arco de isla
(IOB) Lázaro et al. 2013. Entre las características geoquímicas que distinguen los basaltos
MORB de los IOB se incluyen: >1 wt% TiO2, empobrecimiento en elementos de tierras
raras ligeras (LREE) y ausencia de empobrecimientos en elementos de alto potencial iónico
(HFSE, p.e. Nb, Ta), ejemplificados en diagramas multielementales normalizados. Las
rocas básicas tipo MORB de complejos ofiolíticos se han caracterizado como basaltos de
antearco generados en etapas tempranas de subducción (Stern et al. 2012). Por el contrario,
los basaltos tipo IOB tienen menores contenidos en TiO2, están enriquecidos en elementos
móviles en fluidos/fundidos, tales como elementos de alto radio iónico (LILE, incluyendo
LREE) y presentan fuertes empobrecimientos en HFSE relativos a los LREE (Pearce,
2003). El reconocimiento de estas composiciones, tipo MORB y tipo arco, en un mismo
complejo ofiolítico ha permitido a algunos autores proponer que se trata de secciones
Ing. Yurisley Valdés Mariño
2
�Introducción
basálticas de complejos ofiolíticos en ambientes de antearco (Reagan et al. 2010). A esto se
suma que basaltos de antearco del arco Marianas-Izu-Bonin presentan razones Ti/V
menores que los MORB, lo que posiblemente se debe a un incremento de la tasa de fusión
en los contextos de antearco en los estadios incipientes de desarrollo de las zonas de
subducción (Reagan et al. 2010), (Lázaro et al. 2013).
En los últimos años los trabajos realizados en la región se han encaminado
fundamentalmente al esclarecimiento e identificación de las principales fases minerales
portadoras de los componentes útiles: hierro, níquel y cobalto en los yacimientos lateríticos
de Moa. (Rojas Purón, L.A. et al. 1994); (Almaguer, A. 1995 y 1996) (Brand, N. W.1998);
(Muñoz J. N. 2004); (Galí, S. et al. 2006).
En el sector Camarioca Sur se inician los trabajos en 1976, (Sitnikov, V. et al. 1976), ellos
describen que las peridotitas serpentinizadas están representadas por dunitas y harzburgitas
serpentinizadas y en casos aislados por lherzolitas y wherlitas. Además identifican áreas
con la presencia de serpentinitas, variedad antigorita, asociadas a las zonas de falla y
describen que el basamento está constituido por las serpentinitas antigoríticas; concluyendo
que en estas zonas se localizan cortezas de intemperismo poco desarrollas y con bajos
contenidos de níquel.
En el 2010 se desarrolla un proyecto de exploración geológica en esta área por
investigadores del Departamento de Geología del Instituto Superior Minero Metalúrgico de
Moa, los cuales describen la secuencia mantélica que está presente en el área de estudio,
constituido mayoritariamente por harzburgítas y dunítas, con alto por ciento de cromititas
podiformes y la ausencia de xenolitos de alta presión. El límite inferior de estas ofiolitas
está definido por fallas inversas de bajo ángulo, indicando que su emplazamiento está
relacionado con un evento de acortamiento cortical, que puede relacionarse con una
colisión o subducción con polaridad reversa (subduction polarity reversal). (IturraldeVinent, 2003; Cobiella-Reguera, 2005; Lewis et al.2006).
En conformidad con las rocas pertinentes al macizo, las principales rocas ultramáficas del
basamento son harzburgitas con una
distribución del 76%, un grado variable de
serpentinización, asociado principalmente a zonas de fracturas y cizalla. En menor
porcentaje de representación aparecen serpentinitas, dunita y lherzolitas, las que sugieren
un origen mantélico de las litologías del basamento. (Muñoz et al. 2007).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
3
�Introducción
También se observan rocas peridotíticas alteradas como las antigorititas y talcititas, con
predominio de talcitización hacia la parte Norte y la carbonatización hacia el Sur. Estas
litologías pueden tener influencia local en el desarrollo y composición de la corteza
laterítica.
Se documentaron bloques dispersos de variados tamaños de rocas compactas de grano fino
a muy fino, muy duras, de color gris oscuro sobre las cuales apenas se desarrollan las
lateritas. En las mismas se identificaron rasgos estructurales, texturales y mineralógicos que
le confieren un carácter exótico con respecto a las asociaciones litológicas presentes. Llama
la atención que en estas no se presenten el cuarzo y las micas lo que es típico del protolito
pelítico.
Se han reportado de manera puntual rocas félsicas muy compactas y duras, que contienen
plagioclasas ácidas, donde el cuarzo está ausente o se presenta en poca cantidad, y además
contienen abundantes minerales metamórficos. Estas rocas podrían ser consideradas
trondhjemitas, lo que debe ser precisado en futuras investigaciones, ya que implicaría la
presencia de un posible melange de subducción similar al descrito en Sierra del Convento y
La Corea. (Blanco Quintero, I. F. et al. 2011)
El estado de actual de la investigación en este campo permite plantear como problema el
insuficiente conocimiento sobre el origen y formación de las rocas metamórficas presentes
en el sector Camarioca Sur, asociado al complejo ofiolítico Moa-Baracoa.
Objeto de estudio
Las rocas metamórficas afloradas en el sector Camarioca Sur.
Campo de acción.
Petrología y geoquímica de las rocas metamórficas.
El objetivo general
Caracterizar petrológica y geoquímicamente las rocas metamórficas presentes en el sector
Camarioca Sur, asociados al complejo ofiolítico Moa-Baracoa para contribuir al grado de
conocimiento sobre la evolución geológica del complejo ofiolítico.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
4
�Introducción
Hipótesis
Si se determinan los principales rasgos petrológicos y geoquímicos de las rocas
metamórficas que conforman el sector Camarioca Sur, a partir de la identificación de las
principales paragénesis minerales y texturas, entonces se establece la génesis de las rocas
metamórficas, que permite definir los protolitos que le dieron origen y sus implicaciones en
la evolución geológica del complejo ofiolítico.
Objetivos específicos:
•
Identificar y clasificar desde el punto de vista petrográfico las rocas metamórficas
presentes en el sector de estudio a partir del establecimiento de las principales
paragénesis minerales y texturas.
•
Determinar sus posibles protolitos
•
Determinar el ambiente tectónico de formación
•
Aporte científico
La novedad científica está dada en que a partir de la caracterización petrológica y
geoquímica realizada a las rocas analizadas se han establecido la existencia de rocas básicas
metamórficas de grado medio en el complejo ofiolítico Moa-Baracoa.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
5
�Introducción
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL DE LA INVESTIGACIÓN
PROCESOS
METAMÓRFICOS
Y
CLASIFICACIÓN
DE
LAS
ROCAS
METAMÓRFICAS
La actividad tectónica de la litosfera terrestre origina que las rocas ígneas y sedimentarias
formadas en determinados ambientes y condiciones ambientales precisas, sean sometidas a
nuevas condiciones de presión y temperatura. Estas nuevas condiciones, asociadas
frecuentemente a la acción de esfuerzos tectónicos conllevan a que por ejemplo, a la
formación de cadenas montañosas, las rocas preexistentes se transformen textural,
estructural y mineralógicamente en estado sólido, dando lugar a las rocas metamórficas. (K.
Bucher and R. Grapes. 2011).
Estas rocas presentan características petrográficas específicas, debido a los procesos de
transformación que han sufrido, generalmente acompañados de intensa deformación
(Eskola,P. 1915, 1920 y 1939). Las condiciones metamórficas de presión y temperatura
pueden ser más o menos altas, pero en una misma composición se encuentran minerales y
texturas distintas en función de la intensidad de las condiciones metamórficas o grado
metamórfico. Se diferencian así rocas de grado muy bajo (entre 100 °C y 200 °C -250 °C),
bajo (entre 200 °C -250 °C y 400 °C -450 °C), medio (entre 400 °C -450 °C y 600 °C -650
°C) y alto (más de 600 °C -650 °C) (Miyashiro 1973). La intensidad de las condiciones
metamórficas también se describe mediante el concepto de facies metamórfica, (Bucher y
Frey 1994), (Frey M., y Robinson 1999).
El concepto de facies fue definido por Eskola. P. (1915) el que planteo “Una facies
metamórfica es un grupo de rocas caracterizadas por un conjunto definido de minerales
que, bajo las condiciones de su formación, alcanzaron el equilibrio perfecto entre ellos. La
composición mineral cualitativa y cuantitativa en las rocas de una facies dada varia
gradualmente en correspondencia con las variaciones en la composición química de las
rocas”.
Eskola. P (1920) también definió el concepto de facies mineral, en un sentido más amplio y
aplicable tanto a rocas metamórficas como ígneas. “Una facies mineral comprende todas
Ing. Yurisley Valdés Mariño
6
�Introducción
las rocas que se han originado bajo condiciones de temperatura y presión tan similares
que una composición química concreta produce el mismo conjunto de minerales...”
Subsecuentemente, Eskola. P (1939) escribió: “En una facies dada se agrupan rocas para
las que composiciones (químicas) globales idénticas exhiben asociaciones minerales
idénticas, pero cuya composición mineral para composiciones (químicas) variables varía
de acuerdo con leyes definidas”.
La IUGS define las facies metamórficas, siguiendo a Eskola y otros autores, como: “Una
facies metamórfica es un conjunto de asociaciones minerales repetidamente asociadas en
el tiempo y el espacio y que muestran una relación regular entre composición mineral y
composición química global, de forma que diferentes facies metamórficas (conjunto de
asociaciones minerales) se relacionan con las condiciones metamórficas, en particular
temperatura y presión, aunque otras variables, como PH2O pueden ser también
importantes”.
Eskola definió 8 facies: esquistos verdes, anfibolitas con epidota, anfibolitas, corneanas
piroxénicas, sanidinitas, granulitas, esquistos con glaucofana (o esquistos azules, como
ahora se las denomina), y eclogitas. Coombs et al. (1959) añadió las facies de las zeolitas, y
una zona de prehnita-pumpellyita, que Turner (1968) llamó facies de las metagrauvacas con
prehnita-pumpellyita. Miyashiro (1973) usó las diez facies anteriores, aunque renombró la
última como facies de prehnita-pumpellyita (que se ha subdividido en facies de prehnitapumpellyita, prehnita-actinolita, y pumpellyita-actinolita, aunque colectivamente que se
agrupan bajo el término facies sub-esquistos verdes). Figura 1.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
7
�Introducción
Figura 1. Gráfico de variabilidad de las condiciones de presión y temperatura. Tomado de Miyashiro 1973.
Las clasificaciones de las rocas metamórficas se realizan teniendo en cuenta 3 parámetros
fundamentales (Fettes 2007).
La composición química y mineralógica de la misma
El origen de la roca original o protolito (ígneo o sedimentario)
Sus características texturales, estructurales y de fábrica
En cuanto al criterio composicional, se pueden diferenciar grandes grupos tales como rocas
de composición máfica y ultramáfica (procedentes de rocas ígneas, máficas como gabros y
ultramáficas como peridotitas), pelítica (rocas sedimentarias detríticas arcillosas) y gnéisica
(rocas ígneas ácidas como granitos y riolitas, y sedimentarias de tipo areniscas arcósicas),
carbonáticas (calizas y dolomías) y calcosilicatadas (carbonatadas impuras con cierta
proporción de componente arcilloso y margas). (Turnbull et al. 2001).
TIPOS DE METAMORFISMO
Los tipos de metamorfismo más importante son metamorfismo regional y metamorfismo de
contacto. Las rocas del primer tipo de metamorfismo se forman en áreas orogénicas
amplias, a lo largo de cientos de km, soliendo presentar foliaciones e importantes
Ing. Yurisley Valdés Mariño
8
�Introducción
deformaciones. Las del segundo tipo se forman en torno a los contactos entre cuerpos
magmáticos intrusivos y las rocas encajantes, en respuesta al incremento de temperatura
que sufren las rocas adyacentes al ponerse en contacto con los cuerpos ígneos. Este tipo de
rocas no sufre esfuerzos dirigidos especialmente intensos durante la blastesis mineral, por
lo que suelen ser rocas no foliadas (exclusivamente blásticas). Existen, no obstante, otros
tipos de metamorfismo. (Bucher y Grapes, 2011).
La clasificación del metamorfismo se basa en criterios variados:
1. La extensión areal sobre la que se produce el proceso (i.e., m. regional, m. local).
2. Contexto geológico (orogénico, de enterramiento, de fondo oceánico, de dislocación, de
contacto, de lámina caliente –“hot-slab”,...).
3. El principal factor (P, T, PH2O, esfuerzo desviatorio, deformaciones) del metamorfismo
(m. térmico).
4. La causa particular de un metamorfismo específico (m. de impacto, m. hidrotermal)
5. Si el metamorfismo resultó de un solo evento o de más de uno (monometamorfismo,
polimetamorfismo).
6. Si va acompañado de incremento o descenso de temperatura (m. progrado, m.
retrogrado).
Texturas
Las texturas principales que pueden encontrarse en las rocas metamórficas son cuatro (Spry
et al. 1969), que se describen a continuación.
Textura granoblástica. Los cristales forman un mosaico de granos más o menos
equidimensionales. Los contactos entre granos tienden a formar angulos de 120º en puntos
donde se juntan tres de ellos (denominados puntos triples). Esto se debe a que esta
disposición morfológica en más estable, ya que se minimiza la superficie total de contactos
entre granos y por ende la energía de superficie, por comparación con otras disposiciones
que implican contactos al azar. Esta textura es común en rocas monominerales como
cuarcitas y mármoles, así como en rocas de grado metamórfico muy alto como granulitas.
Textura lepidoblástica. Está definida por minerales tabulares (en general filosilicatos,
normalmente micas y cloritas) orientados paralelamente según su hábito planar. El hecho
Ing. Yurisley Valdés Mariño
9
�Introducción
de que esta textura presente orientación preferente de sus componentes minerales supone
que las rocas con esta textura presentan fábrica planar (o plano-lineal), lo que confiere a la
roca una anisotropía estructural (foliación) según la cual tiende a exfoliarse. Estas rocas
presentan, por tanto, comportamientos mecánicos contrastados según las direcciones
perpendicular y paralela a la superficie de foliación. Esta textura es la típica de metapelitas
(pizarras, micacitas, esquistos y gneises pelíticos).
Textura nematoblástica. Está definida por minerales prismáticos o aciculares (e.g.,
inosilicatos, normalmente anfíboles), orientados paralelamente según su hábito elongado en
una dirección. Las rocas con esta textura presentarán fábrica lineal (o plano-lineal), lo que
igualmente les confiere una anisotropía estructural (lineación) según la cual las rocas
tienden a escindirse. Esta textura es típica de anfibolitas y algunos gneises y mármoles
anfibólicos.
Textura porfidoblástica. Está definida por la presencia de blastos de tamaño de grano
mayor (i.e., porfidoblastos) que el resto de los minerales que forman la matriz en la que se
engloban. La matriz por su parte puede tener cualquiera de las texturas anteriores (grano-,
lepido- o nematoblástica), o una combinación de ellas. Cualquier tipo de roca metamórfica
puede tener textura porfidoblástica, y los porfidoblastos pueden ser de cualquier mineral
que la forme.
Estructuras, microestructuras y fábrica
Las estructuras encontradas en las rocas metamórficas dependen de si ésta ha sufrido o no
deformación, y del tipo de estructuras de las rocas originales, ígneas o sedimentarias.
(Yardley 1989).
En el caso de no haber sufrido deformación (como sería el caso típico de las rocas de
metamorfismo de contacto), no suele existir orientación preferencial de los blastos
minerales. La fábrica sería por lo tanto generalmente isótropa. En estos casos, se encuentran
estructuras bandeadas, que pueden ser relictas de estructuras sedimentarias antiguas (como
superficies de estratificación), o desarrolladas durante el propio proceso metamórfico (e.g.
diferenciados metamórficos, migmatitas estromáticas), estructuras masivas (e.g. granulitas
y mármoles corneánicos, algunas serpentinitas) y estructuras nodulosas (e.g. corneanas
nodulosas o moteadas).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
10
�Introducción
En el caso de que las rocas hayan sufrido deformación contemporánea con el
metamorfismo (rocas de metamorfismo regional), todos o parte de los blastos minerales
presentan orientaciones morfológicas (fábrica) y/o cristalográficas (fábrica cristalográfica)
preferentes. Las estructuras y las fábricas encontradas son en parte equivalentes. La
estructura más común es la bandeada que, además, presentará orientación preferente de los
minerales paralelamente al bandeado.
Tanto en las rocas no deformadas como en las deformadas (aunque especialmente en estas
últimas) se pueden encontrar características estructurales penetrativas en grandes
volúmenes de rocas, independientemente de su estructura básica. Se dice que una
característica es penetrativa cuando se encuentra homogéneamente distribuida por toda la
roca a una escala determinada, lo cual supone que se repite en el espacio de manera
constante. Normalmente, la escala es pequeña, esto es microscópica o de muestra de mano.
En las rocas metamórficas las estructuras penetrativas son la foliación y la lineación,
caracterizadas por la existencia de cualquier superficie o línea, respectivamente, presentes
en la roca de forma penetrativa. Estas estructuras imprimen la facilidad de rotura a favor de
las mismas. En las rocas metamórficas deformadas, tanto las foliaciones como las
lineaciones son el resultado de la deformación sufrida ante la acción de esfuerzos dirigidos
(i.e., esfuerzos no hidroestáticos) (Turnbull, et al. 2001)
A partir de los criterios de tipo y grado de metamorfismo, texturas, estructuras y fábricas, y
composición de la roca original (Bucher y Grapes 2011), se clasifican las rocas
metamórficas entre las que se destacan:
Pizarra y filita. Rocas pelíticas de grano muy fino a fino. Está compuestas esencialmente
de filosilicatos (micas blancas, clorita,...) y cuarzo (si es muy abundante puede denominarse
entonces cuarzofilita); los feldespatos (albita y feldespato potásico) también suelen estar
presentes. Este tipo de roca presentan foliación por orientación preferente de los minerales
planares (filosilicatos), y son fácilmente fisibles.
Esquisto. Roca pelítica de grano medio a grueso y con foliación marcada (en este caso se
denomina esquistosidad). Los granos minerales pueden distinguirse a simple vista (en
contra de las filitas y pizarras). Los componentes más abundantes son moscovita, biotita,
plagioclasas sódicas, clorita, granates, polimorfos del silicato de aluminio (andalucita,
Ing. Yurisley Valdés Mariño
11
�Introducción
silimanita, distena), etc. A veces pueden tener altas concentraciones de grafito, por lo que
toman un color oscuro (al igual que las pizarras y filitas).
Gneiss. Rocas cuarzofeldespática de grano grueso a medio, con foliación menos marcada
que en los esquistos debido a la menor proporción de filosilicatos (esencialmente moscovita
y/o biotita). Para definir una roca como gneiss debe contener más de un 20 % de
feldespatos. Su origen es diverso, pudiendo derivar tanto de rocas ígneas (ortogneisses)
como sedimentarias (paragneisses); algunos gneises se producen en condiciones de alto
grado por fusión parcial de esquistos u otros gneises, denominándose gneises migmatíticos.
Anfibolita. Roca compuestas esencialmente por anfíboles (en general hornblenda) y
plagioclasa de composición variable. La esquistosidad no suele estar muy desarrollada,
aunque los prismas de anfíbol suelen estar orientados linealmente (lo cual genera
lineación). Proceden en su mayoría de rocas ígneas básicas (ortoanfibolitas) y margas
(paraanfibolita).
Mármol. Roca de grano fino a grueso compuesta esencialmente por carbonatos (calcita y/o
dolomita) metamórfico. Normalmente, los mármoles no presentan foliación, debido a la
ausencia o escasez de minerales planares. Su estructura es variada, aunque abunda la
masiva y bandeada, y su textura es típicamente granoblástica. Su color es muy variado,
desde blanco, gris, rosa a verde. Resultan de la recristalización de rocas calizas de cualquier
tipo, por lo que no pueden observarse los componentes originales como bioclastos, oolitos,
etc. Los mármoles no deben confundirse con calizas esparíticas sedimentarias, que sí
presentan los componentes originales, aunque más o menos modificados por los procesos
diagenéticos. De hecho, gran parte de las rocas que comercialmente se conocen con el
nombre de mármol, son rocas carbonatadas sedimentarias.
Cuarcita. Roca de grano medio a fino, constituida esencialmente por cuarzo (más del 80
%) y algo de micas y/o feldespatos. Las cuarcitas derivan de rocas sedimentarias detríticas
ricas en cuarzo (areniscas cuarcíticas) con las que no deben confundirse. Son rocas masivas
o bandeadas, sin foliación marcada y textura granoblástica deformada o no.
Corneana. Roca no esquistosa desarrollada por metamorfismo de contacto sobre rocas
originariamente pelíticas. La composición mineral es muy similar a la de los esquistos,
aunque presentan algunas diferencias mineralógicas, como cordierita y andalucita. La
textura es granoblástica, la estructura generalmente masiva y la fábrica no orientada.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
12
�Introducción
Cuando una roca metamórfica es de contacto suele ser nombrada con el término
“corneánico/a”, independientemente que su composición sea o no pelítica (e.g., mármoles
corneánicos).
Serpentinita. Roca compuesta esencialmente por minerales del grupo de la serpentina
(antigorita, crisotilo, lizardita, carlosturanita), con proporciones variadas de clorita, talco, y
carbonatos (calcita, magnesita). Son rocas generalmente masivas, aunque pueden presentar
cierto bandeado composicional. Proceden de rocas ultrabásicas, constituidas esencialmente
por olivino y piroxenos, hidratadas durante el proceso metamórfico.
Estos tipos descritos se forman a partir de una misma roca, difiriendo en cuanto al grado
metamórfico sufrido. Así por ejemplo, una pelita (o metapelita) de grado muy bajo se
denomina en general filita o pizarra, en grado bajo sería una micacita o un esquisto, en
grado medio un esquisto y en grado alto un esquisto o un gneis pelítico; una roca máfica
sería un esquisto verde en grado bajo (esquisto con abundante clorita y albita) o una
anfibolita en grado medio.
Las rocas metamórficas foliadas (e.g., esquistos, gneises) no han sido especialmente
utilizadas como material de construcción debido a la fuerte anisotropía que presentan en
cuanto a sus características mecánicas, que suponen una fácil exfoliación y rotura
paralelamente a la superficie de foliación y/o lineación.
Los prefijos meta, orto y para suelen utilizarse en las denominaciones de las metamorfitas:
Meta: el prefijo meta se usa, en casos necesarios, acompañado del nombre de la roca
primaria para indicar que esta última se encuentra metamorfizada. Por ejemplo: metagabro,
metabasalto, metaarenisca, etc. Este prefijo, acompañado de la denominación de la roca
primaria, también suele utilizarse a continuación del nombre de una metamorfita nominada.
Por
ejemplo:
anfibolita
metagabroídica,
gneiss
feldespato
micáceo
granatífero
metagranitoídico, eclogita metagabroídica, esquisto cuarzo moscovítico metaterrígeno o
metaarenoso, etc.
Orto: el prefijo orto se usa, en casos necesarios, acompañado del nombre de la roca
metamórfica para indicar que esta última tiene un origen ígneo o magmático. Por ejemplo:
ortoanfibolita, ortogneiss plagioclaso micáceo granatífero, ortoesquisto albito clorito
actinolítico, ortoesquisto verde, etc.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
13
�Introducción
Para: el prefijo para, se usa, en casos necesarios, acompañado por el nombre de la
metamorfita para indicar que esta última tiene un origen sedimentario. Por ejemplo:
paraanfibolita, paragneiss cuarzo plagioclaso micáceo con cianita y granate, paraesquisto
verde actinolito clorito albítico, etc.
.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
14
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
CAPÍTULO 1: CARACTERÍSTICAS FÍSICO-GEOGRÁFICAS, GEOLÓGICAS
REGIONALES Y PARTICULARES DEL ÁREA DE ESTUDIO.
1.1 Introducción
En el presente capítulo se describen los principales rasgos geomorfológicos, tectónicos,
hidrogeológicos, climáticos y geológicos del sector analizado así como también las
características de la vegetación y la economía, lo cual permitirá tener una panorámica
general acerca del área de estudio.
1.2 Características geográficas del área de estudio
El área de estudio se encuentra ubicada geográficamente en el extremo nororiental del
territorio cubano específicamente en el municipio Moa, provincia Holguín y en el sector
norte del yacimiento Camarioca Sur, como se puede observar en la (Figura 1.1). Según el
sistema de coordenadas Lambert el sector de estudio se encuentra delimitado por las
coordenadas: X: 693 900 – 700 900 y Y: 213 200 – 205 400
Figura 1.1. Fotografía del mapa de ubicación geográfica, sector Camarioca sur.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
15
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
1.3 Relieve
El relieve del territorio se caracteriza por el predominio del relieve de montaña, las que se
manifiestan de forma continua hacia la parte centro sur, con predominio de las cimas
aplanadas y vertientes abruptas hacia los cursos de aguas principales, destacándose como
cota máxima la elevación El Toldo con una altura de 1174,6 metros sobre el nivel del mar.
Geomorfológicamente el territorio está clasificado genéticamente dentro del tipo de horst
y bloques que corresponde a los cuerpos de rocas ultrabásicas elevados en la etapa
geotectónica (Oliva 1989). Para
la
región
se
han
determinado
dos
zonas
geomorfológicos: de llanuras y montañas (Rodríguez 1998).
Las llanuras fluviales, acumulativas y abrasivo – acumulativas presentan un desarrollo
limitado a algunas cuencas fluviales de la zona. Por su parte, la llanura litoral que se
dispone como una estrecha franja paralela a la costa, es de tipo acumulativa marina,
apareciendo ligeramente diseccionada con alturas que pueden alcanzar hasta los 20 – 25
metros. Hacia la parte Sur predominan las montañas bajas y premontañas de cimas
aplanadas o ligeramente diseccionadas.
El área de estudio se encuentra ubicada específicamente en el borde occidental del bloque
morfotectónico de mayor levantamiento de la región, lo que le confiere una mayor
inestabilidad e irregularidad de la topografía, por lo que aun cuando predomina el relieve de
montañas bajas aplanadas, en su morfología aparecen numerosos barrancos, escarpes y
deslizamientos, así como sectores diseccionados. Los barrancos son frecuentes en la parte
alta y media de los ríos que atraviesan el complejo ofiolítico y que tienen un fuerte control
estructural, alcanzando su mayor expresión en la parte centro meridional y llegan a
desarrollar pendientes de hasta 45º con alturas máximas de 240 m, lo cual hace susceptible
a estos sectores al deslizamiento y arrastre de suelos.
1.4 Hidrografía
La red hidrográfica en la zona se encuentra bien desarrollada, representada por numerosos
ríos y arroyos entre los que se destacan: Aserrío, Cabañas, Moa, Yagrumaje, Punta Gorda,
Cayo Guam, Semillero, El Medio, Cupey, Yamanigüey y parte de su curso del Jiguaní, los
que en su mayoría corren de Sur a Norte, desembocando en el océano Atlántico, formando
deltas cubiertos de mangles. En general predomina la configuración fluvial de tipo
dendrítica, aunque debido al control tectónico del relieve, pueden observarse sectores
Ing. Yurisley Valdés Mariño
16
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
fluviales con red enrejada. Los ríos forman terrazas al llegar a la zona de pie de monte, sus
orillas son abruptas y erosionadas en la zona montañosa mientras que en las partes bajas
son llanas y acumulativas y en todos los casos son alimentados por las precipitaciones
atmosféricas teniendo como nacimiento las zonas montañosas del grupo Sagua – Baracoa.
En el sector analizado la red hidrográfica aunque mantiene sectores con configuración
dendrítica, presenta un gran control tectónico debido a la alta fracturación de las rocas.
1.5 Clima
El clima de la zona es del tipo tropical húmedo, el cual se ve influenciado por la orografía,
ya que las montañas del grupo Sagua-Baracoa sirven de barrera a los vientos alisios del
NE, los cuales descargan toda su humedad en forma de abundantes precipitaciones en la
parte norte de la región. En la misma se distinguen de acuerdo a la distribución de las
precipitaciones dos períodos de lluvia (Mayo-Junio) y (Octubre-Enero) y dos períodos de
seca (Febrero-Abril) y (Junio-Septiembre). Según análisis estadístico de 21 años (1989–
2009), referente al comportamiento de las precipitaciones en Moa, el total anual varía entre
767 - 3560mm. La cantidad de días con lluvias anuales que se registran en la serie
analizada para cada pluviómetro, manifiestan una regularidad cada cuatro años, en que
existe un ascenso en la cantidad de días lluviosos. Por tanto este comportamiento corrobora
la existencia de períodos húmedos comprendidos entre los meses octubre - enero con un
promedio de lluvia que oscila entre 155 - 336 mm y el mes de mayo con un promedio de
169.7 mm; y períodos secos que se dividen entre los meses febrero, marzo, abril con un
promedio de lluvia entre 113 - 151 mm y el que abarca los meses junio, julio, agosto con
un acumulado promedio entre 120 - 122 mm de precipitaciones. La temperatura media
anual oscila entre 22.26 C y 30.5 C, siendo los meses más calurosos desde julio hasta
septiembre y los más fríos enero y febrero, siendo los meses más lluviosos noviembre y
diciembre y los meses más secos marzo, julio y agosto.
1.6 Vegetación
La flora del municipio Moa es muy variada en toda su magnitud, por eso se destaca tanto
por su endemismo genérico, como especifico; también hay especies significativas por
considerarse relictos de eras pasadas. La vegetación presente forma parte de 5 formaciones
vegetales:
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17
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
Pinares: es un bosque siempre verde, con hojas en forma de agujas, generalmente con un
solo estrato arbóreo dominante (Pinus Cubensis), con altura de 20-30m y una cobertura
entre 80 y 90% de la superficie pudiendo llegar en ocasiones hasta el 100%. Especies más
representativas pinus cubensis, framboyán azul, guao y copey.
Pluvisilvas: es la formación vegetal más vigorosa y puede alcanzar hasta 40m de altura.
Especies más representativas: majagual azul, ocuje colorado, roble y yagruma.
Carrascales: son formaciones de bosques siempre verde o matorrales bajos siempre verde.
Alcanzan una altura de 6 y 8 m. Especie más representativa jaracanda arbórea.
Bosques de galería: se desarrollan en las laderas de los ríos, arroyos, cañadas y diferentes
cursos de agua. Pueden alcanzar hasta 20 m de altura o más. Especie representativa: ocuje
colorado y diferentes tipos de helechos.
Manglares: son bosques siempre verdes que pueden oscilar desde 5 a 15 m y en ocasiones
hasta 25 de acuerdo a las condiciones ecológicas de las zonas. Se localizan en zonas
costeras bajas, fangosas, parcial o totalmente inundadas por agua salada, con acción directa
del agua de mar.
Especies características: mangle rojo, mangle prieto, patabán, yana. Esta formación vegetal
resulta extremadamente importante no solo económica y biológicamente sino desde el
punto de vista ecológico ya que funciona como la barrera principal en la interacción de
todos los acontecimientos entre los ecosistemas marinos y terrestres
1.7 Economía
Las principales actividades económicas de la región son: el desarrollo de la industria
minera y el procesamiento de las menas niquelíferas, trayendo como consecuencia que sea
una de las zonas más industrializadas de nuestro país, debido a que cuenta con plantas
procesadoras de níquel como: La empresa Comandante Pedro Soto Alba y la empresa
Comandante Ernesto Che Guevara.
Además existen otras industrias y empresas relacionadas con la actividad minero
metalúrgica tales como: La Empresa Mecánica del Níquel, Las Camariocas (en
construcción), la Empresa Constructora y Reparadora de la Industria del Níquel (ECRIN) y
el Centro de Proyecto del Níquel (CEPRONIQUEL) y otros organismos de los cuales
depende la economía de la región como son: Empresa Geólogo-Minera, la EMA y
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18
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
diferentes instalaciones de apoyo social, tales como: la presa Nuevo Mundo (la más
profunda del país), el Tejar de Centeno, y el Combinado Lácteo.
En la región se explotan también los recursos forestales por la Empresa Municipal
Agroforestal (EMA), al constituir los recursos forestales un eslabón importante de la
economía de la región.
1.8 Características geológicas regionales
El área de estudio se encuentra dentro de la región oriental de Cuba, la cual desde el punto
de vista geológico se caracteriza por la presencia de las secuencias del cinturón plegado
cubano y las rocas del Neoautóctono (Pushcharovsky 1988).(Figura.1.2). En el macizo
montañoso Sagua-Moa afloran principalmente unidades oceánicas correspondientes a las
ofiolitas septentrionales y a los arcos de islas volcánicas del Cretácico y el Paleógeno
(Cobiella, 1988, 1997, 2000; Quintas, 1989; Iturralde-Vinent, 1996, 1998; Proenza, 1997;
Proenza y otros, 1999c).
Figura 1.2 Fotografía del Mapa geológico de Pushcharovsky 1988.
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19
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
A continuación se hace una breve descripción de las principales unidades estructuroformacionales mencionadas anteriormente.
Ofiolitas Septentrionales
Estas rocas afloran como una serie de cuerpos alargados en la mitad septentrional de la isla
de Cuba a lo largo de una franja discontinua de más de 1000 km de largo y hasta 30 km de
ancho, entre la localidad de Cajálbana al oeste y Baracoa al este, ocupando una extensión
areal superior a los 6500km2 (Figura 1.3). Desde el piso hasta el techo estos complejos
rocosos se encuentran divididos estratigráficamente en las siguientes zonas fundamentales:
a) una zona de harzburgitas con textura de tectonitas; b) una zona de harzburgita que
contiene principalmente cuerpos de dunitas, peridotitas “impregnadas” (con plagioclasa y
clinopiroxeno), sills y diques de gabros y pegmatoides gabroicos, así como cuerpos de
cromititas. Esta zona correspondería a la denominada Zona de Transición de Moho (MTZsiglas en inglés); c) una zona de gabros, y d) el complejo volcano-sedimentario. La zona
correspondiente al complejo de diques paralelos de diabasas aún no ha sido identificada en
este macizo.
Figura 1.3 Fotografía del mapa esquemático que muestra la extensión superficial del Cinturón ofiolítico
cubano. Blanco-Quintero, 2010.
El Complejo Peridotítico (tectonitas), se caracteriza por presentar harzburgitas, en menor
grado websteritas y lherzolitas, con bolsones aislados de dunitas, todas serpentinizadas
(Iturralde, 1998). La zona de gabros forma grandes cuerpos incluidos en el complejo de
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
tectonitas. Las dimensiones de estos cuerpos oscilan entre 1 y 3 km. de ancho, por 10 a 15
km de longitud (Fonseca, et al. 1985). El contacto entre el complejo de tectonitas y el de
gabros es mayoritariamente tectónico.
La parte inferior del complejo de gabros se caracteriza por presentar un marcado
bandeamiento, mientras que la parte superior es isótropa. En este macizo también existen
numerosos cuerpos de cromititas y sills de gabros, así como diques de gabros y de
pegmatoides gabroicos (Fonseca et al. 1985; Proenza, et al. 1998). Los sills de gabros y las
cromititas se localizan en la parte más alta de la secuencia mantélica, en la zona de
transición entre las peridotitas con texturas de tectonitas y los gabros bandeados.
El Complejo Transicional (MTZ) se constituye principalmente de harzburgitas, lherzolitas
y websteritas con bolsones y bandas duníticas, todas serpentinizadas, a veces con cromititas
podiformes, diques de gabroides y diques aislados de plagiogranitos. En ocasiones se
observan complejos de haces entrecruzados de diques zonados de plagioclasitas, gabroides
y pegmatitas, impregnando una masa de serpentinitas brechosas, probables representantes
de antiguas cámaras magmáticas colapsadas. (Iturralde 1998).
El complejo cumulativo se caracteriza por presentar cúmulos máficos de gabros olivínicos,
noritas, y anortositas y ultramáficos como lherzolitas, websteritas, harzburgitas y raras
dunitas, todos serpentinizados. Existen ocasionales cuerpos podiformes y venas de
cromititas. Además de los diques gabroides, plagioclasitas y plagiogranitos, en la parte
superior de la sección pueden aparecer cuerpos potentes de gabros isotrópicos. (Iturralde
1998).
El complejo de diques paralelos de diabasas no ha sido reconocido en todo el complejo
ofiolítico Moa-Baracoa y aunque su presencia ha sido invocada en el extremo noroeste de
la Meseta Pinares de Mayarí, los últimos resultados obtenidos indican que estos cuerpos de
diabasas poseen rasgos geoquímicos propios de arcos de islas. (Díaz y Proenza 2005).
El complejo vulcanógeno-sedimentario contacta tectónicamente con los demás complejos
de la secuencia ofiolítica. Está compuesto por basaltos amigdaloidales y porfíricos (algunas
veces con estructura de almohadillas), con intercalaciones de hialoclastitas, tobas, capas de
cherts y calizas. Estas litologías afloran en Morel, La Melba, Cañete, Quesigua y Centeno.
(Díaz y Proenza 2005).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
ARCO DE ISLAS VOLCÁNICAS DEL CRETÁCICO (PALEOARCO)
El arco se compone de depósitos volcánicos que datan desde el Aptiense hasta el
Campaniense Medio, estas rocas volcánicas están situadas mediante contacto tectónico bajo
las ofiolitas del cinturón septentrional. Según Iturralde Vinent (1994, 1996a), el basamento
del arco volcánico es una corteza oceánica de edad pre– Aptiense. Las rocas volcánicas y
vulcanógeno-sedimentarias del arco Cretácico están ampliamente desarrolladas en la región
de estudio y representadas por las rocas de las formaciones Quibiján, Téneme, Santo
Domingo y el Complejo Cerrajón.
La Fm Quibiján según Quintas (1989), se puede dividir en tres secuencias: inferior, media
y superior. La secuencia inferior tiene un espesor de 550 m y está compuesta por basaltos,
la media es parecida a la inferior, pero predominan las lavas-brechas y las tobas lapilíticas
de grano grueso a fino, litoclásticas y litocristaloclásticas con estratificación gradacional y
laminar. La secuencia superior no está bien aflorada y las rocas se presentan con
agrietamientos intensos y metamorfizadas, aunque se puede observar diversos mantos de
lavas basálticas microfaneríticas porfiríticas, a veces amigdaloidales con algunas
intercalaciones andesito-basálticas porfiríticas de color verde oscuro.
La Fm. Téneme (Cretácico Superior-Inferior), se encuentra en las cuencas de los ríos,
Cabonico y Téneme y en la región de Moa. Está compuesta principalmente por flujos de
basaltos, andesitas basálticas, tobas y brechas y en menor medida dacitas, cabalgadas por
rocas ultramáficas serpentinizadas (Proenza et al. 2006).
Las rocas volcánicas están
cortadas por pequeños cuerpos de cuarzo-diorita intrusivas de 89,70 ± 0,50 Ma (en Río
Grande). La composición química de las rocas volcánicas indica una afinidad geoquímica
que varía entre toleítas de arco pobres en Ti y boninitas (Proenza et al. 2006).
La Fm. Santo Domingo (Albiense -Turoniense) está compuesta por tobas y lavabrechas
andesíticas,
dacitas,
tufitas,
argilitas,
lutitas
volcanomícticas,
lavas
basálticas,
liparitodacíticas, conglomerados y calizas. También aparecen pequeños cuerpos de pórfidos
dioríticos, andesitas y diabasas (Iturralde-Vinent, 1996, 1998; Proenza y Carralero, 1994;
Gyarmati y otros, 1997), se incluyen en esta formación las calizas pizarrosas finamente
estratificadas y muy plegadas de color grisáceo, que afloran en la localidad de Centeno.
Aflora además hacia la parte centro occidental (al norte y sur de la Sierra Cristal), en la
parte alta de la cuenca del río Sagua y en la región de Farallones-Calentura. Los materiales
Ing. Yurisley Valdés Mariño
22
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
de la Fm. Santo Domingo se encuentran imbricados tectónicamente con las ofiolitas de la
Faja Mayarí-Baracoa. Muchas veces los contactos coinciden con zonas que presentan una
mezcla de bloques de vulcanitas pertenecientes al arco y de ofiolitas (Iturralde-Vinent
1996).
El complejo Cerrajón (Aptiense-Turoniense) está compuesto por diques subparalelos de
diabasas y gabrodiabasas (Gyarmati y Leyé O’Conor, 1990; Gyarmati y otros, 1997). La
actividad volcánica se extendió desde el Aptiense al Campaniense Medio (Iturralde-Vinent,
1996). Restos de este basamento ofiolítico del arco afloran actualmente y están
representados por las anfibolitas de la Formación Güira de Jauco, al sur de la región de
estudio (Millán 1996; Iturralde-Vinent 1996).
En la zona de contacto de estas rocas cretácicas con las ofiolitas, las mismas se encuentran
deformadas, generalmente trituradas hasta brechas. En ocasiones los contactos coinciden
con zonas muy fisuradas y foliadas, o con masas caóticas que contienen mezcla de bloques
de ofiolitas y vulcanitas cretácicas (Iturralde-Vinent, 1996, 1998; Cobiella 2000).
CUENCAS DE "PIGGY BACK" DEL CAMPANIENSE TARDÍO-DANIENSE
Estas cuencas, se desarrollaron sobre las rocas pertenecientes al arco de isla volcánico y
están representadas en la región por las Fm. Micara, La Picota y Gran Tierra. Todas con un
gran componente terrígeno, con clastos de la asociación ofiolítica y rocas pertenecientes al
arco.
La Fm. Mícara de edad Maestrichtiense-Paleoceno, está compuesta por fragmentos y
bloques procedentes de la secuencia ofiolítica y de las rocas volcánicas cretácicas. La
secuencia inferior es de tipo molásica y la superior de tipo flysch. El límite inferior no se ha
observado, pero se supone discordante sobre la formación Santo Domingo (Cobiella et al.
1977; Quintas, 1989, 1996; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990).
La Formación Picota de edad Maestrichtiense es una secuencia típicamente
olistostrómica. Posee una composición muy variable en cortas distancias, a veces con
apariencia brechosa y en ocasiones conglomerática, presentando en proporciones variables
la matriz y el cemento, este último carbonatado. De acuerdo a las características de esta
formación se estima que la misma se acumuló a finales del Cretácico e incluso en el
Paleoceno inicial, asociada al emplazamiento de las ofiolitas, que constituyeron su principal
Ing. Yurisley Valdés Mariño
23
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
fuente de suministro. Aflora en los flancos meridionales de la Sierra del Cristal, cuenca de
Sagua de Tánamo, la base de la Sierra del Maquey y en la meseta de Caimanes.
La Formación Gran Tierra, se compone de calizas brechosas, conglomerados
volcanomícticos,
brechas,
margas,
tobas,
calizas
organo-detríticas,
areniscas
volcanomícticas con cemento calcáreo, lutitas y tufitas (Cobiella, 1978; Quintas, 1989). En
algunas localidades los depósitos Maestrichtiense-Daniense de tipo olistostrómicoflyschoide (formaciones Mícara y La Picota) transicionan a la secuencia del DanienseEoceno Superior (formaciones Gran Tierra, Sabaneta, Charco Redondo y San Luis)
(Iturralde-Vinent, 1996, 1998; Cobiella 2000). La formación Gran Tierra es una secuencia
terrígeno-carbonatada que aflora en los flancos meridionales de la Sierra Cristal. En las
rocas arcillosas y margosas de esta formación se han registrado los primeros vestigios del
vulcanismo paleogénico en forma de tobas.
En consecuencia, estas formaciones constituyen un registro temporal del proceso de
emplazamiento tectónico (obducción) de las ofiolitas, el cual estuvo enmarcado en el
tiempo de desarrollo de estas cuencas.
ARCO VOLCÁNICO (ARCO VOLCÁNICO TERCIARIO)
Entre el Paleoceno y el Eoceno Medio-Inferior, se desarrolló otro régimen geodinámico de
arco de islas volcánicas en Cuba. Esta actividad volcánica estuvo restringida
fundamentalmente a la parte oriental de la isla, y en nuestra zona se considera como
materiales distales del vulcanismo paleogénico. Estas secuencias están compuestas por
tobas vitroclásticas, litovitroclásticas, cristalovitroclásticas con intercalaciones de tufitas
calcáreas, areniscas tobáceas, calizas, conglomerados tobáceos, lutitas, margas, gravelitas,
conglomerados volcanomícticos y algunos cuerpos de basaltos, andesitas y andesitasbasálticas, los cuales alcanzan hasta 60m de espesor (Formación Sabaneta) (IturraldeVinent, 1996, 1998; Cobiella 1997; Proenza y Carralero 1994) la cual yace sobre una
secuencia de transición que contiene finas intercalaciones de tufitas (Fm. Gran Tierra)
(Iturralde-Vinent 1976) o descansa discordantemente sobre las formaciones Mícara y La
Picota, y sobre las ofiolitas y vulcanitas Cretácicas (Nagy y otros 1983). Esta formación
aflora en los flancos septentrional y meridional de la Sierra Cristal, en la cuenca de Sagua
de Tánamo, en un área extensa de la región de Cananova hasta Farallones y en un pequeño
bloque en Yamanigüey.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
24
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
CUENCAS POSTVOLCÁNICAS
Estas cuencas desarrolladas hasta el Eoceno Superior están formadas en sus inicios por
rocas carbonatadas de mares profundos, las que van transicionando a rocas terrígenas. Las
secuencias estratigráficas del Eoceno Medio-Oligoceno están representadas por las
formaciones Puerto Boniato, Charco Redondo, Sagua, Sierra de Capiro, Cilindro, Mucaral,
y Maquey.
La Fm. Puerto Boniato (Eoceno Medio), se compone principalmente de calizas
organodetríticas, aporcelanadas, algáceas y margas (Nagy y otros 1976).
La Fm. Sagua está compuesta por margas y calizas (Albear y otros 1988; Quintas 1989,
1996).
La Fm. Charco Redondo (Eoceno Medio) está compuesta por calizas compactas
organodetríticas, fosilíferas, de color variable. En la parte inferior del corte son frecuentes
las brechas. En esta parte predomina la estratificación gruesa, mientras que en la superior la
fina (Cobiella 1978; Quintas 1989,1996; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990).
La Fm. Sierra de Capiro pertenece al Eoceno Superior y se compone de lutitas y margas
con intercalaciones de lutitas y conglomerados con fragmentos de calizas arrecifales,
serpentinitas y rocas volcánicas (Cobiella 1988; Quintas 1989; Gyarmati y Leyé O’Conor,
1990). Aflora en la región de Yamanigüey formando una franja a lo largo de toda la costa.
La Fm. Cilindro, perteneciente al Eoceno Medio-Superior se conforma de conglomerados
polimícticos con estratificación enticular y a veces cruzadas, débilmente cementada con
lentes de areniscas que contienen lignito. La matriz es arenítica polimíctica, conteniendo
carbonato (Quintas 1989; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990; Crespo 1996).
La Fm. Mucaral de edad Eoceno Medio-Oligoceno Inferior está compuesta por margas
con intercalaciones de calizas arcillosas, areniscas polimícticas, conglomerados
polimícticos, lutitas y tobas (Quintas 1989; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990).
La Fm. Maquey de edad Oligoceno-Mioceno Inferior está compuesta fundamentalmente
por alternancia de lutitas, areniscas, arcillas calcáreas y espesor variable de calizas
biodetríticas (Cobiella 1988; Quintas 1989; Crespo 1996).
NEOAUTÓCTONO
El "Neoautóctono" está constituido por formaciones sedimentarias depositadas en régimen de
plataforma continental que yacen discordantemente sobre las unidades del cinturón plegado.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
25
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
Las rocas del Neoautóctono constituyen una secuencia terrígeno-carbonatada poco deformada
que aflora en las cercanías de la costa formando una franja que cubre discordantemente los
complejos más antiguos y que estructuralmente se caracterizan por su yacencia monoclinal
suave u horizontal (Quintas 1989; Iturralde-Vinent, 1994, 1996; Rodríguez 1998). Son
representativas de esta secuencia las formaciones Cabacú, Yateras, Jagüeyes, Majimiana,
Júcaro, Río Maya y Jaimanitas.
La Fm. Cabacú (Oligoceno Medio-Mioceno Inferior) está compuesta por gravelitas,
areniscas y lutitas polimícticas (proveniente principalmente de ultramafitas y vulcanitas) de
cemento débilmente arcilloso-calcáreo y a veces algunos lentes de margas arcillosas en la
parte inferior (Nagy y otros 1976; Quintas 1989; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990).
La Fm. Yateras (Mioceno Inferior) se compone de alternancia de calizas biodetríticas y
detríticas y calizas biogénicas de granos finos a gruesos, duras, de porosidad variable y a
veces aporcelanadas (Iturralde-Vinent, 1976; Nagy y otros 1976; Cobiella 1978; Gyarmati
y Leyé O’Conor 1990; Manso 1995; Crespo 1996).
La Fm. Jagüeyes (Mioceno Medio Temprano) se compone de lutitas, areniscas, gravelitas
polimícticas de matriz arenácea y arcillosa, con escaso cemento carbonático y margas
arcillosas y arenáceas. Esta formación, se caracteriza por ser fosilífera, en la cual alternan
calizas biodetríticas, biohérmicas, calcarenitas y arcillas. Las arcillas y lutitas, pueden ser
yesíferas (Nagy y otros 1976; Albear y otros, 1988; Manso 1995).
La Fm. Júcaro (Mioceno Superior-Plioceno) está compuesta por calizas generalmente
arcillosas, calcarenitas, margas, lutitas, a veces con gravas polimícticas y arcillas yesíferas
(Nagy y otros 1976; Gyarmati y Leyé O’Conor 1990). Esta formación aflora por toda la
costa en la región de Cananova y Yamanigüey.
La Formación Majimiana está constituida por calizas organodetríticas típicas de
complejos arrecifales y bancos carbonatados con intercalaciones de margas. Las secuencias
de esta formación, presentan bruscos cambios faciales en cortas distancias, conteniendo una
abundante fauna de foraminíferos bentónicos y planctónicos, lo que ha permitido asignarle
una edad Oligoceno Superior hasta el Mioceno, aflora en la región de Yamanigüey,
formando una franja por toda la costa. Se presenta en forma de franja paralela al litoral, con
un relieve poco accidentado representado por pequeñas colinas onduladas de poca
pendiente.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
26
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
La Fm. Río Maya (Plioceno Superior-Pleistoceno Inferior) se conforma de calizas
biohérmicas algáceas y coralinas muy duras, de matriz micrítica, frecuentemente
aporcelanadas, conteniendo corales en posición de crecimiento, así como subordinadamente
moldes y valvas de moluscos, todas muy recristalizadas, las calizas frecuentemente están
dolomitizadas. El contenido de arcillas, es muy variable (Nagy y otros 1976; Gyarmati y
Leyé O’Conor 1990).
La Fm. Jaimanitas (Pleistoceno Medio-Superior) se compone de calizas biodetríticas
masivas, generalmente carsificadas, muy fosilíferas, contiene conchas bien preservadas y
corales de especies actuales y ocasionalmente biohermas (Gyarmati y Leyé O’Conor 1990).
Tectónica regional
Desde el punto de vista tectónico, el área analizada se ubica dentro del denominado Bloque
Oriental Cubano, el mismo constituye el más oriental de los tres grandes bloques tectónicos
en que ha sido subdividida la estructura geológica del territorio cubano (Figura.1.4). Sus
límites se encuentran definidos por los siguientes sistemas de fallas regionales:
Sistema de fallas Cauto-Nipe.
Sistema de fallas rumbo-deslizantes Bartlett-Caimán.
Falla de sobrecorrimiento Sabana.
N
SFS
Placa Norte Americana
SFCN
Bloque Oriental Cubano
SFB
Placa Caribe
Figura 1.4 Mapa Esquemático del Bloque Oriental Cubano. Nombre de los Sistemas de Fallas: SFS,
Sistema de Falla Sabana; SFB, Sistema de falla Barttlet; SFCN, Sistema de Fallas Cauto-Nipe. Tomado
de Blanco-Quintero, 2003.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
27
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
En las secuencias más antiguas (rocas metamórficas y volcánicas), de edad Mesozoica,
existen tres direcciones fundamentales de plegamientos: noreste-suroeste; noroeste-sureste
y norte-sur, esta última, característica para las vulcanitas de la parte central del área. Las
deformaciones más complejas, se observan en las rocas metamórficas, en la cual en algunas
zonas aparecen fases superpuestas de plegamientos (Campos 1983, 1990). A fines del
Campaniano Superior – Maestrichtiano ocurre la extinción del Arco Volcánico Cretácico
Cubano, iniciándose la compresión de sur a norte que origina, a través de un proceso de
acreción, el emplazamiento del complejo ofiolítico, según un sistema de escamas de
sobrecorrimientos con mantos tectónicos altamente dislocados, de espesor variable y
composición heterogénea. Los movimientos de compresión hacia el norte culminaron con
la probable colisión y obducción de las paleounidades tectónicas del Bloque Oriental
Cubano sobre el borde pasivo de la Plataforma de Bahamas. En las rocas Paleogénicas y
Eocénicas la dirección de plegamiento es este-oeste, mientras que las secuencias del
Neógeno poseen yacencia monoclinal u horizontal (Campos 1983 y 1990).
Los movimientos verticales son los responsables de la formación del sistema de horts y
grabens que caracterizan los movimientos tectónicos recientes, pero hay que tener en
cuenta la influencia que tienen sobre Cuba Oriental los desplazamientos horizontales que
ocurren a través de la falla Oriente (Bartlett-Caimán) desde el Eoceno Medio-Superior, que
limita la Placa Norteamericana con la Placa del Caribe, generándose un campo de esfuerzos
de empuje con componentes fundamentales en las direcciones norte y noreste, que a su vez
provocan desplazamientos horizontales de reajuste en todo el Bloque Oriental Cubano.
(Figura.1.5).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
28
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
Figura 1.5 a) Foto de mapa geológico esquemático que muestra las principales unidades geológicas, de Cuba
Oriental, mostrando su relación con las ofiolitas. b) Corte generalizado de Cuba Oriental. Tomado de
(Blanco-Quintero 2010).
Geología del área de estudio
Los trabajos de exploración geológica realizados por Sitnikov en 1976, en la concesión
minera de Camarioca Sur, empleando la red de 100 x 100 metros; permitieron identificar y
diferenciar las principales litologías que conforman el basamento sobre el que se desarrolló
la corteza ferro-niquelífera.
Entre las litologías del basamento se destacan las peridotitas y serpentinitas; en menor
grado de abundancia aparecen diferentes variedades de gabros y diseminaciones de
espinelas cromíferas; como se muestra en el mapa geológico del basamento del área de
estudio. (Aleojin, V. et al. 1977). (Ver Figura.1.6)
Ing. Yurisley Valdés Mariño
29
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
Figura. 1.6 Fotografía del mapa geológico del basamento tomado de Aleojin, 1977.
En correspondencia a los trabajos efectuados en 1976, (Sitnikov, V. et al. 1976), las
peridotitas serpentinizadas están representadas por dunitas y harzburgitas serpentinizadas y
en casos aislados por lherzolitas y wherlitas. Asimismo, se identifican áreas con la
presencia de serpentinitas, variedad antigorita, asociadas a las zonas de falla.
Las características geológicas del área de estudio son complejas como se observa en la
(Figura.1.7), ya que existe una distribución heterogénea de los diferentes tipos de litologías
y las mismas presentan génesis diferentes. Las litologías predominantes en la zona son
rocas ultramáficas del complejo inferior de la asociación ofiolítica que están
metamorfizadas, tales como harzburgitas y dunitas todas ellas afectadas en mayor o menor
grado por procesos metamórficos tales como serpentinización, cloritización, talcitización,
antigoritización, anfibolitización y carbonatización. Este complejo de rocas se encuentra
muy tectonizado formando parte de un conjunto de mantos de cabalgamiento que
Ing. Yurisley Valdés Mariño
30
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
constituyen fragmentos del manto superior y corteza oceánica, que han sido emplazados
tectónicamente por encima de las secuencias de rocas pertenecientes al antiguo arco de islas
volcánicas del Cretácico en el Maastrichtiano-Campaniano (Iturralde Vinent et al. 2006).
Petrológicamente este sector se caracteriza por la presencia de dunitas, harzburgitas,
lerzholitas, peridotitas ricas en plagioclasa, serpentinitas, esquistos antigoríticos, esquistos
cloríticos, rocas anfibolitizadas y diques de trondhjemitas. Encima de estas litologías se
desarrollan diferentes espesores de cortezas de intemperismo ferrroniquelíferas las cuales
ocupan una gran extensión superficial del área estudiada.
En muchos afloramientos aparecen abundantes fragmentos de cuarzo criptocristalino
relacionados con lineaciones tectónicas, estos materiales están relacionados con eventos
hidrotermales de baja temperatura posteriores al emplazamiento de los mantos ofiolíticos.
Figura 1.7 Fotografía del mapa geológico del área de estudio, escala original 1:3500.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
31
�Capítulo I
Características físico-geográficas, geológicas regionales y particulares del área de estudio.
El sector Camarioca sur se encuentra en el límite occidental de un bloque de máximo
ascenso tectónico, el cual es afectado por estructuras disyuntivas de diferentes períodos de
la evolución geotectónica, lo que determina el alto grado de complejidad del mismo. Las
fallas más antiguas se corresponden al período de compresión hacia el norte que
culminaron con la probable colisión y obducción de las paleounidades tectónicas del
Bloque Oriental Cubano sobre el borde pasivo de la Plataforma de Bahamas que ocurrió en
el Eoceno Medio (Lewis et al. 1989; Morris et al. 1990; Pindell y Barret 1990). Otros
investigadores consideran que este proceso sólo se alcanzó hasta el Paleoceno Inferior
(Iturralde 1996; Proenza, 1998).
Desde el punto de vista estructural, las mediciones realizadas en los sistemas de grietas son
escasos y la dirección predominante es: NW–SE (Figura.1.8), las zonas de fallas se
identifican, por la presencia de sílice rellenando los sistemas de grietas, se estableció la
relación entre las serpentinitas antigoritizadas y las manifestaciones de sílice.
Figura 1.8 Fotografía del mapa tectónico del sector Camarioca Sur.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
32
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
CAPÍTULO 2. METODOLOGÍA Y VOLÚMENES DE LOS TRABAJOS
REALIZADOS
2.1 Introducción
El presente capítulo, contiene la metodología aplicada en la investigación para la
caracterización petrográfica y mineralógica de las rocas (Figura. 2.1). La cual parte de la
recopilación bibliográfica a partir de la búsqueda de materiales y datos de trabajos
ejecutados en la región y el área de estudio, describiéndose el procedimiento utilizado en el
procesamiento de las bases de datos, así como en las características petrográficas generales
de las rocas que componen el complejo ofiolítico. Se dividió el trabajo en tres etapas
fundamentales:
Etapa I: Recopilación de la información
Etapa II: Trabajo de campo
Etapa III: Trabajo de gabinete
Para dar cumplimiento a los objetivos propuestos se trazaron varias tareas las cuales fueron
cumplidas satisfactoriamente. A continuación, se describen las tres etapas de trabajo.
Figura 2.1 Flujograma de la investigación.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
34
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
2.2 Etapa preliminar
Durante esta primera etapa de la investigación, se hizo una búsqueda de información
bibliográfica, través de la revisión de una serie de artículos científicos, trabajos de diploma,
tesis de maestría, doctorados y otros documentos relacionados con la evolución geologia de
Cuba oriental y del complejo ofiolítico.
Para ello se utilizó la base de datos del Centro de información del ISMMM, así como
información suministrada por el fondo geológico y sitios web de la INTERNET
especializados en el tema. Luego de haber desarrollado la búsqueda bibliográfica de dicha
información, se comenzó a procesar e interpretar los datos obtenidos previamente para
posteriormente ser llevados a formato digital como parte de la memoria escrita del trabajo y
también como documentos gráficos incluidos.
Los primeros estudios geológicos sobre las rocas en Cuba datan desde principios de siglo
XX cuando los geólogos comenzaron a interesarse por las rocas de composición
ultramáficas presentes en la región de Moa. Así Hayes et al. (1901) relacionaron estas rocas
con el zócalo metamórfico de edad Paleozoica. Spencer (1907), Kemp (1910), Cox (1911),
Hayes (1911,1915) y Leite (1915), realizan varios trabajos de exploración sobre las menas
lateríticas cubanas se llevaron a cabo por numerosos geólogos norteamericanos. Ya en el
año 1918, investigadores tales como Burch y Burchard realizaron trabajos de carácter
evaluativo para el pronóstico de los yacimientos minerales de la antigua provincia de
Oriente, entre ellos se pueden citar, las menas lateríticas, cromitas y minerales de
manganeso, (Burch, A. y Burchard, E. F. 1919).
M. Goldschmidt (1922) en su estudio clásico sobre la región de Olso, examinó un grupo de
rocas del Paleozoico de la secuencia pelítica, cuarzo feldespática, calcárea y básica que
fueron sometidas a metasomatismo por intrusión de stocks. P. Eskola (1939) estudió las
rocas metamórficas del norte de Europa, principalmente las de Finlandia y comparándolas
con las estudiadas por Goldschmidt, en Olso, lo condujo a introducir el concepto de roca
metamórfica.
En Cuba, en los tiempos previos al triunfo de la Revolución, son muy pocos los trabajos
que salen a la luz, destacando los de Lewis (1955) y Kozary (1968). Los primeros hicieron
una pormenorizada descripción de la geología de la porción central de la antigua provincia
de Oriente, cuyos puntos de vista acerca de la secuencia ofiolítica no se diferencian
Ing. Yurisley Valdés Mariño
35
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
sustancialmente de los conceptos anteriores.
En 1962 se destaca el trabajo realizado por
los geólogos soviéticos Adamovich y
Chejovich, que consistió en un levantamiento geológico regional a escala 1:50 000 del
nordeste de Cuba oriental. Las investigaciones fueron ejecutadas con un bajo número de
perforaciones de mapeo; no obstante, sirvió de documento geológico primario para futuros
proyectos y campañas de prospección. Los trabajos de prospección acompañantes
permitieron ofrecer un pronóstico de los recursos minerales de las lateritas, (Adamovich,
A. Chejovich, V, 1962), (Muñoz1977).
Por su parte Kozary (1968) hace un meritorio trabajo acerca de la estratigrafía de la zona y
además, trató de explicar la presencia de las rocas magmáticas como una posible intrusión
(en estado frío) hacia la superficie de la corteza terrestre, producto de la tectónica.
En 1972 se comienzan las investigaciones de carácter regional en el territorio oriental
cubano por especialistas del Departamento de Geología de la Universidad de Oriente, luego
el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, estableció en 1976 que la tectónica de
sobreempuje afecta a las secuencias sedimentarias fuertemente dislocadas, detectándose en
numerosas localidades la presencia de mantos alóctonos constituidos por rocas terrígenas y
volcánicas del Cretácico Superior sobreyaciendo las secuencias terrígenas del
Maestrichtiano-Paleoceno Superior, planteando el carácter alóctono de los conglomeradosbrechas de la formación la Picota, demostrándose en investigaciones posteriores (Cobiella,
J. y Rodríguez, J. 1978) el carácter predominantemente autóctono de estas secuencias
formadas en las secuencias superpuestas del arco volcánico del cretácico. Con estos nuevos
elementos se reinterpreta la geología del territorio y se esclarecen aspectos de vital
importancia para la acertada valoración de las reservas minerales. Cobiella en
1978
propone un esquema tectónico que resume una nueva interpretación estratigráfica y
paleogeográfica de Cuba Oriental delimitando cinco zonas estructuro faciales.
Entre los años 1973 y 1976, se realizaron los trabajos de exploración orientativa y el
cálculo de reservas en los yacimientos Camarioca Norte y Camarioca Sur dirigidos por V.
Sitnikov, en los cuales se recoge una detallada información geológica, que incluye, la
geologia, tectónica y petrología del yacimiento, además fue posible valorar las reservas de
ambos yacimientos lateríticos (Stinikov, 1976). Es importante destacar en este periodo el
trabajo de levantamiento geológico a escala 1: 250 000 realizado en la antigua provincia de
Ing. Yurisley Valdés Mariño
36
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Oriente por la Brigada Cubano - Húngara de la Academia de Ciencias de Cuba, siendo el
primer trabajo que generaliza la geología de Cuba Oriental. En este trabajo la región
oriental se divide en cinco unidades estructuro faciales y tres cuencas superpuestas como se
muestra en la Figura 2.2. Nagy, 1976.
Figura 2.2. Esquema tectónico según E. Nagy, 1976 1A- Margen Norte; 1B- Margen Sur; 2- Cuenca
Guacanayabo - Guantánamo; 3- Sinclinorium Central; 4- Cuenca de Guantánamo; 5-Zonas pre-cubanas; 6Zona Caimán y 7- Zona Remedios.
Al mismo tiempo se desarrollan trabajos fotogeológicos sobre diferentes áreas del territorio
por especialistas del Centro de Investigaciones Geológicas, entre los que se encuentran la
caracterización de la corteza de intemperismo del sector occidental de las hojas
cartográficas de Moa y Palenque desarrollados por Teleguin V. , quien realiza una
clasificación de las fracturas que afectan al substrato serpentinítico y el levantamiento
fotogeológico de Farallones a escala 1: 50 000 desarrollado por Pérez R. (1976), donde se
realizó un estudio detallado de las distintas formaciones geológicas del área.
De igual forma se realizaron reconstrucciones paleogeográficas que le permitieron
caracterizar el relieve pre-Maestrichtiano de la región y clasificaron el relieve actual.
Mantuvieron la opinión de que las ultramafitas son intrusiones magmáticas emplazadas en
estado cristalino; reconocen por primera vez la yacencia estratiforme de las ultramafitas, las
que definen como un macizo con forma de lente. Además, consideraron que la
serpentinización de las ultramafitas se debía a los procesos de autometamorfismo.
En la década de los 60 autores como Furrazola-Bermúdez (1964), Semionov et al. (1968),
Ing. Yurisley Valdés Mariño
37
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
mantuvieron la opinión de que las ultrabasitas son intrusiones magmáticas clásicas, aunque
con ciertas diferencias en las edades, Dudoz y Vagnat (1963) se suman a la idea propuesta
por Kozary (1968) considerando a las ultramafitas como fragmentos del manto, asignando
una edad pre-Cretácica para su emplazamiento y otra posterior para la serpentinización.
Knipper y Cabrera (1974), hacen una caracterización más completa de la asociación
ofiolítica, relacionan a los gabros y las diabasas con las rocas del complejo ultramáfico, los
autores consideran que el conjunto de los complejos ofiolíticos estudiados son parte de la
corteza oceánica. Sin embargo Somin y Millán (1981) dudan de las relaciones que puedan
existir entre estos complejos y un perfil oceánico típico.
En 1976 establecieron que la tectónica de sobreempuje afecta también a las secuencias
sedimentarias, dislocadas fuertemente, detectando en numerosas localidades la presencia de
mantos alóctonos constituidos por rocas terrígenas y volcánicas del Cretácico Superior,
yaciendo sobre secuencias terrígenas, del Maestrichtiano– Paleoceno Superior, planteando
además el carácter alóctono de los conglomerados brechas de la formación La Picota,
demostrándose en investigaciones posteriores el carácter predominantemente autóctono de
estas secuencias formadas en las cuencas superpuestas al arco volcánico del Cretácico.
Los últimos trabajos relacionados con el estudio de las secuencias ofiolíticas y que ofrecen
una caracterización más completa de las mismas, son los presentados por Fonseca y
Zelepugin (1985), en los mismos se completa el estudio del perfil de la corteza oceánica, ya
que aparecen, bien definidos desde el punto de vista de su composición química, todos los
complejos de la asociación.
Según Heredia y Terepin (1984) la zona de los cumulados máficos está compuesta por
gabros, gabronoritas, troctolitas y anortositas, relacionados por una transición gradual; en
los puntos donde los contactos son tectónicos, los gabroides están cataclastizados y
milonitizados y las serpentinitas son esquistosas.
Según Ríos y Cobiella (1984) estas rocas componen cerca de un 10 % del área del macizo;
están estructuradas en grandes bloques en contacto tectónico con las ultramafitas sin
embargo, aparecen zonas de alternancia entre ambas litologías lo que hace pensar en
contactos primarios transicionales. Las rocas de afinidad ofiolítica de la zona de cumulados
máficos fueron descritas por estos autores, al este de Punta Gorda, en el municipio de Moa,
en un cuerpo de gabroide denominado por ellos como Gabroides Quesigua, donde se
Ing. Yurisley Valdés Mariño
38
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
reportó y describió una variedad de gabros: entre ellos gabros normales, gabros olivínicos y
gabronorita con yacencia estratificada.
En el periodo 1980-1985 el Departamento de Geomorfología de la Empresa Geológica de
Oriente en la búsqueda y categorización de las reservas lateríticas, en colaboración con la
Facultad de Geología del Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa, desarrolló el tema
de investigación “Análisis estructural del Macizo Mayarí –Baracoa” donde se realizó por
primera vez de forma integral para todo el nordeste de Holguín, el grado más o menos
perspectivo para la prospección de cortezas de intemperismo ferro-niquelíferas en
dependencia de las condiciones geólogo geomorfológicas. Dublan, L. et al. (1985).
En 1989, Quintas F., en su tesis doctoral realizó el estudio estratigráfico de Cuba Oriental
donde propone las Asociaciones Estructuro Formacionales (AEF) que constituyen el
territorio así como las formaciones que lo integran, realizando la reconstrucción del
Cretácico al Paleógeno, intervalo cronológico de mayor complejidad para la geología de la
región oriental. En 1990 se concluye el levantamiento geológico a escala 1:50 000 en el
polígono CAME Guantánamo por especialistas cubanos y húngaros, el cual constituye uno
de los trabajos más integrales que sobre la geología de la región se hayan realizado, al
abordar todas las vertientes del trabajo geológico con un gran volumen de información
textual y gráfica (Gyarmati 1990).
En los últimos años los trabajos realizados en el sector de estudio han estado encaminados
fundamentalmente al esclarecimiento e identificación de las principales fases minerales
portadoras de los componentes útiles: hierro, níquel y cobalto. (Rojas Purón, L.A. et
al.1994); (Almaguer, A, 1995) (Brand, N. W.1998); (Muñoz J. N. 2004); (Galí, S. et al.
2006); (Muñoz, et al. 2007).
Entre los trabajos más reciente se encuentra el proyecto de exploración geológica del
yacimiento Camarioca Sur llevado acabo por especialistas del departamento de geología
del ISMMM, Geominera Oriente y Moa Níquel S.A, los trabajos se iniciaron en agosto del
2010 y finalizaron en enero del 2012, a partir del cual, surge la propuesta de realizar el
presente trabajo investigativo motivado por el descubrimiento de tipos de rocas
metamórficas que no se habían reportado asociadas al complejo ofiolítico.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
39
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Metamorfismo en Cuba
Debido a las características de las rocas metamórficas, hasta el momento no se ha
establecido una clasificación jerárquica de las mismas, universalmente aceptada para su uso
práctico, a diferencia del caso de las rocas ígneas y sedimentarias. Por eso se tomó la
decisión de utilizar como base para este trabajo la Clasificación y Terminología empleadas
en Fry (1995) y Castro Viejo (1998), aunque adecuadas a las particularidades de las
metamorfitas expuestas en Cuba.
En el territorio cubano afloran rocas metamórficas generadas durante procesos de carácter
regional, cuyos protolitos, tanto de naturaleza oceánica como continental de edad
Mesozoica, específicamente Jurásicos y Cretácicos, que pueden llegar a constituir grandes
macizos rocosos. La única excepción son unos afloramientos pobres y aislados de
mármoles y calcifiros de un basamento siálico del Proterozoico Superior localizados en la
parte noroccidental de Cuba central (Rene, et al. 1989; Somin y Millán 1981).
El metamorfismo regional en Cuba tuvo lugar en diferentes épocas del período Cretácico,
hasta el Campaniano inclusive. La génesis de las metamorfitas se relacionó esencialmente
con procesos de subducción, suprasubducción y colisión de distintas microplacas o
complejos oceánicos y continentales, donde las rocas casi siempre fueron además muy
deformadas y multiplegadas. Excepcionalmente, aparecen afloramientos de cierta
significación de metamorfitas de contacto, vinculadas con la intrusión de granitoides de los
arcos volcánicos Cretácico y Paleógeno (Millán, Somin, Díaz, 1985).
Metamorfismo de Contacto
Este tipo de metamorfismo ocurre formando una aureola alrededor de los cuerpos intrusivos
de rocas ígneas a distintas profundidades.
Corneana u Hornfelsa: La corneana u hornfelsa es el tipo de roca que caracteriza este tipo
de metamorfismo. En general, son rocas con textura granoblástica de grano muy fino a
medio, fractura concoidal y con frecuencia una estructura moteada, formada por un
mosaico de granos minerales, generalmente equidimensionales, donde a veces se observan
también porfiroblastos de mayor tamaño. Raras veces presentan una verdadera foliación o
esquistosidad.
Son metamorfitas de baja presión y grado metamórfico bajo, medio o alto, lo cual está en
dependencia del tipo y dimensiones del intrusivo, su profundidad, así como de su cercanía o
Ing. Yurisley Valdés Mariño
40
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
lejanía del contacto con la intrusión. El metamorfismo de contacto vinculado con intrusivos
suele destacarse también en las regiones donde los complejos rocosos han sido afectados
por el metamorfismo regional. Ambos tipos de metamorfismo pueden incluso ocurrir
durante un mismo proceso geodinámico.
En Cuba se conoce el denominado cinturón Sierra de Rompe (Victoria de las Tunas), donde
las vulcanitas cretácicas de la Fm. Guáimaro fueron instruidas por un plutón de granitoides
del Cretácico Superior, formando una aureola de contacto de varios centenares de metros de
potencia en la parte sur de la intrusión. Estas fueron convertidas en hornfelsa, que con
frecuencia se tratan de verdaderas anfibolitas granoblásticas que suelen tener una estructura
moteada y a veces una foliación metamórfica (Belmustakov, E. et al. 1981).
Skarn: El skarn es una roca granular que se forma cuando un cuerpo de granitoides intruye
un horizonte o formación calcárea, constituyendo una aureola de contacto enriquecida en
diferentes minerales calcosilicatados, característicos para este tipo de metamorfismo de
baja presión. En Cuba este tipo de roca aparece en varios lugares, destacándose
particularmente en una localidad cercana al extremo noroccidental del macizo Escambray
en Cuba central, donde los granitoides del Cretácico Superior intruyen un horizonte
calcáreo de la secuencia del arco volcánico Cretácico. Aquí aparece, entre otros minerales
calcosilicatados, la wollastonita, mineral típico para el metamorfismo de contacto o
regional de muy baja presión (Somin y Millán 1981) (Schneider, J. et al. 2004).
Metamorfismo Dinámico
Este tipo de metamorfismo es el que ocurre en las fallas o zonas de fallas. Es bien conocido
que a lo largo de las fallas de cierta envergadura, generalmente se localizan zonas estrechas
de stress o esfuerzos muy elevados, donde la actividad de fluidos suele ser intensa, lo cual
está en dependencia también de las diferencias en la temperatura, debido a la profundidad
de los cortes rocosos. Esto da lugar a que las rocas puedan ser metamorfizadas y foliadas,
aunque generalmente conservan restos primarios muy deformados. Este tipo de
metamorfismo es de carácter local, en Cuba no se conocen ejemplos significativos, Fry
(1995) y Castro Viejo (1998).
Blastomilonita: Este nombre se utiliza cuando la milonita tiene la matriz casi o totalmente
recristalizada, pero conserva restos deformados visibles de la roca primaria.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
41
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Brecha tectónica: Es una roca fragmentada y masiva, con los fragmentos de un tamaño
superior a medio centímetro, sin recristalización ni deformaciones apreciables. No se trata
de una metamorfita propiamente.
Cataclasita: Es una roca fragmentada con estructura masiva, sin recristalización ni
deformaciones apreciables de los fragmentos. A diferencia de las milonitas, no se trata de
una metamorfita propiamente.
Esquisto milonítico o gneiss milonítico: Estos apelativos se utilizan, según el caso,
cuando debido a la recristalización, la milonita pierde sus características propias,
formándose un agregado de minerales metamórficos visibles a simple vista. En estos casos
la denominación de la roca se rige de la misma forma que en los esquistos y gneises,
aunque se especifica su carácter milonítico. Por ejemplo: esquisto milonítico cuarzo
moscovito granatífero.
Milonita: en sentido general, el término milonita ha sido usado para describir a las
metamorfitas foliadas y bandeadas generadas en las zonas de falla. Sin embargo, este
nombre, sin prefijo alguno, se usa en los casos de que la roca conserve numerosos restos
primarios en forma de porfiroclastos deformados y elongados, con una matriz de grano muy
fino parcialmente recristalizada (Piotrowski, J. 1976).
Protomilonita: este término se utiliza cuando la milonita tiene muy escasa matriz,
predominando los restos primarios deformados.
Ultramilonita: este apelativo se usa cuando la milonita no contiene restos primarios
visibles y la matriz de grano muy fino se encuentra casi o totalmente recristalizada y
generalmente bien bandeada.
Metamorfismo Regional
Es un proceso de reelaboración mineralógica, estructural y textural de las rocas en estado
sólido, que ocurre debido a la interacción de las placas tectónicas bajo muy diferentes
condiciones corticales de temperatura, presión y actividad de fluidos.
En las zonas de convergencia de placas tiene lugar un metamorfismo regional en ambientes
geodinámicos de subducción, de suprasubducción y de colisión, mientras que en las
regiones donde las placas divergen y se genera nueva corteza oceánica, ocurre un
metamorfismo regional de muy baja presión y elevada actividad hidrotermal, donde las
rocas son mucho menos deformadas y reelaboradas, que se conoce como metamorfismo
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
oceánico. Este último tipo de metamorfismo también puede suceder en un ambiente de
suprasubducción, siempre que haya formación de corteza oceánica. ´
En los procesos de metamorfismo regional la reelaboración de las rocas es generalmente
polifásica, destacándose las asociaciones minerales progresivas que quedan impresas en la
roca cuando el grado metamórfico se eleva y posteriormente, las asociaciones regresivas
que se imprimen en la roca cuando el grado metamórfico disminuye. Tanto unas como otras
pueden preservarse en mayor o menor grado.
En las metamorfitas con frecuencia se conservan restos de minerales, texturas y estructuras
de la roca primaria, lo cual está en dependencia del grado y tipo de metamorfismo.
A continuación se expone una caracterización general de las metamorfitas de carácter
regional. Los términos utilizados aquí fueron tomados de Fry (1995) y Castro Viejo (1998).
Anfibolita: roca metamórfica compuesta esencialmente por hornblenda y plagioclasa,
producida por el metamorfismo de rocas magmáticas básicas y ocasionalmente margas
magnesianas. Puede ser masiva, esquistosa o bandeada. Las anfibolitas se generan en
condiciones de diferentes grados y tipos de metamorfismo, incluso en condiciones de un
metamorfismo de contacto, lo cual se refleja en el tipo de hornblenda, tipo de plagioclasa y
los otros minerales asociados.
En Cuba existen complejos o formaciones compuestas esencialmente por anfibolitas, tales
como el complejo Mabujina en el sur de Cuba central Blein (2003), la formación Yayabo
en el macizo Escambray, (M. L. Somin y G. Millán 1976; Schneider, J. et al. 2004), las
anfibolitas Perea en el norte de Cuba central y vinculada con el cinturón ofiolítico y la Fm.
Güira de Jauco en el extremo oriental cubano (Millán y Somin 1975). También se
destacan bloques de anfibolitas de alta y baja presión incluidos en las serpentinitas del
cinturón ofiolítico.
Cuarcita: roca metamórfica prácticamente monomineral o con cuarzo muy predominante.
Pueden formarse en condiciones de cualquier grado de metamorfismo regional, ya sea de
presión alta, media o baja, así como también en el metamorfismo de contacto. Sus
protolitos son generalmente pedernales o silicitas (chert), o areniscas cuarcíferas. Si la
cuarcita presenta una estructura orientada bien manifiesta, sería una cuarcita esquistosa, y si
tiene bandeamiento visible es una cuarcita bandeada. Si presenta además otro mineral
visible, éste será destacado en la denominación de la roca: cuarcita bandeada con granate,
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
cuarcita granatífera si tiene una cantidad apreciable de granate, cuarcita con mica blanca y
glaucofana, etc. Cuarcitas de diferentes orígenes, grados y tipos de metamorfismo son
frecuentes en los macizos Escambray e Isla de la Juventud, en la Faja Metamórfica Cangre
(Cruz-Gámez 2003) y como inclusiones en las serpentinitas del cinturón ofiolítico. Se
puede destacar también el origen de la cuarcita en su propia denominación, por ejemplo:
cuarcita metaterrígena, cuarcita metapedernálica o metasilicítica.
Eclogita: son metamorfitas de origen principalmente magmático y carácter básico (gabros,
diabasas y basaltos), formadas en condiciones de un metamorfismo de alta presión y grado
medio a alto. Están constituidas esencialmente por clinopiroxeno omfacítico y granate.
Generalmente, son granulares o bandeadas y pueden contener otros minerales asociados. En
Cuba se conocen formando cuerpos intercalados en secuencias de protolito terrígeno y
carbonático de edad Jurásica en el macizo Escambray, así como en bloques incluidos en las
tectonitas ultramáficas serpentinizadas del cinturón ofiolítico cubano.
Esquisto: roca metamórfica de grano fino a medio, caracterizada por una foliación o
esquistosidad bien definida, cuyos minerales suelen reconocerse a simple vista. Si presenta
además una estructura bandeada, la roca se denomina esquisto bandeado. Los esquistos
pueden contener uno o más minerales formando porfiroblastos de mayor tamaño. Su grado
metamórfico generalmente es de bajo a medio.
Esquisto azul: son esquistos originados en condiciones de alta presión y grado bajo a
medio, en cuya composición juega un rol fundamental la glaucofana. Cuando es de grano
fino, la abundancia de este mineral imprime a la roca una coloración azulada o gris azulada.
Esquisto verde: son esquistos derivados principalmente de rocas magmáticas básicas
efusivas y piroclásticas, o también de areniscas de composición adecuada, generados en
condiciones de un metamorfismo de bajo grado y presión baja a media. Se componen
básicamente por clorita, albita, actinolita y epidota.
Fels: Roca granular carente de una esquistotosidad o bandeamiento manifiesto. Su grano
puede ser medio a grueso y su grado metamórfico medio o alto.
En los esquistos, gneiss y fels, la denominación de la roca incluye los minerales formadores
dominantes, los cuales son nominados de forma decreciente con respecto a su cantidad,
debiendo destacarse además la existencia de minerales indicadores visibles, aunque sean
escasos. Por ejemplo: esquisto cuarzo micáceo con granate, esquisto micáceo cuarcífero
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
con cianita y estaurolita, gneiss cuarzo feldespato biotítico con cianita y granate, fels
plagioclásico cuarcífero con clinopiroxeno y granate, etc.
Si un mineral determinado predomina ampliamente en la composición de la roca o se trata
de una roca prácticamente monomineral, éste caracteriza su apelativo, por ejemplo:
esquisto granatífero, fels granatífero o granatita, fels zoisítico o zoisitita, cuarcita, esquisto
cuarcífero, esquisto antigorítico o antigoritita.
Los esquistos de diferente tipo, composición y grado metamórfico predominan en la
composición de los macizos metamórficos de la Isla de la Juventud y el Escambray. En el
Escambray existen además típicos esquistos azules y esquistos verdes. Los gneises
metaterrígenos aparecen en el macizo Isla de la Juventud, en el sector donde se alcanzó un
metamorfismo de alto grado. En los macizos Isla de la Juventud y Escambray también se
destacan típicos fels. El caso más característico es el de la unidad rocosa conocida como
esquistos cristalinos Algarrobo, en el macizo Escambray, que se trata de un fels polimineral
cuarzo albito granate micáceo y otros minerales asociados.
El denominado complejo Socorro se trata del representante de un basamento siálico del
Neoproterozoico pobremente expuesto en el extremo noroccidental de la prov. Villa Clara,
en las localidades La Teja y Socorro (Somin y Millán, 1981; Renne et al. 1989). Este se
compone esencialmente de mármoles y calcifiros o fels calcáreos de grano grueso. Aquí es
característico el fels calcito flogopito forsterítico, a veces también con diópsido.
Filita: Roca de grano muy fino (menor de 0,5 mm), con foliación bien definida y aspecto
lustroso, debido a la abundancia de sericita, clorita, o sericita con clorita (filosilicatos). Su
metamorfismo es de grado muy bajo.
La Faja Metamórfica Cangre, expuesta en el extremo meridional de Alturas de Pizarras del
Sur, Subzona Los Órganos de la Zona Guaniguanico, está compuesta básicamente por
filitas cuarcíferas y filitas. En el complejo Purial extremo oriental de Cuba, las metatobas
de grano fino o metatufitas, así como las intercalaciones metaterrígenas y metacalcáreas,
constituyen filitas, filitas cuarcíferas, filitas calcáreas y mármoles foliados (Boiteau 1972 y
Hernández, M. 1979).
Mármol: Roca metamórfica compuesta predominantemente por calcita o dolomita. Los
mármoles se pueden formar en condiciones de cualquier grado de metamorfismo regional,
ya sea de presión baja, media o alta, así como en el metamorfismo de contacto. Sus
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
protolitos son principalmente calizas, calizas dolomíticas o dolomitas. Si tiene
esquistosidad es un mármol esquistoso, con bandeamiento es un mármol bandeado. Si
presenta otro mineral visible, éste será destacado en la denominación de la roca: mármol
bandeado con diópsido, mármol tremolítico, mármol flogopítico, etc. Mármoles de
diferentes tipos y grados metamórficos afloran en los macizos Isla de la Juventud y
Escambray, en la Faja Metamórfica Cangre y en los complejos Purial y Asunción del
extremo oriental de Cuba. (Cruz-Gámez, E.M. et al. 2003).
Migmatita: Roca compuesta por una mezcla de material metamórfico e inyecciones cuarzo
feldespática de composición granítica. Son formadas por la granitización de las
metamorfitas en las regiones con alto grado metamórfico y elevada actividad de fluidos.
Son rocas bandeadas y son de grano medio a grueso. Verdaderas migmatitas solo se
conocen en el macizo Isla de la Juventud, en el sector donde el metamorfismo regional
alcanzó su mayor grado, se han documentado además en la zona de la Corea (Leyva, C. et
al. 1998).
Metamorfítas vinculadas con el Cinturón Ofiolítico
Metamorfítas de Alta Presión
En la composición de los melanges serpentiníticos que aparecen incluidos en peridotitas
tectoníticas serpentinizadas del cinturón ofiolítico cubano, suelen destacarse, en diferentes
lugares del territorio cubano, bloques de metamorfitas de alta presión, cuyos protolitos son
principalmente
elementos
constituyentes
de
una
corteza
oceánica
(ofiolíticos)
metamorfizados en una zona de subducción, constituyendo lo que se conoce en la literatura
como un complejo de subducción (Somin y Millán, 1981; Kubovics et al. 1989; Millán,
1996 b, 1997c).
De acuerdo con numerosas dataciones de edad absoluta de muestras de estos bloques
tomadas en distintos sitios, este complejo pudo haberse generado en una subducción
norteña buzante al sur, suturada antes del inicio del arco volcánico calcoalcalino a partir del
Aptiano-Albiano (Millán, 1996 b, 1997 c; Millán et al. 1998). Cabe señalar, que de 33
dataciones K-Ar realizadas en estas metamorfitas, 20 arrojaron edades entre 100 y 128
millones de años (Iturralde-Vinent et al. 1996).
Por otra parte, dos dataciones Ar-Ar, de muestras de eclogitas tomadas en diferentes
localidades, una publicada (García-Casco et al. 2002) arrojaron una edad de 118 millones
Ing. Yurisley Valdés Mariño
46
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
de años para la época en que debió ocurrir la exhumación de estos bloques desde las
profundidades en melanges serpentiníticos. En Kerr et al. (1999) se señaló que durante la
ocurrencia de esta subducción norteña tuvo lugar la generación de un arco volcánico de tipo
boninítico de corta duración.
Las principales localizaciones de estos bloques de metamorfitas de alta presión son, de
oeste a este: olistostromas en el Miembro.Vieja de la Fm. Manacas del Eoceno Inferior en
Guaniguanico;
melange
tectónico
de
Rancho
Veloz;
ultrabasitas
tectoníticas
serpentinizadas en la regiones de Santa Clara, Holguín, Alto de Corea en la Sierra de
Cristal (Blanco Quintero, I. F. 2011) y en la Sierra del Convento del extremo occidental de
la Sierra del Purial (Blanco Quintero, I.F, 2003).
Las eclogitas típicas, parcialmente diaftoritizadas, se componen por la asociación básica de
omfacita y granate, pudiendo contener además zoisita y rutilo. Sin embargo, debido al
metamorfismo regresivo en condiciones de alta presión o en la facies de los esquistos
verdes, suelen contener también diferentes tipos de anfíbol, mica blanca, clinozoisita o
epidota, plagioclasa, clorita, esfena, etc. Estas pueden encontrarse en distintas localidades,
particularmente en las regiones de Santa Clara y de Holguín.
Investigaciones petrológicas realizadas recientemente con microsonda electrónica en dos
muestras de rocas eclogíticas, una tomada al norte de la ciudad de Santa Clara y otra en la
región de Holguín, incluidas ambas dentro de un mismo tipo de melange serpentinítico
(García-Casco et al. 2002), demostraron que éstas se tratan de eclogitas anfibólicas con
rutilo accesorio, en las cuales el granate y la omfacita se asocian paragenéticamente con
abundante anfíbol sódico-cálcico.
Se destaca además una asociación regresiva, débilmente impresa, compuesta por anfíbol
cálcico, albita, epidota y esfena. La inexistencia de efectos difusionales marcados en los
halos de los cristales de granate, sugiere que el diaftoresis ocurrió justo a continuación del
pico del metamorfismo progresivo, ocurriendo un enfriamiento relativamente rápido de las
eclogitas durante su exhumación en melanges serpentiníticos.
Estas investigaciones precisaron que el pico del metamorfismo progresivo de las eclogitas
de ambas localidades ocurrió entre 450 y 650 grados centígrados y bajo una presión
superior a los 15 kilobars, mientras que el metamorfismo retrógrado tuvo lugar a una
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
temperatura inferior a los 500 grados centígrados y una presión por debajo de los 10
kilobars.
Son frecuentes las anfibolitas de alta presión, que se componen por anfíbol de tipo
hornblenda asociada con plagioclasa ácida, granate, mica blanca, clinozoisita y rutilo, es
decir, anfibolitas micáceo granatíferas. En ocasiones pueden encontrarse restos de una
eclogita más antigua. Los bloques de estas anfibolitas, aunque sin restos eclogíticos, son
abundantes en el Alto de Corea, formando parte de una secuencia estratificada donde
además aparecen intercalaciones de cuarcitas metapedernálicas con mica blanca y granate.
Los bloques de cuarcitas de este tipo, a veces además con glaucofana, pueden destacarse en
otras localidades.
Los esquistos glaucofánicos de grado medio son frecuentes en diferentes localizaciones,
donde la glaucofana se asocia con mica blanca, granate, plagioclasa ácida, clinozoisitaepidota o lawsonita y rutilo. Se tratan de esquistos glaucofano granato micáceos. Por otra
parte, en la región de Santa Clara son frecuentes unos esquistos glaucofánicos de bajo
grado y grano fino (metaturbiditas), donde la glaucofana se asocia con albita, clorita,
lawsonita y pumpelleita, con grafito accesorio. Se tratan de esquistos glaucofano lawsonito
pumpelleíticos. En la misma región encontramos un esquisto muy particular de
composición cuarzo mica blanca psilomelánico.
Blanco- Idael (2012) plantea que en la Sierra del Convento son usuales unos esquistos
bandeados zoisíticos o zoisito clinopiroxénicos, a veces además cuarcíferos, de grano fino a
medio. Además puede encontrarse un fels zoisítico. También aparecen esquistos jadeito
glaucofano micáceos (mica blanca) y esquistos enriquecidos en clinopiroxeno jadeítico.
Son usuales aquí unas anfibolitas con clinozoisita, plagioclasa ácida y a veces también
granate, las cuales aparecen intruidas por unos metagranitoides trondjemíticos esquistosos
con mica blanca y zoisita. Los bloques de antigorititas o de esquistos antigoríticos de grano
muy fino son frecuentes en diferentes localidades, al igual que los esquistos actinolíticos o
actinolititas no esquistosas, así como también los esquistos talcosos.
Metamorfítas de Baja Presión
Vinculadas con el cinturón ofiolítico cubano se destacan metabasitas de baja presión, las
cuales parecen derivarse, al menos en parte, de gabros y diabasas de la propia asociación
ofiolítica, formando bloques incluidos tectónicamente dentro del horizonte del complejo de
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
las peridotitas tectoníticas. Principalmente se tratan de unas anfibolitas poco plegadas y
deformadas que como regla conservan muchos restos de minerales y estructuras
magmáticas. Pueden ser anfibolitas masivas, con esquistosidad imperfecta, o esquistosas y
con menor cantidad de restos magmáticos.
Estas se componen por la asociación de hornblenda y plagioclasa (oligoclasa hasta
labrador). En menor grado también aparecen esquistos o rocas verdes de menor grado
metamórfico, cuyos protolitos pueden ser basaltos, diabasas y gabros. Se consideraba que la
reelaboración de estas basitas fue debido a un metamorfismo regional de muy baja presión
de tipo oceánico, probablemente relacionado con la génesis de las ofiolitas, ya sea en
condiciones de MORB o de suprasubducción, por lo que se suponía su edad como Jurásico
Superior a Cretácico Inferior (Somin y Millán, 1981).
Sin embargo, de acuerdo con datos recientes, la cuestión relacionada con estas metabasitas
de baja presión vinculadas con el cinturón ofiolítico es más complicada, pues las mismas
parecen tener diferentes tipos de protolitos (García-Casco et al. 2003).
En Cuba central, al este de Santa Clara, las anfibolitas metadiabásicas y metagabroídicas de
baja presión constituyen una faja coherente conocida en la literatura como metamorfitas
Perea, las cuales además aparecen formando inclusiones en las peridotitas serpentinizadas
del complejo tectonítico. Esta faja se compone por anfibolitas metagabroídicas y
metadiabásicas desde esquistosas a masivas, que generalmente contienen restos de
minerales y estructuras magmáticas. Las asociaciones metamórficas están compuestas por
hornblenda y plagioclasa (Somin y Millán, 1981; Millán, 1996 b).
De acuerdo con datos petrológicos recientes destacados en García-Casco et al. (2003), una
muestra de anfibolita metadiabásica con restos magmáticos, tomada en el cinturón de Perea,
presentó una asociación metamórfica de magnesiohornblenda con andesina, cuyos
parámetros de presión y temperatura fueron de 650 a 800 grados centígrados y menos de 3
kilobars; mientras que una muestra de metagabroide tomada en una localidad cercana de la
misma faja arrojó unos parámetros de temperatura-presión de 900 a 1100 grados
centígrados y 3 kilobars en una asociación metamórfica de andesina, anfíbol (pargasitakaesuitita) y clinopiroxeno, sin restos primarios, que parece corresponder con la facies
granulítica de baja presión.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Por sus características geoquímicas ambas muestras tienen una afinidad calcoalcalina típica
de un magmatismo de arco volcánico, pero no de tipo ofiolítico. Además, una datación ArAr indicó una edad del metamorfismo de aproximadamente 90 millones de años, por lo que
éste pudiera estar relacionado con la propia colisión del Cretácico Superior y no con un
proceso de tipo oceánico vinculado propiamente con las ofiolitas, a pesar de que las
metabasitas de Perea aparecen actualmente asociadas espacial y estructuralmente con el
cinturón ofiolítico e incluso sus bloques aparecen incluidos dentro de las peridotitas
tectoníticas serpentinizadas de la base de una asociación ofiolítica original.
Por otra parte, en una estrecha faja de melange serpentinítico que constituye la
prolongación oriental del macizo ofiolítico de Cajálbana, en Cuba occidental, se destacan
numerosos bloques de anfibolitas metadiabásicas y metagabroídicas, incluidos en
peridotitas tectoníticas muy serpentinizadas y cizalladas. Estas son unas anfibolitas
normales compuestas por hornblenda y oligoclasa andesina a andesina, que generalmente
conservan restos de estructuras y minerales magmáticos, aunque con frecuencia presentan
una marcada foliación metamórfica (Somin y Millán, 1981; Millán 1996 b; Grafe, F. et al.
2001).
Una muestra analizada de un cuerpo incluido de anfibolita metadiabásica (García-Casco et
al.2003), indicó que su protolito tiene una afinidad propia de las toleitas de
suprasubducción, mientras que su metamorfismo ocurrió en la facies anfibolítica de muy
baja presión, dentro de un rango de temperatura de 550 a 750 grados centígrados y una
presión inferior a los 3 kilobars, probablemente en condiciones oceánicas.
Este metamorfismo tuvo lugar, de acuerdo con una datación Ar-Ar, hace aproximadamente
130 millones de años. De acuerdo con esto, las ofiolitas de Cajálbana pudieran tratarse de
ofiolitas de suprasubducción y fueron afectadas por un proceso de metamorfismo de tipo
oceánico durante el Neocomiano.
2.3 Trabajos de campo
El trabajo de campo se desarrolló en varias campañas de corta duración. El objetivo general
del levantamiento geológico en esta área fue realizar un mapa geológico donde se
representen las características geológicas a una escala de 1:50 000, la base topográfica con
que se contó fue la hoja topográfica.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
50
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Los recorridos realizados (Figura 2.3) estuvieron dirigidos a ubicar los contactos entre las
principales unidades geológicas presentes en dicha área, con énfasis en las pertenecientes a
la Asociación Ofiolítica. Los recorridos de mayor interés se efectuaron fundamentalmente a
lo largo de trochas y caminos mineros, debido a que es precisamente en ella donde las
diferentes unidades geológicas presentan su mayor aflorabilidad y donde las rocas se
encuentran más frescas.
Figura 2.3 Fotografía del mapa de redes de datos del sector Camarioca Sur.
Las muestras de rocas seleccionadas para el presente trabajo investigativo fueron tomadas
previamente en el campo durante los itinerarios geológicos de levantamiento a escala 1:
5000 ejecutados por comisiones geológicas, según perfiles coincidentes con las líneas de
perforación E – W correspondientes a la red de 33.33 x 33.33 m, con el objetivo de
documentar los afloramientos y tomar muestras de las litologías principales que afloran en
el área de estudio (Figura.2.4). El método de toma de muestras utilizado fue el de
fragmento de roca, el tamaño de las muestras tomadas fue aproximadamente de 10x8x8 cm.
Para la toma de muestras se utilizó una piqueta. Siempre se escogieron las rocas menos
afectadas por los procesos de intemperismo, luego de obtenidos los fragmentos rocosos se
procedió a enumerar y marcar la muestra utilizando un marcador permanente.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
51
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
Figura. 2.4 Fotografía de los afloramientos de rocas metamórficas, donde se observa el agrietamiento y
bandeamiento. (Coordenadas: x- 695,657.45; y- 210,305.11; z- 659.020)
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
2.4 Trabajos de laboratorio
Para el análisis de las muestras de rocas seleccionadas en la presente investigación fue
necesario realizar trabajos de laboratorio de preparación de muestras del Departamento de
Geología del ISMMM, los cuales estuvieron dirigidos hacia la petrografía microscópica, y
las técnicas analíticas de difractometría y fluorescencia de rayos-X para una mayor
precisión en las determinaciones mineralógicas de las muestras y determinar la
composición química total de las rocas respectivamente. Para el análisis por difracción de
rayos X se pulverizaron las muestras, hasta una granulometría de 0.07mm, para obtener una
masa de aproximadamente 50 g.
Las rocas fueron cortadas con una sierra de borde de diamante (Figura.2.5 a) máquina
cortadora Minocecar) para obtener una superficie plana con el objetivo de que sea más
cómoda la preparación de estas muestras para ser pulidas y desbastadas. Después de
haberse cortado las muestras se procedió a su procesamiento en la máquina esmeriladora
(Foto. 2.5 b) con el objetivo de desgastarla y eliminar las rugosidades. El proceso de pulido
se realizó con el objetivo de eliminar las huellas dejadas mediante el corte y obtener un
plano de superficie que refleje la luz, para esto se utilizó la máquina pulidora (PG-20) de
dos platos (Figura.2.5 c).
a
b
c
Figura. 2.5 a) Máquina cortadora (Minocecar). b) Máquina Esmeriladora (Montasuial). c) Máquina pulidora
de dos platos (PG-20)
2.4.1 Análisis petrográfico
Para la realización de los análisis petrográficos se confeccionaron secciones delgadas en el
taller de preparación de muestras de rocas del ISMMM, para luego ser analizadas bajo el
microscopio petrográfico de luz polarizada, modelo NP-400B, marca NOVEL de
Ing. Yurisley Valdés Mariño
53
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
procedencia China en el laboratorio de petrografía de la misma institución (Figura 2.5 a).
Las descripciones petrográficas se realizaron tanto con nicoles cruzados como paralelos,
objetivo 10X, foco 17.13mm y una distancia de trabajo aproximada de 7.316mm. Para
dicho análisis se tuvieron en cuenta los parámetros ópticos: color, forma, pleocroísmo,
birrefringencia, ángulo de extinción, clase óptica (Figura de interferencia), signo óptico,
exfoliación, granulometría de los granos, índices de refracción(n). Además de los
parámetros ópticos anteriormente expuestos se realizó la cuantificación porcentual de los
minerales por el método de estimación visual y se determinaron los principales tipos de
texturas presentes en las rocas; para lo cual las descripciones fueron apoyadas con el uso de
bibliografías tales como: Mineralogía Óptica de Paul f. Kerr, Atlas de Asociaciones
Minerales en láminas delgada de Joan Charles Melgarejo, Metamorfic texture de a. Spray,
entre otras.
Las microfotografías fueron tomadas por medio de la inserción al microscopio de la cámara
fotográfica digital, modelo Power Shot A360, de 8.0 megapíxel con zoom óptico de
aproximación 4x, con ocular especial diseñado para cámaras Canon de 52 mm y de la
video-cámara digital, modelo MDCE-5A con cable USB 2.0 (Figura 2.6 a y b).
A
B
Figura 2.6 a) Microscopio de luz polarizada modelo NP-400B, marca NOVEL.
b) video cámara digital ocular MDCE-5.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
54
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
2.4.2 Método de fluorescencia de rayos X (FRX)
Para determinar la composición química total de las muestras se realizó en el laboratorio de
la Universidad de Clausthal en Alemania para realizarles análisis de la composición
química cualitativa y cuantitativa utilizando el equipo de fluorescencia de rayos-X (FRX)
marca Axios (Figura 2.7). El método consiste en hacer incidir un haz de rayos-X con
energía suficiente para excitar los diferentes elementos que componen la muestra. Los
átomos excitados al pasar al estado normal emiten radiaciones X, cuya longitud de onda va
a ser característica de cada elemento, y la intensidad de su fluorescencia es proporcional al
contenido de dicho elemento en la muestra. El espectrómetro es capaz de separar las
diferentes longitudes de onda y determinar su intensidad. Mediante la resolución de un
sistema de ecuaciones se calcularon los contenidos de los diferentes elementos, a través de
la correspondencia con una serie de muestras patrones con las que se calibra el equipo.
Figura 2.7 Fotografía del equipo de florescencia de rayos-X, marca Axios.
2.4.3 Método de difracción de rayos-X (DRX)
Debido a la granulometría en micrones de algunas muestras analizadas fue difícil
determinar algunos minerales bajo el microscopio, por lo que fueron estudiadas con ayuda
del método de difracción de rayos-X. El cual consiste en hacer incidir un haz de rayos-X de
radiación monocromática sobre la muestra de roca finamente pulverizada la cual se
extiende por la superficie de un vidrio porta usando una pequeña cantidad de aglomerante
Ing. Yurisley Valdés Mariño
55
�Capítulo II
Metodología y volumen de los trabajos realizados.
adhesivo. El instrumento está construido de tal manera que el porta, cuando se sitúa en
posición, gira sobre un brazo hasta registrar los rayos X reflejados. Las variaciones de
intensidad en los rayos reflejados se obtienen gráficamente en un registro denominado
difractograma en el cual se ven manifestados los diferentes picos de reflexión provenientes
de la muestra. La altura de los mismos son directamente proporcionales a las intensidades
de las reflexiones que las provocaron. (Figura 2.8).
Figura 2.8 Fotografía del equipo de difracción de rayos-X, marca Phillips.
2.5 Etapa de gabinete
Después de obtenidos los datos de los análisis realizados durante la ejecución del trabajo,
los mismos fueron procesados con la ayuda de programas informáticos tales como
Surfer.11, Sigma Plot 12.0 y Analyse, permitiendo la comparación de las fases minerales
con las obtenidas en los difractográmas para luego ser interpretados por medio de tablas y
gráficos que forman parte de la memoria escrita. (Figura 2.9).
Figura 2.9. Fotografía de los Software Surfer.11, Sigma Plot 12.0 y ANALYSE
.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
56
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
CAPÍTULO 3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
OBTENIDOS.
3.1 Introducción
El siguiente capítulo tiene como objetivo presentar las principales características
petrográficas, mineralógicas y geoquímicas de las
muestras seleccionadas para la
investigación, así como la interpretación realizada a partir de los resultados obtenidos de las
técnicas analíticas empleadas.
3.2 Petrografía
Macroscópicamente las muestras de rocas se caracterizan por presentar una granulometría
de fina a media que dificulta la correcta identificación de los minerales constituyentes
(Figura 3.1).
Figura 3.1 Fotografía de muestras de rocas analizadas.
Presentan una coloración oscura debido al predominio de minerales máficos (anfíboles), y
la elevada densidad. Se caracterizan además por presentar dos tipos principales de
estructuras: masiva y gnéisica (ver Figuras 3.2 y 3.3). En la estructura masiva, los granos
minerales se encuentran distribuidos de forma homogénea sin ningún signo de orientación
preferente, mientras que en la gnéisica se observa una alternancia de bandas claras y
oscuras que provocan cierto alineamiento de los minerales, paralelamente a los planos de
bandeamiento.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
57
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.2 Estructura gnéisica en anfibolita gnéisica. Figura 3.3 Estructura masiva en granofels anfibolítico.
Las rocas metamórficas del sector Camarioca sur petrográficamente se clasifican según la
SCMR (2007) en dos tipos litológicos fundamentales:
1. Anfibolitas gneisicas
2. Granofels anfibolíticos
3.2.1. Anfibolitas gneisicas
Se caracterizan por presentar una textura granonematoblástica (gnéisica) en la cual se
observa una alternancia de niveles ricos en anfíboles cálcicos (edenita, pargasita) y niveles
constituidos por plagioclasa y feldespatos potásicos (ver Figura 3.4). Los anfíboles
presentan forma prismática, mostrando cierto grado de orientación en una dirección
determinada, mientras los cristales de plagioclasa su composición oscila desde andesina a
oligoclasa, se presentan en forma subidiomórfica y con maclas polisintéticas y en cuña
producto a los esfuerzos desviatorios. Los feldespatos potásicos son anhedrales y su
tamaño de grano es de aproximadamente 0,2 mm.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
58
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M1 (20232-1)
Coordenadas: X: 699425 Y: 207925
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico
Estructura: Gnéisica
Nombre de la roca: Anfibolita gnéisica
Textura: Granonematoblástica (gnéisica)
Color: Presenta alternaciones de bandas claras y oscuras
Composición general: edenita, pargasita, plagioclasa (oligoclasa-andesina), feldespato
potásico y clorita
Descripción
La muestra está constituida por un 64% de anfíboles (edenita y pargasita, según DRX),
24% de plagioclasa, 6% de feldespato potásico y clorita. Presenta una fábrica lineal o
planolineal muy marcada definida por la alternancia de niveles ricos en cristales de
anfíboles y de minerales félsicos tales como plagioclasa y feldespato potásico (Figuras 3.4
y 3.5). Los granos de anfíboles tienen formas prismáticas alargadas, coloración parda,
relieve alto y los colores de interferencia varían desde el amarillo-naranja de primer orden y
algunos llegan hasta el azul de 2do orden. Los cristales de plagioclasa (oligoclasa-andesina)
son xenomórficos y subidiomórficos, incoloros, baja birrefringencia y maclas polisintéticas
en forma de cuña producto a la deformación. Los feldespatos potásicos presentan
características similares a las plagioclasa pero no presentan maclas y tienen un mayor grado
de agrietamiento. La roca presenta grietas muy finas rellenas por un material de baja
birrefringencia al parecer de clorita.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
59
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
3.2.2 Granofels anfibolíticos (Muestras M2, M3, M5, M6, M8, M9)
Se caracterizan por ser rocas con estructura masiva (Figura 3.3), en la cual a diferencia de
la anterior no presentan orientación preferente de sus minerales constituyentes definiendo
una textura granoblástica decusada (diablástica) y su variedad fibroblástica (ver muestra
M8, Figuras 3.16 y 3.17). La textura porfidoblástica es otra clase textural presente en dichas
rocas, la cual puede observarse en la muestra M5, (Figuras 3.10 y 3.11). Desde el punto de
vista mineralógico se caracterizan por el predominio de anfíboles hornblenda y minerales
de bajo grado metamórfico tales como la clorita y minerales del grupo de la serpentina. Los
anfíboles presentan hábito prismático largo, acicular, fibroso, mientras la clorita y los
minerales de la serpentina son tabulares. Es importante destacar la ausencia de plagioclasas
que presentan estos tipos de rocas.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
60
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M2 CS-OV163-2
Coordenadas: X: 695675 Y: 210175
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico
Estructura: masiva
Nombre de la roca: Granofels con edenita y oxihornblenda
Textura: Granoblástica decusada
Color: Oscuro
Composición general: edenita, oxihornblenda
Descripción
La muestra está constituida totalmente por minerales del grupo de los anfíboles. Los
anfíboles se presentan en dos generaciones diferentes, unos con colores de interferencia que
varían del amarillo-naranja de primer orden hasta el azul de segundo orden con un ángulo
de extinción de 21º y otros que se caracterizan por bajos colores de interferencia (grisamarillo pálido de primer orden) y ángulos de extinción que varían aproximadamente desde
3º- 12º, el color natural de estos minerales varía desde el azul-verdoso pálido hasta el
amarillo. Al parecer por sus características ópticas cada uno de estos grupos de anfíboles se
corresponden respectivamente con las variedades de hornblenda: edenita y oxihornblenda.
(Figuras 3.6 y 3.7). En algunos cristales se presenta un cierto zonado evidenciado por el
contraste de tonalidad del color de interferencia, existente entre la parte central y periférica
de los minerales, lo cual pudiera estar dado por un cambio composicional a lo largo de su
estructura cristalina.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
61
�1mm
Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M3 (5774-2)
Coordenadas: X: 694800 Y: 212450
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico
Estructura: masiva
Nombre de la roca: Granofels con magnesio-hornblenda, clorita y serpentina
Textura: Granoblástica decusada.
Color: Verde claro.
Composición general: Magnesio-hornblenda, clorita y serpentina.
Descripción
Roca de grano fino cuyo tamaño de grano varían entre 0,01mm y 0,5mm aproximadamente.
Está constituida por un 57% de magnesio-hornblenda, 26% de clorita y 18% de serpentina.
Presenta una textura granoblástica decusada en la cual se destacan bandas o vetillas de
cristales de clorita en una masa de anfíboles y clorita de granulometría más fina. Los
cristales de magnesio-hornblenda son prismáticos largo con colores de interferencia que
llegan hasta el azul de segundo orden, su coloración varía desde incolora a amarillo pálido,
presentando un relieve elevado. Por su parte los granos de clorita y serpentina son muy
similares, solo se han podido diferenciar por medio de los análisis químicos realizados. Se
caracterizan por presentar bajos colores de interferencia hasta el gris de primer orden,
incoloros, forma alargada, muy bajo relieve y extinción recta.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
62
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M5 (161_1)
Coordenadas: X: 695625 Y: 210225
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico.
Estructura: Porfidoblástica.
Nombre de la roca: Granofels con pargasita y clinocloro.
Textura: Porfidoblástica.
Color: Verde oscuro.
Composición general: pargasita y clinocloro
Descripción
La muestra está constituida por una matriz anfibolítico-clorítica de grano fino, la cual
engloba porfidoblastos de clinocloro (variedad de clorita) cuyas dimensiones superan los
2,0mm (ver Figuras 3.10 y 3.11). Los anfíboles por sus características ópticas se
corresponden con minerales del grupo de la hornblenda (pargasita), presentan colores de
interferencia que alcanzan el azul de segundo orden, coloración verde-pálido a incolora y
los ángulos de extinción oscilan entre 16º y 24º. Por su parte los cristales de clorita
presentan bajos colores de interferencia (gris de primer orden), incoloros, y extinción recta,
presentan además forma tabular a diferencia de los anfíboles que son prismáticos. En los
porfidoblastos de clorita se observan maclas las cuales en determinados puntos del mineral
se encuentran deformadas productos a la acciones de débiles esfuerzos tectónicos.
Figura
3.10.
Microfotografía
muestra
M5.
Porfidoblastos de clinocloro (Cln) en matriz constituída
Figura 3.11. Microfotografía muestra M5. Igual a la foto
anterior. (Nicoles paralelos).
por anfíboles (Anf) y cristales de clinocloro de menor
tamaño. Nombre de la roca: granofels anfibolito-clorítico
con textura porfidoblástica (Nicoles cruzados, aumento
10 x).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
63
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M9 (CS-B10435-1)
Coordenadas: X: 697175 Y: 209925
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico.
Estructura: masiva
Nombre de la roca: Granofels con actinolita y clorita.
Textura: Granoblástica decusada.
Color: Verde oscuro.
Composición general: actinolita, clorita.
Descripción
La muestra está constituida por un 64% de clorita y 36% de anfíboles, los anfíboles se
caracterizan por ser prismáticos alargados y aciculares, así como elevados colores de
interferencia que varían desde el amarillo de 1º orden hasta el azul-verdoso de 2º orden,
coloración amarillo-verdoso pálido y ángulos de extinción que oscilan entre 10º y 15º lo
cual se corresponde con el anfíbol actinolita. Los cristales de clorita se caracterizan por
presentar forma tabular, birrefringencia muy baja alcanzando solamente los gris claro de 1º
orden, incoloros y extinción recta.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
64
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M6 CSMG 5020-1
Coordenadas: X: 695949 Y: 210216
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico.
Estructura: masiva
Nombre de la roca: Granofels con pargasita y tremolita.
Textura: Granoblástica decusada.
Color: Verde oscuro.
Composición general: pargasita y tremolita.
Descripción
La muestra constituida totalmente por los anfíboles pargasita y tremolita (según DRX)
(Figuras 3.14 y 3.15). Presenta una granulometría fina a media, donde el tamaño de los
granos minerales oscila entre 0,06 y 0,2 mm. Los cristales de anfíboles son prismáticos
alargados y presentan colores de interferencia que varían desde el gris claro de primer
orden a el azul de segundo orden, su color natural es amarillo pálido a incoloro, su relieve
es elevado y sus ángulos de extinción son muy variables oscilando entre 8º y 27º.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
65
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Muestra No: M8 Mg195
Coordenadas: X: 695675 Y: 210225
Tipo de laboreo: Levantamiento geológico.
Estructura: masiva
Nombre de la roca: Granofels con hornblenda, tremolita y clorita
Textura: Granoblástica decusada (variedad fibroblástica).
Color: Verde oscuro.
Composición general: hornblenda, tremolita, clorita y minerales accesorios.
Descripción
La muestra está constituida por un 45% de hornblenda (pargasita), 37% de tremolita y un
14% de clorita (nimita), el resto está representado por minerales accesorios. La hornblenda
se presenta de forma prismática alargada mientras la tremolita presenta forma acicular,
formando generalmente grupos radiales de cristales que se han desarrollado a partir de un
centro común a manera de fibrolitas (Figuras 3.16 y 3.17), el color natural de los mismos
varía de verde muy pálido a incoloro, sus colores de interferencia llegan hasta el azul
verdoso de segundo orden, su relieve es elevado y los ángulos de extinción se encuentran
en el rango de 15º-23º. La clorita se presenta en agregados de cristales microcristalinos de
muy baja birrefringencia e incoloros.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
66
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
3.3 Interpretación de los análisis de difracción de rayos-X
A partir de los resultados de análisis de difractometría de rayos-x realizados, se obtuvieron
4 gráficos difractométricos correspondientes a las muestras M1, M5, M6 y M8 (ver Figuras
3.18, 3.19, 3.20 y 3.21 respectivamente), en los cuales se muestran los picos
difractométricos correspondientes a las fases minerales presentes en dichas muestras. El
difractograma de la muestra M1 (Figura 3.18) indica la presencia de dos fases minerales
principales correspondientes a los picos de mayor intensidad: pargasita (Na Ca2 Mg4 Al3
Si6 O22 (OH)2) y edenita (Na Ca2 Mg5 Al Si7 O22 (OH)2). En la muestra M8 se encuentran
como fases minerales principales: pargasita, tremolita (Ca2 Mg5 O22 (OH)2) y en menor
medida la nimita ((Ni, Mg, Al)6 (Si, Al)4 O8 (OH)8) (grupo de la clorita). En las dos
últimas muestras se siguen presentando los anfíboles cálcicos pargasita y tremolita excepto
en la muestra M5 donde en lugar de la tremolita se encuentra el clinocloro (Mg5 Al (Si,
Al)4 O10 (OH)8). Indicando que las fases minerales se corresponden a un metamorfismo de
grado medio a bajo.
Figura 3.18 Difractograma de fases minerales en la muestra M1.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
67
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.19 Difractograma de fases minerales en la muestra M8.
Figura 3.20 Difractograma de fases minerales en la muestra M6.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
68
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.21 Difractograma de fases minerales en la muestra M5.
3.5 Interpretación de los análisis de fluorescencia de rayos-X
Se realizaron análisis geoquímicos de roca total de 7 muestras una de ellas correspondiente
a las Anfibolitas gneisicas y 6 a Granofels anfibolíticos. Por los análisis de fluorescencia de
rayos-X realizados al total de muestras, se obtuvieron los datos de porcentajes en óxidos del
contenido de elementos mayores presentes en las mismas (ver tabla 1) y en ppm de los
elementos químicos (ver tabla 2).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
69
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Tabla 1. Contenido expresado en por ciento en peso para los óxidos de los elementos
mayores en las muestras de rocas seleccionadas.
Por ciento en
M1
M2
M3
M5
M6
M8
M9
peso
20232
163
5774
161
5020
195
10435
SiO2
42,99
45,59 44,37 45,35 42,09 39,83 45,76
Al2O3
17,44
13,73 14,56 12,22 16,45 22,36 0,97
MnO
0,16
0,17
MgO
13,24
17,95 27,3
23,56 15,66 16,09 43,46
Na2O
3,02
1,8
0,74
1,98
2,78
Ca
11,04
9
4,33
8,3
10,79 5,5
0,48
TiO2
1,01
0,37
0,32
0,47
0,57
1,15
0,01
P2O5
0,01
0,02
0,01
0,01
0,02
0,02
0,01
K2O
0,2
0,07
0,06
0,06
0,12
0,05
0
10,69
11,29 8,17
7,87
10,88 13,82 9,09
Fe2O3
Ing. Yurisley Valdés Mariño
0,14
0,09
0,16
0,12
1,06
0,12
0,1
70
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Tabla 2. Contenido expresado en ppm de los elementos químicos en las muestras de rocas
seleccionadas.
M1
M2
M3
M5
M6
M8
M9
20232
163
5774
161
5020
195
10435
Ba
74
35
21
84
188
156
11
Ce
LLD
LLD
6
15
22
LLD
0
Co
76
83
457
111
66
81
116
Cr
791
903
1187 1355 1255 1330
Cu
40
109
70
14
133
159
0
La
LLD
LLD
15
1
16
LLD
0
Nb
3
5
2
4
4
8
0
Ni
831
Ga
16
9
8
8
12
15
2
Pb
44
13
15
66
456
116
10
LLD
1
0
3
LLD
0
0
LLD
Pr
1175 4370 2033 1902 2825
Rb
LLD
LLD LLD LLD LLD
Sr
25
Th
2
V
211
101
Y
18
Zr
67
7
2596
2538
44
240
23
LLD
2
11
6
1
129
185
178
244
31
14
48
29
42
18
LLD
50
28
19
25
30
45
9
Zn
89
83
77
116
232
265
42
Nd
LLD
LLD
3
LLD
30
LLD
3
U
4
7
LLD
3
LLD
6
5
LLD LLD
A partir de los resultados obtenidos se confeccionó el diagrama de clasificación TAS (total
álcalis vs. sílice) para rocas volcánicas, de Le Maitre et al (2011) (Figura 3.22), con el
objetivo de determinar el tipo de protolito. La mayoría de las muestras ploteadas caen
dentro de un campo composicional correspondiente a rocas tipo basaltos y picrobasaltos.
Las que se corresponden con rocas volcánicas ultramáficas.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
71
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.22 Diagrama de clasificación TAS (total álcalis vs. sílice) para rocas volcánicas, de Le
Maitre et al. (2011), mostrando los puntos de ploteo de las muestras analizadas.
Los elementos mayoritarios de las anfibolitas se representaron en diagramas para
discriminar la serie magmática a la cual corresponden. Se utilizó el diagrama (Na2O + K2O)
vs. SiO2 de Irvine y Baragar (1971). (Figura. 3.23), donde las anfibolitas se ubican en el
campo subalcalino, excepto la muestra M1 y M5 que corresponde en el campo alcalino.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
72
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.23: Diagrama SiO2 vs. (Na2O + K2O) de Irvine y Baragar (1971).
En general, las anfibolitas muestran una afinidad toleítica según el diagrama MgO-FeOt(Na2O + K2O) de Irvine y Baragar (1971, Figura 3.24) y el de FeOt-(FeOt/MgO) de
Miyashiro (1974, Figura 3.25). Los contenidos obtenidos en los análisis químicos varían
entre 39,83 % a 45,76 % para SiO2; de 0,02 % a 0,12 % para K2O y de 0,01% a 1,15%
para TiO2. Estos valores son similares a los propuestos por Miyashiro (1975) para rocas
toleíticas abisales de un ambiente de dorsal mesoceánica (MORB). La relación FeOt/MgO
da valores entre 0,21% y 0,86 %; esta relación puede ser un discriminante entre las rocas
toleíticas abisales (MORB) para los valores menores a 1,7 % y de toleítas de arcos de islas
(IOB) o toleítas de fondo oceánico marginal, para valores mayores a 1,7 %. Otro
discriminante para estos ambientes serían los contenidos de K2O, pero como los álcalis son
móviles ante procesos de metamorfismo y meteorización, no contarían como discriminante,
mientras que los rangos de SiO2 y FeOt/MgO son más estrechos.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
73
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.24: Diagrama MgO-FeOt-(Na2O+K2O) de Irvine y Baragar (1971).
Figura 3.25: Diagrama FeOt -(FeOt/MgO) de Miyashiro (1974). Toleítico (TH) y calcoalcalino (CA).
Ing. Yurisley Valdés Mariño
74
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Las variaciones que presentan las anfibolitas en algunos elementos mayoritarios (tabla 1).
Los valores de SiO2 dan una media de 43,71%, con la muestra M9 con el contenido más
elevado 45,76% y la muestra M8 con el más bajo 39,83 %. La muestra M1 tiene los
contenidos más elevados de Na2O 3,02% y K2O 0,2%. En el caso del Cr, se encuentran
contenidos mayores a 2590 ppm, excepto la muestra M1 que tiene 791 ppm. Los
contenidos de Ni varían entre 1175 ppm y 4370 ppm, en el caso del V varían entre 101
ppm y 244 ppm. Estos valores determinan el carácter mantélico de las rocas. Ver figura
3.27.
5000,00
Mg
4000,00
Ti
3000,00
Co
2000,00
Cr
Ni
1000,00
V
0,00
M1
M2
M3
M5
M6
M8
M9
Cu
Figura 3.27. variograma de los elementos quimicos
Se utilizaron diagramas de discriminación tectónica, entre ellos Ti-V (Figura. 3.28) de
Shervais (1982), Zr-TiO2 (Figura. 3.29) para determinar el posible ambiente tectónico de
los protolitos de las rocas metamórficas.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
75
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
Figura 3.28: Diagramas de discriminación tectónica Ti - V de Shervais (1982). Referencias: basaltos de arco
(ARC) y basaltos de fondo oceánico (Ofib).
Figura 3.29: Diagramas de discriminación tectónica Zr - TiO2 de Pearce y Cann (1973). Referencias: toleítas
con bajo K (LKT); basaltos calcoalcalinos (CAB) y basaltos de fondo oceánico (Ofib).
Sun y Nesbitt en 1978 discuten las regularidades geoquímicas y el significado genético de
basaltos asociados con complejos ofiolíticos usando las relaciones entre Al2O3/TiO2 y
CaO/TiO2 para establecer la génesis de basaltos con bajo y alto contenido de TiO2, en una
serie ofiolítica. Los autores proponen que incrementando los grados de fusión del manto
puede producirse un progresivo aumento en las relaciones Al2O3/TiO2 y CaO/TiO2 en el
fundido, pero a partir de un punto crítico estas relaciones no cambian. Esto se explica
Ing. Yurisley Valdés Mariño
76
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
porque el Ti es incompatible, mientras que los contenidos de Al y Ca son compatibles. Si la
cantidad de fundido aumenta, Al-Ca son retenidos en la fase de la fuente, y las relaciones
Al2O3/TiO2 y CaO/TiO2 no aumentarán en el fundido resultante. Sobre estas bases, Sun y
Nesbitt (1978) proponen que los basaltos derivados de magmas tipo MORB tienen altos
contenidos de Ti (> 0,7% TiO2), mientras que los basaltos de arcos de islas y cuenca de
interarco tienen bajos contenidos de Ti (< 0,4% TiO2). Utilizando estos diagramas y los
contenidos en TiO2, para las anfibolitas, se encuentra una afinidad con basaltos tipo MORB
con alto Ti (> 0,7 % TiO2) y con basaltos de arcos de islas o cuencas de interarco con bajo
Ti (> 0,4% TiO2, Figura. 3.30).
M9
M2
M6
M5
M3
M1
M8
M3
M2
M6
M5
M8
M1
Figura 3.30 Diagrama de relaciones entre Al2O3/ TiO2 y CaO/TiO2 para establecer la génesis de basaltos con
bajo TiO2 (modificado de Sun y Nesbitt, 1978). Referencias: basaltos con alto Mg (HMB); basaltos de
dorsales mesoceánicas (MORB); Papua (Pa); fosa Mariana (M; Pa y M son basaltos de arcos de islas); Betts
Cove (B; basalto ofiolítico).
Otra relación que se usa como discriminante tectónico es la relación Zr/ Nb, donde valores
mayores a 30ppm serían de N-MORB (Shrivastava, R. K. et al. 2004) y valores entre 415ppm de tipo E-MORB o IOB; para las anfibolitas los valores oscilan entre 7 y 15ppm, en
el rango del E- MORB o IOB.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
77
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
3.4 Consideraciones finales
A partir de los análisis petrográficos realizados y los resultados obtenidos a partir de las
técnicas analíticas de difracción y fluorescencia de rayos X, se ha llegado a establecer que
las rocas metamórficas presentes en el sector Camarioca sur , de acuerdo con su estructura
y mineralogía dominante se clasifican en anfibolitas gnéisicas y granofels anfibolíticos
según la SCMR caracterizadas por presentar una granulometría de fina a media, elevada
densidad y muy bajo grado de recristalización.
Las fases minerales identificadas en las mismas son predominantemente minerales del
grupo de los anfíboles hornblenda tales como pargasita y edenita, según los análisis de
difracción de rayos-X (DRX), además de otros minerales tales como tremolita,
magnesiohornblenda, oxihornblenda, minerales del grupo de la clorita (clinocloro, nimita) y
de la serpentina, y en menor medida plagioclasa (oligoclasa-andesina) y feldespatos
potásicos.
Es característico en las mismas el desarrollo de una textura granoblástica decusada
consistente en un mosaico de cristales hipidiomorfos inequidimensionales (prismáticos o
tabulares) dispuestos aleatoriamente; solo en algunas muestras se observan texturas
granonematoblástica (gnéisica) y porfidoblástica (ver Figuras 3.1 y 3.10).
Es interesante destacar la ausencia de plagioclasa en la mayoría de las muestras, solo en
algunas muestras tales como la M1 (Figuras 3.4 y 3.5), se advierte la presencia de las
mismas. Este hecho esta en correspondencia con la composición mineralógica de sus
protolitos, los cuales según el diagrama TAS (total álcalis vs. sílice) de Le Maitre et al.
(2011), confeccionado partir del ploteo de los datos geoquímicos obtenidos por
fluorescencia de rayos-X, se corresponden con rocas tipo picro-basalto y basaltos.
En estas litologías se observan determinados rasgos petrográficos que implican la
ocurrencia de un metamorfismo de baja presión correspondiente a la parte inferior de la
facies anfibolita, tales rasgos son los siguientes: la ausencia de minerales de alta presión
tales como glaucofana, granate, etc.; el predominio de estructuras sin foliación (masiva) lo
cual es un indicativo de que durante su formación los esfuerzos desviatorios no fueron de
gran intensidad y la presencia de clorita primaria, tremolita y serpentina. Por las
características petrológicas expuestas anteriormente y su forma de yacencia en el campo, se
Ing. Yurisley Valdés Mariño
78
�Capítulo III
Análisis e interpretación de los resultados obtenidos
considera que las rocas anfibolitizadas del sector estudiado constituyen fragmentos de una
antigua corteza oceánica sometida a metamorfismo de grado medio-bajo.
Según el comportamiento geoquímico de estas rocas, se pueden observar diferencias entre
estos dos tipos de anfibolitas. A su vez, la muestra M1 correspondiente a las anfibolitas,
presenta un comportamiento geoquímico diferente al resto de las anfibolitas, que estarían
referidos al protolito correspondiente a picro-basalto metasomático metamorfizado; lo que
evidencia la existencia de rocas vulcanógenas ultramáficas asociados al complejo ofiolítico.
Las anfibolitas basados en el análisis geoquímico, se encuentran dentro de la serie
subalcalina y en el campo toleítico. Más específicamente, corresponderían a rocas toleíticas
abisales. En los diagramas de discriminación tectónica utilizados, donde intervienen en
general Ni, Cr, Cu, Co, V, Mg y Ti, las anfibolitas analizadas se ubican en el campo de las
toleítas de arcos de islas o en el campo MORB. Utilizando los diagramas Al 2O3/TiO2 y
CaO/TiO2 y los contenidos en TiO2, se encuentra una afinidad con basaltos tipo MORB.
Las relaciones entre elementos trazas Zr/Nb se utilizaron como discriminantes tectónicos,
dando valores correspondientes al campo E-MORB o IOB.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
79
�CONCLUSIONES
En función de las fases minerales identificadas y de los rasgos texturales, las rocas
anfibolitizadas del sector de estudio se clasifican según la SCMR en dos grupos
petrológicos principales: anfibolitas gneisicas y granofels anfibolíticos.
Se identifican por primera vez las paragénesis minerales siguientes:
hornblenda (Hbl) + tremolita (Trm) + clorita (Chl)
magnesio-hornblenda + clorita(Chl) + (minerales del grupo de la serpentina)
pargasita (Prg) + clinocloro(Cln)
actinolita (Act) + clorita (Chl)
pargasita(Prg) + tremolita (Trm)
hornblenda (Hbl) + pargasita (Prg) + edenita (Edn) + plagioclasa (oligoclasaandesina) + feldespato potásico (Fk)
Se ha corroborado que las rocas tienen composición de picro-basalto y basaltos según el
diagrama TAS (total álcalis vs. sílice) de Le Maitre et al (2011); lo que ha permitido
identificar la existencia de rocas vulcanógenas ultramáficas metarmorfizadas asociadas a
las rocas del macizo ofiolítico.
Se ha demostrado que las rocas identificadas constituyen fragmentos de una antigua corteza
oceánica sometida a metamorfismo de grado medio-bajo correspondiente a la parte inferior
de la facies anfibolita.
Se demuestra el carácter mantélico de las rocas vulcanógenas ultramáficas metamorfizadas,
sustentado en la existencia y contenidos de los elementos químicos: Ni, Cr, Cu, Co, V, Mg
y Ti.
Se ha corroborado que la génesis de los basaltos presenta una afinidad con basaltos tipo
MORB y basaltos de arcos de islas, sustentado en las relaciones entre Al2O3/ TiO2 y
CaO/TiO2.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
�RECOMENDACIONES
Profundizar en el estudio de las rocas vulcanógenas ultramáficas metamorfizadas para
conocer la trayectoria de P-T ocurrido durante el metamorfismo y determinar con mayor
exactitud el ambiente geotectónico de formación mediante el uso de elementos trazas.
Confeccionar diagramas de paragénesis mineral para conocer los tipos de reacciones
químicas ocurridas entre las fases minerales en el proceso metamórfico.
Realizar investigaciones avanzadas en el campo de la mineralogía para caracterizar los
minerales metamórficos de cada paragénesis identificada.
Incrementar el conocimiento geológico y distribución de las rocas volcánicas ultramáficas
metamorfizadas y la relación con las rocas del complejo ofiolítico del nordeste de Cuba
Oriental.
Ing. Yurisley Valdés Mariño
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Ing. Yurisley Valdés Mariño
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Caracterización petrológica y geoquímica de las rocas metamórficas, sector Camarioca Sur
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Yurisley Valdés Mariño
Publisher
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Editorial Digital Universitaria de Moa
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Tesis maestría
Date
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2015
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TESIS
Caracterización geoquímica y mineralógica de
la pirita presente en muestras de núcleo de la
División Sur del Lago Trujillo, Occidente de
Venezuela
Isnaudy José Toro Fonseca
�Página legal
Título de la obra: Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en
muestras de núcleo de la División Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela,86 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
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e-mail: edum@ismm.edu.cu
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�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Caracterización geoquímica y mineralógica de la
pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
Moa, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Caracterización geoquímica y mineralógica de la
pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnaudy José Toro Fonseca
Tutor: Dr. Gerardo Orozco, Msc. Frank Cabrera, Msc. Jhaisson Vásquez.
Moa, 2014
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INDICE
INDICE ......................................................................................................................... 7
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO .............................................................................. 17
1.1 Introducción ...................................................................................................... 17
1.2 Antecedentes .................................................................................................... 17
1.3. Geoquímica de yacimientos ............................................................................ 18
1.3.1 Geoquímica de yacimientos petrolíferos .................................................... 19
1.4 Parámetros geoquímicos .................................................................................. 19
1.5 Azufre ............................................................................................................... 20
1.6. Mecanismos de acidificación en yacimientos: ................................................. 20
1.7. Sulfuro de hidrógeno (H2S) .............................................................................. 21
1.8 Geoquímica de azufre en los sedimentos......................................................... 21
1.9. Definición, mineralogía y ambientes de formación de morfologías framboidales
en sulfuros de hierro y otros minerales. .................................................................. 23
1.10 Ambientes de formación de la pirita framboidal .............................................. 28
1.11 Ubicación geográfica ...................................................................................... 29
1.12 Características geólogo-tectónicas ................................................................. 37
1.12.1 Estratigrafía del área de Moporo y Franquera ......................................... 37
1.12.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba ..................................................... 40
1.12.3 Geología estructural campo Franquera.................................................... 41
1.12.4 Geología estructural campo Moporo ........................................................ 43
1.12.5 Geología estructural campo La Ceiba ...................................................... 44
7
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.13 Conclusiones .................................................................................................. 46
CAPÍTULO II. MARCO METODOLÓGICO................................................................ 48
2.1 Introducción ...................................................................................................... 48
2.2 Tipo de investigación ........................................................................................ 48
2.3 Nivel de la investigación ................................................................................... 49
2.4 Diseño de la investigación ................................................................................ 49
2.5 Diseño Experimental ........................................................................................ 50
2.6 Métodos y procesamiento................................................................................. 50
2.6.1 Selección y corte de muestras de núcleo................................................... 50
2.6.2 Toma de muestras de núcleo ..................................................................... 51
2.6.3 Extracción con equipo Soxhlet ................................................................... 52
2.6.4 Técnicas geoquímicas de roca total ........................................................... 53
2.6.5 Analizador elemental LECO ....................................................................... 55
2.7 Conclusiones .................................................................................................... 56
CAPÍTULO III. RESULTADOS .................................................................................. 57
3.1 Introducción ...................................................................................................... 57
3.2 Morfología y textura de la pirita en las muestras de núcleo .............................. 57
3.3 Contenidos de pirita en las muestras de núcleo ............................................... 58
3.4 Caracterización mineralógica de las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno
B-Superior .............................................................................................................. 60
3.5 Conclusiones .................................................................................................... 79
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................. 80
Conclusiones .......................................................................................................... 80
Recomendaciones. ................................................................................................. 82
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 83
8
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
ANEXOS .................................................................................................................... 85
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 106
4.- Lista de Fases Identificadas ............................................................................ 107
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 110
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 111
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 114
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 117
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 120
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 121
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 125
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 126
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 129
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 132
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 136
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 139
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 143
4.- Lista de Fases Identificadas ............................................................................ 145
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra ........................... 147
4.- Lista de Fases Identificadas ................................................................................ 151
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Morfologías relacionadas con pirita framboidal. A. Framboides irregulares.
B. Cluster de framboides con escala = 10 μm. C. Framboides velados D. Cristales
euhedrales junto a framboides E. Aureolas de oxidación alrededor de framboides de
9
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
pirita. F. Framboides disuelto con crecimiento de pirita masiva en los intersticios.
Fuente: Rosario Lunar Hernandez et al. .................................................................... 27
Figura 2. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013) ... 30
Figura 3. Ubicación geográfica del Campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ....... 33
Figura 4. Datos básicos y parámetros de producción del campo Franquera. Fuente:
PDVSA. (2013)........................................................................................................... 34
Figura 5. Columna estratigráfica del área Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ......... 36
Figura 6. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo. Fuente:
PDVSA. (2013)........................................................................................................... 39
Figura 7. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013) ............ 41
Figura 8. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013) ............................... 42
Figura 9. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA.
(2013) ......................................................................................................................... 44
Figura 10. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y
MISB6 CEI0004. Fuente: PDVSA. (2013) .................................................................. 45
Figura 11. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006.
Fuente: PDVSA. (2013) ............................................................................................. 46
Figura 12. Ubicación de los pozos seleccionados para toma de muestra de núcleo.
Fuente: PDVSA (2013). ............................................................................................. 51
Figura 13. Pulverización de la muestra de núcleo...................................................... 54
Figura 14. Fundamentos Físico-Químicos C,H,N y S (LECO) .................................. 56
Figura 15. Muestra VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4'' ........................ 61
Figura 16. Espectro de Rayos X (EDX) de la muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16271'4'' ..................................................................................................................... 62
Figura 17. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' ............................................ 63
10
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 18. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3863,
Edad Eoceno, 16584'3''.............................................................................................. 64
Figura 19. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' ............................................ 65
Figura 20. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' ........................................................................... 66
Figura 21. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' ................................................ 67
Figura 22. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' ............................................................................... 68
Figura 23. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' ............................................ 69
Figura 24. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' ........................................................................... 70
Figura 25. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' ............................................ 71
Figura 26. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3890,
Edad Eoceno, 16019'9''.............................................................................................. 72
Figura 27. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' ................................................ 73
Figura 28. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3890, Edad
Eoceno, 16086' .......................................................................................................... 74
Figura 29. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7'' ............................................ 75
Figura 30. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3891, Edad
Eoceno, 14755'7'' ....................................................................................................... 76
Figura 31. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' ........................................... 77
Figura 32. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra
VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' ........................................................................... 78
11
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Datos oficiales de los yacimientos del campo Franquera. Fuente: PDVSA.
(2013) ......................................................................................................................... 32
Tabla 2. Muestras seleccionadas de las muestras de núcleo .................................... 51
Tabla 3. Porcentaje de pirita (FeS2) a partir del contenido de azufre total de la
muestra de núcleo, determinada a través del analizador elemental LECO ................ 59
Tabla 4. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16271'4'' ..................................................................................................................... 62
Tabla 5. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16584'3'' ..................................................................................................................... 64
Tabla 6. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
15905'6'' ..................................................................................................................... 66
Tabla 7. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
16164' ........................................................................................................................ 68
Tabla 8. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno,
16191'8'' ..................................................................................................................... 70
Tabla 9. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16019'9'' ..................................................................................................................... 72
Tabla 10. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16086' ........................................................................................................................ 74
Tabla 11. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno,
14755'7'' ..................................................................................................................... 76
Tabla 12. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno,
14824'7'' ..................................................................................................................... 78
12
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
INTRODUCCIÓN
La geoquímica de yacimientos ha avanzado y alcanzado un gran interés por parte de
la industria petrolera, pues permite establecer a partir de la caracterización
mineralógica y elemental, los procesos de llenado en los yacimientos.
El azufre, décimo elemento en el universo y décimo cuarto elemento más abundante
en la superficie de la tierra, es el que define los minerales de sulfuro y proporciona
información detallada sobre los orígenes de los mismos. (Seal, 2006).
La pirita (FeS2) es un producto mineral común de la diagénesis temprana en
sedimentos ricos en materia orgánica. Es el resultado de la reacción de sulfuro
producida a través de reducción sulfato bacteriana, (Berner, 1970), ya sea con Fe
(III) en los sedimentos o Fe (II) producido por reducción de Fe(III) bacteriana (Lovley,
1991). Los últimos trabajos sobre hierro, azufre y geoquímica de carbono en los
sedimentos y, en particular, la naturaleza y el mecanismo de la formación de pirita
diagenética temprana, han llevado al desarrollo de indicadores paleoambientales
geoquímicos.
La pirita diagenética temprana puede tener variadas morfologías. Dos de las
morfologías más comúnmente observadas son framboides (agregados esféricos de
cristales de pirita de tamaño micrométrico, Love y Amstutz, 1966; Sweeney y Kaplan,
1973) y cristales euhedrales de tamaño micrométrico (Raiswell, 1982; Passier et al,
1997).
Varios estudios (Kohnenet al., 1990; Mossmannet al., 1991; Ferdelmanet al., 1991;
Schimmelmann y Kastner, 1993; Zaback y Pratt, 1992; Aplin y Macquaker, 1993;
Raiswellet al., 1993) han enfatizado la importancia de la materia orgánica y el azufre
elemental como importantes sumideros diagenéticos recientes de azufre reducido y
Parcialmente oxidados en sedimentos marinos. La incorporación de azufre dentro de
la materia orgánica parece ser más favorable bajo condiciones donde las especies
13
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
de azufre acuosas parcialmente oxidadas tales como los polisulfuros pueden estar
presentes. (Mossmannet al., 1991; Raiswellet al., 1993; Aplin y Macquaker, 1993).
Consecuentemente, cambios en la abundancia relativa del azufre mineral, orgánico y
elemental pueden ser usados para interpretar las condiciones del agua intersticial en
el pasado.
De tal manera, debido a la presencia de pirita en los pozos de las unidades
estratigráficas del yacimiento Eoceno “B” Superior, en el Distrito Lago Sur Trujillo,
existe la necesidad de saber la naturaleza y el mecanismo de la formación de la pirita
que se presenta en estos pozos.
Como parte de la investigación se realizó una revisión bibliográfica cuidadosa de la
documentación existente en la empresa y artículos técnicos referentes con el objetivo
de comprobar la existencia de estudios anteriores sobre morfología de la pirita
diagenética, relación genética entre el azufre elemental, orgánico y pirítico en los
sedimentos, también se revisaron artículos técnicos publicados por profesionales de
la empresa. Como conclusión de esta revisión se comprobó que existen documentos
de estudios realizados en otras áreas.
La investigación es de tipo experimental y de diseño experimental de campo y de
laboratorio, pues requiere de la manipulación de variables independientes,
empleándose los métodos y técnicas de laboratorio y campo necesarias, con el
propósito de establecer una relación causa-efecto entre las variables consideradas
en la investigación y así dar respuestas a los objetivos propuestos.
Esta investigación tiene como objetivo caracterizar la pirita y su mecanismo de
formación en las muestras de núcleo de las unidades estratigráficas del yacimiento
eoceno “B” Superior, en la División Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Problema científico
Existe la necesidad de conocer el mecanismo de formación de la pirita, su morfología
y la información sobre los procesos diagenéticos de formación relacionados con las
condiciones paleoambientales de sedimentación.
14
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Hipótesis
Si se realiza la caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita en las muestras
de núcleo de las unidades estratigráficas del yacimiento Eoceno “B” Superior, en el
distrito Lago Sur Trujillo podría proporcionar información sobre los procesos
diagenéticos, morfología de la pirita y su tamaño, e inferir el paleoambiente de
formación.
Objetivo general
Caracterizar la pirita presente en las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B”
Superior Formación Misoa, Distrito Lago Sur Trujillo y su mecanismo de formación
que permitan inferir las condiciones paleoambientales.
Objetivos específicos
Determinar el contenido de pirita en las muestras de núcleo a partir del cálculo
del azufre inorgánico elemental.
Caracterizar la pirita diagenética morfológica y texturalmente por medio de los
análisis de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) con EDX (Energy
Dispersive X-ray Spectroscopy).
Caracterizar desde el punto de vista mineralógico muestras de núcleo del
Eoceno B-Superior aplicando Difracción de Rayos X (DRX) e inferir condiciones
paleoambientales de formación.
En el desarrollo de la investigación se utilizaron diferentes métodos y técnicas para
cumplir con los objetivos propuestos.
Métodos teóricos:
Análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la revisión de la
documentación y literatura especializada.
Inductivo – deductivo: para estudiar las diferentes morfologías de la pirita través de
los análisis geoquímicos.
15
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Métodos empíricos: en la presente investigación se aplican:
Las entrevistas y criterios de expertos: para comprobar la existencia de
investigaciones y antecedentes relacionados con el tema.
Métodos y herramientas de la química analítica.
Procesamiento para la elaboración de mapas por medio del simulador Discovery.
El trabajo se ha ordenado de la siguiente manera: resumen, introducción, a
continuación tres capítulo: el capítulo I, denominado geoquímica de yacimientos y
morfología de la pirita. El capítulo II, presenta los métodos y técnicas empleados en
la investigación. El capítulo III, el análisis e interpretación de los resultados.
Finalmente las conclusiones, recomendaciones y bibliografía empleada en la
investigación. También se presenta un conjunto de anexos.
16
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO
1.1 Introducción
El marco teórico es la etapa donde se recopila la información documental para
confeccionar el diseño metodológico de la investigación, es decir, el momento en que
se establece cómo y qué información se recogerá. Simultáneamente, la información
recogida para el marco teórico proporcionará un conocimiento profundo de la teoría
que le da significado a la investigación. Es a partir de las teorías existentes sobre el
objeto de estudio, como pueden generarse nuevos conocimientos.
1.2 Antecedentes
A continuación, se citan aquellos estudios que se han realizado a nivel nacional
sobre el tema, que son similares al ejecutado; por tal motivo, se han seleccionado
aquellos que guardan relación con el estudio propuesto, para lo cual se consideró su
relevancia y cercanía en el tiempo.
- K.G. Taylor, J.H.S. Macquaker (1999) realizaron un estudio sobre la morfología de
la pirita diagenética temprana en una sucesión de lutitas: la formación Cleveland de
arena con óxido de hierro del Jurásico Inferior, Este de Inglaterra, donde la pirita
presenta dos morfologías diferentes: pirita framboidal, comúnmente asociado con la
materia orgánica (bitumen y kerógeno), y la pirita euhedral, asociado con gránulos de
arcilla detrítica. Estas dos morfologías son únicas. La pirita framboidal está presente
en lutitas ricas en arcilla, arena con óxido de hierro, unidades ricas en apatita y
algunas lutitas ricas en limo. La Pirita euhedral está presente en lutitas ricas en limo y
arena. El análisis isotópico del δ34S (isótopo del azufre 34) de las seis muestras de
pirita sugieren que ambos tipos de morfología de pirita precipitaron durante la
diagénesis temprana a partir del agua intersticial con acceso abierto al agua de mar,
17
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
aunque ambos tipos probablemente actuaron como sitios para continuar la
precipitación de la pirita durante el enterramiento.
- Alfred V. Hirner, Brian W. Robinson (1992) estudiaron la relación genética entre el
azufre elemental, Orgánico y Pirítico en los sedimentos, donde plantean que bajo
condiciones reductoras, las especies de azufre orgánico e inorgánico interactúan
unos con otros en el curso del ciclo del azufre sedimentario. Esto último se discute en
conexión con estudios de crudos de Alemania, Nueva Zelanda y Kuwait. Las formas
orgánicas e inorgánicas del azufre pueden ser utilizadas en la solución de problemas
prácticos de exploración y geoquímica ambiental: el azufre elemental es incorporado
en la materia orgánica sin fraccionamiento isotópico significativo, y conduce a
distribuciones intermoleculares características de
32
S y
34
S en las fracciones
orgánicas.
- J. Borrego, J. Monteverde, J.A. Morales, B. Carro y N. López (2003) estudiaron la
morfología de la pirita diagenética en sedimentos recientes del estuario del Río Odiel
(SO de España), donde resaltan que los azufres muestran tres morfologías
diferentes: agregados de microcristales, agregados de framboides y macrocristales
de pirita euhedral. La génesis de estas morfologías de pirita se producen en
ambientes no estrictamente anóxicos con un continuo aporte de hierro y sulfato
donde la actividad bacteriana induce un rápido crecimiento de microcristales.
- J. Alonso-Azcárate et al (1999) plantean el estudio textural e isotópico de los
sulfuros diseminados en los sedimentos de la cuenca de Cameros (La Rioja,
España), donde los materiales lutíticos de la Cuenca de Cameros presentan en su
composición mineralógica muy pequeñas cantidades de sulfuros diseminados (pirita
y pirrotita). La pirita sedimentaria aparece fundamentalmente formando framboides,
cristales euhedrales y sustituyendo la concha de fósiles. Las piritas sedimentarias se
generaron por reducción bacteriana de sulfatos sedimentarios.
1.3. Geoquímica de yacimientos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo, agua y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y
Aplin, 1994). También puede ser definida como la elucidación mediante
18
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
caracterización elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento,
llenado de fluidos en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las
variaciones en composición y propiedades en el tiempo (López, 2005).
1.3.1 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y Aplin,
1994). También puede ser definida como la elucidación mediante caracterización
elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento, llenado de fluidos
en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las variaciones en composición
y propiedades en el tiempo (López, 2005).
Algunas de las áreas de estudio de la geoquímica de yacimientos son las siguientes:
Distancia de migración y dirección de llenado del yacimiento
Grado de mezcla de crudos
Continuidad del yacimiento
Monitoreo de producción
Determinación de heterogeneidades (calidad de yacimientos y fluidos)
Predicción y explicación de fenómenos relevantes para el manejo de los
yacimientos (por ejemplo, precipitación de sólidos)
1.4 Parámetros geoquímicos
Los parámetros geoquímicos son entidades químicas de origen natural que están
presentes en los yacimientos de petróleo y gas. Su ocurrencia puede ser evidenciada
en la forma de un elemento o de un compuesto químico (Xuet al., 2003; Zielinski R. y
Budahn, 2007; Molsonet al., 2008). En términos prácticos, los parámetros
geoquímicos de yacimientos son: elementos mayoritarios, minoritarios, trazas y sus
relaciones, isótopos estables y radiogénicos, especies disueltas, aniones, cationes,
complejos,
compuestos
relacionados
con
la
materia
orgánica
como
los
biomarcadores, compuestos organometálicos, macromoléculas como los ácidos
fúlvicos y húmicos, pH, Eh, composición mineralógica de la roca yacimiento, entre
otros.
19
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.5 Azufre
El azufre, décimo elemento en el universo y décimo cuarto elemento más abundante
en la superficie de la tierra, es el que define los minerales de sulfuro y proporciona
información detallada sobre los orígenes de los mismos a través de sus isótopos
estables. Las variaciones en la composición isotópica de minerales de sulfuro y
componentes relacionados, tales como minerales de sulfato o especies de azufre
acuosas, causados por la partición preferencial de isótopos entre fases que
contienen azufre, se conoce como fraccionamiento. Estas variaciones surgen de las
diferencias en la temperatura, o más importante, reacciones de oxidación y reducción
actuando sobre el azufre. Las reacciones de oxidación y reducción pueden ocurrir a
altas temperaturas, tales como en sistemas ígneos, a temperaturas intermedias, tales
como en sistemas hidrotermales y a bajas temperaturas durante la diagénesis
sedimentaria. A altas temperaturas, las reacciones tienden a ocurrir en condiciones
de equilibrio, mientras a baja temperatura, el desequilibrio prevalece. (Seal, 2006).
1.6. Mecanismos de acidificación en yacimientos:
Las concentraciones de H2S y CO2 normalmente son de origen natural (presencia de
bacterias), pero sin embargo hay ciertas circunstancias que incitan a su generación,
esta puede ser promovida por la influencia antrópica (Es la influencia que realiza el
hombre en determinados ámbitos. Un ejemplo muy claro de la influencia antrópica se
encuentra en el medio ambiente, en donde se realizan prácticas como la tala,
contaminación por agroquímicos, etc. Que modifican el entorno, creando en muchas
ocasiones condiciones adversas) en la búsqueda de optimizar la tasa de producción
de hidrocarburos para el yacimiento, por medio de recuperaciones secundaria
utilizando técnicas de inyección de agua y gases inmiscibles.
Para que el H2S pueda ser generado es necesario la existencia de ciertos factores
ambientales y la presencia de bacterias y compuestos con azufre en su estructura. Si
existen las condiciones ambientales propicias como temperatura, bajo contenido de
oxígeno disuelto, flujo lento y un pH adecuado, entre otros, las bacterias del tipo
Desulfivitrio reducirán los sulfatos presentes en el flujo produciendo una serie de
sulfuros que pasarán a la corriente del fluido.
20
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La mayor parte de las concentraciones de H2S en los reservorios, se deben a la
presencia de bacterias sulfato reductoras (BSR) las cuales son bacterias que tienen
la facultad de reducir sulfato, sulfito o tiosulfato de manera no asimilatoria. De forma
usual, el agua que es inyectada en algunos casos en pozos para un aumento de
presión y producción del petróleo contienen disuelta cantidades se azufre (iones
sulfitos) tal como el agua de mar.Por lo tanto se puede decir que la escasez de
azufre en el agua debería de impedir o limitar las actividades de BSR y la generación
respectiva de H2S. De tal forma es recomendable que las aguas reinyectadas en los
pozos, realizarle tratamientos biocidas (destrucción de microorganismos) en las
instalaciones periódicamente.
Otro aspecto para que el sulfuro de hidrogeno puede estar presente en yacimientos,
sería la inyección de soluciones ácidas como el ácido clorhídrico (HCl) en reservorios
para la disolución de incrustaciones en tuberías, esta se realiza para tratar pozos con
formación de carbonatos (CO3=)
1.7. Sulfuro de hidrógeno (H2S)
El sulfuro de hidrógeno es un hidruro covalente de fórmula H2S, estructuralmente
ligado al agua ya que el oxígeno y el azufre se encuentran en el mismo grupo de la
tabla periódica. El mismo es incoloro, inflamable, toxico y posee un olor característico
muy desagradable. Se encuentra naturalmente en yacimientos de petróleo, gas
natural, gases volcánicos y aguas termales. Las bacterias reductoras de sulfatos
SO4= son los principales responsables de la generación de H2S bajo condiciones
anaerobias. Propiedades del H2S se muestran en la tabla siguiente:
1.8 Geoquímica de azufre en los sedimentos
La especiación, abundancia y composición isotópica de las fases diagenéticas que
contienen azufre resultan de un sistema complejo que involucra, entre otras variables
de control, el grado de oxigenación bentónica. Las relaciones entre carbono orgánico
y azufre de la pirita o azufre total han sido ampliamente utilizadas en sedimentos
marinos antiguos y recientes como indicadores de la oxigenación relativa de
paleoambientes (Raiswell y Berner, 1985; Raiswellet al., 1988; Dean y Arthur, 1989;
Beinet al., 1990; Middelburg, 1991). Un número de estudios, han mostrado que los
21
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
gráficos carbono/azufre suministran información útil pero tienen el potencial para
múltiples interpretaciones (Dean y Arthur, 1989; Beinet al., 1990; Zaback y Pratt,
1992). Varios estudios (Kohnenet al., 1990; Mossmannet al., 1991; Ferdelmanet al.,
1991; Schimmelmann y Kastner, 1993; Zaback y Pratt, 1992; Aplin y Macquaker,
1993; Raiswellet al., 1993) han enfatizado la importancia de la materia orgánica y el
azufre elemental como importantes sumideros diagenéticos recientes de azufre
reducido y parcialmente oxidado en sedimentos marinos. La incorporación de azufre
dentro de la materia orgánica parece ser más favorable bajo condiciones donde las
especies de azufre acuosas parcialmente oxidadas tales como los polisulfuros
pueden estar presentes. (Mossmannet al., 1991; Raiswellet al., 1993; Aplin y
Macquaker, 1993). Consecuentemente, cambios en la abundancia relativa del azufre
mineral, orgánico y elemental pueden ser usados para interpretar las condiciones del
agua en los poros antigua e inferir los ambientes bentónicos en el pasado.
Un obstáculo importante para la interpretación de paleoambientes basado en la
abundancia de productos diagenéticos proviene de la incertidumbre acerca del
tiempo relativo de formación de los compuestos azufrados. La formación de
compuestos de azufre diagenéticos puede continuar por mucho tiempo después de la
depositación del sedimento o comenzar sobre la interfase agua-sedimento.
Limitaciones en el tiempo de formación de especies de azufre pueden ser
proporcionadas por la composición isotópica del azufre estable (Goldhaber y Kaplan,
1980; Chantonet al., 1987; Mossmannet al., 1991; Zaback y Pratt, 1992). A pesar de
que el ciclo diagenético y deposición temprana del azufre no es claramente
comprendido, la composición isotópica de la especie azufre individual puede ser
usada para evaluar su génesis, secuencia de incorporación y condiciones presentes
en el ambiente bentónico durante la formación de productos de azufre.
Las relaciones carbono/azufre, abundancia relativa de las especies de azufre (pirita,
ácidos volátiles, azufre elemental, querógeno, bitumen y sulfato), así como las
abundancias isotópicas de estas especies de azufre son usadas para reconstruir las
condiciones diagenéticas y deposicionales durante los últimos 160 mil años en la
cuenca de California.
22
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.9. Definición, mineralogía y ambientes de formación de morfologías
framboidales en sulfuros de hierro y otros minerales.
El término framboide proviene del francés framboise (frambuesa) y fue usado por
primera vez por Rust (1935) para referirse a agregados subesféricos de pequeños
cristalitos de pirita en depósitos de yacimientos minerales tipo Mississipi Valley. Su
estudio ha ocupado a muchos científicos durante gran parte del siglo XX (por ejemplo
Schneiderhöhn 1923; Love y Amstutz 1966; Kalliokoski 1974; Ramdohr 1980;
Schallreuter 1984; Wilkin y Barnes 1997) y los primeros años del siglo XXI (Merinero
2005, Merinero et al 2005a, 2006b, 2008a; Ohfuji y Rickard 2005; González et al.
2006a, 2006b).
Se ha publicado una gran cantidad de literatura sobre los framboides con especial
interés a su posible relación con procesos biológicos. Durante un tiempo se llegó a
considerar que se trataba de microorganismos fosilizados (Schneiderhöhn 1923;
Love 1957; 1962), e incluso, colonias de bacterias. Berner (1969) y Farrand (1970)
fueron los primeros en demostrar, de manera experimental, que la actividad
bacteriana no es un prerrequisito necesario para la formación de framboides,
empezando a considerarse como un término textural, y no genético, para describir
agregados de microcristales.
Las definiciones de framboides más modernas se desarrollan a partir de los tres
principales atributos de los mismos (Ohfuji y Rickard 2005):
1. Morfología externa: agregados microscópicos esféricos o subesféricos,
usualmente con diámetros entre 1 y 20 μm, siendo raros los framboides de tamaño
superior a 50μm (Wilkin et al. 1996).
2. Estructura interna: constituidos por un empaquetado hexagonal o cúbico
compacto de 103 a 106 microcristales, es decir, el interior no es homogéneo.
Además, la estructura interna puede presentar un determinado orden o puede estar
totalmente desordenada (microcristales dispuestos totalmente al azar).
3. Uniformidad de tamaños y morfologías: todos los microcristales tienen el mismo
tamaño (entre 0,1 y 20 μm, aunque usualmente no tienen más de 2μm de diámetro) y
23
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
presentan el mismo hábito (normalmente euhedral, octaédrico, piritoédrico, o, menos
común, cúbico o esferoidal).
Por lo tanto, se puede definir framboide como un agregado microscópico esférico o
subesférico de microcristales del mismo tamaño y morfología. Esta definición puede
extenderse para incluir otras morfologías externas, como por ejemplo agregados
irregulares no esféricos, con formas elípticas o poligonales.
La textura framboidal se asocia habitualmente con la pirita y otros sulfuros de hierro,
pero también ha sido observada en otros minerales, como óxidos, hidróxidos y
carbonatos.
Como se verá en apartados posteriores, la greigita y la mackinawita son
monosulfuros de hierro relacionados con la formación de pirita, y en algunas
ocasiones pueden ser precursores de la misma. Las propiedades ferrimagnéticas de
estos minerales se han propuesto para explicar la formación de framboides. Existen
muchas referencias de greigita y mackinawita framboidal (Nuhfer y Pavlovic 1979;
Bonev et al. 1989; Ariztegui y Dobson 1996; Wilkin y Barnes 1997; Rowan y Roberts
2006), además de coexistencia de greigita y pirita con morfologías framboidales
(Roberts y Turner 1993; Jiang et al. 2001; Roberts y Weaber 2005; Roberts et al.
2005; Ortega et al. 2006).
También se ha obtenido greigita y mackinawita framboidal de manera experimental
(Sweeney y Kaplan 1973; Wilkin y Barnes 1996; Wang y Morse 1996; Morse y Wang
1997; Butler y Rickard 2000). Es posible la formación de marcasita framboidal,
probablemente a pH muy bajo (Ixer y Vaughan 1993; Youngson 1995; Falconer et al.
2006).
Se han descrito framboides de sulfuros de cobre en sedimentos de yacimientos
minerales (Alyanak y Vogel 1974; Sawłowicz 1990) aunque algunos de ellos pueden
ser seudomorfos de framboides de pirita (Sawłowicz 1992; Oszczepalski 1999). Los
framboides de sulfuros de zinc son más raros, pero existen varios trabajos que
describen formas parecidas a framboides (Lebedev 1967; Degens et al. 1972; Luther
et al. 1980; Gammons y Frandsen 2001).
24
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Especialmente interesantes son las referencias sobre magnetita framboidal y otras
formas esféricas similares, ya que existen descripciones en materiales terrestres,
sobre todo en carbonatos, (Bethke y Marshak 1990; Suk et al. 1990a; Evans y
Elmore 2006) y en meteoritos y polvo cósmico (Kerridge 1970; Jedwab 1971;
Zolensky et al. 1996; 2002; Hua y Buseck 1998; Boctor et al. 2003; Abreu y Brearley
2005; Gounelle et al. 2005). El principal origen propuesto para la magnetita
framboidal es la oxidación de framboides de pirita (Lu et al. 1990; Suk et al. 1990a,
1990b; 1991; Saffer y McCabe 1992; Housen et al. 1993a, 1993b; Evans y Elmore
2006), aunque también se ha propuesto un origen primario para este tipo de textura
en la magnetita (Wilkin y Barnes 1997), o incluso a partir de pirrotina framboidal
(Zolensky et al. 2002).
Por otro lado, existen varias referencias sobre morfologías framboidales o similares
en carbonatos. Se han descrito formas esféricas de dolomita de tamaño entre 0,2 y 1
μm compuestas a su vez de esferas de 100 nm de diámetro en lagos del sur de
Australia (Von-der-Borch y Jones 1976). También se han producido, de manera
experimental, formas similares de dolomita de tamaño entre 1 y 5 μm a partir de
geles de carbonato (Müller y Fishbeck 1973). En el sistema kárstico de Visean
(Nielsen et al. 1997) se han descrito framboides de pirita junto con cristales
esferoidales de dolomita con una posible relación con actividad bacteriana. Nehrke y
Cappellen (2006) describen framboides de vaterita con posterior transformación a
calcita.
En cuanto a oxihidróxidos de hierro framboidales existen diversas referencias,
aunque en la mayoría de ellas se trata de productos de oxidación y reemplazamiento
de pirita. Las mineralogías descritas son goethita (Mucke et al. 1999; Dill y Melcher
2004), lepidocrocita, szomolnokita y hematites (Lougheed y Mancuso 1973). Son
comunes las descripciones de oxihidróxidos de hierro asociadas a oxidación de pirita
framboidal formando halos y recubrimientos externos de las estructuras esféricas de
pirita (Weber et al. 2004; Sapota 2005; Merinero et al. 2005a; 2008a; Evans y Elmore
2006).
25
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Existen otras morfologías relacionadas con los framboides subesféricos que
presentan muchas de las características de estos, por ejemplo, la presencia en su
interior de microcristales del mismo tamaño y forma. En los próximos apartados se
describen algunas de estas morfologías que, aunque no pueden clasificarse
estrictamente como framboides, comparten propiedades y orígenes comunes. Entre
ellos se encuentran: (Ver figura 1)
Framboides irregulares
En sedimentos naturales, especialmente en sedimentos actuales, es posible
encontrar pirita formando masas irregulares de microcristales que presentan hábitos
y tamaños idénticos, e incluso desarrollan cierta organización, similar a la que se
puede encontrar en el interior de algunos framboides (Bertolin et al. 1995; Jiang et al.
2001; McKay y Longstaffe 2003).
Framboides en forma de girasol (Sunflower framboids)
Los framboides en forma de girasol son texturas constituidas por un núcleo
framboidal y por cristales alargados dispuestos en forma radial alrededor del núcleo
(Love y Brockley 1973; Ostwald y England 1977; Kosacz y Sawłowicz 1983; Brown y
McClay 1998; England et al. 2002; Freitag et al. 2004). Los cristales exteriores
pueden ser tanto de pirita como de marcasita y pueden crecer de manera continua
desde los microcristales más externos del núcleo framboidal o de manera separada.
Asimismo, se han descrito granos esféricos de pirita con textura framboidal en el
núcleo y masiva en la parte externa, con un posible origen secundario de esta última
(Paktunc y Davé 2002; Merinero et al. 2005a; 2008a; Rowan y Roberts 2006; Dekov
et al. 2007; Zielinski et al. 2007).
Racimos de framboides y poliframboides
El término poliframboide fue introducido por Love (1971) para describir agregados de
numerosas unidades de framboides y otras morfologías asociadas (Massaad 1974;
Stene 1979; Sawłowicz 1993; Ohfuji y Akai 2002; Roberts y Weaber 2005; Roberts et
al. 2005; Merinero et al. 2005a; 2006b; 2008a; Wignall et al. 2005). Cuando estos
agregados están formados por framboides de tamaño uniforme y empaquetado
26
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
denso se utiliza el término racimo o cluster (Böttcher y Lepland 2000; Taylor y
Macquaker 2000; Paktunc y Davé 2002; Otero et al. 2005). El tamaño de los
poliframboides y racimos de framboides es variable: desde unas pocas micras hasta
varios milímetros. Los bordes pueden ser irregulares, estar modificados por los
minerales de alrededor o adaptados a la forma del hueco que rellenan (por ejemplo,
una concha de foraminífero, Love 1967; Merinero et al. 2005a; 2006b, 2008a).
Finalmente, a los grupos de numerosos framboides, con microcristales en los
espacios entre ellos, se les ha denominado framboides velados (Passier et al. 1999),
y se interpretan como estructuras de reemplazamiento en conchas de carbonato de
microfósiles que han sido disueltas previamente.
Figura 1. Morfologías relacionadas con pirita framboidal. A. Framboides irregulares. B. Cluster de
framboides con escala = 10 μm. C. Framboides velados D. Cristales euhedrales junto a framboides E.
Aureolas de oxidación alrededor de framboides de pirita. F. Framboides disuelto con crecimiento de
pirita masiva en los intersticios. Fuente: Rosario Lunar Hernandez et al.
27
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Cristales euhedrales
La presencia de cristales euhedrales con rangos de tamaños similares a los que
presentan los framboides (Raiswell 1982; Passier et al. 1999; Taylor y Macquaker
2000), y de otras morfologías parecidas a framboides con desarrollo de caras y/o
hábitos poligonales (Martínez-Frías et al. 1997; Merinero et al. 2005a; 2008a; Ohfuji y
Rickard 2005), es bastante común en ambientes naturales con una más que posible
relación genética con las morfologías framboidales (Sawłowicz 2000; Merinero 2005;
Merinero et al 2008a) con las que coexisten en muchas ocasiones (Passier et al.
1999; Liagathi et al. 2005; Price y Pichler 2006).
Los framboides y los cristales euhedrales comparten un origen primario y muchas
veces se forman de manera conjunta, posiblemente debido a variaciones en la
velocidad de nucleación. Sin embargo, las morfologías masivas que acompañan a la
pirita framboidal (agregados, recrecimientos, rellenos, etc.) se consideran texturas
con un origen secundario (Wilkin et al. 1996).
1.10 Ambientes de formación de la pirita framboidal
La morfología más común de la pirita en ambientes sedimentarios es la framboidal,
incluyendo sedimentos no consolidados recientes, tanto marinos como lacustres
(Sweeney y Kaplan 1973; Perry y Pedersen 1993), columnas de agua anóxicas
(Ross y Degens 1974; Muramoto et al. 1991; Wilkin y Barnes 1997; Suits y Wilkin
1998), incluso rocas sedimentarias antiguas del Arcaico (Hallbauer 1986). Los
framboides de sulfuros son especialmente comunes en sedimentos anóxicos, donde
la reducción bacteriana de sulfatos es muy activa y la cantidad disponible de metales,
principalmente hierro, es suficiente para que precipiten los sulfuros. Sin embargo, la
pirita framboidal también está presente en acuíferos arenosos someros, donde la
velocidad de reducción bacteriana de sulfatos es tres órdenes de magnitud más baja
que en ambientes marinos (Jakobsen y Postma 1999). También se encuentra pirita
framboidal en sedimentos marinos bajo condiciones oxidantes, donde la reducción
bacteriana de sulfatos queda reducida a pequeños nichos (Jørgensen 1977).
28
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
El sulfuro más abundante en yacimientos minerales de carbones es la pirita con
morfología framboidal (Weise y Fyfe 1986; Kostova et al. 2005; Hower et al. 2007).
La asociación de pirita framboidal con restos fósiles de plantas es bastante común
(García-Guinea et al. 1998; Bajpai et al. 2001; Grimes et al. 2002), incluso se han
descrito framboides de pirita en el interior de libros antiguos (García-Guinea et al.
1997).
Es importante destacar la abundancia de pirita framboidal en residuos procedentes
de explotaciones mineras, con gran cantidad de estudios sobre la oxidación de la
misma en estas condiciones y sus repercusiones medioambientales (Velasco et al,
1998; Sánchez-España et al. 2005; Weber et al. 2004; 2006).
Además de los ambientes sedimentarios, la pirita framboidal es muy abundante en
rocas asociadas a yacimientos hidrotermales (Kanehira y Bachinski 1967; Ostwald y
England 1977; England y Ostwald 1993; Martínez-Frías et al. 1997; Agusto et al.
2004; Bölücek et al. 2004). También se ha descrito pirita con morfología framboidal
en rocas volcánicas (Love y Amstutz 1969) y metamórficas (Schieber y Baird 2001;
Boyle et al. 2003).
La textura framboidal es la más común en los sulfuros de hierro que precipitan de
manera conjunta a los carbonatos autigénicos asociados a emisiones de metano
(Orpin 1997; Stakes et al. 1999; Peckmann et al. 2001; Han et al. 2004; Mazzini et al.
2004; 2006; Kocherla et al. 2006; Merinero 2005; Merinero et al 2005a; 2006b;
2008a).
1.11 Ubicación geográfica
La Cuenca Occidental se encuentra situada en la parte noroccidental del país en lo
que se conoce como Cuenca del Lago de Maracaibo, siendo ésta la de mayor
historia de producción en Venezuela. Dentro de la misma al sureste, la comprenden
los yacimientos del Eoceno B de las regiones de Lago y Tierra (Campos Moporo,
Franquera, La Ceiba, San Lorenzo, Tomoporo Tradicional y Área 8 Norte) las cuales
están en procesos de exploración y producción de hidrocarburos.Los campos
Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) están ubicados al sureste de la Cuenca
29
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
del Lago de Maracaibo, comprende los yacimientos del Eoceno B de las regiones
Lago y Tierra con una extensión areal de 620 Km2 (Figura 2).
Los campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en tierra y
adscritos a la División Sur Lago Trujillo, se encuentran situados entre el Estado
Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela, son campos en desarrollo cuyos datos
oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas recuperables de crudo
liviano de 1.483 MMBNP, cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35
pozos activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65.000
BNPD de crudo y 21 MMPCND de gas. El primer pozo perforado en estos campos de
tierra se realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado
con la perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a
20 años.
Area Proyecto
FRAMOLAC
Bloque VII Ceuta
Campos Moporo,
Franquera, La
Ceiba, San
Lorenzo,
Tomoporo
Tradicional y Área
8 Norte
VII
Figura 2. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013)
30
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
1.10.1 Descripción del Campo Franquera
El Campo Franquera se encuentra ubicado a 6 km en dirección Este Franco
del parcelamientoTomoporo entre el Estado Zulia y Trujillo, referenciado con las
siguientes coordenadas Nor-oeste X=276830 Y=1066994 y Sur-este X=288990
Y=1050949. Esta área cuenta con 17 pozos completados hasta el cierre de Abril2013 y 3 en actividad de perforación. El pozo descubridor fue el FRA-1X, ubicado
geográficamente en el parcelamiento Ciénaga del Carrillo al norte del Caño Carrillo y
al sureste del parcelamiento Tomoporo, en el Municipio Baralt del Estado Zulia, a 3.2
Km al sureste del pozo TOM0001X, 5.2 Km. al noreste del pozo TOM0008 y 4.3 Km
al noreste del TOM0019. Geológicamente, está situado en el bloque deprimido de la
Falla Pasillo 1, la cual limita el área hacia el este con el Yacimiento Eoceno B-SUP
VLG3729. El FRA-1X inició actividades de perforación el 24 de Junio del año 2004,
cuando inició las operaciones de mudanza a la locación, como pozo exploratorio se
propuso perforar para evaluar la prospectividad de las arenas de la Formación Paují
(Arenas Basales) y Misoa (desde B-Superior hasta C-Superior) de edad Eoceno
hasta el Grupo Cogollo de edad Cretácea; sin embargo, debido a problemas
operacionales, el pozo no alcanzó la profundidad final estimada, llegando hasta una
profundidad de 19090 pies, por lo cual únicamente se logró evaluar las arenas de
edad Eoceno, descubriendo tres (03) nuevos yacimientos, B-4 FRA0001, B-3
FRA0001 y B-1 FRA0001, Unidades Informales “B-1”, “B-3” y “B-4” de la Formación
Misoa.
Con el fin de delimitar los yacimientos descubiertos por el pozo FRA-1X, el 5
de Noviembre del 2007 comenzaron las actividades para la perforación del pozo
delineador FRA-2X, el mismo se encuentra ubicado geográficamente en la región sur
oriental del Lago de Maracaibo en los predios del Parcelamiento Buyai, al sureste de
los Parcelamientos Ciénaga del Carrillo, al sur del Caño Carrillo y al sureste del
ParcelamientoTomoporo, al oeste del Pueblo 3 de Febrero, del Estado Trujillo en el
Municipio la Ceiba. Este pozo probó la continuidad de los yacimientos B-4 FRA0001,
B-3 FRA0001 y B-1 FRA0001, e incorporó nuevas reservas, aprobando oficialmente
la incorporación de nuevas reservas, con un POES de 1027 MMBN, 87 MMBN y
498.7 MMBN, con reservas recuperables en el orden de 83000MBN (FR/8.1), 8600
31
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MBN (FR/9.9) y 62300 MBN (FR/12.5), para las unidadesinformales “B-1”, “B-3” y “B4”, respectivamente. Ver figura 3.
Actualmente el campo Franquera tiene dos yacimientos activos, el B-1
FRA0001 y B-4 FRA0001. La tabla 1 muestra los datos oficiales de ambos
yacimientos.
Tabla 1. Datos oficiales de los yacimientos del campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
Campo
Yacimiento
Gravedad API
Franquera
B-1 FRA0001 y B-4 FRA0001
22
Formación
Misoa
Porosidad
16% (B-1) y 10-12% (B2)
Permeabilidad
Reservas probadas (crudo)
100-600 mD (B-1) y 15-85 mD
(B-4)
1581,85 MMBLS
Reservas recuperables
151,9 MMBLS
Reservas probadas (gas)
214,6 MMMPC
Reservas recuperables
20,2 MMMPC
Factor de recobro
8,1 - 12,5% (crudo y gas)
Presión original
7300 lpc
Presión de burbujeo
1500 lpc
Pozos TIPO
Tipo de completación
Verticales y desviados
Flujo natural (PTN)
32
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Figura 3. Ubicación geográfica del Campo Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
1.10.1.1 Área del Campo Franquera.
El Campo Franquera se encuentra integrado por 3 Yacimientos oficiales; B-1
FRA0001, B-3 FRA0001 y B-4 FRA0001. Los mismos abarcan una extensión de mas
de 8500 acres con un total de 17 pozos terminados hasta ahora y 3 pozos en fase de
perforación. El Campo vio un incremento sustancial en su producción diaria de
petróleo durante el año 2012, pasando de 10 MBPPD a casi 35 MBPPD, debido
básicamente al aporte de nuevos pozos perforados. Ver figura 4.
33
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• FRANQUERA
UBICACIÓ
UBICACIÓN GEOGRAFICA
• Yacimientos: 3
• POES: 1905 MMBLS
• Reservas Recuperables: 189 MMBLS
13600
FRA-6
L
D
14000
FRA-4
L
FRA-3
FRA-1
L
D
D
FRA-5
N
L
• Petró
Petróleo Acumulado: 18,2 MMBLS
• Reservas Remanentes: 171 MMBLS
• Mecanismo de Producció
Producción: Compresibilidad de
FRA-2
L
la Roca y Expansión de Fluidos.
D
• Prof. Pozo: 15000’
15000’ – 19100’
19100’
FRA-DEL-2
FRA-DEL-3
• Producció
Producción Pozo: 400-3000 BNPD
D
L
• Método de Producció
Producción: FN / BES / LAG
• Producció
Producción Marzo 2013: 36,14 MBls/d
• Nº Pozos Completados: 17
• Nº Pozos Activos: 15
Figura 4. Datos básicos y parámetros de producción del campo Franquera. Fuente: PDVSA.
(2013)
El método de producción predominante en el Campo Franquera es por
levantamiento artificial, utilizando en muchos casos bombeo electro sumergible
(BES) requerido para cubrir la deficiencia de energía dentro de la boca del pozo para
levantar la columna de petróleo debido principalmente a las altas profundidades de
los yacimientos (entre 15.000 a 19.100 pies).
Los yacimientos presentan características volumétricas que envuelven un total
de 189 MMBN de reservas recuperables, distribuidas mayoritariamente en las
unidades de B-1 y B-4 del miembro B-Superior; para un total de 171 MMBN de
reservas remanentes aun disponibles en el Campo Franquera.
1.10.2 Área del Campo Moporo.
Comprende tanto el área del lago (Moporo Lago) como de tierra (Moporo Tierra)
ubicado hacia el este de la Falla de Pueblo Viejo, cuyo yacimiento es el B4 VLG3729,
Formación Misoa de edad eoceno medio, situado al sureste del Campo Ceuta. Al
igual que muchos yacimientos del Eoceno de la Formación Misoa en la Cuenca de
Maracaibo, constituye uno de los reservorios más productivos para la corporación
(Chacín et al., 2012).
34
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1.10.3 Área de la Ceiba.
Se encuentra ubicado en el área de tierra, en la costa este del Lago de Maracaibo,
Municipio La Ceiba, Estado Trujillo. Limita con el Campo Moporo al oeste,
extendiéndose hasta el límite sur de los Campos Barúa y Motatán por el norte,
llegando hasta el flanco andino en su límite sur, dando una superficie total de
1081,62 Km2. Geológicamente los yacimientos del Campo La Ceiba se encuentran
en trampas estructurales con acumulaciones probadas y estimadas principalmente
en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas de orientación NNE-SSO,
interactuando con un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O,
paralelas al sistema de fallas de rumbo del yacimiento vecino al norte (B4 VLG3729)
(Chacín et al., 2012).
1.10.4 Aspectos Geológicos del Campo Franquera.
El estudio Integrado Fase II del campo Franquera, se está realizando en
conjunto con los campos vecinos Moporo y la Ceiba; a fin de construir un modelo
geológico integrado semiregional del área Framolac. El estudio contempla realizar el
modelo estático de yacimientos para las unidades de edad Eoceno pertenecientes a
las formaciones Misoa y Paují, desde B1 hasta B6, y a los sedimentos suprayacentes
de las arenas Basales de Paují (arenas A-9 y A-10). Ver figura 5.
35
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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Figura 5. Columna estratigráfica del área Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
1.10.5 Descripción litológica macroscópica Campo Franquera
Las descripciones litológicas del Campo Franquera se describen a
continuación:
Formación Misoa (Arenas B1)
15653’ - 16202’6” : Este cuerpo arenoso consiste de areniscas de color gris claro a
oscuro, compactas, cuarzosas, de grano medio a fino en partes muy finos, limosas
con bioturbaciones, en parte lutíticas de color gris a gris oscuro, se observan algunas
muestras con granos medio a grueso, generalmente micáceas y carbonáceas.
36
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Formación Misoa (Arenas B4)
15653’ - 16202’6”: Esta consiste en areniscas de color gris claro a oscuro, bien
estratificadas a macizas, cuarzosas, de grano medio a fino en partes muy finos,
limosas con bioturbaciones lutíticas de color gris medio a oscuro, son generalmente
micáceas y carbonáceas.
1.12 Características geólogo-tectónicas
1.12.1 Estratigrafía del área de Moporo y Franquera
La secuencia estratigráfica que se perfora en el área de Moporo y Franquera, está
constituida de lo más reciente (tope) a lo más antiguo (base) por las siguientes
formaciones (figura 6):
Formación El Milagro (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Arenas friables, finas a
gruesas, limos micáceos, interestratificados con arcillas arenosas y lentes lateríticos
bien cementados. Estos sedimentos son de aguas dulces y llanas de carácter fluvial
y paludal, que se depositaron sobre un amplio plano costanero de poco relieve, y
estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento por lo menos tres veces
durante el Cuaternario.
Formación Onia (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Areniscas y limolitas de grano
grueso a fino, arcillosas, micáceas y friables, localmente con capas calcáreas. El
contacto superior es transicional y ocasionalmente interdigitado con la formación El
Milagro (suprayacente). La formación Onia es una de varias formaciones no marinas
en la Cuenca de Maracaibo (tal como la formación El Milagro) y de probable
correlación lateral con el flanco norandino por medio de las formaciones Carvajal y
Necesidad. Existen dudas sobre sus correlaciones a través de la cuenca.
Formación La Puerta (Mioceno Tardío): Está compuesta por argilitas abigarradas,
limolitas, areniscas macizas y friables. La unidad contiene intercalaciones marinas de
menor espesor y está subdividida en tres miembros denominados en secuencia
ascendente Poro, Playa y Timoteo. El Miembro Timoteo es el más superior y su
contacto es concordante con la formación Onia (suprayacente). El Miembro Playa es
37
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el intermedio de la formación La Puerta y se caracteriza por su predominio de
areniscas que lo distinguen de la litología fundamentalmente arcillosa de los
miembros adyacentes (Poro y Timoteo). El Miembro Poro es el más inferior y posee
grandes desarrollos de capas de arcilla y menos proporción de areniscas. En
general, la formación La Puerta correlaciona en su parte media y tope (miembros
Playa y Timoteo) con la formación Isnotú en el Flanco Norte de Los Andes.
Formación Lagunillas (Mioceno Medio): En el campo Bachaquero la formación
Lagunillas está subdividida en tres miembros, que de base a tope son: Lagunillas
Inferior, Laguna y Bachaquero. El Miembro Bachaquero es el superior y está formado
por areniscas arcillosas potentes y su contacto es de carácter concordante con el
Miembro Poro de la formación La Puerta. El Miembro Laguna es el intermedio de la
formación Lagunillas y consiste en alternancias de areniscas bioturbadas
correspondiente a canales de marea o estuarinos junto a lutitas fosilíferas
depositadas en ambientes marinos de plataforma de aguas someras a medias. El
Miembro Lagunilllas Inferior, constituye el intervalo basal de la formación Lagunillas y
representa la evolución de un sistema deltáico destacándose hacia su base los
depósitos más antiguos correspondientes a canales fluviales (rellenos de
paleovalles);
progresivamente
Lagunillas
Inferior-Laguna
es
concordante
y
transicional. La formación Lagunillas es equivalente lateral de la formación Isnotú en
el Flanco Norte de Los Andes.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano): Constituida principalmente por
sedimentos marinos (predominantemente lutíticos), ha sido subdividida en dos
miembros que en orden ascendente son Santa Bárbara y Lutitas de la Rosa
(Informal). El miembro Lutitas de La Rosa está constituido primordialmente por lutitas
grises marinas, mientras que el miembro Santa Bárbara, está conformado por
areniscas arcillosas poco consolidadas.
Formación Paují (Eoceno Medio): Esta formación es infrayacente en forma
discordante a la Formación La Rosa. Se encuentra constituida de una espesa
secuencia de lutitas, claramente diferenciable de las areniscas de la formación Misoa
infrayacente. Las lutitas típicas tienen color gris medio a oscuro y son macizas a
38
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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físiles y concrecionarias. Frecuentemente exhiben fractura concoidal. Hacia la base
de esta formación existe el desarrollo de unas capas de areniscas glauconíticas.
Formación Misoa (Eoceno Temprano): En contacto concordante a la formación
Paují se encuentra la formación Misoa. A grandes rasgos, está constituida por
areniscas, limolitas y lutitas intercaladas. Las areniscas presentan tamaño de grano
variado, pero en general, son de grano fino y gradan a limolitas; son duras, micáceas
y carbonáceas. Esta localización se perforó hasta la sub-unidad B-1 de la formación
Misoa.
Figura 6. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo. Fuente: PDVSA. (2013)
39
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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1.12.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está constituida de base a tope
como se describe a continuación (ver figura 7):
La secuencia se inicia con la formación Colón, de edad Cretácico, la cual está
integrada por lutitas microfosilíferas de color gris oscuro a negras, posteriormente se
depositaron en forma discordante la formación Misoa durante el Eoceno, formada por
la intercalación de areniscas y lutitas. Suprayacente a esta, se encuentra en forma
discordante
los
sedimentos
de
la
formación
Palmar,
correspondientes
a
intercalaciones de areniscas y argilitas. Posteriormente se depositaron los
sedimentos
de
la
formación
Isnotú
durante
el
Mioceno,
conformados
predominantemente por arcillas e intercalaciones de areniscas. Sobre estas
formaciones del Mioceno se sedimentaron en forma concordante la formación
Betijoque de edad Mio-Plioceno, conformados por conglomerados macizos, arcillas
macizas y areniscas poco consolidadas. En forma concordante la cuenca se terminó
de rellenar con sedimentos de la formación Carvajal de edad reciente, que consiste
de arenas y gravas macizas mal cementadas.
La formación Misoa corresponde a la unidad estratigráfica prospectiva en el área y
está dividida operacionalmente en los miembros informales denominados “Arenas B”
y “Arenas C”. La sección superior de la formación Misoa la integran las “Arenas B"
clasificadas en B-Superior (B-1 a B-5) y B-Inferior (B-6 y B-7); mientras que la
sección inferior la constituyen las “Arenas C”, divididas a su vez en C-Superior (C1C3) y C-Inferior (C4-C6).
Como se mencionó anteriormente, la formación Misoa en el Campo La Ceiba se
encuentra erosionada hacia el tope producto de la Discordancia del Eoceno,
encontrándose que hacia el norte (Pozo CEI-6X), la Unidad B-1 y parte de B-2 fueron
removidas, mientras que hacia el sur (Pozo CEI-3X), la erosión fue mayor,
alcanzando incluso hacia la base de la Unidad B-4.
Las Unidades B-4 y B-6, son las más prospectivas en el área. Las mismas están
separadas verticalmente por una lutita regional (Unidad B-5), de un espesor menor
de 500 pies, que separa hidráulicamente las zonas de B Inferior y B Superior.
40
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 7. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
1.12.3 Geología estructural campo Franquera
Estructuralmente, el campo Franquera está constituido por un monoclinal contra la
falla normal VLG-3729, la cual fue parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y
Mioceno, de rumbo NO-SE con un buzamiento suave de 3º a 5º hacia el sur. Las
fallas que lo cruzan son normales y desplazamientos que varían entre 50 y 200 pies.
Las fallas principales tienen una dirección preferencial N-S.
Esta estructura está delimitada hacia el norte por la Falla VLG-3729 de dirección
general O-E y buzamiento al norte, originalmente de tipo normal, la cual fue
parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y Mioceno, alcanzando saltos
verticales entre 50 y 200 pies a nivel del Terciario. Debido al aumento de espesor de
los niveles más profundos, el salto inverso solo se observa en los niveles someros,
(Paují, Tope de Misoa), mientras que en los niveles subyacentes, el salto es
aparentemente normal, aunque el último movimiento de la falla haya sido inverso. El
límite oeste lo constituye la falla normal denominada Pasillo 1, que buza hacia el este
y tiene una dirección preferencial NNO-SSE, la cual se profundiza hasta el
41
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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Paleoceno y presenta saltos verticales de hasta 400 pies. Hacia el este, el límite está
definido por una falla normal con buzamiento hacia el este, que se denomina Falla
TOM-1, la cual presenta un salto vertical de hasta 600 pies.
Hacia el sur la estructura monoclinal es cortada preferencialmente en dirección
oeste-este por la falla VLG-3783, con buzamiento al norte y de componente normal,
posee saltos verticales que alcanzan los 300 pies aproximadamente. El pozo FRA0003 estructuralmente a nivel del Eoceno (Unidades B-1 y B-4), está ubicada al
oeste del bloque homoclinal fallado, el cual a este nivel presenta suaves buzamientos
(3-5°).
Este bloque monoclinal está delimitado por las fallas principales que enmarca el
Campo Franquera y presenta además cortes transversales de fallas secundarias
normales e inversas de dirección preferencial NNO-SSE, con saltos que oscilan entre
100-150 pies, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca durante el
Eoceno y con los eventos de compresión de la cuenca durante el Mioceno (Figura 8).
Figura 8. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
42
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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1.12.4 Geología estructural campo Moporo
El yacimiento "B Sup VLG-3729" ha sido dividido estructuralmente en seis regiones,
delimitadas por fallas claramente definidas a partir de los levantamientos sísmicos
del área. Cada región presenta rasgos estructurales que las diferencian entre sí, tal
como se describen a continuación:
Los bloques estructurales correspondientes a las regiones 1 y 3, en rasgos generales
están conformados por un homoclinal de rumbo ENE-OSO y un buzamiento
aproximado de 3 a 7° hacia el sur-sureste, aunque hacia el oeste de ambos bloques
estructurales, se observa un cambio en el buzamiento hacia el suroeste, producto de
los esfuerzos compresivos contra la falla mayor del yacimiento (Falla VLG-3686).
La región 2, está conformada por un homoclinal de rumbo NE-SO, con un
buzamiento promedio de 4° al noroeste. La región 4, corresponde a un anticlinal con
eje en dirección SO-NE, cuyos flancos poseen un buzamiento entre 5 y 10° hacia el
NO, SO y SE. La región 5, está conformada por un anticlinal, cuyo eje se orienta en
dirección N-S y un buzamiento entre 3 y 5° al sureste. La región 6 está representada
por un homoclinal de rumbo O-E y buzamientos entre 3 y 5° al sur. El yacimiento "B
Superior VLG-3729", está limitado como se describe a continuación:
Al norte, por la falla normal VLG-3729 de dirección preferencial O-E y buzamiento
hacia el norte, la cual separa el área 8 sur del Área 8 Norte, hacia el sur en las
regiones 3 y 5, el yacimiento está limitado por un C.A.P. @ -17150' b.n.l., mientras
que en la región 6 el límite lo constituye el C.A.P. @ -17270' b.n.l., Al oeste está
limitado por la falla inversa VLG-3686 de dirección NO-SE y buzamiento hacia el
noreste, la cual separa el área 8 sur del área 2 sur mientras que al este el límite lo
constituye la falla normal pasillo 1, de dirección N-S y buzamiento al este (Figura 9).
43
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 9. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
1.12.5 Geología estructural campo La Ceiba
El área La Ceiba está localizada entre dos estructuras de carácter regional (ambas
de comportamiento transgresivo), al oeste por la Falla de Pueblo Viejo en dirección
NNO-SSE, y al este por los sistemas de fallas del Alto de Barúa, con rumbo N-S.
Localmente, el área La Ceiba está cortada por dos sistemas de fallas, un sistema de
fallas normales NO-SE, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca
durante el Eoceno y un sistema de fallas inversas E-O, relacionadas con los eventos
de compresión de la cuenca durante el Mioceno y la consiguiente subsidencia.
El área presenta una alta continuidad, con acumulaciones probadas y estimadas
principalmente en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas tipo pasillo,
propiciados en un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O
44
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
paralelas al sistema de fallas VLG-3729, VLG-3783 y Ceiba 5; intersectado, a su vez,
por el sistema de fallas normales de dirección noreste-sureste de edad Eoceno y el
sistema de fallas inversas de edad Mioceno, de dirección NE-SO, creando un grupo
de bloques o compartimentos que entrampan el hidrocarburo al nivel de las Arenas B
Inferior y Arenas B Superior de la formación Misoa.
Se estima que la inversión del sistema de fallas ocurrió durante el período del
Eoceno hasta el Mioceno, después de la depositación de las arenas B de la
formación Misoa, de edad Eoceno Superior (figuras 10 y 11).
Figura 10. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y MISB6 CEI0004.
Fuente: PDVSA. (2013)
45
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Figura 11. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006. Fuente: PDVSA.
(2013)
1.13 Conclusiones
Después de analizar el estado del arte de las diferentes morfología de la pirita y las
investigaciones que han tributado al conocimiento de la geoquímica de los
yacimientos de petróleo, se caracterizaron los yacimientos del Eoceno B Superior de
las regiones Franquera, Moporo y La Ceiba, en cuanto a la geología del área en que
se encuentran emplazados.
Estratigráficamente el área correspondiente a los campos Franquera y Moporo está
representada por secuencias terrígenas: areniscas, arcillas, lutitas y argilitas y en
ocasiones material calcáreo, que van desde el Eoceno Temprano hasta el Plioceno
Tardío-Pleistoceno.
El campo La Ceiba está conformado estratigráficamente por unidades cretácicas
como la formación Colón, formada por lutitas microfosilíferas y en su tope, la
formación Carvajal de edad reciente, constituida por arenas y gravas.
46
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Estructuralmente los tres campos muestran como rasgo común la presencia de fallas
normales de dirección noroeste-sureste, aun cuando presentan algunos rasgos
tectónicos específicos.
47
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO II. MARCO METODOLÓGICO
2.1 Introducción
El marco metodológico es la sección del trabajo que expone la manera de realizar el
estudio. La investigación científica requiere que estos sistemas; así como también,
las relaciones existentes entre estos, los resultados obtenidos y las evidencias
vinculadas con el problema propuesto, reúnan las condiciones de fiabilidad,
objetividad y validez interna, para lo cual es necesario delimitar los procedimientos
de orden metodológico, con el propósito de dar respuestas a las interrogantes objeto
de estudio. Según Balestrini (2001), el marco metodológico de la investigación es:
“La instancia referida a los métodos, las diversas reglas, registros, técnicas, y
protocolos con los cuales una Teoría y su Método calculan las magnitudes de lo real.
De allí pues, se deberán plantear el conjunto de operaciones técnicas que se
incorporarán en el despliegue de la investigación en el proceso dela obtención de los
datos.” (p. 126).
En atención a lo anteriormente expuesto, para alcanzar los objetivos delimitados al
inicio de la investigación, fueron implementados diversos procedimientos tecnooperacionales de laboratorio para recopilar los datos relacionados al estudio, con la
intención de alcanzar el objetivo general del proyecto, Caracterización Geoquímica y
Mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del Lago
Trujillo, Occidente de Venezuela. Desde este punto de vista, son desarrollados
importantes aspectos relacionados al tipo de estudio y el diseño de la investigación,
así como las técnicas e instrumentos de recolección de datos.
2.2 Tipo de investigación
Son variados los conceptos y clasificaciones que sobre la investigación científica
existen. La investigación es un proceso, una fase, es una forma operativa en la
búsqueda de respuestas y soluciones a una problemática. Para resolver un problema
desde el punto de vista científico, es conveniente ubicarse en un tipo de
investigación, a fin de seleccionar métodos adecuados y procedimientos específicos
de trabajo. Según Tamayo (2004), existen tres tipos de investigaciones: la histórica,
48
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
la descriptiva y la experimental, siendo la investigación experimental la que “se
presenta mediante la manipulación de una variable experimental no comprobada, en
condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por
qué causa se produce una situación o acontecimiento particular.” (p. 47).
Conforme a la conceptualización anterior y a los objetivos propuestos, el tipo de
investigación es considerada experimental, ya que la misma está orientada a la
caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de
núcleo del Distrito Lago Sur Trujillo, Occidente de Venezuela, a través de la
manipulación de variables bajo condiciones controladas que permiten la obtención de
resultados, con la finalidad de dar respuesta a dichos objetivos.
2.3 Nivel de la investigación
Según Arias (1999) el nivel de investigación “se refiere al grado de profundidad con
que se aborda un objeto o fenómeno. Aquí se indicará si se trata de una
investigación exploratoria, descriptiva o explicativa”. Basado en estos tres tipos de
niveles, la investigación es explicativa debido a que “se encarga de buscar el porqué
de los hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto” (Arias, 1999).
2.4 Diseño de la investigación
En relación a la investigación experimental, existen diversos tipos de diseños.
Según Balestrini (2001): Un diseño de la investigación se define como el plan global
de la investigación que se integra de un modo coherente y adecuadamente correcto,
técnicas de recogida de datos a utilizar, análisis previstos y objetivos, el diseño de
una investigación intenta dar de una manera clara y no ambigua respuestas a las
preguntas planteadas en la misma. (p. 131).
De acuerdo a la definición de Balestrini (2001), la investigación es de diseño
experimental de laboratorio, pues no solo permite observar, sino recolectar los datos
directamente de la realidad objeto de estudio para posteriormente analizar e
interpretar los resultados de estas indagaciones en un laboratorio experimental, con
el propósito de establecer una relación causa-efecto entre las variables consideradas
en la investigación.
49
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.5 Diseño Experimental
En los laboratorios de PDVSA-INTEVEP, las muestras de núcleo de las secuencias
del yacimiento Eoceno B Superior de la formación Misoa fueron sometidas a
diferentes análisis geoquímicos. Los resultados obtenidos a través de los estudios de
Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) con EDX (Energy Dispersive X-ray
spectroscopy), Difracción de rayos X (DRX) y porcentaje del azufre (S) determinado
con el analizador elemental LECO, permitieron evaluar las muestras de núcleo
generando una caracterización geoquímica y mineralógica de los pozos del campo
Franquera y Moporo. Para ello, es necesario realizar el siguiente procedimiento
experimental, el cual está dividido en dos fases: la primera fase referida a la
recolección de las muestras de núcleos, para determinar, indagar la morfología de la
pirita a través de los estudios de MEB con EDX, DRX y el porcentaje de azufre de las
muestras de núcleo determinado con el analizador elemental LECO, donde se llevó a
cabo una selección de las profundidades de corte de las muestras, la cual se realizó
en la nucleoteca La Concepción, con la ayuda de los especialistas de corte de
núcleos, tomando como base los aspectos texturales, mineralogía detrítica y
autigénica de las muestras de los pozos VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890 y VLG3891, los pozos FRA-08, TOM-09ST y TOM-25 del estudio de Cantillo (2013) el cual
generó un registro mineralógico de todos los pozos que hasta la fecha presentaban
análisis de Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB).
Luego, la segunda fase, relacionada con la metodología correspondiente a los
estudios mineralógicos, tales como difracción de rayos X (DRX), microscopía
electrónica de barrido (MEB) con EDX con la finalidad de identificar la presencia de
pirita (FeS2), su morfología y estudiar las características texturales de la pirita.
2.6 Métodos y procesamiento
2.6.1 Selección y corte de muestras de núcleo
La selección de las profundidades y corte de las muestras fue realizado tomando como base los
aspectos texturales y Mineralogía detrital y autigénica de las muestras de los pozos VLG-3863, VLG3873, VLG-3890 y VLG-3891 que contienen presencia de pirita y los pozos FRA-08, TOM-09ST y TOM25 del estudio de Cantillo (2013) que generó un registro mineralógico de todos los pozos que hasta la
50
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
fecha presentaban análisis de Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido
(MEB).
2.6.2 Toma de muestras de núcleo
Se recolectaron muestras de núcleo de los pozos: VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890,
VLG-3891, FRA-08, TOM-25 y TOM-09ST. Estas muestras fueron recolectadas en la
nucleoteca de La Concepción, ubicada en el Estado Zulia. En la figura 12 se
muestran lo la ubicación de los pozos donde se tomaron las muestras de núcleos y
en la tabla 2 las muestras son relacionadas según la profundidad en que fueron
tomadas.
Figura 12. Ubicación de los pozos seleccionados para toma de muestra de núcleo. Fuente: PDVSA
(2013).
Tabla 2. Muestras seleccionadas de las muestras de núcleo
N° Muestra
Nombre de la
Muestra
Unidad Estratigráfica
Profundidad Núcleo
(Pies)
1
VLG-3863
B-4.2
16271'4''
2
VLG-3863
B-4.8
16584'3''
3
VLG-3873
B- 4.2
15905'6''
4
VLG-3873
B- 4.7
16164'
5
VLG-3873
B- 4.8
16191'8''
6
VLG-3890
B- 1.2
16019'9''
7
VLG-3890
B- 1.3
16086'
8
VLG-3890
B- 1.6
16287'
51
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
9
VLG-3891
B-1.3
14755 7"
10
VLG-3891
B- 1.4
14824'7''
11
FRA-08
17082'3''
12
FRA-08
17149'8''
13
TOM-09ST
16982'11''
14
TOM-09ST
17506'1''
15
TOM-25
B4
16549'9''
16
TOM-25
17
TOM-25
B4
B4
16607'
16661'2''
2.6.3 Extracción con equipo Soxhlet
La extracción Soxhlet realizada a las muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B”
Superior, se realizó mediante extracción por reflujo Soxhlet, empleando el método
EPA 3540C (1996a), es un procedimiento para la extracción de compuestos
orgánicos volátiles y semivolátiles de sólidos tales como suelos, lodos, desechos y
núcleos, este método de extracción asegura el contacto íntimo de la matriz de la
muestra con el disolvente (Diclorometano)
Metodología Extracción Soxhlet
La extracción Soxhlet se fundamenta en las siguientes etapas:
La operación comienza por la preparación de la muestra, La muestra con
frecuencia debe ser dividida en fragmentos de mayor o menor tamaño. Luego la
muestra se carga al cartucho de extracción.
Colocación del solvente en un balón.
Ebullición del solvente (Diclorometano) que se evapora hasta un condensador a
reflujo
El condensado cae sobre un recipiente que contiene un cartucho poroso con la
muestra en su interior.
Ascenso del nivel del solvente cubriendo el cartucho hasta un punto en que se
produce el reflujo que vuelve el solvente con el material extraído al balón.
52
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Se vuelve a producir este proceso la cantidad de veces necesaria para que la
muestra quede agotada. Lo extraído se va concentrando en el balón del solvente
(diclorometano).
2.6.4 Técnicas geoquímicas de roca total
Microscopía Electrónica de Barrido con Energía Dispersiva de Rayos X (Energy
dispersive X-Ray spectroscopy).
Para la determinación de la morfología de la pirita por medio de microscopia
electrónica de barrido (SEM) con EDX, se seleccionaron diecinueve (17) muestras
tomadas de los núcleos de los pozos VLG-3863, VLG-3873, VLG-3890, VLG-3891,
FRA-08, TOM-09ST y TOM-25, pertenecientes a la Formación Misoa arenas “B”
Superior, con el propósito de identificar a detalle la morfología de la pirita y los
eventos diagenéticos relevantes, que influyen en la calidad de la roca.
De las diecinueve (17) muestras seleccionadas, ocho (8) corresponden a la arena B4, y cinco (5) a la arena B-1 según nomenclatura proporcionada por EEII de PDVSA,
de las cuales tres (3) muestras corresponden a sublitorenitas, cuatro (4) a arenitas
cuarzosas, una (1) a arenisca calcárea, una (1) a arenisca carbonática, dos (2)
Areniscas y una (1) a arenisca sideritizada.
Procedimiento analítico: Para el estudio de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)
con EDX, las muestras fueron partidas para generar superficies frescas,
seleccionando la cara de la arena a estudiar donde se observe posible presencia de
pirita, azufre elemental y tipos de sulfuros de interés. Cada muestra de núcleo fue
montada en un soporte de aluminio, fijada con una pega conductiva de plata con la
finalidad de que la muestra no se cargue de electrones
Las fotomicrografías de SEM son imágenes digitales de electrones secundarios
tomadas con una cámara anexa a un microscopio electrónico de barrido que opera a
20kv. Las mismas se realizaron tomando una a baja magnificación de 120 aumentos,
con la finalidad de observar de manera general la textura y morfología de la pirita y
de la roca en general, e identificar el litotipo. Una última toma a alta magnificación
permite detallar morfológicamente los minerales neoformados y su cristalización
típica bien definida, si está presente.
53
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
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La evaluación de los datos cualitativos elementales se realizó en la fotografía de alta
magnificación, mediante la Espectroscopia de Rayos X. El proceso de metalización
de las muestras para lograr una mejor conductividad de los electrones, incide en una
mejor calidad de las imágenes.
Difracción de Rayos X.
La mineralogía se determinó mediante difracción de rayos X (DRX) usando el método
del polvo cristalino. El equipo empleado fue un difractómetro con radiación CuKα
(Philips PW-1830). Las muestras se molieron en mortero de ágata (figura 13) hasta
que la muestra fue totalmente pulverizada Las condiciones de medida son:
Voltaje
40 Kv
Intensidad
20 mA
Intervalo de barrido (2Θ) 3 - 80º
Velocidad de barrido
Mortero de Agata
Dos grados por minuto
Proceso de trituración de la
muestra
Muestra pulverizada
Figura 13. Pulverización de la muestra de núcleo
54
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La mineralogía de una muestra de núcleo puede ser determinada por difracción de
rayos X con el montaje de muestras pulverizadas orientadas al azar. La orientación
aleatoria asegura que la incidencia de los rayos X tenga la misma oportunidad de
difracción en cualquiera de las caras de la red cristalina de los minerales en la
muestra. El uso de una prensa para hacer montajes de muestras pulverizadas
orientadas aleatoriamente es indeseable debido a una fuerza excesiva que podría
causar una orientación preferencial de los cristales. Aunque alguna orientación es
inevitable (minerales laminares tienden hacia alguna orientación preferencial), el
método descrito a continuación es suficiente para la mayoría de las aplicaciones.
Las muestras son comúnmente secadas a 60 ºC antes de la preparación y montaje
de muestras pulverizadas orientadas aleatoriamente. Las muestras pulverizadas son
típicamente radiografiadas entre los ángulos de 2 y 80º, el grado de 2θ (theta)
utilizando radiación (CuKα) a una velocidad de escaneo de 2 grados por minuto.
2.6.5 Analizador elemental LECO
El contenido de azufre total de las muestras de núcleo se determinaron a través del
analizador elemental LECO. El principio de operación del analizador elemental se
basa en la combustión completa de la muestra, en condiciones de 950ºC, los
compuestos resultantes de la combustión son transportados con ayuda de un gas de
arrastre (He) a través del analizador elemental, donde se van separando a través de
un sistema de trampas y finalmente se van registrando las señales por medio de
detectores específicos para cada elemento. Las señales emitidas por el carbono,
hidrógeno y azufre son registrados por un detector infrarrojo a una determinada
longitud de onda (nm). El procesamiento de la señal es realizado a través de un
software del equipo. Según el equipo utilizado, son medidos teniendo en
consideración el peso de la muestra y los datos proporcionados por una muestra
patrón obteniéndose de este modo el contenido porcentual de cada elemento en la
muestra. Ver figura 14.
55
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Muestra
Procesador
Datos
He
O2
CuO
Célula
IR
H2O
Célula
IR
SO2
Célula
IR
CO2
Célula
CT
N2
Cu
-H2O
-H2O
-CO2
Figura 14. Fundamentos Físico-Químicos C,H,N y S (LECO)
2.7 Conclusiones
Los métodos de investigación expuestos formaron parte de la investigación y fueron
aplicados para caracterizar la mineralogía de la muestra del núcleo para poder
identificar la morfología y textura de los diferentes tipos de pirita en las Arenas B del
yacimiento Eoceno B Superior.
56
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CAPÍTULO III. RESULTADOS
3.1 Introducción
A partir de los métodos empleados en la determinación de la cantidad de pirita
presente a través del analizador experimental y las características mineralógicas de
las muestras del núcleo del yacimiento se procede en este capítulo a analizar los
resultados obtenidos.
3.2 Morfología y textura de la pirita en las muestras de núcleo
La Pirita diagenética en las lutitas y en las arenas “B” Superior de la formación Misoa
en el Distrito Lago Sur Truljillo, presentan dos morfologías diferentes: pirita
framboidal, comúnmente asociado con la materia orgánica (bitumen y kerógeno), y la
pirita euhedral, asociado con granulos de arcilla detrítico. Estas dos morfologías son
únicas. La pirita framboidal está presente en lutitas ricas en arcilla y algunas lutitas
ricas en limo. La Pirita euhedral está presente en lutitas ricas en limo y arenas. El
control sobre la morfología de la pirita fue probablemente la cantidad y la reactividad
de la materia orgánica dentro de los sedimentos depositados. Las lutitas contienen
materia orgánica menos reactiva debido a la dilución clástica y depositación en
ambientes someros con aguas profundas ricas en oxígeno (O2).
Se ha argumentado que la pirita euhedral precipita a partir del agua intersticial
sobresaturada con respecto a la pirita pero subsaturada con respecto a monosulfuros
de hierro (Goldhaber y Kaplan, 1974; Raiswell, 1982; Wang y Morse, 1996; Rickard,
1997). En contraste, la pirita framboidal se cree comúnmente haber precipitado, a
través de intermediarios de monosulfuros de hierro, a partir del agua intersticial
sobresaturada con respecto a la pirita y monosulfuros de hierro (Sweeney y Kaplan,
1973; Morse et al, 1987; Roberts y Turner, 1993).
57
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Un control clave en la formación de pirita es la cantidad y la reactividad de la materia
orgánica en el sedimento, que controla la tasa a la que el sulfuro es producido por las
bacterias reductoras de sulfato (Berner, 1970; Westrich y Berner, 1984). La
naturaleza y el estilo de la formación de pirita dependen de si las aguas intersticiales
están dominadas por Fe2+ o sulfuro (Canfield y Raiswell, 1991; Raiswell, 1997).
3.3 Contenidos de pirita en las muestras de núcleo
A partir del analizador elemental LECO se determinó el contenido porcentual de
azufre total de las muestras de núcleo, a partir de ese valor se determinó el valor
porcentual de pirita. Esta correlación directa entre concentración de azufre y pirita se
ha realizado a partir de los resultados de la difracción de rayos X y microscopía
electrónica de barrido, donde se corroboró que el mineral con contenido de azufre
predominante es la pirita. Los resultados de estas determinaciones se recogen en la
tabla 3.
58
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Tabla 3. Porcentaje de pirita (FeS2) a partir del contenido de azufre total de la muestra de núcleo,
determinada a través del analizador elemental LECO
Muestra
VLG-3863
VLG-3863
VLG-3863
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3873
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3890
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
VLG-3891
FRA-08
FRA-08
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-09ST
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
TOM-25
Unidad Profundidad
EstratiNúcleo
gráfica
(Pies)
B-4.2
16271'4''
B-4.8
16584 3"
B-4.8
16584 3"
B- 4.2
15905'6''
B- 4.2
15905 6"
B- 4.2
15905 6"
B- 4.7
16164'
B- 4.7
16164
B- 4.7
16164
B- 4.8
16191 8"
B- 4.8
16191 8"
B- 1.2
16019'9''
B- 1.2
16019 9"
B- 1.3
16086'
B- 1.3
16086
B- 1.3
16086
B- 1.6
16287
B- 1.6
16287
B-1.3
14755 7"
B-1.3
14755 7"
B- 1.4
14824'7''
B- 1.4
14824 7"
B- 1.4
14824 7"
*
17082'3''
*
17149'8''
*
16982 11"
*
16982 11"
*
17506 1"
*
17506 1"
B4
16549'9''
B4
16549 9"
B4
16549 9"
B4
16607'
B4
16607
B4
16607
B4
16661'2''
B4
16661 2"
B4
16661 2"
Peso
(mg)
S
%
FeS2
%
Clasificación de la Roca
según Pettijohn (1987)
2,608
4,290
3,300
2,348
3,010
3,822
2,496
1,183
3,555
3,741
3,690
2,846
2,996
2,902
3,110
3,238
3,832
3,410
3,826
3,748
2,735
1,270
0,963
2,853
2,941
3,946
3,722
0,940
1,018
3,226
3,236
3,767
3,096
1,014
1,059
3,190
3,356
3,511
0,190
0,320
0,398
0,510
0,595
0,501
0,330
0,435
0,562
0,091
0,110
0,521
0,507
0,264
0,232
0,283
0,520
0,335
0,323
0,381
0,337
0,403
0,345
0,342
0,150
0,630
0,466
0,080
0,148
2,334
1,688
2,014
0,770
0,258
0,305
0,973
0,860
0,762
0,355
0,599
0,745
0,954
1,113
0,937
0,617
0,814
1,051
0,170
0,206
0,975
0,949
0,494
0,434
0,529
0,973
0,627
0,604
0,713
0,630
0,754
0,645
0,640
0,280
1,179
0,872
0,150
0,277
4,370
3,158
3,768
1,441
0,483
0,571
1,820
1,609
1,426
Arenita Cuarzosa
Arenita Cuarzosa
Arenita Cuarzosa
Sublitarenita
Sublitarenita
Sublitarenita
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenita cuarzosa
Arenisca Calcárea
Arenisca Calcárea
Arenisca Carbonática
Arenisca Carbonática
Arenisca Carbonática
Arenisca
Arenisca
Arenisca
Arenisca
Arenisca Arc. Sideritizada
Arenisca Arc. Sideritizada
Arenisca Arc. Sideritizada
Sublitorenita
Sublitorenita
Sublitorenita
Sublitorenita
Arenisca Arcósica
* Unidades estratigráficas no determinadas
59
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.4 Caracterización mineralógica de las muestras de núcleo del yacimiento
Eoceno B-Superior
En la caracterización de las muestras del núcleo desde el punto de vista mineralógico
se utilizó la técnica de Microscopía electrónica de barrido (Scanning Electron
Microscope) con EDX y los datos aportados por la difracción de rayos X (DRX).
La composición mineralógica cualitativa reportada por los ambos métodos es
comparada al final del análisis de cada muestra.
60
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 1: VLG-3863
Edad de la formación: Formación Misoa,
Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16271'4''
Empaquetados esféricos y subesféricos compactos de microscristales de framboides
del mismo tamaño y hábito, compuestos de pequeños cristalitos estrechamente
empaquetados, Los framboides se presentan como cristales aislados, tales como los
que se observan en la figura 15. La morfología es distintiva y fácilmente reconocible
en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de framboides forman una esfera
de 10 um de diámetro y los pequeños cristalitos están alrededor de 1 um o menores.
Figura 15. Muestra VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4''
61
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 16) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 15), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 1)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,011 semejante
a la relación teórica de la montmorillonita de 2,08; la montmorillonita posiblemente
rodea a los agregados microscópicos esféricos de framboides.
En la tabla 4 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 16. Espectro de Rayos X (EDX) de la muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16271'4''
Tabla 4. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16271'4''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3863
16271'4''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Siderita
Cuarzo + Esmectita
(montmorillonita) + Pirita
0,355
62
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 2: VLG-3863
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16584'3''
Agregados esféricos y subesféricos de microscristales de framboides piritoédricos
(figura 17). Los framboides piritoédricos reconocibles en la foto a partir del detector
de electrones retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de
framboides euhedrales tienen 4 um de diámetro aproximadamente, también se
observan pequeños cristalitos menores a 1 um.
Figura 17. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3''
63
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 18) realizado en la toma magnificada (circulo rojo
figura 17), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 2)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,19 semejante a
la relación teórica de la montmorillonita de 2,08; la montmorillonita posiblemente
rodea a los agregados microscópicos esféricos de framboides piritoédricos. En la
tabla 5 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 18. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3863, Edad Eoceno,
16584'3''
Tabla 5. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3863
16584'3''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Dolomita
Cuarzo + Esmectita
(montmorillonita) + Pirita
0,672
64
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 3: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 15905'6''
Empaquetados esféricos y subesféricos compactos de microscristales de framboides
del mismo tamaño y hábito, compuestos de pequeños cristalitos estrechamente
empaquetados, los framboides se presentan como cristales aislados, además se
observan una serie de framboides rellenando oquedades irregulares más o menos
longitudinales y pequeños cristales aislados tales como los que se observan en la
figura 19. La morfología es reconocible en la microfrafía obtenida a partir del detector
de electrones retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los agregados de
framboides forman una esfera de 8 um de diámetro y los pequeños cristalitos están
alrededor de 1 um o menores.
Figura 19. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6''
65
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 20) realizado en la toma magnificada (círculo rojo de
la figura 19), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, magnesio y sodio (Anexos Muestra 3) revelan la posible
presencia de illita (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10((OH)2,(H2O) dada por la relación
Si/Al de 2,98 semejante a la relación teórica de la illita de 2,8. A pesar de la
extracción soxhlet de las muestras de nucleo con diclorometano durante la
preparación previa, la presencia de contenido de carbono indica que quedó materia
orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los framboides de pirita. En la
tabla 6 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
revelan la posible presencia de
Figura 20. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 15905'6''
Tabla 6. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
VLG-3873
15905'6''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + jarosita + pirita +
albita + ilmenita
Cuarzo + illita + Pirita
1,002
66
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 4: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16164'
Agregados microscópicos subesféricos de microscristales de framboides irregulares
los cuales presentan hábitos y tamaños similares, aislados en la masa de cuarzo
detrítica con tamaños tales como los que se observan en la figura 21. La morfología
es reconocible en la foto obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los framboides irregulares están alrededor de 5
um a 18 um aproximadamente.
Figura 21. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164'
67
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 22) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 21), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno revelan la posible presencia de cuarzo, potasio, aluminio,
magnesio y silicio (Anexos Muestra 4) revelan la posible presencia de illita
(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10((OH)2,(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,98
semejante a la relación teórica de la illita de 2,8. A pesar de la extracción soxhlet de
las muestras de núcleo con diclorometano durante la preparación previa, la presencia
de contenido de carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades
donde crecieron los framboides de pirita. En la tabla 7 se muestra la comparación de
la composición mineralógica cualitativa.
Figura 22. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 16164'
Tabla 7. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164'
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
VLG-3873
16164'
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + jarosita
Composición mineralógica
% Pirita
Cualitativa (MEB)
Cuarzo + Pirita
0,828
68
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 5: VLG-3873
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16191'8''
Agregados microscópicos esféricos y subesféricos de microscristales de framboides
y pirita octaédrica se observan en la figura 23, los framboides se presentan como
cristales aislados rellenando oquedades irregulares la morfología es reconocible en
la micrografía obtenida a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). La pirita octaédrica con un tamaño de 2 um
aproximadamente y los pequeños cristalitos framboidales menores a 0,5 um.
Figura 23. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8''
69
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 24) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 23), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, (Anexos Muestra 5) revelan la posible presencia de
esmectita (montmorillonita) (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la
relación Si/Al de 2,09 semejante a la relación teórica de la montmorillonita de 2,08. A
pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo con diclorometano durante
la preparación previa, la presencia de contenido de carbono indica que quedó
materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los framboides de pirita.
Figura 24. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3873, Edad
Eoceno, 16191'8''
Tabla 8. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8''
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
VLG-3873
16191'8''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita
Composición mineralógica
% Pirita
Cualitativa (MEB)
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita)
+ Pirita
0,188
70
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 6: VLG-3890
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16019'9''
Agregados esféricos de microscristales de framboides del mismo tamaño y
morfología, también se visualiza en la micrografía pirita octaédrica, los framboides se
presentan como cristales aislados tales como los que se observan en la figura 25. La
morfología es reconocible en la foto obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los pequeños cristalitos de
framboides son de 0,8 um aproximadamente de diámetro y el tamaño de la pirita
octaédrica entre 1,5 um y 7 um.
Figura 25. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9''
71
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 26) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 25), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), aluminio, silicio, sodio, calcio y magnesio (Anexos Muestra 6) revelan la
posible
presencia
de
esmectita
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O)
(montmorillonita) dada por la relación Si/Al 1,91 semejante a la relación teórica de la
montmorillonita de 2,08. A pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo
con diclorometano durante la preparación previa, la presencia de contenido de
carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron
los framboides de pirita. En la tabla 9 se muestra la comparación de la composición
mineralógica cualitativa
Figura 26. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra VLG-3890, Edad Eoceno,
16019'9''
Tabla 9. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9''
Muestra
VLG-3890
Profundidad
Núcleo (Pies)
Composición mineralógica
Cualitativa (DRX)
Composición mineralógica
Cualitativa (MEB)
% Pirita
16019'9''
Cuarzo (fase principal) + Calcita
+ Dolomita + Microclina +
Caolinita + Yeso
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita) +
Pirita
0,962
72
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 7: VLG-3890
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 16086'
Presencia de cristales euhedrales con rangos de tamaños similares a los que
presentan los framboides (figura 27), es bastante común en ambientes naturales con
posible relación genética con las morfologías framboidales. La morfología es
reconocible en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los cristales euhedrales tienen
un tamaño 1um aproximadamente.
Figura 27. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
73
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 28) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 27), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno (Anexos muestra 7) revelan la posible presencia de cuarzo.
En la tabla 10 se muestra la comparación de la composición mineralógica cualitativa
Figura 28. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
Tabla 10. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086'
Muestra
Profundidad
Núcleo (Pies)
VLG-3890
16086'
Composición
mineralógica Cualitativa
(DRX)
Composición
mineralógica
Cualitativa (MEB)
Cuarzo + Calcita + Caolinita
Cuarzo (fase principal) +
+ Microclina + Dolomita +
Pirita
Pirita + Illita
% Pirita
0,486
74
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 9: VLG-3891
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 14755'7''
Empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides del mismo
tamaño y hábito, además se observan una serie de pequeños cristales framboidales
aislados rellenando oquedades irregulares, también pirita octaédrica coexistiendo
con la pirita framboidal como se observa en la figura 29. La morfología es distintiva y
fácilmente reconocible en la micrografía obtenida a partir del detector de electrones
retrodispersados (Backscattered Electrons (BSED)). Los empaquetados esféricos
compactos de framboides tienen 5 um de diámetro, los pequeños cristalitos están
alrededor entre 0,3 um y 0,8 um y la pirita octaédrica un tamaño de aproximado de 4
um.
Figura 29. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
75
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 30) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 29), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2). Los contenidos de aluminio, silicio, sodio y magnesio (Anexos muestra 9)
revelan
la
posible
presencia
de
esmectita
(montmorillonita)
(Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) dada por la relación Si/Al de 2,30 semejante a
la relación teórica de la montmorillonita de 2,08, A pesar de la extracción soxhlet de
las muestras de núcleo con diclorometano durante la preparación previa, la presencia
de contenido de carbono indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades
donde creció los framboides y la pirita octaédrica.
Figura 30. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
Tabla 11. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7''
Muestra
VLG-3890
Profundidad Composición mineralógica Composición mineralógica
% Pirita
Núcleo (Pies)
Cualitativa (DRX)
Cualitativa (MEB)
14755'7''
Cuarzo (fase principal) +
Caolinita + Siderita + pirita
Cuarzo (fase principal) +
Esmectita (montmorillonita)
+ Pirita
0,659
76
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de Núcleo 10: VLG-3891
Edad de la formación: Formación Misoa, Edad Eoceno.
Profundidad de la muestra: 14824'7''
Agregados subesféricos de microscristales de framboides irregulares los cuales
presentan hábitos y tamaños similares, aislados en la masa de cuarzo detrítica con
tamaños tales como los que se observan en la figura 31. Los framboides irregulares
reconocibles en la micrografía a partir del detector de electrones retrodispersados
(Backscattered Electrons (BSED)). Los framboides irregulares tienen un tamaño
entre 2 y 5 um aproximadamente.
Figura 31. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7''
77
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
EDX: Análisis elemental (figura 32) realizado en la toma magnificada (círculo rojo
figura 31), revela la composición de Fe y S confirmando la identificación de pirita
(FeS2), silicio y oxígeno revelan la presencia de cuarzo, aluminio, silicio, sodio,
magnesio y potasio (Anexos Muestra 10) revelan la posible presencia de una matriz
arcillosa. A pesar de la extracción soxhlet de las muestras de núcleo con
diclorometano durante la preparación previa, la presencia de contenido de carbono
indica que quedó materia orgánica dentro de las oquedades donde crecieron los
framboides de pirita y espacios intersticiales de la pirita
Figura 32. Energía Dispersiva en el Espectro de Rayos X (EDX) Muestra Muestra VLG-3891, Edad
Eoceno, 14824'7''
Tabla 12. Composición mineralógica cualitativa muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7''
Muestra
VLG-3891
Profundidad
núcleo (pies)
Composición mineralógica
cualitativa (DRX)
Composición
mineralógica cualitativa
(MEB)
% pirita
14824'7''
cuarzo (fase principal) + illita
+ siderita + caolinita +
clinocloro + pirita
cuarzo (fase principal) +
illita + pirita
0,677
78
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.5 Conclusiones
La aplicación de los métodos de investigación permitieron determinar en las
muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B” Superior Formación Misoa, Distrito
Lago Sur Trujillo las siguientes características:
La fase principal constituyente del esqueleto mineral es el cuarzo.
En la muestras analizadas se observaron arcillas de composición variada, del tipo
esmectita (montmorillonita) asociada generalmente a las muestras líticas con matriz
arcillosa, hasta caolinita e illita relacionadas con areniscas de madurez avanzada y
posterior formación de minerales autigénicos.
A todas las muestras se les determinó presencia de pirita con cuatro morfologías
diferentes, las cuales se caracterizan por:
empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides, típicos
de condiciones en que existe exceso de Fe, con formas esféricas y
subesféricas con un tamaño entre 0,3um y 1,0 um.
Framboides
euhedrales
con
un
tamaño
de
4
um
de
diámetro
aproximadamente
framboides piritoedricos con un tamaño de 4 um aproximadamente
pirita octaédrica con un tamaño entre 1,5 um y 7 um.
79
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
Después de haber desarrollado el complejo de métodos de la investigación sobre las
muestras de núcleo del yacimiento Eoceno “B” Superior Formación Misoa, Distrito
Lago Sur Trujillo, se arriba a las siguientes conclusiones:
El contenido de pirita en las muestras de núcleo a partir del cálculo del azufre
inorgánico elemental oscila entre 0,150% y 4,370%, alcanzando un valor
promedio de 0,941 % FeS2.
La morfología de framboides simples o en agregados de microcristales
equigranulares de pirita son las texturas dominantes confirmando lo que estos
autores (Sweeney y Kaplan 1973; Perry y Pedersen 1993) argumentan que la
morfología más común de la pirita en ambientes sedimentarios es la framboidal.
A todas las muestras se les determinó presencia de pirita con cuatro morfologías
diferentes, las cuales se caracterizan por:
Empaquetados esféricos compactos de microcristales de framboides,
típicos de condiciones en que existe exceso de Fe, con formas esféricas y
subesféricas con un tamaño entre 0,3um y 1,0 um.
Framboides
irregulares
con
un
tamaño
entre
de
5
a
18
um
aproximadamente.
Framboides euhedrales con un tamaño de 4 um de diámetro
aproximadamente
Framboides piritoedricos con un tamaño de 4 um aproximadamente
pirita octaédrica con un tamaño entre 1,5 um y 7 um.
80
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
La acumulación de materia orgánica en estos sedimentos como elemento
fundamental, el exceso de hierro y presencia de bacterias sulfato reductoras
favoreció la formación de pirita (FeS2).
La presencia predominante de pirita en todas las muestras de núcleo de las
arenas “B” de la formación Misoa permite inferir un ambiente deltaico con
influencia marina.
El uso combinado de las técnicas de Microscopía electrónica de barrido
(Scanning Electron Microscope) con EDX y los datos aportados por la difracción
de rayos X (DRX) permitieron caracterizar desde el punto de vista mineralógico
las muestras de núcleo. La composición mineralógica cualitativa según la DRX
muestra al cuarzo como fase principal, así como la presencia de caolinita,
siderita, illita, dolomita y pirita. Otros minerales con menor representación
presentes en las muestras son albita, ilmenita, jarosita, calcita, microclina, yeso y
clinocloro. Los resultados de la MEB con EDX por su parte muestran también al
cuarzo como fase mineralógica principal, el cual aparece acompañado esmectita
(montmorillonita) y pirita, exceptuando una muestra que también presenta illita
En la muestras analizadas se observaron arcillas de composición variada, del
tipo esmectita (montmorillonita) asociada generalmente a las muestras líticas con
matriz arcillosa, hasta caolinita e illita relacionadas con areniscas de madurez
avanzada y posterior formación de minerales autigénicos.
81
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Recomendaciones.
Realizar análisis isotópico del azufre (δ34S) a las muestras de núcleo que
contienen pirita, para obtener información de cómo precipitaron la pirita
framboidal y euhedral durante la diagénesis, a partir de cuales sitios de
suministro y mecanismos de formación.
Realizar una selección más amplia del área de estudio que incluya un mayor
número de pozos.
Se propone realizar el análisis de microsonda electrónica (EPMA) a las
muestras de núcleo de las arenas “B” de la formación Misoa del area
FRAMOLAC, para obtener información cualitativa y cuantitativa en análisis
elemental para volúmenes micrométricos en la superficie de la muestra de
núcleo. es la técnica disponible más precisa y exacta en el ámbito del
microanálisis, pudiendo analizarse todos los elementos desde el Berilio hasta
el Uranio.
82
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
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84
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
ANEXOS
85
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 1. VLG-3863. Edad Eoceno, profundidad 16271'4'' (Muestra 1)
Anexo 2. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
86
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 3. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
87
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 4. Muestra VLG-3863, Edad Eoceno, 16584'3'' (Muestra 2)
88
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 5. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
89
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 6. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
90
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 7. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
91
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 8. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 15905'6'' (Muestra 3)
92
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 9. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
93
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 10. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
94
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 11. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16164' (Muestra 4)
95
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 12. Muestra VLG-3873, Edad Eoceno, 16191'8'' (Muestra 5)
96
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 13. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' (Muestra 6)
97
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 14. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16019'9'' (Muestra 6)
98
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 15. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' (Muestra 7)
99
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 16. Muestra VLG-3890, Edad Eoceno, 16086' (Muestra 7)
100
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 17. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14755'7'' (Muestra 9)
101
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 18. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' (Muestra 10)
102
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Anexo 19. Muestra VLG-3891, Edad Eoceno, 14824'7'' (Muestra 10)
103
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 1 DRX: VLG-3863 (16271'4''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
RT-16271
File name
F:\Frank Cabrera\RT-16271.RD
Sample Identification
RT-16271
Measurement Date / Time
10/09/2014 01:39:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
104
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-16271
15000
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-078-1252
01-083-1764
01-080-0886
10
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
105
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos.
[°2Th.]
Height
[cts]
FWHM
[°2Th.]
d-spacing
Rel.
[Å]
Int. [%]
Tip width
[°2Th.]
Matched
by
12.3179
20.7968
24.7969
39.39
2978.56
28.77
0.1313
0.1186
0.0996
7.17977
4.26778
3.58764
0.23
17.73
0.17
0.1575
0.1424
0.1195
3.35120
100.00
0.1481
0.1834
2.79000
0.12
0.2200
1314.98
24.81
701.97
0.1217
0.3531
0.1156
2.46222
2.33528
2.28530
7.83
0.15
4.18
0.1461
0.4237
0.1387
40.2605
479.35
0.1476
2.24008
2.85
0.1771
42.3889
563.77
0.1297
2.13064
3.36
0.1556
44.7130
45.7221
38.35
488.61
0.1045
0.1147
2.02514
1.98276
0.23
2.91
0.1254
0.1376
50.0875
54.8165
2640.23
627.63
0.1008
0.1304
1.81970
1.67337
15.72
3.74
0.1209
0.1564
55.2755
153.15
0.1693
1.66056
0.91
0.2032
57.1921
38.78
0.1070
1.60938
0.23
0.1284
59.9031
1048.96
0.1335
1.54286
6.25
0.1602
63.9648
153.38
0.1441
1.45433
0.91
0.1729
65.0601
65.7278
67.7009
30.24
43.55
637.52
0.1629
0.1058
0.1333
1.43247
1.41953
1.38288
0.18
0.26
3.80
0.1955
0.1269
0.1600
68.1316
1199.96
0.2836
1.37518
7.14
0.3403
01-080-0886
01-078-1252
01-0831764; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0831764; 01080-0886
01-078-1252
01-080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01083-1764;
01-080-0886
01-080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-0781252; 01080-0886
01-080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01083-1764
01-0781252; 01083-1764;
26.5774
16795.05
0.1234
32.0543
19.94
36.4617
38.5197
39.3965
106
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
73.4060
75.5876
262.54
241.29
0.1302
0.1640
1.28884
1.25697
1.56
1.44
0.1563
0.1968
77.6038
168.50
0.1278
1.22927
1.00
0.1534
01-080-0886
01-078-1252
01-0781252; 01083-1764
01-078-1252
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score Compound
Name
Displaceme
nt [°2Th.]
Scale
Factor
Chemical Formula
*
01-078-1252
87
Quartz $alpha, syn
0.000
0.918
Si O2
*
01-083-1764
14
Siderite
0.000
0.006
Fe ( C O3 )
*
01-080-0886
12
Kaolinite
0.000
0.017
Al2 ( Si2 O5 ) ( O H )4
5.- Difractograma Original.
107
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 2 DRX: VLG-3863 (16584'3''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
VGL-3863_16584'3''
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16584'3''\VGL3863_16584'3''.RD
Sample Identification
RT-16584
Measurement Date / Time
10/09/2014 02:09:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
108
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
20000
VGL-3863_16584'3''
10000
0
10
20
30
40
50
60
70
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
01-074-1687
01-075-0938
20
30
40
50
60
90
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
109
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel. Int.
Tip width
[°2Th.]
[Å]
[%]
[°2Th.]
Matched by
12.3000
15.24
0.0900
7.19616
0.08
0.1080
01-075-0938
20.8045
3670.68
0.1070
4.26623
20.25
0.1285
01-083-2465;
01-075-0938
23.9694
26.65
0.1690
3.70960
0.15
0.2028
01-074-1687
26.5919
18125.18
0.1138
3.34940
100.00
0.1366
01-083-2465
30.7387
106.84
0.1935
2.90634
0.59
0.2321
01-074-1687
36.4915
1741.70
0.0958
2.46029
9.61
0.1149
01-083-2465
38.3702
56.39
0.1687
2.34403
0.31
0.2025
01-075-0938
39.4014
1113.53
0.1178
2.28503
6.14
0.1414
01-083-2465
40.2175
490.23
0.1320
2.24052
2.70
0.1584
01-083-2465;
01-075-0938
42.3818
768.52
0.1210
2.13098
4.24
0.1452
01-083-2465;
01-075-0938
45.7233
469.77
0.1365
1.98272
2.59
0.1638
01-083-2465
50.0720
1805.26
0.1325
1.82023
9.96
0.1590
01-083-2465
54.8322
692.52
0.1296
1.67293
3.82
0.1555
01-083-2465;
01-075-0938
55.2656
230.01
0.1082
1.66083
1.27
0.1299
01-083-2465
57.1970
50.10
0.1291
1.60925
0.28
0.1549
01-083-2465
59.8984
1356.86
0.1252
1.54297
7.49
0.1503
01-083-2465;
01-074-1687
63.9974
298.24
0.1196
1.45367
1.65
0.1436
01-083-2465;
01-075-0938
65.0518
30.22
0.2320
1.43263
0.17
0.2784
01-075-0938
65.7354
50.25
0.1515
1.41938
0.28
0.1818
01-083-2465
67.7032
997.66
0.1489
1.38283
5.50
0.1787
01-083-2465
68.1550
912.15
0.2630
1.37476
5.03
0.3156
01-083-2465;
01-075-0938
73.4146
243.15
0.1339
1.28871
1.34
0.1607
01-083-2465;
01-075-0938
110
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
75.5967
359.65
0.1450
1.25684
1.98
0.1740
01-083-2465;
01-075-0938
77.6068
402.08
0.1476
1.23025
2.22
0.1771
01-083-2465;
01-075-0938
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displaceme
Scale
Name
nt [°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-083-2465
35
Quartz
0.000
0.935
Si O2
*
01-074-1687
10
Dolomite
0.000
0.012
Ca Mg ( C O3 )2
*
01-075-0938
5
Kaolinite
0.000
0.097
Al2 Si2 O5 ( O H )4
5.- Difractograma Original.
111
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 3 DRX: VLG-3873 (15905'6''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-15905
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_15905'6''\RT-15095.xrdml
RT-15095
Configuration=Monocromador, Owner=User-1, Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
10/09/2014 03:41:18 p.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5.0251
End Position [°2Th.]
79.9751
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
99.4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2.12
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0.4354
Specimen Length [mm]
10.00
Measurement Temperature [°C]
25.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
112
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-15095
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-001-0527
01-071-1777
00-001-1295
00-001-0739
01-075-1212
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
113
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos.
Height [cts] FWHM [°2Th.]
[°2Th.]
d-spacing
Rel. Int.
[Å]
[%]
Tip width [°2Th.]
Matched by
12.3068
190.25
0.1547
7.18624
1.43
0.1857
00-001-0527
17.4244
45.82
0.3121
5.08544
0.34
0.3746
01-071-1777
18.7503
120.82
0.0972
4.72871
0.91
0.1166
19.9730
91.04
0.6567
4.44191
0.68
0.7881
00-001-0527
20.8013
2303.36
0.1092
4.26686
17.32
0.1310
01-0832465; 00001-0527
23.9728
503.54
0.1476
3.71215
3.79
0.1771
01-075-1212
24.8192
171.13
0.1476
3.58744
1.29
0.1771
00-0010527; 01071-1777
26.6111
13296.71
0.1476
3.34980
100.00
0.1771
01-083-2465
27.9258
69.05
0.5028
3.19237
0.52
0.6033
00-001-0739
28.5636
79.24
0.1968
3.12511
0.60
0.2362
01-0711777; 00001-1295
29.0732
72.04
0.2952
3.07148
0.54
0.3542
01-071-1777
30.0088
39.01
0.2460
2.97782
0.29
0.2952
01-0711777; 00001-0739
32.8782
35.52
0.2101
2.72194
0.27
0.2522
01-075-1212
34.9127
56.79
0.2952
2.56997
0.43
0.3542
00-0010527; 00001-0739
35.4500
58.75
0.0900
2.53224
0.44
0.1080
01-075-1212
36.4955
1217.92
0.1252
2.46002
9.16
0.1503
01-083-2465
114
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
38.4316
71.69
0.1476
2.34237
0.54
0.1771
00-0010527; 01071-1777;
01-075-1212
39.4172
961.17
0.1235
2.28415
7.23
0.1482
01-0832465; 01071-1777
40.2448
361.04
0.1329
2.23907
2.72
0.1595
01-083-2465
42.3946
439.33
0.1332
2.13037
3.30
0.1599
01-0832465; 00001-0739
44.5704
46.94
0.1968
2.03297
0.35
0.2362
01-071-1777
45.7375
439.91
0.1326
1.98213
3.31
0.1592
01-0832465; 00001-0527;
01-0711777; 00001-0739
47.8699
28.54
0.1712
1.89870
0.21
0.2054
00-0010527; 00001-0739
50.0983
1395.86
0.1324
1.81934
10.50
0.1589
01-083-2465
53.6128
32.40
0.1544
1.70807
0.24
0.1853
01-075-1212
54.8418
377.56
0.1362
1.67266
2.84
0.1635
01-0832465; 00001-0527;
00-001-0739
55.2799
128.02
0.1760
1.66043
0.96
0.2112
01-0832465; 01071-1777
57.1861
48.38
0.1417
1.60953
0.36
0.1700
01-0832465; 01075-1212
115
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
59.9063
1116.05
0.1357
1.54278
8.39
0.1628
01-0832465; 00001-0527;
01-0711777; 01075-1212
62.1681
19.61
0.9444
1.49197
0.15
1.1332
00-0010527; 01075-1212
63.9819
139.98
0.1261
1.45398
1.05
0.1513
01-0832465; 00001-1295
65.7475
37.76
0.1330
1.41915
0.28
0.1596
01-0832465; 01071-1777;
01-075-1212
67.6936
514.30
0.1424
1.38301
3.87
0.1709
01-0832465; 01071-1777;
00-001-0739
68.1375
668.96
0.2605
1.37507
5.03
0.3126
01-0832465; 01071-1777;
00-001-0739
73.4220
128.39
0.1675
1.28860
0.97
0.2009
01-0832465; 00001-0527
75.6055
213.78
0.1776
1.25672
1.61
0.2131
01-083-2465
77.6463
134.07
0.1659
1.22871
1.01
0.1991
01-0832465; 01071-1777
116
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-083-2465
79
Quartz
0.000
0.880
Si O2
*
00-001-0527
40
Kaolinite
0.000
0.011
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-071-1777
30
Jarosite, syn
0.000
0.016
K ( Fe3 ( S O4 )2 (
O H )6 )
*
00-001-1295
3
Pyrite
0.000
0.022
Fe S2
*
00-001-0739
15
Albite
0.000
0.011
Na Al Si3 O8
*
01-075-1212
26
Ilmenite, syn
0.000
0.011
Fe Ti O3
5.- Difractograma Original.
117
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 4 DRX: VLG-3873 (16164'), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16164-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16164'\16164-RT.RD
Sample Identification
VLG-3873 16164'RT
Measurement Date / Time
28/08/2014 06:34:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
118
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16164-RT
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
00-010-0443
01-085-0796
00-014-0164
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
119
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel. Int.
[°2Th.]
[Å]
[%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.2000
22.28
0.0900
7.25492
0.19
0.1080
00-014-0164
17.4503
14.32
0.9840
5.08215
0.12
1.1808
00-010-0443
20.7077
2797.06
0.1356
4.28594
23.91
0.1627
01-085-0796
26.4990
11700.62
0.1334
3.36093
100.00
0.1601
01-085-0796; 00014-0164
28.6750
9.98
0.0900
3.11322
0.09
0.1080
00-010-0443; 00014-0164
28.9590
22.05
0.4023
3.08078
0.19
0.4828
00-010-0443; 00014-0164
34.7781
14.57
0.6340
2.57747
0.12
0.7608
00-014-0164
36.4054
675.00
0.1226
2.46591
5.77
0.1472
01-085-0796
39.3634
1543.02
0.1067
2.28715
13.19
0.1281
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
40.1631
491.89
0.1084
2.24343
4.20
0.1300
01-085-0796; 00014-0164
42.3239
530.06
0.1274
2.13376
4.53
0.1529
01-085-0796; 00014-0164
44.5403
214.99
0.1770
2.03259
1.84
0.2124
45.6794
524.34
0.1269
1.98452
4.48
0.1523
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
50.0257
1603.68
0.1295
1.82181
13.71
0.1554
00-010-0443; 01085-0796
54.7630
314.78
0.1200
1.67488
2.69
0.1440
01-085-0796; 00014-0164
120
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
55.2189
177.31
0.1268
1.66213
1.52
0.1522
01-085-0796; 00014-0164
57.1309
35.29
0.1330
1.61096
0.30
0.1596
01-085-0796; 00014-0164
59.8472
1470.72
0.1201
1.54417
12.57
0.1441
00-010-0443; 01085-0796; 00-0140164
63.9036
187.47
0.1214
1.45558
1.60
0.1456
01-085-0796
65.6775
33.02
0.1133
1.42049
0.28
0.1359
01-085-0796
67.6445
846.32
0.1221
1.38389
7.23
0.1465
01-085-0796
68.0446
700.42
0.2584
1.37673
5.99
0.3101
01-085-0796
73.3664
181.94
0.1418
1.28944
1.55
0.1701
01-085-0796
75.5572
304.37
0.1291
1.25740
2.60
0.1549
01-085-0796
77.5555
273.69
0.1171
1.22992
2.34
0.1406
01-085-0796
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
*
Ref. Code
00-010-0443
Score
18
Compound
Displacement
Name
[°2Th.]
Jarosite
-0.035
Scale
Chemical Formula
Factor
0.026
K Fe3 ( S O4 )2 ( O
H )6
*
01-085-0796
95
Quartz
-0.125
1.008
Si O2
*
00-014-0164
9
Kaolinite-
0.038
0.113
Al2 Si2 O5 ( O H )4
1\ITA\RG
121
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
122
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 5 DRX: VLG-3873 (16191'8''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16198-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3863_16191'8''\16198-RT.RD
Sample Identification
VGL-3873 16191'8''RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 12:52:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
123
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16198-RT
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
00-001-0527
01-085-0930
20
30
40
50
60
70
80
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
124
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel. Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.1733
28.80
0.1936
7.26475
0.26
0.2323
00-001-0527
20.7413
3331.42
0.1420
4.27907
29.51
0.1704
01-085-0930
24.1316
53.49
0.1443
3.68503
0.47
0.1731
26.4780
11289.21
0.1438
3.36356
100.00
0.1726
01-085-0930
36.3657
775.68
0.1322
2.46851
6.87
0.1587
01-085-0930
38.2306
39.00
0.2505
2.35227
0.35
0.3006
00-001-0527
39.2964
659.05
0.1338
2.29089
5.84
0.1605
01-085-0930
40.1304
343.68
0.1381
2.24519
3.04
0.1657
01-085-0930
42.3216
773.72
0.1481
2.13387
6.85
0.1778
01-085-0930
45.6364
431.60
0.1408
1.98629
3.82
0.1689
01-085-0930
49.9942
1334.21
0.1394
1.82288
11.82
0.1672
01-085-0930
54.7370
439.36
0.1551
1.67561
3.89
0.1861
00-0010527; 01085-0930
55.1787
199.68
0.1548
1.66324
1.77
0.1858
01-085-0930
57.0870
25.15
0.2015
1.61209
0.22
0.2417
01-085-0930
59.8161
1121.78
0.1558
1.54490
9.94
0.1869
00-0010527; 01085-0930
63.8873
125.70
0.1476
1.45591
1.11
0.1771
01-085-0930
65.6705
53.41
0.1846
1.42062
0.47
0.2216
01-085-0930
67.6089
651.18
0.1507
1.38453
5.77
0.1808
01-085-0930
67.9990
803.79
0.1653
1.37754
7.12
0.1984
01-085-0930
68.1910
788.25
0.1556
1.37413
6.98
0.1868
01-085-0930
125
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
73.3429
223.85
0.1574
1.28980
1.98
0.1889
00-0010527; 01085-0930
75.4974
282.91
0.1453
1.25825
2.51
0.1744
01-085-0930
77.5285
117.76
0.1859
1.23028
1.04
0.2231
01-085-0930
79.7453
254.09
0.2101
1.20156
2.25
0.2522
01-085-0930
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacemen
Scale
Name
t [°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
00-001-0527
12
Kaolinite
-0.145
0.022
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-085-0930
97
Quartz
-0.133
0.968
Si O2
5.- Difractograma Original.
126
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 6 DRX: VLG-3890 (16019'9''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-16019'9''
F:\Frank Cabrera\VGL-3890_16019'9''\RT-16019'9''.xrdml
RT-16019'9''
Configuration=Monocromador, Owner=User-1, Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
19/09/2014 10:23:15 a.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5.0251
End Position [°2Th.]
79.9751
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
99.4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2.12
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0.0286
Specimen Length [mm]
10.00
Measurement Temperature [°C]
25.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
127
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-16019'9''
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-024-0027
00-019-0926
01-076-1746
01-078-2110
01-074-1687
00-022-0827
00-001-1295
00-002-0462
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
128
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
Rel.
Tip width
[°2Th.]
[Å]
Int. [%]
[°2Th.]
Matched by
8.8000
3.00
0.0900
10.04884
0.02
0.1080
00-002-0462
11.6243
118.72
0.1357
7.60656
0.84
0.1628
01-076-1746
12.3472
64.90
0.2259
7.16280
0.46
0.2710
01-078-2110
17.3975
57.89
0.1763
5.09326
0.41
0.2115
00-022-0827
18.8239
73.20
0.1281
4.71040
0.52
0.1537
01-076-1746;
01-078-2110
20.8650
3598.48
0.0918
4.25398
25.44
0.1102
01-083-2465;
00-019-0926;
01-076-1746
23.0991
141.49
0.0886
3.84735
1.00
0.1063
00-024-0027;
00-019-0926;
01-078-2110
24.0252
532.67
0.1057
3.70110
3.77
0.1269
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687
25.5272
167.78
0.1476
3.48953
1.19
0.1771
00-019-0926
26.6428
14142.68
0.0839
3.34312
100.00
0.1007
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-002-0462
27.4237
278.06
0.1561
3.24967
1.97
0.1873
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
28.6228
63.43
0.1476
3.11878
0.45
0.1771
01-076-1746;
00-022-0827;
00-001-1295;
00-002-0462
29.4819
1316.61
0.1968
3.02982
9.31
0.2362
00-024-0027;
00-019-0926;
00-022-0827
129
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
30.7180
278.68
0.3181
2.90826
1.97
0.3818
00-019-0926;
01-076-1746;
01-074-1687;
00-002-0462
33.0242
25.14
0.4270
2.71024
0.18
0.5124
01-076-1746;
01-078-2110;
00-001-1295
36.0276
78.29
0.2977
2.49089
0.55
0.3572
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
36.5551
733.35
0.0973
2.45615
5.19
0.1167
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
37.1078
42.86
0.3674
2.42082
0.30
0.4409
00-019-0926;
00-001-1295
39.4754
758.09
0.1002
2.28091
5.36
0.1202
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
40.3048
341.84
0.0980
2.23587
2.42
0.1176
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
40.8637
57.59
0.4445
2.20657
0.41
0.5334
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
00-001-1295
42.4619
759.65
0.0778
2.12714
5.37
0.0933
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
43.2511
104.56
0.2066
2.09014
0.74
0.2479
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110
45.0666
62.36
0.1476
2.01173
0.44
0.1771
01-074-1687
45.8005
402.66
0.1019
1.97955
2.85
0.1222
01-083-2465;
130
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-019-0926;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
47.5894
104.67
0.4571
1.90923
0.74
0.5486
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746;
00-022-0827;
00-001-1295
48.6018
96.56
0.2782
1.87180
0.68
0.3338
00-024-0027;
00-019-0926;
01-076-1746
50.1457
1253.52
0.1166
1.81773
8.86
0.1399
01-083-2465;
00-019-0926;
01-076-1746;
01-074-1687;
00-022-0827
53.7084
44.80
0.0866
1.70525
0.32
0.1039
01-076-1746;
01-078-2110
54.8949
415.56
0.1109
1.67117
2.94
0.1331
01-083-2465;
01-078-2110
55.3513
137.51
0.1088
1.65846
0.97
0.1306
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
00-022-0827
56.3000
12.12
0.0900
1.63410
0.09
0.1080
01-078-2110;
00-001-1295
57.4036
36.82
0.4143
1.60395
0.26
0.4972
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110
59.9803
1038.49
0.1057
1.54106
7.34
0.1268
01-083-2465;
01-078-2110
64.0465
127.26
0.1018
1.45267
0.90
0.1221
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
131
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-001-1295
65.7912
87.46
0.1951
1.41831
0.62
0.2342
01-083-2465;
00-024-0027;
01-076-1746;
01-078-2110;
01-074-1687;
00-002-0462
67.7792
395.36
0.2172
1.38147
2.80
0.2606
01-083-2465;
01-078-2110;
00-022-0827;
00-002-0462
68.3230
486.25
0.1540
1.37179
3.44
0.1848
01-083-2465;
01-076-1746;
01-078-2110
73.4887
78.50
0.1476
1.28866
0.56
0.1771
01-083-2465;
00-022-0827
75.6669
207.19
0.1200
1.25585
1.46
0.1440
01-083-2465
77.6899
138.16
0.1410
1.22813
0.98
0.1692
01-083-2465
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Chemical
Name
[°2Th.]
Factor
Formula
*
01-083-2465
84
Quartz
0.000
0.337
Si O2
*
00-024-0027
54
Calcite
0.000
0.073
Ca C O3
*
00-019-0926
38
Microcline,
0.000
0.023
K Al Si3 O8
ordered
*
01-076-1746
32
Gypsum
0.000
0.015
Ca S O4 ( H2 O )2
*
01-078-2110
26
Kaolinite
0.000
0.020
Al4 ( O H )8 ( Si4
O10 )
*
01-074-1687
25
Dolomite
0.000
0.025
Ca Mg ( C O3 )2
*
00-022-0827
19
Jarosite, syn
0.000
0.012
K Fe3 ( S O4 )2 (
O H )6
*
00-001-1295
17
Pyrite
0.000
0.009
Fe S2
*
00-002-0462
11
Illite, 1M
0.000
0.059
K Al2 ( Si3 Al O10
) ( O H )2
132
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
133
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 7 DRX: VLG-3890 (16086'), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
16086-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3890_16086'\16086-RT.RD
Sample Identification
VLG-3890 16086'RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 05:04:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
134
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
16086-RT
4000
2000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-072-1650
01-078-2109
01-076-1239
01-074-1687
00-024-0076
01-086-1560
00-002-0056
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
135
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.] Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel. Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
8.7208
37.22
0.0346
10.13992
0.73
0.0415
00-002-0056
12.2981
39.92
0.2839
7.19128
0.78
0.3407
01-078-2109
19.9384
26.17
0.6089
4.44953
0.51
0.7307
01-078-2109;
00-002-0056
20.7897
1415.30
0.1492
4.26923
27.80
0.1791
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
22.2532
39.00
0.1682
3.99165
0.77
0.2019
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
23.1143
51.91
0.3299
3.84486
1.02
0.3959
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
23.8784
33.28
0.3690
3.72353
0.65
0.4428
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
24.8898
23.66
0.8619
3.57447
0.46
1.0343
01-078-2109;
01-076-1239
26.5947
5091.13
0.2196
3.34905
100.00
0.2635
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
27.2250
46.56
4.0000
3.27294
0.91
4.8000
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
29.4955
393.29
0.2076
3.02596
7.73
0.2491
01-072-1650;
01-076-1239;
00-002-0056
136
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
30.6161
185.20
0.3743
2.91770
3.64
0.4492
01-076-1239;
01-074-1687
33.0029
26.59
0.2488
2.71195
0.52
0.2986
01-078-2109;
01-074-1687;
00-024-0076
35.0279
24.47
0.7623
2.55966
0.48
0.9147
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-002-0056
36.1080
60.23
0.5033
2.48553
1.18
0.6040
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-002-0056
36.5351
605.69
0.1370
2.45745
11.90
0.1644
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
37.0425
58.93
0.3553
2.42495
1.16
0.4264
01-076-1239;
01-074-1687;
00-024-0076;
00-002-0056
39.4380
310.53
0.1936
2.28299
6.10
0.2323
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
40.2474
267.41
0.1333
2.23893
5.25
0.1599
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
42.4009
230.21
0.1379
2.13007
4.52
0.1655
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
43.3220
93.60
0.2124
2.08689
1.84
0.2549
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239
137
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
44.5743
37.95
0.3258
2.03112
0.75
0.3909
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687
45.7352
281.50
0.1086
1.98223
5.53
0.1303
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
47.7242
65.52
0.3761
1.90415
1.29
0.4513
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-024-0076
48.7277
75.99
0.3312
1.86726
1.49
0.3974
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239
50.0862
528.87
0.1517
1.81975
10.39
0.1821
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
01-086-1560
54.8430
198.29
0.1795
1.67263
3.89
0.2154
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560
55.2814
84.94
0.2008
1.66039
1.67
0.2410
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
00-002-0056
56.2354
35.78
0.0781
1.63447
0.70
0.0937
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
00-024-0076;
00-002-0056
57.6061
27.51
0.1953
1.59879
0.54
0.2344
01-072-1650;
01-078-2109;
01-076-1239;
01-086-1560;
138
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-002-0056
59.9011
523.00
0.1337
1.54290
10.27
0.1604
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
01-086-1560;
00-002-0056
63.9873
181.54
0.1206
1.45387
3.57
0.1447
01-078-2109;
01-076-1239;
01-074-1687;
00-024-0076;
01-086-1560
67.7045
393.64
0.1687
1.38281
7.73
0.2025
01-078-2109;
01-074-1687;
01-086-1560
68.2711
351.42
0.1941
1.37271
6.90
0.2330
01-086-1560
73.4206
97.68
0.1607
1.28862
1.92
0.1929
01-072-1650;
01-086-1560
75.6335
114.42
0.1946
1.25632
2.25
0.2336
01-086-1560
77.6281
139.13
0.1461
1.22895
2.73
0.1753
01-072-1650;
01-074-1687;
01-086-1560
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-072-1650
53
Calcite
0.000
0.086
Ca C O3
*
01-078-2109
34
Kaolinite
0.000
0.081
Al4 ( O H )8 ( Si4 O10 )
*
01-076-1239
30
Microcline
0.000
0.040
K ( Si3 Al ) O8
*
01-074-1687
27
Dolomite
0.000
0.028
Ca Mg ( C O3 )2
*
00-024-0076
26
Pyrite
0.000
0.011
Fe S2
*
01-086-1560
84
Quartz low
0.000
1.016
Si O2
*
00-002-0056
19
Illite
0.000
0.022
K Al2 Si3 Al O10 ( O H
)2
139
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
5.- Difractograma Original.
140
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 9 DRX: VLG-3891 (14755'7''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
14755-RT
File name
F:\Frank Cabrera\VGL-3891_14755'7'\14755-RT.RD
Sample Identification
VLG-3891 14755'7''RT
Measurement Date / Time
29/08/2014 12:02:00 p.m.
Raw Data Origin
PHILIPS-binary (scan) (.RD)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
3.0250
End Position [°2Th.]
79.9750
Step Size [°2Th.]
0.0500
Scan Step Time [s]
1.0000
Scan Type
Continuous
Offset [°2Th.]
0.0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
1.0000
Specimen Length [mm]
10.00
Receiving Slit Size [mm]
0.2000
Measurement Temperature [°C]
0.00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1.54060
K-Alpha2 [Å]
1.54443
K-Beta [Å]
1.39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0.50000
Generator Settings
20 mA, 40 kV
Diffractometer Type
PW3710
Diffractometer Number
1
Goniometer Radius [mm]
173.00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 91.00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
141
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
14755-RT
15000
10000
5000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-078-2315
01-083-1764
01-075-1593
00-024-0076
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
142
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.] Height [cts]
FWHM
d-spacing [Å]
[°2Th.]
Rel.
Int. [%]
Tip width
Matched by
[°2Th.]
12.2639
102.31
0.2899
7.21130
0.64
0.3479
01-075-1593
17.4077
14.09
0.4091
5.09028
0.09
0.4910
20.7377
2145.97
0.1310
4.27980
13.38
0.1571
01-078-2315
24.7341
56.94
0.2177
3.59661
0.36
0.2612
01-083-1764
26.5284
16036.40
0.1085
3.35728
100.00
0.1302
01-078-2315;
01-075-1593
29.0013
20.23
0.1832
3.07639
0.13
0.2199
01-075-1593
30.4808
85.51
0.2646
2.93034
0.53
0.3175
31.9967
56.12
0.1886
2.79489
0.35
0.2263
01-083-1764
32.9962
19.92
0.2585
2.71248
0.12
0.3102
00-024-0076
36.4290
884.23
0.1180
2.46436
5.51
0.1416
01-078-2315;
01-075-1593
38.3799
30.36
0.3410
2.34346
0.19
0.4092
01-083-1764;
01-075-1593
39.3617
1024.42
0.0992
2.28724
6.39
0.1191
01-078-2315;
01-075-1593
40.1932
408.76
0.1037
2.24182
2.55
0.1245
01-078-2315;
01-075-1593
42.3379
530.63
0.1352
2.13309
3.31
0.1622
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
45.6831
463.25
0.1075
1.98437
2.89
0.1290
01-078-2315;
01-075-1593
50.0436
1557.15
0.1041
1.82120
9.71
0.1249
01-078-2315;
01-075-1593
143
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
54.7824
463.70
0.1335
1.67433
2.89
0.1602
01-078-2315;
01-075-1593
55.2235
136.80
0.1380
1.66200
0.85
0.1656
01-078-2315;
01-075-1593
57.1343
27.72
0.1042
1.61087
0.17
0.1250
01-078-2315
57.5500
8.09
0.0900
1.60154
0.05
0.1080
01-075-1593
59.8623
830.92
0.1253
1.54381
5.18
0.1504
01-078-2315;
01-075-1593
63.9602
289.36
0.1267
1.45443
1.80
0.1521
01-078-2315;
01-075-1593;
00-024-0076
65.6811
47.13
0.1922
1.42042
0.29
0.2306
01-078-2315;
01-075-1593
67.6529
579.08
0.1254
1.38374
3.61
0.1505
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
68.2286
1080.86
0.2952
1.37460
6.74
0.3542
01-078-2315;
01-083-1764;
01-075-1593
73.3879
116.84
0.1217
1.28912
0.73
0.1461
01-078-2315;
01-075-1593
75.5768
309.69
0.1216
1.25712
1.93
0.1459
01-078-2315;
01-083-1764
77.5699
94.67
0.1302
1.22973
0.59
0.1563
01-078-2315;
01-083-1764
144
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement
Scale
Name
[°2Th.]
Factor
Chemical Formula
*
01-078-2315
92
Quartz
-0.096
0.974
Si O2
*
01-083-1764
22
Siderite
-0.066
0.006
Fe ( C O3 )
*
01-075-1593
20
Kaolinite
-0.038
0.023
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
00-024-0076
3
Pyrite
-0.168
0.004
Fe S2
5.- Difractograma Original.
145
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
Muestra de núcleo 10 DRX: VLG-3891 (14824'7''), Formación Misoa, Edad Eoceno.
1.- Muestra Medida y condiciones experimentales:
Dataset Name
File name
Sample Identification
Comment
date=7/20/2012 9:56:13 AM
RT-14824'7''
F:\Frank Cabrera\VGL-3891_14824'7''\RT-14824'7''.xrdml
RT-14824'7''
Configuration=Monocromador,
Owner=User-1,
Creation
Goniometer=PW3050/60 (Theta/Theta); Minimum step size
2Theta:0.001; Minimum step size Omega:0.001
Sample stage=PW3071/xx Bracket
Diffractometer system=XPERT-PRO
Measurement program=Programa de Prueba, Owner=User-1,
Creation date=8/27/2012 10:59:31 AM
Prueba de parametros
Measurement Date / Time
10/09/2014 04:32:57 p.m.
Operator
LABORATORIO
Raw Data Origin
XRD measurement (*.XRDML)
Scan Axis
Gonio
Start Position [°2Th.]
5,0251
End Position [°2Th.]
79,9751
Step Size [°2Th.]
0,0500
Scan Step Time [s]
99,4291
Scan Type
Continuous
PSD Mode
Scanning
PSD Length [°2Th.]
2,12
Offset [°2Th.]
0,0000
Divergence Slit Type
Fixed
Divergence Slit Size [°]
0,4354
Specimen Length [mm]
10,00
Measurement Temperature [°C]
25,00
Anode Material
Cu
K-Alpha1 [Å]
1,54060
K-Alpha2 [Å]
1,54443
K-Beta [Å]
1,39225
K-A2 / K-A1 Ratio
0,50000
Generator Settings
40 mA, 45 kV
Diffractometer Type
0000000011024517
Diffractometer Number
0
Goniometer Radius [mm]
240,00
Dist. Focus-Diverg. Slit [mm] 100,00
Incident Beam Monochromator
No
Spinning
No
146
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
2.-Difractograma Obtenido
Counts
RT-14824'7''
6000
4000
2000
0
10
20
30
40
50
60
70
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
Peak List
01-083-2465
00-029-0696
00-001-0527
01-079-1270
00-001-1295
00-043-0685
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
147
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
3.-Lista de máximos y patrones del ICDD que describen la muestra
Pos. [°2Th.]
Height [cts]
FWHM
d-spacing
[°2Th.]
[Å]
Rel.
Tip width
Int. [%]
[°2Th.]
Matched by
6,1487
64,93
0,6705
14,37469
0,96
0,8046
01-079-1270
8,6215
29,96
0,5647
10,24805
0,44
0,6776
00-043-0685
12,4519
172,81
0,3790
7,10283
2,54
0,4547
00-001-0527;
01-079-1270
18,8037
87,10
0,1476
4,71930
1,28
0,1771
01-079-1270
19,9131
99,24
0,2952
4,45883
1,46
0,3542
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
20,8197
2020,13
0,1189
4,26314
29,72
0,1427
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
23,9942
260,79
0,0903
3,70581
3,84
0,1083
01-079-1270;
00-043-0685
24,7758
103,68
0,1968
3,59362
1,53
0,2362
00-029-0696;
00-001-0527
25,2904
116,21
0,2952
3,52165
1,71
0,3542
01-079-1270;
00-043-0685
26,5929
6797,30
0,1199
3,34928
100,00
0,1439
01-083-2465;
00-043-0685
32,0218
188,41
0,2871
2,79276
2,77
0,3445
00-029-0696;
01-079-1270;
00-043-0685
32,9330
26,87
0,2305
2,71754
0,40
0,2766
00-001-1295
34,7752
50,62
0,3936
2,57982
0,74
0,4723
00-029-0696;
00-001-0527;
01-079-1270;
148
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
00-043-0685
36,4844
864,14
0,1361
2,46075
12,71
0,1633
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
38,3605
47,97
0,4743
2,34461
0,71
0,5692
00-029-0696;
00-001-0527
39,4377
614,72
0,1175
2,28301
9,04
0,1410
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
40,2497
246,30
0,1402
2,23881
3,62
0,1683
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
42,4224
424,62
0,1368
2,12904
6,25
0,1642
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
44,6283
47,22
0,3490
2,02879
0,69
0,4188
01-079-1270
45,7663
202,32
0,1440
1,98095
2,98
0,1728
01-083-2465;
00-001-0527
50,1095
880,22
0,1411
1,81896
12,95
0,1693
01-083-2465;
01-079-1270
52,8329
49,06
0,5248
1,73143
0,72
0,6298
00-029-0696;
01-079-1270
54,8255
242,28
0,1415
1,67312
3,56
0,1698
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270;
00-043-0685
55,2775
86,85
0,1455
1,66050
1,28
0,1746
01-083-2465;
01-079-1270;
00-043-0685
56,2467
17,91
0,0904
1,63417
0,26
0,1085
01-079-1270;
00-001-1295;
00-043-0685
149
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
56,3989
8,95
0,0904
1,63417
0,13
0,1085
59,9150
525,74
0,1606
1,54258
7,73
0,1927
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270
61,6037
29,79
0,8382
1,50428
0,44
1,0058
00-029-0696;
01-079-1270;
00-001-1295;
00-043-0685
64,0060
102,23
0,1715
1,45349
1,50
0,2058
01-083-2465;
01-079-1270;
00-001-1295
65,8463
29,23
0,2952
1,41726
0,43
0,3542
01-083-2465;
01-079-1270
67,7252
446,02
0,1554
1,38244
6,56
0,1865
01-083-2465;
00-029-0696
68,0972
817,43
0,1293
1,37579
12,03
0,1552
01-083-2465;
01-079-1270
68,2619
785,63
0,1416
1,37287
11,56
0,1699
01-083-2465;
01-079-1270
72,1555
9,45
0,4862
1,30807
0,14
0,5834
00-001-0527;
01-079-1270
73,4308
134,96
0,1312
1,28847
1,99
0,1574
01-083-2465;
00-001-0527;
01-079-1270
75,6587
242,30
0,1339
1,25597
3,56
0,1607
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
77,6435
59,88
0,1815
1,22874
0,88
0,2177
01-083-2465;
00-029-0696;
01-079-1270
150
�Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División
Sur del Lago Trujillo, Occidente de Venezuela.
4.- Lista de Fases Identificadas
Visible
Ref. Code
Score
Compound
Displacement Scale Factor
Name
[°2Th.]
Chemical Formula
*
01-083-2465
83
Quartz
0,000
0,869
Si O2
*
00-029-0696
46
Siderite
0,000
0,025
Fe C O3
*
00-001-0527
33
Kaolinite
0,000
0,015
Al2 Si2 O5 ( O H )4
*
01-079-1270
34
Clinochlore
0,000
0,049
( Mg2.96 Fe1.55
Fe.136 Al1.275 ) (
Si2.622 Al1.376 O10
) ( O H )8
*
00-001-1295
3
Pyrite
0,000
0,024
Fe S2
*
00-043-0685
21
Illite-
0,000
0,237
K Al2 ( Si3 Al ) O10
2\ITM\RG#2
( O H )2
5.- Difractograma Original.
151
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
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Tesis
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Dublin Core
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A name given to the resource
Caracterización geoquímica y mineralógica de la pirita presente en muestras de núcleo de la División Sur del
Lago Trujillo, Occidente de Venezuela
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Isnaudy José Toro Fonseca
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2014
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/fba76c797109f5c080a1f2bdc3a262ca.pdf
3552adfc694169dc4c795e94f762d524
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TESIS
EVALUACIÓN GEOLÓGICA AMBIENTAL PARA
SELECCIONAR EL SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL
DE LOS DESECHOS SÓLIDOS DE LA PARROQUIA
MENE DE MAUROA, ESTADO FALCÓN
Simón Enrique Morales
�Página legal
Título de la obra: Evaluación geológica ambiental para seleccionarel sitio de disposición
final de los desechos sólidos de la Parroquia Mene de Mauroa, Estado Falcón, 83 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Simón Enrique Morales Soto
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Íñiguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
EVALUACIÓN GEOLÓGICA AMBIENTAL PARA
SELECCIONAR EL SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL DE LOS
DESECHOS SÓLIDOS DE LA PARROQUIA MENE DE
MAUROA, ESTADO FALCÓN
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Simón Enrique Morales Soto.
Moa, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
EVALUACIÓN GEOLÓGICA AMBIENTAL PARA
SELECCIONAR EL SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL DE LOS
DESECHOS SÓLIDOS DE LA PARROQUIA MENE DE
MAUROA, ESTADO FALCÓN
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Simón Enrique Morales Soto.
Tutor: Dra. Alina Rodríguez Infante
Moa, 2014
�INDICE
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….
1
CAPÍTULO I - BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN………………
8
1.1 Introducción………………………………………………………………………..
8
1.2 Estado del arte…………………………………………………………………….
8
1.3 Marco legal…………………………………………………………………………
19
1.4 Descripción general del municipio beneficiado……………………………….
25
1.4.1Geología………………………………………………………………………...
25
1.4.2 Ubicación y marco biofísico………………………………………………….
30
1.4.3 Marco socioeconómico……………………………………………………….
30
1.4.4 Situación actual de la disposición final de residuos sólidos
municipales……………………………………………………………………………..
32
1.4.5 Generación de residuos sólidos municipales……………………………..
32
1.4.6 Disposición final de los residuos sólidos municipales……………………
34
1.5 Conclusiones………………………………………………………………………
34
CAPÍTULO II – METODOLOGIA APLICADA……………………………………….
36
2.1 Introducción………………………………………………………………………...
36
2.2 Aspectos técnicos considerados para la selección del sitio……………….....
36
2.3 Parámetros nacionales e internacionales usados para la selección de
sitios……………………………………………………………………………………..
39
2.3.1 Criterios recomendados por la Agencia de Protección Ambiental de los
E.E.U.U., EPA/1991……………………………………………………………………
39
2.3.2 Criterios Ambientales Recomendados por la Organización
Panamericana de la Salud (Copenhague, 1971)…………………………...………
40
2.3.3 Criterios nacionales usados para la selección de sitios………………….
42
2.4 Factores usados en la evaluación de sitios para rellenos sanitarios………..
43
2.5 Metodología aplicada en la selección del sitio para ubicar un relleno
sanitario manual en la parroquia Mene de Mauroa………………………………..
46
2.6 Conclusiones………………………………………………………………………
49
CAPÍTULO III – RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN………………………..
50
3.1 Introducción………………………………………………………………………...
50
3.2. Factores ambientales que condicionan el área bajo régimen de
administración especial…………………………………………………………….....
51
3.3 Evaluación de alternativas……………………………………………………….
53
vii
�3.4 Restricciones de ubicación……………………………………………………….
57
3.5 Geomorfología de las zonas preseleccionadas………………………………..
61
3.6 Condiciones hidrológicas de las zonas preseleccionadas…………………..
61
3.7 Condiciones hidrogeológicas. …………………………………………………...
65
3.8 Geología……………………………………………………………………………
67
3.9 Vida útil……………………………………………………………………………..
71
3.10 Material de cobertura……………………………………………………………
71
3.11 Dirección de los vientos…………………………………………………………
73
3.12 Topografía del área……………………………………………………………...
73
3.13 Selección del área. Criterios de selección …………………………………...
75
3.14 Valoración de las alternativas por orden de mérito y selección del sitio…..
77
3.15 Conclusiones…………………………………………………………………….
79
CONCLUSIONES……………………………………………………………………...
80
RECOMENDACIONES……………………………………………………………….
82
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………
83
viii
�INDICE DE GRAFICOS
Gráfico 1. Mapa de Ubicación…………………………………………………
31
Gráfico 2. Áreas naturales protegidas por el estado o zonas protectoras..
52
Gráfico 3. Vulnerabilidad del área a desastres naturales………………….
54
Gráfico 4. Infraestructura existente……………………………………………
55
Gráfico 5. Accesibilidad al sitio…………………………………………………
56
Gráfico 6. Distancia a la población más cercana……………………………..
59
Gráfico 7. Distancia a los aeropuertos o pistas de aterrizaje……………….
60
Gráfico 8. Distancia a la fuente de agua más cercana………………………
62
Gráfico 9. Condiciones hidrológicas de las zonas preseleccionadas……...
64
Gráfico 10. Descripción de las fuentes hídricas cercanas…………………..
66
Gráfico 11. Geología del municipio Mauroa…………………………………...
69
Gráfico 12. Sismicidad dentro del municipio Mauroa………………………...
70
Gráfico 13. Sistema de clasificación de Köeppen dentro del mun icipio
Mauroa………………………………………………………………………………
72
Gráfico 13. Dirección de los vientos dentro del estado Falcón y el
municipio Mauroa………………………………………………………………….
74
ix
�INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Caracterización de los desechos sólidos……………………………
33
Tabla 2. Cuantificación de variables de evaluación de sitios para
rellenos sanitarios…………………………………………………………………
44
Tabla 3. Variables priorizadas según resultados de la matriz peso y
escala………………………………………………………………………………..
45
Tabla 4. Ficha de evaluación de sitio para ubicar rellenos sanitarios……..
47
Tabla 5. Criterios de selección. Morales……………………………………….
75
Tabla 6. Calificación de alternativas……………………………………………
76
Tabla 7. Ponderación de alternativas…………………………………………..
76
Tabla 8. Orden de mérito por cada alternativa………………………………..
77
x
�INTRODUCCIÓN
Desde su creación el ser humano para poder subsistir ha venido realizando una
serie de actividades que le permiten utilizar los recursos de la naturaleza. A la par de
la evolución de los procesos productivos, las necesidades de desarrollo se
incrementan y es así como las diversas actividades de pesca, agricultura, ganadería,
forestal, manufactura, comercio, industria, turismo, tecnología, entre otras, cada día
se aceleran y requieren en gran proporción de las bondades de la tierra y del uso de
mejores criterios de la gerencia ambiental para lograr con éxito un desarrollo
sustentable.
El acelerado e inarmónico crecimiento demográfico requiere recursos humanos,
maquinarias, equipos, materiales, herramientas e infraestructuras para el desarrollo
urbano local, que se concentra en pueblos, ciudades y metrópolis. A mayor
población el número de viviendas, comercios, industrias, centros, instituciones y
servicios aumentan y con ello, la producción de los residuos y desechos sólidos.
La República Bolivariana de Venezuela no escapa a esa realidad, la presencia de
desechos y residuos sólidos ha ido en continuo aumento, encontrándose entre los
países generadores de más residuos sólidos per cápita, 62 % de origen doméstico y
38 % de origen industrial (BIOMA, 1991). Adicionalmente, cabe acotar la ausencia
de una cultura ambiental que favorezca comportamientos y actitudes responsables
con el ambiente tanto de la población como de los decisores a nivel local, lo cual
evidencia la deficiente educación ambiental, lo que trae aparejado la generación de
impactos ambientales ya que la producción y el manejo de los residuos sólidos se
vuelven cada día más grave en la mayoría de los países latinoamericanos y
particularmente en aquellas regiones donde el crecimiento poblacional es acelerado.
Otra faceta del problema es que en la República Bolivariana de Venezuela el
crecimiento poblacional urbano y rural no ha ido acompañado por una infraestructura
adecuada y las medidas necesarias para dar un destino controlado a los residuos y
desechos sólidos generados por la población, resultando que su manejo es un
problema de salud pública en el ámbito urbano y más aún en ámbito rural.
Se estima que en promedio en el país, cada persona produce 850 g de residuos y
desechos sólidos por día. Si se agregan los residuos y desechos sólidos de
1
�comercios, hospitales y servicios, la cantidad aumenta en 25 - 50 % y alcanza hasta
1,2 kg por persona/día (ADAN, 1999).
Son extensas y complejas las actividades vinculadas con el manejo de los residuos y
desechos sólidos, desde sus fuentes de producción y generación, formas de
almacenamiento y acopio, tipos de sistemas de recolección, transporte y
transferencia, técnicas de recuperación, reutilización, reciclaje, aprovechamiento y
procesamiento, hasta sus métodos de disposición final. Las evidencias mundiales
indican que son muchos los avances sobre la materia del manejo integral y
sostenible de los residuos y desechos sólidos y muy claramente definen dos
sistemas de recolección: recolección tradicional y recolección selectiva.
De los 338 municipios que existen en la República Bolivariana de Venezuela, con
sus diferencias regionales, físicas, económicas y poblacionales, 89 poseen menos
de 20.000 habitantes, para un total de 1.212.401 habitantes, mientras los 6
municipios mayores agrupan 6.921.969 habitantes. Esto da una idea de lo difícil que
es establecer una estrategia, tanto para los municipios pequeños que generan
menos residuos y desechos sólidos, como para la producida por los que superan el
millón de habitantes, pero que no presentan, en muchos casos, infraestructuras
urbanas adecuadas por ser áreas subintegradas.
Se desea que casi la totalidad de los desechos y residuos sólidos producidos en las
grandes ciudades del país sea dispuesta en rellenos controlados. Aunque el 80 % de
los desechos y residuos sólidos del país permanecen a cielo abierto y solo un
porcentaje reducido es separado informalmente para ser reciclado por algunas
empresas. Las ciudades pequeñas generalmente planifican y desarrollan sus
sistemas de aseo urbano con soluciones locales. En cambio, las ciudades grandes,
densamente pobladas y urbanizadas, presentan problemas que sobrepasan los
límites municipales, como son la escasez de áreas para la disposición final de los
desechos y residuos sólidos, conflictos en el uso del terreno con la población
establecida alrededor de las instalaciones para el tratamiento y destino final,
exportación de los desechos y residuos sólidos a municipios vecinos, vertederos que
contaminan los escasos recursos hídricos, entre otros.
2
�En la República Bolivariana de Venezuela la composición de los desechos y
residuos sólidos es similar a la de otros países, salvo por los abundantes desechos
de plástico. Asimismo, la composición de los desechos domésticos es parecida en
las distintas ciudades del país; destacándose altos niveles de plástico y de vidrio
(ADAN, 1999).
En líneas generales, los desechos domésticos contienen más del 50 % de restos
orgánicos. Según la normativa vigente, los desechos sólidos de origen doméstico no
clasificados como peligrosos, deben ser dispuestos en un relleno sanitario que
cuente con recolección y tratamiento de gases y lixiviados; sin embargo, la mayoría
de los desechos se disponen en sitios que no cumplen estas normas, donde se
queman los gases y no se tratan los líquidos tóxicos que resultan de la
descomposición. La solución a este problema requiere un enfoque técnico integrado
que incluya todas las etapas del proceso, comenzando por la enseñanza de valores
y comportamientos adecuados y responsables de los ciudadanos con el entorno,
hasta la creación de vertederos que cumplan con las condiciones para su
explotación generando el mínimo impacto ambiental.
No obstante prevalece la escasez de políticas públicas que permitan una cohesión
entre los distintos actores de la sociedad, los organismos competentes y las
instituciones comunitarias organizadas, para la búsqueda de soluciones coherentes
y solidarias sobre los problemas ambientales en común. La puesta en marcha de un
sistema de recolección selectiva en el marco del manejo integral y sostenible de los
residuos y desechos sólidos puede contribuir a mejorar las condiciones de vida de
las comunidades y de su entorno local.
En tanto exista vida humana siempre van a existir residuos, porque son el resultado
de nuestra necesidad de producir y consumir. Pero a diferencia de lo que ocurría en
el pasado, hoy la población humana genera una cantidad de residuos sin
precedentes. El impacto ambiental de la sociedad alcanza niveles alarmantes. Se
debe tener presente que no todos los componentes del residuo son reciclables,
algunos tipos de envases por contener en su composición varios materiales
fuertemente adheridos no son recuperables, otros por encontrarse sumamente
sucios, entre otros, deberán tener una disposición sin otra utilidad. Por esta razón se
deberá contemplar un sitio para su soterramiento controlado en un relleno sanitario.
3
�Existe un porcentaje de residuos de tipo patológicos, como pañales descartables,
remedios vencidos, entre otros; que requieren una disposición final sumamente
controlada.
El diseño de la disposición controlada de los residuos y desechos sólidos dependerá
del lugar geográfico y será tanto más costoso en la medida que aumente la
permeabilidad del suelo, el tamaño del mismo, el clima local entre otros. Una
disposición final será más apropiada ambientalmente con menores complicaciones
operativas cuanto más inertes sean los materiales a disponer.
El hecho de eliminar el significativo porcentaje de materia orgánica 50 % en
promedio de todo el peso de los residuos, con su elevado contenido de humedad,
reduce sustancialmente los costos de gestión de la fracción residual que deba
disponerse, por no tener utilidad.
El municipio Mauroa ubicado en el estado Falcón no escapa a la realidad general del
país, no cuenta con una metodología apropiada para el manejo y disposición final de
los desechos y residuos sólidos; el efecto más obvio del manejo inadecuado de los
desechos sólidos es la degradación del ambiente, el deterioro estético de la ciudad y
del paisaje natural, así como también el desorden urbano. Otra consecuencia
importante es la generación de enfermedades que repercuten en la población.
El gobierno municipal de Mauroa posee una estructura organizativa, recursos
humanos, financieros y técnicos propios y unidades de ingeniería, que cumplen, más
que todo, funciones de vigilancia municipal y tributaria. En ese contexto lo que más
se necesita es de un apoyo técnico extra que realicen estudios que den solución al
método de disposición final que mejor se adapta a sus necesidades y sobre todo que
esté acorde a los recursos que la municipalidad posee, sobre todo en el aspecto
económico.
Si consideramos que el suelo es el soporte físico de las actividades constructivas
como el caso del relleno sanitario, la geología permite el conocimiento de las
características y propiedades del suelo ya que considera la información de las
condiciones climáticas, aspectos litológicos, geomorfológicos, geodinámicos y
geohidrológicos.
El problema que se plantea está en función de conocer ¿Cuál es la alternativa de
ubicación más adecuada geológicamente para el relleno sanitario manual de la
4
�parroquia Mene de Mauroa de acuerdo al análisis comparativo y la confiabilidad de
los métodos aplicados?
El objetivo principal de este estudio es seleccionar mediante criterios técnicos
geológicos el mejor sitio para ubicar un Relleno Sanitario Manual para la disposición
final de los desechos sólidos generados en la parroquia Mene de Mauroa.
Para lograr este objetivo, se han definido los siguientes objetivos específicos como
lo son:
• Identificar áreas alternativas para ubicar un espacio que permita realizar el
posterior diseño de un relleno sanitario manual, que contribuya a resolver la
problemática de la disposición final de los desechos sólidos de la parroquia Mene
de Mauroa;
• Utilizar criterios de comparación y evaluación técnica y legal para categorizar las
alternativas seleccionadas y
• Elegir la mejor alternativa de ubicación en base a un sustento técnico y legal
La alternativa de ubicación más adecuada de un relleno sanitario manual para la
disposición final de los residuos sólidos de acuerdo a la realidad urbana de la
parroquia Mene de Mauroa va a depender de la evaluación planteada por los
métodos reconocidos por el Ministerio del Poder Popular para la Vivienda, Hábitat y
Ecosocialismo.
Dada la problemática que se tiene con los residuos sólidos en el municipio Mauroa,
parroquia Mene de Mauroa con la disposición final o tratamiento adecuado de estos
residuos, es posible disminuir el impacto a la salud humana y al ambiente generado
por esta clase de residuos evaluando la mejor alternativa que logre solucionar,
adecuadamente, el problema de la disposición final de estos residuos, identificando
áreas alternativas por medio de la evaluación geológico ambiental para ubicar el
espacio óptimo que permitan realizar el posterior diseño de un relleno sanitario
manual, que contribuya a resolver la problemática de la disposición final de los
desechos sólidos de la parroquia.
Los métodos de evaluación para determinar la mejor alternativa de ubicación del
relleno sanitario manual, los costos en cuanto a la inversión de la infraestructura a
construir así como la operación del relleno sanitario manual y el índice de
5
�confiabilidad de cada método aplicado; son las variables dependientes de la
investigación.
El proceso se inicia con una revisión bibliográfica, cuyo objetivo es establecer
claramente los lineamientos básicos como lo son los requerimientos geológicos,
hidrogeológicos, hidrológicos, geomorfológicos, arqueológicos, urbanísticos y
ecológicos, establecidos por estudios previos y por normativas vigentes a nivel
nacional que se considerarían posteriormente en esta investigación, como guía para
determinar la aptitud de sitios para la disposición de desechos y residuos sólidos.
Posteriormente se llevó a cabo la recopilación de datos geológicos, hidrogeológicos
y cartográficos digitales auxiliados por las mediciones con GPS, información toda
que será tratada a través de un Sistema de Información Geográfica. Una vez
obtenidos los datos se utilizaron para desarrollar polígonos y polilíneas de las
carreteras que conducen a cada sitio que fueron analizados.
Es por ello que se propone realizar un estudio geológico que permitirá declarar la
factibilidad del uso del área para el diseño de un relleno sanitario manual en la
parroquia Mene de Mauroa, municipio Mauroa, estado Falcón, como el método de
disposición final más conveniente, principalmente porque estos rellenos necesitan de
poco mantenimiento y conocimientos técnicos para operarlo, tienen un costo
relativamente bajo, pudiendo de esta manera proporcionar y cumplir con las
necesidades de conservar la salud pública y el bienestar social, así como la
obligatoria conservación del ambiente.
La factibilidad de uso de área para relleno sanitario se sustenta en la evaluación
geológica, lo cual significa fijar todos los aspectos técnico- ambientales: ubicación,
accesibilidad,
topografía,
condiciones
geológicas,
climáticas,
hidrológicas
superficiales y subterráneas, seguridad física y los aspectos condicionantes:
seguridad aérea, integridad de los recursos naturales y bienes culturales,
infraestructura existente, los proyectos de desarrollo urbano, regional y nacional,
entre otros.
Las normas sanitarias vigentes exigen condiciones básicas para definir la factibilidad
de uso del área, lo que permite realizar un análisis de variables que influyen a la
hora de prevenir el impacto negativo al ambiente y a la salud pública. Para ello se
parte de la premisa que un relleno sanitario involucra los tres medios bajo los que
6
�existe la vida, que son: suelo, aire y agua, por tanto es vital evaluar las
características específicas de la zona de estudio, debiéndose definir y valorar dichas
características de modo que se obtenga una evaluación lo más objetiva y
técnicamente aceptable.
7
�CAPÍTULO I - BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
1.1 Introducción
1.2 Estado del arte
1.3 Marco legal
1.4 Descripción general del municipio beneficiado
1.5 Conclusiones
1.1 Introducción
El problema de la explosión demográfica y el desarrollo tecnológico ha estimulado un
cambio en los hábitos de consumo de la población, incidiendo en la generación de
grandes cantidades de residuos sólidos en los centros poblacionales, rebasando la
capacidad de la naturaleza para neutralizar los problemas de contaminación
ambiental que se asocian con la disposición final de los mismos, dada su incidencia
directa en la salud de la población y en los diferentes elementos del ambiente (aire,
agua, suelo), incluyendo los problemas de queja pública y del deterioro de la
estética, cuando no se cumple con los requerimientos que permitan controlarlos
adecuadamente, es importante señalar en el proyecto la estrecha relación entre
teoría, el proceso de investigación y la realidad o entorno.
1.2 Estado del arte
El proceso de los desechos sólidos tiene su punto de partida en la generación de
materiales orgánicos e inorgánicos, que una vez utilizados por nosotros pierde su
utilidad o su valor, es decir son almacenados en espera de ser recolectados por el
servicio de aseo urbano que los concentran en los carros para ser llevados al sitio de
disposición final, que es el lugar donde se depositan para compactarlos y construir
así el relleno sanitario.
El área donde se ubicará el relleno sanitario en una comunidad, debe ser suficiente
para permitir que la vida útil sea compatible con la producción proyectada de
residuos sólidos a disponer en el mismo. Este criterio se calificará en función de la
cantidad de residuos sólidos que se puedan disponer.
El diseño, construcción y operación de los rellenos sanitarios representan factores
que la autoridad ambiental de cada comunidad tiene que vigilar lo que incluye la
supervisión y control del emplazamiento de estos sitios de disposición final, aspecto
8
�poco desarrollados en nuestro país y de vital importancia para la calidad ambiental
de su entorno.
La selección de un sitio es el primer paso en el diseño de un relleno sanitario; la
adecuada planeación del proceso de selección es vital para asegurar que el diseño
cumpla con todos los requerimientos que aseguren su adecuada ubicación y futura
operación. Para ello se conjugan factores técnicos, ambientales, económicos,
sociales y políticos, con el fin de que la disposición de residuos afecte en lo menor
posible el ambiente.
La factibilidad de uso de área para relleno sanitario se sustenta en la evaluación
geológica, lo cual significa fijar todos los aspectos técnico ambientales: ubicación,
accesibilidad,
topografía,
condiciones
geológicas,
climáticas,
hidrológicas
superficiales y subterráneas, seguridad física; y los aspectos condicionantes:
seguridad aérea, integridad de los recursos naturales y bienes culturales,
infraestructura existente, los proyectos de desarrollo urbano, regional y nacional,
entre otros razón por la cual se necesita una recopilación, análisis y síntesis de
trabajos e investigaciones realizadas por diversos autores.
Allende, T. (2005) en su Estudio Geológico - Geotécnico en los Proyectos de Relleno
Sanitario, considera que el suelo es el soporte físico de las actividades constructivas
como el caso del relleno sanitario. La geología permite el conocimiento de las
características y propiedades del suelo y los estudios geológicos consideran la
información de las condiciones climáticas, aspectos litológicos, geomorfológicos,
geodinámicos e hidrogeológicos.
Las condiciones climáticas se convierten en un parámetro que puede vulnerar la
estabilidad de una obra sanitaria, como tanto en aquellas ubicadas en regiones de
alta precipitación como las sometidas a la acción del viento en direcciones no
compatibles con la ubicación de los centros urbanos y áreas de reserva natural.
Los aspectos físicos como la vegetación, el clima, la hidrografía, los suelos y la
tectónica del área definen la forma del relieve como parámetro para la implantación
de un relleno sanitario.
Los aspectos litológicos definen la naturaleza de los materiales suelo y/o roca,
siendo el suelo un material factible para un relleno sanitario y como material de
cobertura. En este sentido, son importantes las características del suelo,
9
�reconociendo los aspectos físicos, la profundidad, textura, estructura, característica
hídricas y las propiedades físicas del suelo como el drenaje interno, porosidad,
permeabilidad, consistencia y plasticidad, para definir el área factible de un relleno
sanitario. En lo posible, el área factible debe estar conformada por suelos limo
arcillosos y areno arcillosos, con porosidad y permeabilidad baja para evitar la
infiltración de las aguas pluviales y de los lixiviados, tener una consistencia y
plasticidad para mantener la estabilidad y permitir la excavación del suelo.
Los aspectos geomorfológicos permiten comprender las diferentes geoformas de la
corteza terrestre y permiten ubicar el terreno factible. Así áreas ubicadas en zonas
de llanuras de inundación, cárcavas, conos aluviales de las quebradas no son
recomendables. Mientras en las llanuras, laderas de colinas y depresiones, tienen
condiciones para la implantación de un relleno sanitario.
La geodinámica define los aspectos de seguridad física del área y define los riesgos
naturales. De esta manera, toda obra constructiva ubicada en la superficie terrestre
puede ser afectada por los fenómenos naturales asociados a los procesos de
remoción de masa, procesos fluviales, procesos glaciares, sísmicos y volcánicos.
Los aspectos hidrogeológicos pueden definir el riesgo de la contaminación de las
aguas subterráneas debido a la instalación de un relleno sanitario. En este sentido,
las bondades de los aspectos geohidrológicos para una obra de relleno sanitario
dependerán de los factores: hidrográficos, geológicos, topográficos, del suelo y de
vegetación.
Guadalupe, E., et al., (2002) en su trabajo Estudio Geológico – Geotécnico para el
Relleno Sanitario de Machu Picchu y Pueblos Aledaños El Santuario Histórico de
Machu Picchu, así como los pueblos de Ollantaytambo, Urubamba, Guayllabamba y
Yucay, presentan una gran problemática para la disposición final de los desechos
sólidos que se generan. Estos desechos crean focos de infección por su tratamiento
inadecuado, contaminando el Valle Sagrado de los Incas, el río Urubamba y otros
lugares. Razón por la cual, se ha proyectado un Relleno Sanitario Manual en el área
de Yuncacha Huayco, en el distrito de Urubamba, para lo cual se presenta el Estudio
Geológico - Geotécnico, que abordará los temas de geomorfología, estratigrafía,
geología económica, suelo, subsuelo, condiciones de cimentación, análisis de
estabilidad de taludes, diseño antisísmico y otros.
10
�En los resultados de esa investigación se presenta un proyecto para construir un
relleno sanitario manual, para lo cual se han realizado los estudios básicos
valorando la topografía, la geología en sus diversos aspectos, la geomorfología,
estratigrafía, tectónica, petrografía, geología económica, geotecnia, hidrología e
hidrogeología, proponiendo finalmente recomendaciones para la construcción del
relleno sanitario, que es una obra de gran prioridad en la zona, ya que Machu Picchu
tiene un flujo de miles de turistas que generan divisas y es necesario evitar la
contaminación del Valle Sagrado de los Incas y por ende el deterioro de la imagen
del país.
Fernández I., (2010) en su trabajo Diseño y Factibilidad de Relleno Sanitario Manual
para el municipio de La Libertad, Departamento de La Libertad. Analiza los
problemas ocasionados por un inadecuado manejo de los residuos que están
afectando, tanto a las grandes ciudades y sus zonas marginales, como a las
poblaciones rurales. En muchos municipios, el manejo empírico del servicio de aseo,
se realiza con una evidente falta de criterios técnicos, económicos y sociales,
ocasionando que este servicio carezca de una adecuada planificación y
organización, traduciéndose en altos costos de funcionamiento, que las mismas
municipalidades han tenido que subsidiar consumiendo buena parte de su
presupuesto.
Un relleno sanitario constituye una solución a esta problemática, pues es una técnica
de eliminación final de los desechos sólidos en el suelo, que no causa molestia ni
peligro para la salud y seguridad pública; tampoco perjudica el ambiente durante su
operación ni después de terminado el mismo, utiliza principios de ingeniería para
confinar la basura en un área lo más pequeña posible, cubriéndola con capas de
tierra diariamente y compactándola para reducir su volumen. Además, prevé los
problemas que puedan causar los líquidos y gases producidos en el relleno, por
efecto de la descomposición de la materia orgánica.
En la investigación se incluye la recopilación de información, datos, parámetros,
cálculos y análisis que plantean una propuesta del diseño y la factibilidad para la
construcción y operación de un relleno sanitario manual para el municipio de La
Libertad, ubicado en el departamento de La Libertad. Este relleno sanitario es un
proyecto de ingeniería más, destinado a la disposición sanitaria y ambientalmente
segura de los residuos sólidos que se generan en dicho municipio, de acuerdo con
11
�los principios y métodos de la ingeniería sanitaria y ambiental, ayudando a resolver
en gran parte de los problemas que se generan por la inadecuada disposición de los
residuos sólidos, tomando en cuenta una buena planeación desde las etapas
iniciales de diseño, hasta las de su clausura.
Bautista, M. y otros. (2010) en su Guía para la Selección de Sitios Potenciales para
la Ubicación de Rellenos Sanitarios por el Método de Peso y Escala. Con el uso de
algebra de mapas, actualmente uno de los temas que mayor discusión genera en el
ámbito de ambiente, conservación y desarrollo sustentable, es el relacionado con la
construcción de rellenos sanitarios en lugares adecuados. En nuestro país se han
documentado varios ejemplos de rellenos sanitarios que, por su mala ubicación,
generan grave contaminación; por mencionar tan solo un caso, está el de
Tlanepantla, estado de México, en el cual se produce contaminación al aire por
escape de biogas en zonas urbanas y se seguirá produciendo en los próximos años.
En la guía se plantea que en la evaluación y selección de sitios para construir un
relleno sanitario, es necesario realizar un análisis de variables que influyen a la hora
de prevenir el impacto negativo al ambiente y a la salud pública; por ello, se
considera que un relleno sanitario involucra, los tres medios bajo los que existe la
vida: suelo, aire y agua. Por tanto, es importante evaluar las características
específicas de la zona de estudio, debiéndose definirlas y valorarlas de tal modo que
se obtengan los resultados más objetivos y técnicamente aceptables para la
autoridad ambiental competente.
Finalmente se propone el uso de esta guía en evaluaciones preliminares de
selección de sitios potenciales para relleno sanitario; la que contempla 15 factores o
variables del terreno, como son: drenaje superficial, topografía, vocación y uso de
suelo, acceso, zonas urbanas, recursos hídricos, peligros hidrometeorológicos, entre
otros temas. Dichas variables son sometidas a un sistema de valorización por el
método de peso y escala -que consiste en la confrontación de variables- de modo
que se pueda dar prioridad, ordenando los sitios con base en el cumplimiento de las
mejores condiciones.
Este trabajo, realizado en gabinete con la información de que disponen las
instituciones públicas y privadas que forman parte del Sistema de Información
Territorial del Estado de Jalisco (SITEJ) permite valorar los predios y preseleccionar
aquellos que presenten las mejores condiciones para la ubicación de un relleno
12
�sanitario y, así, hacer búsquedas en campo más eficientes y exitosas. Es decir, la
presente guía sólo busca aportar elementos de juicio, elementos técnicos
preliminares, con base en la normatividad vigente, para facilitar la toma de
decisiones en la elección del sitio de confinamiento.
Por tanto, una vez identificado el potencial del terreno, dichos sitios deberán ser
visitados y analizados a detalle mediante los estudios específicos requeridos en los
proyectos ejecutivos, entre los cuales destacan: topografía a detalle y mecánica de
suelos, entre otros.
Villarosa G. et al., (2009) en su investigación Evaluación de Sitios para la
Localización de un Relleno Sanitario, la que constituye el primer Informe de las
actividades desarrolladas por el INIBIOMA, cumpliendo con los términos de la
Asesoría Institucional Cierre del actual Vertedero de Aluminé y propuesta de Plan de
Manejo de residuos sólidos urbanos (RSU) en el marco del acuerdo subscrito entre
el CONICET y el Gobierno municipal de la localidad de Aluminé, presenta los
resultados obtenidos y las metodologías empleadas en la primera etapa de la
asesoría cuyos objetivos han sido: iniciar las tareas para identificar sitios aptos para
emplazar un relleno sanitario para la localidad de Aluminé y abordar el diseño de un
plan de gestión de los residuos sólidos urbanos que incluya aspectos tales como el
tratamiento de los pasivos ambientales generados (Parte II: Diagnóstico de los
Sistemas de Gestión, Tratamiento y Disposición Final de los Residuos Sólidos
Urbanos de la localidad de Aluminé).
Para dar cumplimiento a estos dos objetivos se avanzó en la identificación de sitios
adecuados mediante técnicas de Evaluación Multicriterio con herramientas SIG y
teniendo en cuenta especialmente a aquellos sitios que han sido indicados como de
interés para el municipio, alguno de los cuales cuenta con estudios previos. Se
incluyen los mapas temáticos de vegetación, suelos, geología, hidrología, rutas y
caminos y de pendientes que forman parte de la caracterización del medio natural y
que constituyen la base para la elaboración del mapa de aptitud con la aplicación de
la Evaluación Multicriterio (EMC), integrada en un SIG. Se presentan los resultados
de la primera evaluación de aptitud en donde se han definido las restricciones.
En forma simultánea, se trabajó en el Plan de manejo de RSU para la localidad. Se
procedió a realizó un diagnóstico de situación, que incluye el muestreo de residuos
para su caracterización (secos / húmedos / materiales recuperables / fracción menor
13
�a 50 mm), la identificación de las corrientes residuales y la determinación de la tasa
de generación consolidada (urbana, domiciliaria) y su proyección a 20 años. A su
vez, se presentan los resultados obtenidos sobre el diagnóstico del sistema de
higiene urbana (costos y presupuestos, indicadores de eficiencia, aspectos
institucionales y operativos). Se incluyen recomendaciones sobre las medidas
urgentes a implementar en el actual vertedero y pautas para la separación de
residuos en origen para una gestión más racional y ambientalmente sustentable
hasta tanto se tenga la localización del futuro relleno sanitario y el municipio haya
aceptado la propuesta del plan de gestión que se está elaborando en el marco de la
presente asesoría.
García K et al., (2009) en su trabajo Selección Técnica, Económica y Ambiental de
un Sitio para la Ubicación del Relleno Sanitario del Municipio de San Antonio de
Oriente, Honduras. El manejo inadecuado de los residuos sólidos afecta tanto a las
grandes ciudades como a las pequeñas poblaciones rurales de los países en vías de
desarrollo. Las principales causas de estos problemas son las deficiencias de
criterios técnicos, económicos, ambientales y sociales. La ausencia de estos criterios
limita la capacidad de las comunidades de manejar adecuadamente el problema de
residuos sólidos. Esta problemática ocasiona que el servicio carezca de una
adecuada planificación y organización lo cual incrementa los costos de
funcionamiento y hace que las municipalidades tengan que subsidiar (Jaramillo,
1991).
La producción y el manejo de los residuos sólidos se vuelven cada día más grave,
en la mayoría de los países latinoamericanos y particularmente en aquellas regiones
donde el crecimiento poblacional es acelerado. El problema es aún mayor en las
áreas urbanas debido a la alta concentración poblacional, el desarrollo industrial, los
cambios de hábitos de consumo y el cambio en el nivel de vida (Trajo, 1994).
Según la Organización Panamericana de la Salud, la importancia de los residuos
sólidos como causa directa de enfermedades no está bien determinada, sin
embargo, se les atribuye una incidencia en la transmisión de algunas enfermedades,
al lado de otros factores principalmente por vías indirectas como la contaminación
del agua subterránea y aire (Jaramillo,1991).
Según la municipalidad de San Antonio de Oriente, la situación del manejo de
residuos sólidos en el municipio se encuentra en un estado crítico. Los residuos se
14
�acumulan en las orillas de las carreteras, calles y quebradas o se queman a cielo
abierto sin control, no existen equipos de recolección ni servicio de tren de aseo. No
se dispone de un sitio para la disposición final, solamente botaderos a cielo abierto
que son criaderos de moscas y zancudos, al mismo tiempo se contamina el
ambiente. Sumado a esto cabe destacar los limitados fondos con los que cuenta la
Alcaldía Municipal de San Antonio de Oriente y la falta de iniciativa de los habitantes
(Alcaldía del municipio de San Antonio de Oriente, s.f).
En el municipio de San Antonio de Oriente la alcaldía municipal a través de la
gestión realizada por la unidad municipal ambiental ha priorizado la problemática de
la basura como uno de los factores que más genera contaminación en el término
municipal. Es por ello que conjuntamente con el apoyo de sectores institucionales y
actores locales ha iniciado un proceso de saneamiento ambiental dirigido a reducir
los índices de contaminación provocados por el manejo inadecuado de los residuos
sólidos. En este sentido la alcaldía debe incorporar en el proceso a representantes
de la sociedad civil para que de manera integrada asuman la responsabilidad de
brindar un correcto manejo de los residuos que se generan en la aldea más poblada
del municipio: la aldea de El Jicarito. Para ello, se formó un grupo que encarará este
compromiso, llamado: Comité Municipal de Desechos Sólidos de San Antonio de
Oriente “COMADES – San Antonio de Oriente” (Municipalidad de San Antonio de
Oriente, s.f).
El comité municipal de desechos sólidos de San Antonio de Oriente solicitó apoyo a
la escuela agrícola panamericana zamorano, para poder realizar la cuantificación de
residuos sólidos del municipio y así mismo encontrar un sitio que cumpla con
parámetros técnicos, ambientales y económicos para la construcción del relleno
sanitario del municipio.
Sánchez J et al., (2008) en su trabajo Criterios Ambientales y Geológicos Básicos
para la Propuesta de un Relleno Sanitario En Zinapécuaro, Michoacán, México.
Explican que el municipio de Zinapécuaro ubicado a 50 km de la ciudad de Morelia,
Michoacán no está exento de los problemas de la disposición de los residuos sólidos
urbanos generados por sus 14 547 habitantes; actualmente dichos residuos se
depositan en un área que no cuenta con las especificaciones técnicas de un sitio de
disposición, lo que genera alteraciones al medio como son: contaminación visual y
del suelo, malos olores, generación de fauna nociva y degradación del recurso
15
�hídrico, entre los más significativos. La disposición inadecuada de los residuos en el
municipio de Zinapécuaro es un problema vigente que debe ser tratado con
urgencia. Por lo anterior, el objetivo central del presente estudio se enfocó a realizar
una propuesta técnica básica, donde se señalan los elementos para la selección del
sitio y los principios de diseño para la construcción de un relleno sanitario.
Los trabajos de investigación se basaron en la Norma Oficial Mexicana NOM 083–
SEMARNAT–2003 y las Normas Técnicas Mexicanas (NMX) que marcan los
lineamientos para la caracterización de los residuos generados en una comunidad.
Como resultado de la aplicación de dichas normas, se determinó que la categoría del
sitio de disposición final es tipo “C”; que la densidad de población del municipio para
el año 2000 fue de 94 habitantes por km 2, lo que se traduce en un incremento en la
generación per cápita de residuos y que con base en el análisis estadístico realizado
al muestreo de los residuos sólidos, se determinó que la generación promedio es de
0.62 kg / hab / día y su peso volumétrico es de 252.54 kg/m 3.
Se
identificaron
cuatro
unidades litológicas:
rocas basálticas y depósitos
volcanoclásticos del Terciario Superior y Cuaternario; así como depósitos lacustres y
aluviales del Cuaternario que coronan la secuencia litológica. Es importante
remarcar que las autoridades del municipio mostraron interés en aprovechar
estructuras abandonadas de minas a cielo abierto donde eran explotados materiales
pétreos para la construcción. Por lo anterior, el sitio Francisco Villa cumplió con las
especificaciones técnicas que marca la normatividad para un sitio tipo C, aunque
resultaría conveniente realizar otros estudios de mayor detalle para complementar la
presente propuesta.
Umaña J. et al., (2002) en su investigación sobre los Método para la Evaluación y
Selección de Sitios para Relleno Sanitario.
Indican que para la evaluación y
selección de sitios para construir un relleno sanitario es necesario realizar un análisis
de variables que influyen a la hora de prevenir el impacto negativo al ambiente y a la
salud pública.
Para ello se parte de la premisa que un relleno sanitario involucra los tres medios
bajo los que existe la vida, que son: suelo, aire y agua, por tanto es vital evaluar las
características específicas de la zona de estudio, debiéndose definir y valorar dichas
características de modo que se obtenga una evaluación lo más objetiva y
técnicamente aceptable para los gobiernos Locales.
16
�Es así como se ha elaborado una ficha sencilla y fácil de utilizar tanto en
evaluaciones preliminares como en estudios completos de selección de sitio para
relleno sanitario que contempla 19 factores de campo (variables) como son:
permeabilidad, nivel freático, drenaje superficial, tipo de suelo, topografía, vocación y
uso de suelo, material de cobertura, aceptación social, facilidad de acceso, distancia
de recorrido, incidencia de vientos, cercanía a zonas urbanas y el costo de terreno,
entre otras.
Dichos factores de campo fueron sometidos a un sistema de valorización por el
método de peso y escala que consiste en la confrontación de variables de modo que
se pueda dar prioridad de acuerdo al orden de importancia obteniéndose una escala
de valores sobre la base de 100, que es útil para pesar la variable que luego fue
dividida en 5 ponderaciones que van desde la condición más desfavorable del factor
de campo hasta el ideal, correspondiendo a cada uno la quinta parte del valor
obtenido (n/5, en donde n adopta el valor de 1 a 5) por su importancia en la matriz
de peso y escala.
Con este instrumento se pretende facilitar la investigación de campo, que requiere
por supuesto identificar primeramente el área de estudio, estableciendo las zonas
posibles de acuerdo a los mapas topográficos (altimétricos), geológicos e
hidrogeológicos, que muchas veces ya existen y se encuentran en diferentes
escalas, que para la zonificación son suficiente en escala 1:25.000, permitiendo
identificar sitios preferiblemente en las zonas geológicas donde se identifican suelos
terciarios, los cuales son visitados y evaluados con los criterios generales como son:
uso de suelo, tipo de acceso, distancia de recorrido y cercanía a viviendas, llegando
a seleccionar al menos tres sitios que son sometidos a la evaluación según la ficha
de selección, con la cual se obtiene la mejor opción con la que cuenta el municipio.
Al analizar los trabajos de investigación se puede decir que la evaluación de
parámetros es un apartado de concentración y análisis de la información, con el fin
de obtener los datos de diseño necesarios para realizar el proyecto de relleno
sanitario, que la caracterización en detalle del sitio seleccionado y el diseño deben
ser referenciados con estudios de ingeniería que describan las características del
sitio seleccionado que el conocimiento del ambiente donde va a funcionar el relleno
sanitario ayuda a identificar los posibles factores sensibles a afectaciones de los
17
�factores físicos, bióticos, socioeconómicos y ambientales que posteriormente se
deben ampliar, en el estudio de impacto ambiental correspondiente.
La Asociación para la Defensa del Ambiente y de la Naturaleza (ADAN), (1999),
expresa que: “la recolección selectiva consiste en la separación, en la propia fuente
generadora, de los componentes que pueden ser recuperados, mediante un
acondicionamiento distinto para cada componente o grupo de los componentes”
(p.134.) Al implementar este sistema con un modelo de gerencia ambiental bajo los
mejores criterios de los procesos de transformación estratégica, se mejoran las
condiciones y calidad de vida de la población, al revalorizar, industrializar, mercadear
y comercializar dichos materiales (residuos) como materia prima para su reducción,
reutilización y/o reciclaje.
La recolección selectiva de residuos y desechos sólidos, se realiza con la recolecta
de los residuos, en sus mismas fuentes de generación, previamente seleccionados,
para su posterior depósito, transferencia y/o transporte de forma separada a las
plantas de segregación, reciclaje y/o procesamiento.
Tchobanoglous, G. et al. (1994). El su trabajo sobre la Gestión Integral de Residuos
Sólidos expresan que la recolección tradicional de residuos y desechos sólidos que
se realiza con la recolecta de los desechos, en sus fuentes de generación, de forma
mezclada para luego ser transferidos y/o transportados a los sitios de disposición y/o
tratamiento final y trae consigo problemas de vida local, peligros de contaminación
del ambiente y riesgos para la salud pública; cuando no se realiza con los mejores
criterios de gerencia ambiental.
CMMAD (1987). Informe Brundtland. Es un informe que enfrenta y contrasta la
postura de desarrollo económico actual junto con el de sostenibilidad ambiental,
realizado por la ex-primera ministra de Noruega Gro Harlem Brundtland, con el
propósito de analizar, criticar y replantear las políticas de desarrollo económico
globalizador, reconociendo que el actual avance social se está llevando a cabo a un
costo ambiental alto.
El informe fue elaborado por distintas naciones en 1987 para la ONU, por una
comisión encabezada por la doctora Gro Harlem Brundtland, entonces primera
ministra de Noruega. Originalmente, se llamó Nuestro Futuro Común (Our Common
Future, en inglés). En este informe se utilizó por primera vez el término desarrollo
18
�sostenible (o desarrollo sustentable), definido como aquel que satisface las
necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras
generaciones. Implica un cambio muy importante en cuanto a la idea de
sustentabilidad, principalmente ecológica y a un marco que da también énfasis al
contexto económico y social del desarrollo.
VITALIS (2013). La organización no gubernamental venezolana VITALIS presentó su
balance anual sobre la situación ambiental del país, en el cual participaron 91
especialistas. El estudio identificó 65 problemas ambientales entre los cuales
destaca la débil gestión integrada de los recursos hídricos, la contaminación
atmosférica de las principales ciudades del país, el inapropiado manejo de los
residuos y desechos sólidos, el vertido de hidrocarburos y el mal manejo de los
árboles en las ciudades, entre otros.
El reporte de VITALIS incluyó a profesionales de diversas disciplinas de 19 estados
del país y abordó también los logros de la gestión pública y privada, entre los cuales
reconocieron la declaratoria de no fumar en espacios cerrados, la ampliación de la
red de voluntarios del ambiente, el desarrollo de campañas masivas de reciclaje y la
creación del Plan Nacional de las Aguas, entre otros.
Según Diego Díaz Martín, Presidente de VITALIS y jefe de Estudios Ambientales de
la UNIMET, “este estudio es un aporte para la planificación y gestión ambiental
pública y privada, y pretende centrar la atención de las autoridades competentes en
torno a los temas que merecen especial atención en el país”.
1.3 Marco legal
La política ambiental venezolana está enmarcada entre los instrumentos legales que
definen los principios rectores en materia ambiental y se dispone mediante una
organización jerárquica. Se cita, en primer lugar, la Constitución de la República
Bolivariana de Venezuela del año 1999, que constituye la fuente primaria del
derecho administrativo, civil, penal y ambiental y, en segundo lugar, la Ley Orgánica
del Ambiente. En la misma escala se encuentran las demás leyes orgánicas y la Ley
Penal del Ambiente. Seguidamente, se encuentran las leyes comprendidas dentro
del Código Civil, las cuales son enriquecidas por los reglamentos, decretos y
resoluciones que amplían con mayor detalle aspectos específicos expuestos en las
anteriores.
19
�Los principios rectores en materia de política y administración del ambiente aparecen
expresados dentro del texto de la Ley Orgánica del Ambiente. La Política Ambiental
del Estado comprende las distintas estrategias y procedimientos de orden político,
jurídico, financiero y administrativo, que abarcan los siguientes aspectos
fundamentales:
Prevención: referida a la conservación, defensa y protección del ambiente.
Recuperación y restauración del ambiente: son las medidas de restauración y
obligaciones administrativas para la realización de obras de conservación.
El mejoramiento de las condiciones ambientales: esto es el saneamiento
ambiental y la modificación favorable de las condiciones naturales del espacio.
La represión: aplicación de castigos a quienes incurran en ilícitos ambientales,
mediante
sanciones
administrativas;
imposición
de
multas.
medidas
precautelativas e incluso medidas privativas de la libertad.
En resumen, el Estado dispone de los siguientes instrumentos legales para la
gestión ambiental:
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela. Aprobada en Asamblea
Nacional en diciembre de 1999, publicada en Gaceta Oficial Extraordinaria Nº 5.453,
el 24 de marzo de 2000. Por primera vez en la historia constitucional de Venezuela,
esta constitución incluye un capítulo dedicado a los derechos ambientales. En su
Artículo 129, hace mención a la obligatoriedad de la realización de los Estudios de
Impacto Ambiental y Sociocultural cuando se trate de actividades susceptibles de
generar daños a los ecosistemas.
Ley Orgánica del Ambiente, del 26 de junio de 2012. Su objeto primordial es
establecer los lineamientos y principios rectores para la conservación, defensa y
mejoramiento del ambiente en beneficio de la calidad de la vida. Todo ello dentro de
la política de desarrollo integral de la Nación.
Ley Orgánica de Procedimientos Administrativos, del 1° de julio de 1981. Es un
instrumento legal que permite establecer los procedimientos administrativos y de
aplicación de los mismos, es importante porque muchas de las tareas de la
administración ambiental correspondiente a las actividades propias de la
administración de gestión, tales como autorizaciones para la ocupación del territorio
o la vigilancia y el control de las actividades susceptibles de degradar el ambiente;
20
�acciones que son promovidas por personas naturales o jurídicas, públicas o
privadas, con fines de diversas índole, pero que, en las materias de competencia de
la administración pública, requieren apego a los principios de legalidad y
racionalidad administrativa.
Esta ley regula los aspectos centrales de la relación entre la administración pública y
los particulares y, con base a ello, prevé un conjunto de poderes, prerrogativas y
obligaciones de los particulares.
Además de regular las formalidades de las actuaciones de la administración pública
nacional y descentralizada prevé, en sus disposiciones legales, principios y normas
imperativas, que son aplicables al régimen legal ambiental, venezolano en los
procedimientos autorizados y sancionatorios.
Ley Orgánica para la Planificación y Gestión de la Ordenación del Territorio, del 23
de septiembre de 2005. Su objeto es establecer los principios, criterios, objetivos y
las disposiciones que regularán el proceso de ordenación territorial y establecer las
disposiciones que regirán la ordenación urbanística y urbana en el territorio nacional,
de conformidad con la Estrategia de Planificación, Desarrollo Económico y Social de
la Nación.
Ley Orgánica de Planificación, del 13 de noviembre de 2001. Tiene por objeto
establecer las bases y lineamientos para la construcción, la viabilidad, el
perfeccionamiento y la organización de la planificación en los diferentes niveles
territoriales de Gobierno, así como el fortalecimiento de los mecanismos de consulta
y participación democrática en la misma.
Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación, del 26 de septiembre de 2001.
Define como de interés público y general las actividades científicas, tecnológicas y
de innovación. Asimismo, determina que, entre otros, la empresa privada es sujeto
de esta ley cuando se encuentra relacionada con la generación y el desarrollo de
conocimientos científicos y tecnológicos y procesos de innovación y/o se dedique a
la planificación, administración, ejecución y aplicación de actividades que posibiliten
la vinculación efectiva entre la ciencia, la tecnología y la sociedad. El contenido de
esta ley se encuentra muy bien definido en su Artículo 1º, donde cita:
“El presente Decreto Ley tiene por objeto desarrollar los principios
orientadores que en materia de ciencia, tecnología e innovación,
21
�establece la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela,
organizar el Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, definir
los lineamientos que orientaran las políticas y estrategias para la actividad
científica,
tecnológica
y de
innovación, con
la
implantación
de
mecanismos institucionales y operativos para la promoción, estímulo y
fomento de la investigación científica, la apropiación social del
conocimiento y la transferencia e innovación tecnológica, a fin de fomentar
la capacidad para la generación, uso y circulación del conocimiento y de
impulsar el desarrollo nacional”.
Leyes Complementarias son aquellas que, como su nombre indica, complementan a
las anteriores, especialmente a la Ley Orgánica del Ambiente, entre las que se
incluyen las siguientes:
Ley Penal del Ambiente, del 3 de enero de 1992. Surge por mandato de la Ley
Orgánica del Ambiente, a fin de garantizar la participación de los bienes jurídicos
tutelados por dicha ley. Esto es, la conservación, defensa y mejoramiento del
ambiente. Constituye el mecanismo legal para establecer el régimen sancionatorio
en caso de que las disposiciones en materia de protección ambiental no sean
acatadas.
De acuerdo al artículo 1 de esta ley, su objeto es tipificar como delitos aquellos actos
violatorios de las disposiciones en materia de conservación, defensa y mejoramiento
del ambiente y establecer las sanciones y medidas precautelativas de restitución y
de reparación a las que haya lugar.
La ley pretende, por un lado disuadir a los transgresores y penarlos en caso de
conducta atentatoria contra los valores ambientales, por otro, prevenir la ejecución
de actividades que puedan ocasionar daños irreparables al ambiente y, en caso de
daños causados, obtener la reparación de los mismos.
Ley Forestal de Suelos y de Aguas, del 26 de enero de 1966, declara en su Artículo
3 como de interés público la conservación, fomento y utilización racional de los
bosques y de los suelos.
En cuanto al agua, para las actividades que requieren utilizar este recurso, la
normativa a seguir está contemplada en el Decreto 1.400, Normas sobre la
regulación y el control del aprovechamiento de los recursos hídricos y de las
22
�cuencas hidrográficas (Gaceta Oficial Nº 36.013. 2 de agosto de 1996). Las normas
contenidas en la Ley Forestal de Suelos y de Aguas y en su Reglamento están
dirigidas específicamente a la determinación de los procedimientos para la utilización
del recurso (dominio público) y a la protección de la calidad de los cuerpos de aguas
y sus zonas protectoras.
Los Artículos 17 de esta Ley y 46 de su Reglamento contemplan lo referente a las
zonas protectoras que deben ser consideradas bajo las condiciones por ellos
señaladas. En cuanto a la intervención de las zonas protectoras de los cuerpos de
agua, esta deberá ser aprobada y coordinada con el MPPA (Artículo 48).
Ley de Protección a la Fauna Silvestre, del 11 de agosto de 1970. En el Artículo 5 se
declara de utilidad pública la conservación y fomento de los recursos que sirvan de
alimentación y abrigo a la fauna silvestre.
Esta ley identifica en su Artículo 20, Parágrafo 1, las actividades susceptibles de
degradar el ambiente, como aquellas actividades que "directa o indirectamente
contaminen o deterioren el aire, el agua, los fondos marinos, el suelo o el subsuelo o
incidan desfavorablemente sobre la fauna o la flora''.
De manera complementaria, el Artículo 21 contempla que en el acto autorizatorio se
establecerán las condiciones, limitaciones y restricciones que sean pertinentes.
Indica además que "las actividades susceptibles de degradar el ambiente en forma
no irreparable y que se consideren necesario por cuanto reporten beneficios
económicos y sociales evidentes, solo podrán ser autorizados si se establecen
garantías, procedimientos y normas para su corrección'".
Ley de Diversidad Biológica, del 24 de mayo de 2000. Es una ley muy completa en
cuanto a biodiversidad se refiere. Como lo cita en su Artículo 1º “Esta Ley tiene por
objeto establecer los principios rectores para la conservación de la Diversidad
Biológica”. Establece en sus dos primeros artículos:
En su Artículo 2º cita: “La Diversidad Biológica son bienes jurídicos ambientales
protegidos, fundamentales para la vida. El estado Venezolano, conforme a la
Convención Sobre la Conservación de la Diversidad Biológica, ejerce derechos
soberanos sobre estos recursos. Dichos recursos son inalienables, imprescriptibles,
inembargables, sin perjuicio de los tratados internacionales válidamente celebrados
por la república”.
23
�Asimismo, el Parágrafo Único del citado artículo indica que “Se declara de utilidad
pública la conservación y el uso sustentable de la Diversidad Biológica. Su
restauración, el mantenimiento de los procesos esenciales y de los servicios
ambientales que estos prestan”.
Ley de Tierras y Desarrollo Agrario, del 13 de noviembre de 2001. Tiene por objeto
establecer las bases del desarrollo rural integral y sustentable; entendido este como
el medio fundamental para el desarrollo humano y crecimiento económico del sector
agrario dentro de una justa distribución de la riqueza y una planificación estratégica,
democrática y participativa, eliminando el latifundio como sistema contrario a la
justicia, al interés general y a la paz social en el campo, asegurando la biodiversidad,
la seguridad agroalimentaria y la vigencia efectiva de los derechos de protección
ambiental y agroalimentario de la presente y futuras generaciones.
Ley de los Consejos Estadales de Planificación y Coordinación de Políticas Públicas,
del 20 de agosto de 2002. Tiene por objeto la creación, organización y
establecimiento
de competencias
del Consejo Estadal de Planificación
y
Coordinación de Políticas Públicas que funcionará, en cada estado, como órgano
rector de la planificación de las políticas públicas, a los fines de promover el
desarrollo armónico, equilibrado y sustentable.
Ley de los Consejos Locales de Planificación Pública, del 1 de junio de 2002. Tiene
por objeto establecer las disposiciones y bases para la organización y
funcionamiento de los Consejos Locales de Planificación Pública, para hacer eficaz
su intervención en la planificación que conjuntamente efectuará
Ley de los Consejos Municipales, del 10 de abril de 2006. Tiene por objeto crear,
desarrollar y regular la conformación, integración, organización y funcionamiento de
los consejos comunales y su relación con los órganos del Estado, para la
formulación, ejecución, control y evaluación de las políticas públicas.
La ejecución de la actividad está sujeta a una serie de normas legales de carácter
ambiental, a saber:
El Decreto N° 2.216, sobre las Normas para el Manejo de los Desechos Sólidos de
Origen Doméstico, Comercial, industrial o de Cualquier Otra Naturaleza que no sean
Peligrosos.
24
�El Decreto N° 2.635 del 22/07/98, sobre Normas para Control de la Recuperación de
Materiales de Desechos Peligrosos.
El Decreto N° 2.212 del 23/04/92, referente a las Normas sobre Movimiento de
Tierras y Conservación Ambiental.
El Decreto N° 2.220 del 23/04/92, correspondiente a las Normas para Regular las
Actividades Capaces de Provocar Cambios de Flujo, Obstrucción de Cauces y
Problemas de Sedimentación.
El Decreto N° 2.226 del 23/04/92, sobre Normas Ambientales para la Apertura de
Picas y Construcción de Vías de acceso.
El Decreto N° 1.400 del 10/07/96, referente a las Normas sobre la Regulación y
Control del Aprovechamiento de los Recursos Hídricos y de las Cuencas
Hidrográficas.
El Decreto N° 2.217 del 23/04/92, correspondiente a las Normas sobre el Control de
la Contaminación por Ruido.
El Decreto N° 883 del 1/10/95, sobre las Normas para la Clasificación y Control de la
Calidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos y Efluentes Líquidos.
El Decreto N° 638 del 26/04/95, referente a las Normas sobre Calidad del Aire y
Control de la Contaminación Atmosférica.
El Decreto Nº 1.257 del 26 de abril de 1996, referente a las Normas Sobre
Evaluación Ambiental de Actividades Susceptibles de Degradar el Ambiente.
1.4 Descripción general del municipio beneficiado
El municipio Mauroa es uno de los 25 municipios del estado Falcón, está
conformado por 3 parroquias y su capital es Mene de Mauroa, la cual vivió una etapa
de desarrollo económico a principios del siglo XX basado en la explotación
petrolífera. Debido a su escasa reserva petrolera reconvirtió su economía en la
agricultura de regadío, basado en la represa de Matícora, con productos como el
pimentón, el ají y las frutas y la ganadería, en especial la caprina.
1.4.1 Geología
La cuenca de Falcón se encuentra ubicada al noroeste de Venezuela, limitada por la
cuenca de Maracaibo al oeste, al norte por el Mar Caribe y por el surco de
25
�Barquisimeto y la cordillera de La Costa hacia el sur – sureste, presentando
unidades litoestratigráficas que van desde el Jurásico Tardío (Formación Pueblo
Nuevo), el Cretáceo (Complejo Ultramáfico Tausabana – El Rodeo) hasta las
unidades sedimentarias del Paleógeno – Neógeno de la cuenca de Falcón.
La cuenca comenzó a formarse a finales del Eoceno debido al desplazamiento hacia
el este de la placa caribeña, iniciándose con la depositación del Grupo Agua Negra,
el cual es perfectamente correlacionable con la parte superior de la Formación Misoa
en la cuenca de Maracaibo y al cierre de este periodo se restringe la sedimentación
marina con la facies lutítica de la Formación Cerro Misión.
Hacia el Oligoceno se empezó a sedimentar la cuenca en sentido oeste – este y en
el Oligo-mioceno el surco de Urumaco y la ensenada de La Vela, sentido noroeste –
sureste.
A continuación se describe cronológicamente la estratigrafía del área de estudio.
Durante el Eoceno Medio a Tardío se depositaron en la cuenca de Falcón,
ambientes marinos, con la depositación del Grupo Agua Negra, el cual es
perfectamente correlacionable con la parte superior de la Formación Misoa en la
cuenca de Maracaibo y al cierre de este período se restringe la sedimentación
marina con la facies lutítica de la Formación Cerro Misión. Las unidades
pertenecientes al Eoceno de la cuenca son:
Grupo Agua Negra (Eoceno Medio a Tardío): se caracteriza por una secuencia
inferior (Formación Santa Rita) de arcillitas arenosas, areniscas, conglomerados y
escasas capas de calizas; una secuencia intermedia (Formación Jarillal) de lutitas
con escasas calizas limosas; una secuencia superior (Formación La Victoria) de
litología variada, areniscas, lutitas y algunas calizas (Senn, 1935; Guevara, 1967).
Pittelli y Molina (1989) describieron una secuencia inferior (Formación Santa Rita),
constituida por un conglomerado basal discontinuo, con abundantes fragmentos de
rocas de composición calcárea; calizas ligeramente arenosas y bioclásticas, con
abundantes
fragmentos
de
algas,
fragmentos
de
lepidociclínidos
y
otros
foraminíferos grandes.
Es frecuente observar afloramientos de la Formación Santa Rita, al sur de
Churuguara, entre los poblados de Campo Elías y El Tupi (hacienda El Vigía), donde
la unidad se presenta como acreciones carbonáticas aisladas, constituidas
26
�esencialmente de calizas arrecifales de color gris claro a medio, con abundantes
macrofósiles,
intercaladas
con
arcillas
de
tonalidades
claras,
con
fuerte
meteorización de color pardo a rojizo y en menor proporción areniscas
varicoloreadas de variable granularidad (desde grano medio a conglomerática).
Las transgresiones marinas alcanzaron su máximo durante el Oligoceno Superior al
Mioceno Inferior, con la sedimentación de lutitas de ambiente marino profundo de la
Formación Pecaya y sedimentos de naturaleza calcárea de tipo arrecifal
(formaciones San Luis y Churuguara).
Formación Castillo (Oligoceno a Mioceno inferior). De acuerdo a la descripción
original de Wheeler (1960), la Formación Castillo se caracteriza por una secuencia
litológica altamente variable, lateral y verticalmente y por la presencia de gruesas
capas de areniscas y conglomerados. En el área tipo, la parte inferior de la
formación muestra un predominio de limolitas y arcillas, de color gris, compactas,
masivas; las lutitas son físiles, marrón oscuro, carbonáceas, con delgadas capas de
carbón; las areniscas son de grano medio a grueso, con estratificación cruzada y se
presentan en capas de 1 a 40 m de espesor. La parte superior de la unidad se
caracteriza por el predominio de areniscas y conglomerados. Las areniscas son
similares a las de la parte inferior, pero contienen delgados lentes de conglomerados
con guijarros de cuarzo blanco, cuarzo ahumado y areniscas calcáreas, cementados
generalmente por óxidos de hierro; las limolitas y arcillas en esta parte de la
formación son arenosas, grises, amarillas, rojas o púrpuras y localmente
carbonáceas. Estas facies ocurren, además del área tipo, en Vega Oscura y en el
noroeste de Lara.
En los bordes de la cuenca se desarrollaron ambientes de carácter fluvio – deltaico a
litorales con influencia continental tipo formaciones Casupal, Patiecitos y Guarabal.
Formación Agua Clara (Mioceno Inferior). Presenta su localidad tipo en el poblado de
Agua Clara en el surco de Urumaco extendiéndose en una franja este – oeste hasta
la zona de la serranía de Socopo al sur de Mene de Mauroa. En general la unidad se
compone de lutitas de color gris oscuro, fosilíferas, bien estratificadas, intercaladas
con paquetes delgados de calizas de color oscuro fétidas a hidrocarburo, es
frecuente observar en los niveles lutíticos concreciones irregulares de material
calcáreo. La Formación Agua Clara se dispone concordante y transicional con las
27
�facies de la Formación Cerro Pelado y suprayace a la Formación Castillo de edad
Oligoceno.
Formación Cerro Pelado (Mioceno Inferior). Esta unidad se reconoce en la Cuenca
de Falcón Occidental por sus grandes desarrollos carboníferos de importancia
comercial; en términos litológicos la unidad se constituye de areniscas calcáreas en
su parte inferior intercalas con niveles de lutitas limosas de color gris claro a medio,
además de areniscas de grano medio con marcadas bioturbaciones y capas de
carbón que pueden llegar a alcanzar hasta 3 m de espesor. La Formación Cerro
Pelado suprayace a la Formación Querales en contacto gradacional y se encuentra
por debajo de la Formación Agua Clara en el Surco de Urumaco.
Grupo La Puerta (Mioceno Medio a Plioceno)
Formación Quisiro (Mioceno Medio a Mioceno Tardío). La unidad se compone de
una secuencia alternante de lutitas color gris, localmente arenosas o muy arenosas,
frecuentemente carbonosas y piríticas; limolitas arcillosas; areniscas grises, de grano
fino, poco consolidadas; carbón en numerosos niveles delgados y en capas que
pueden alcanzar hasta 5 m de espesor, llegando a constituir hasta el 40% de
intervalos de 100 m de espesor, donde generalmente se encuentran asociados a
calizas finas, areniscas finas muy calcáreas y ocasionalmente dolomías. En general,
toda la secuencia contiene restos biogénicos y cantidades variables de carbonato,
tanto en las lutitas como en las areniscas y limolitas, con tendencia a aumentar hacia
el noreste, en las cercanías del poblado de Dabajuro y el surco de Urumaco.
La base de la Formación Quisiro descansa discordantemente sobre las lutitas
oscuras, bien consolidadas del Eoceno. Al oeste y sur de Mene de Mauroa,
suprayace discordantemente sobre las formaciones Cerro Pelado o Agua Clara. El
contacto superior es concordante con la Formación Bariro y se define en el tope de
la última capa de carbón de espesor considerable (aproximadamente 1 m).
Formación Bariro (Mioceno Tardío a Plioceno Temprano). Está constituida por una
alternancia de areniscas poco consolidadas, limolitas arcillosas ferruginosas y en
menor proporción lutitas muy limosas y ocasionalmente algunos niveles muy
delgados de carbón, llegando hasta formar láminas. Las areniscas son de color gris
parduzco, de grano medio a fino, a veces conglomeráticas y con lentes
conglomeráticos; la matriz es arcillosa con clastos y lentes de lutitas, que
28
�generalmente constituyen el núcleo de nódulos ferruginosos. El espesor máximo de
los paquetes de areniscas es de 60 m, con espesores individuales que varían desde
láminas hasta 4 m. Es frecuente la estratificación cruzada, estratificación convoluta y
los contactos erosivos hacia el tope. En el área de Mene de Mauroa, algunas
areniscas presentan horadaciones verticales en la base, donde son de grano más
fino y se encuentran en contacto erosivo con lutitas carbonosas. Esta unidad por
presentar una litología resistente a la erosión, forma filas alargadas de orientación
aproximada N 70°E, que varían en elevación entre 5 m en la región de DabajuroBariro, hasta 40 m en la región de Hombre Pintado - Mene de Mauroa.
Formación Tiguaje (Plioceno). Consiste de arcillitas generalmente masivas, de color
gris claro o rojizo según el contenido de material ferruginoso. Pueden ser muy
limosas y ocasionalmente jarosíticas. Tienen espesores variables entre 1,50 m a 50
m. Presentan intercalaciones de hasta 5 m de areniscas friables, de color gris claro,
de grano medio a fino en la base y fino hacia el tope, donde se encuentran
abundantes niveles ferruginosos y capas delgadas de limolitas y lutitas. Los
contactos entre capas de areniscas y lutitas son abruptos y pueden ser paralelos a la
estratificación o erosivos. Pueden presentar laminación convoluta, estratificación
cruzada de ángulo bajo y lentes de arcilla de 10 a 30 m de espesor por 4 m de
ancho.
La Formación Tiguaje fue identificada en secciones geológicas de superficie,
realizadas en las localidades de Mene de Mauroa, Media, Hombre Pintado, Bariro y
Tiguaje. El contacto inferior de la Formación Tiguaje es concordante con la
Formación Bariro y está definido por la base de un paquete lutítico de espesor
considerable (aproximadamente 30 m), que descansa sobre la última arenisca de
espesor considerable (aproximadamente 1 m) perteneciente a la Formación Bariro.
El tope de la formación infrayace discordantemente a las terrazas del Cuaternario o
está siendo erosionado.
La región de Falcón estructuralmente muestra una serie de pliegues con rumbo
aproximado N 70°E que constituye lo que se ha denominado “El Anticlinorio de
Falcón”. En el extremo occidental dichos pliegues cambian de rumbo hasta unirse a
la serranía de Trujillo con dirección N 20°E.
El anticlinorio de Falcón se extiende desde la línea fronteriza del estado Zulia hasta
la depresión del rio Hueque al este, aunque estudios posteriores indican que esta
29
�estructura se extiende más hacia el este, internándose en la Cuenca de Agua
Salada. El límite sur del Anticlinorio de Falcón lo constituye la línea de Ofiolitas de
Siquisique (González de Juana et al., 1980). Todas las estructuras, salvo la de El
Mamón, están genéticamente ligadas con las fallas transcurrentes regionales del
sistema Oca – Ancón de Iturres – Mayal.
1.4.2
Ubicación y marco biofísico
El municipio de Mauroa se ubica en la región costera marina del norte venezolano a
la que está unida por la carretera que recorre los municipios de Coro, Cabimas y
Maracaibo, de manera más específica, el municipio se sitúa en el occidente de
Venezuela, al extremo occidente de Falcón, por esta región discurren los ríos
Mauroa y Matícora, cuenta con una superficie de 1.904 kilómetros cuadrados, tiene
una población de 21.468 habitantes. Limita al norte con el Golfo de Venezuela, al sur
y al oeste, con el municipio Miranda del estado Zulia y al este con el municipio
Buchivacoa del estado Falcón. Al municipio lo componen tres parroquias, estas son:
Mene de Mauroa, es la parroquia capital, ubicada al sur del municipio y en el
noroeste de la parroquia se ubica su capital, Mauroa. San Félix, es una parroquia
ubicada en el noroeste del municipio cuya capital es San Félix y, por último, Casigua
ubicada al noreste del municipio, y al norte de la parroquia, se ubica su capital,
Casigua. (Gráfico 1)
1.4.3
Marco socioeconómico
La economía del municipio está basada en la agricultura y ganadería, del período
minero, petrolífero, queda escasa actividad. El turismo es una actividad que está
comenzando. El sector primario, basado en la agricultura de regadía y la ganadería
tiene su exponente en la feria que se celebra anualmente en durante la festividad de
la Virgen de Lourdes.
Desde principio del siglo XX hasta mediados del mismo fue el petróleo el motor
económico del municipio pero después, al agotarse éste, se realizó el cambio a la
actual actividad. Este cambio ha sido la causa por la que este municipio es conocido
como “El Pueblo que sembró su Petróleo”.
30
�Gráfico 1. Mapa de Ubicación
Fuente: División político territorial de la República Bolivariana de Venezuela 2000, Caracas.
Modificado por: Ing Simón Morales. 2014
31
�1.4.4 Situación actual de la disposición final de residuos sólidos municipales
En el municipio la disposición de los desechos y residuos sólidos se realiza a través
de botaderos o vertederos ilegales a cielo abierto, quemas, entre otros, por
mencionar algunos, propiciando de esta forma un gran problema de contaminación
para sus habitantes, así como para sus poblaciones aledañas, ocasionando un gran
deterioro a sus recursos naturales e incumpliendo las normativas vigentes con
respecto al ambiente.
En cuanto a la población atendida por el servicio de recolección de residuos y
desechos sólidos no se tiene información sobre la población rural que es atendida
directa e indirectamente, la población urbana atendida es del 50% tanto directa
como indirectamente.
El municipio Mauroa no tiene dato del total de usuarios suscritos al servicio; este
municipio cuenta con una ordenanza y en la actualidad no cuenta con una zona
técnicamente evaluada para la disposición final de los residuos sólidos que genera,
puesto que se viene utilizando el botadero en la parroquia Mene de Mauroa.
1.4.5 Generación de residuos sólidos municipales
La generación de residuos abarca actividades en las que los materiales se
identifican como de valor o sin valor y se tiran bien por separado o reunidos para su
eliminación.
En municipio Mauroa se acumulan aproximadamente 0.8 Ton de residuos sólidos al
día, se tienen implementadas las etapas de recolección domiciliaria y barrido en las
parroquias que conforman el municipio, la cantidad de residuos recolectados es de
812 kg, la recolección se realiza 5 días por semana, con un total de 4 rutas de
recolección y con 2 unidades operativas tipo compactadores.
La composición de los desechos sólidos que se generan en un sector en específico,
está determinada por los diferentes componentes que la forman y dependen
fundamentalmente del tipo de procedencia y varía según los hábitos de consumo de
la población de dicho sector, al igual que su indicador del nivel de desarrollo
económico alcanzado.
A inicios del presente año se realizó el muestreo de los desechos sólidos por parte
del Consejo Comunal Los Dividives, cuyo objetivo fue cuantificar y cualificar dichos
32
�desechos generados por los habitantes del municipio y la población turística que lo
visita, realizando las respectivas medidas de cantidades en peso y en volumen.
El muestreo se realizó durante 14 días no consecutivos, la metodología utilizada se
basó en tomar datos reales en cuanto al ingreso de los desechos al botadero a cielo
abierto durante todo el día, se tomó una muestra representativa de 45 kg por cada
viaje, posteriormente se procedió a clasificar manualmente cada uno de los
elementos según las categorías de envases plásticos, papel en general, textiles,
madera, follaje y materia orgánica en general, caucho, cuero y vidrio en general,
metales varios tales como latas y otros y finalmente ripio procedente de
construcción.
Los resultados obtenidos al finalizar el estudio de campo en el actual botadero del
municipio se muestran en la Tabla 1, tomando en cuenta parámetros en cuanto a
peso medido en kilogramos y en porcentajes, ya que es de gran importancia para
cualquier comunidad conocer de manera detallada el tipo de residuos que genera y
cuál es la técnica idónea para tratarlos y de esta forma llevar al sitio de disposición
final los residuos que realmente no pueden reutilizar brindándole un mayor tiempo
de utilización al área donde se puede proyectar la construcción del relleno sanitario.
Tabla 1. Caracterización de los desechos sólidos. Consejo Comunal Los Dividives. 2013
DESCRIPCIÓN
Orgánicos
Residuos de comida
Papel
Cartón
Plásticos
Textiles
Goma
Cuero
Residuos de jardín
Madera
Sub-total
Inorgánicos
Sub-total
Total
Vidrio
Metales
Suciedad
Cenizas
Tierra
PESO
KILOGRAMOS
9.77
3.66
1.31
3.67
0.45
0.04
0.00
16.45
0.85
36.22
4.77
1.36
0.00
0.00
8.24
9.88
46.10
PORCENTAJE
21.20
9.75
2.84
7.97
0.99
0.09
0.00
35.68
1.85
78.56
10.35
2.96
0.00
0.00
8.12
21.44
100
33
�Por lo tanto, en porcentajes se puede decir que un 78.56 %, que es la mayoría,
pertenece a materia orgánica tales como residuos de comida, papel, cartón,
plásticos textiles, goma, residuos de jardín, madera, y todo tipo de materia orgánica,
seguido por un 21.44 % de materia inorgánica tales como vidrio, metales y tierra.
Con lo que se deduce que los desechos de mayor peso y volumen están
representados por materiales desde todo punto de vista reciclable.
1.4.6 Disposición final de los residuos sólidos municipales
El municipio Mauroa en la actualidad no cuenta con una zona técnicamente
evaluada para la disposición final de los residuos sólidos que genera, puesto que se
viene utilizando el botadero a cielo abierto ubicado en la parroquia Mene de Mauroa,
por decisión de la alcaldía del municipio.
En este caso en particular los desechos y residuos sólidos de este municipio están
ocasionando una serie de focos de infección en la zona, ya que el gobierno
municipal vierte sus desechos en un sector cerca de la represa Matícora. La mayor
cantidad de desechos generados en la zona provienen de su capital Mene de
Mauroa, debido a que es la más desarrollada en cuanto al comercio, aunque al sitio
también llegan los desechos sólidos provenientes del cultivo y ganadería. Todos
estos desechos sin importar su origen o clasificación son transportados por medio de
un camión recolector de caja fija, el cual los deposita en un barranco a la orilla de la
carretera.
1.5 Conclusiones
El basamento teórico de la investigación, marco referencial o marco conceptual tiene
el propósito de dar a la investigación un sistema coordinado y coherente de
conceptos y proposiciones que permitan abordar el problema, esto permitirá, poner
en claro para el propio investigador sus supuestos, indagar en investigaciones
anteriores y esforzarse por orientar el trabajo de un modo coherente.
De este modo, el fin que tiene el basamento teórico de la investigación es el de
situar el problema que se está estudiando dentro de un conjunto de conocimientos,
que permita orientar la búsqueda y ofrezca una conceptualización adecuada de los
términos que se utilizaran en la investigación.
El punto de partida para construir el basamento teórico de la investigación lo
constituye el conocimiento previo de los fenómenos que se abordan, así como las
34
�enseñanzas
que
se
extraigan
del
trabajo
de
revisión
bibliográfica
que
obligatoriamente se tiene que hacer.
35
�CAPÍTULO II – METODOLOGIA APLICADA
2.1 Introducción
2.2 Factores usados en la evaluación de sitios para rellenos
sanitarios
2.3 Aspectos técnicos considerados para la selección del sitio
2.4 Parámetros internacionales usados para la selección de
sitios
2.4.1
Criterios Recomendados por la Agencia
Protección Ambiental de los E.U, EPA/1991
2.4.2
Criterios Ambientales Recomendados
Organización Panamericana de la Salud
por
de
la
2.4.3 Parámetros nacionales usados para la selección de
sitios
2.5 Metodología aplicada en la selección del sitio para ubicar
un relleno sanitario manual en la parroquia Mene de
Mauroa
2.6 Conclusiones
2.1 Introducción
En las investigaciones para la evaluación y selección de los sitios para construir un
relleno sanitario es necesario realizar un análisis de las variables que influyen directa
o indirectamente a la hora de prevenir el impacto negativo que se pueda generar al
ambiente y a la salud pública. En este capítulo se pretende analizar todos los
elementos tenidos en cuenta en la presente investigación y la metodología seguida
para ello.
2.2 Aspectos técnicos considerados para la selección del sitio
Cada uno de los aspectos técnicos que se describen a continuación conforman la
ficha de selección de sitio en donde fueron caracterizados en cinco condiciones, por
lo que el requerimiento de cada uno de ellos se podrá comprender mejor con el uso
de la matriz de selección de sitio.
Vida útil del sitio. El sitio deberá tener una extensión tal que, estimada una rasante
de proyecto terminado, se tenga un volumen que pueda recibir desechos sólidos,
para cuando menos 10 años de operación del relleno sanitario, es preferible arriba
de los 15 años en donde la factibilidad financiera resulta más viable.
36
�Para el cálculo de este volumen se deberá tomar en cuenta la proyección futura de
la población y el índice de generación (tasa de incremento anual en la generación
per cápita).
Material para la para cobertura. El relleno sanitario debe ser lo más autosuficiente en
tierra necesaria para su cobertura como sea posible. Si el sitio no contara con tierra
suficiente o no se pudiera excavar, deberán investigarse bancos de material para
cobertura en lugares próximos y accesibles tomando en cuenta el costo de
transporte.
Topografía del sitio. El relleno puede diseñarse y operarse en cualquier tipo de
topografía. Sin embargo, es preferible aquella en que se logre un mayor volumen
aprovechable por hectárea, como puede ser el caso de minas abandonadas a cielo
abierto e inicio de cañadas, pequeñas vaguadas o depresiones naturales de cerros.
Vías de Acceso. Las condiciones de tránsito de las vías de acceso al relleno
sanitario afectan el costo global del sistema, retardando los viajes y dañando
vehículos; por lo tanto, el sitio debe estar de preferencia a corta distancia de la
mancha urbana y bien comunicado por carretera, o bien, con un camino de acceso
corto no pavimentado, pero transitable en toda época del año.
Vientos dominantes. La ubicación del sitio deberá seleccionarse de tal manera que
los vientos dominantes soplen en sentido contrario a la mancha urbana con el fin de
evitar posibles malos olores; aunque si el relleno sanitario opera correctamente, el
factor “viento dominante” puede despreciarse.
Ubicación del Sitio. Un relleno sanitario bien operado no causa molestias, sin
embargo es preferible ubicar el sitio fuera de la mancha urbana, previendo que al
final de la vida útil del relleno, éste se pueda usar como área verde.
Se recomienda que el sitio para el relleno sanitario esté cercano a la mancha urbana
(2 km mínimo y 12 km máximo) ya que se reducen los costos de transporte y se
asegura que los problemas operativos (ruidos, tránsito, entre otros.) no afectarán a la
misma.
Geología. Un contaminante puede penetrar al suelo y llegar al acuífero,
contaminándolo y haciéndolo su vehículo, por lo tanto es muy importante conocer el
tipo de suelo (estratigrafía) del sitio para el relleno sanitario.
37
�Los suelos sedimentarios con características areno-arcillosas son las más
recomendables ya que son suelos poco permeables. Por lo cual la infiltración del
líquido contaminante se reduce sustancialmente. Por otra parte, este tipo de suelo
es suficientemente manejable como para realizar excavaciones, cortes y usarlo
como material de cubierta.
Hidrogeología. Uno de los factores básicos para la selección del sitio es el de evitar
que pueda haber alguna contaminación de los acuíferos. Por eso es muy importante
realizar un estudio hidrogeológico para conocer la profundidad a la que se encuentra
el agua subterránea, así como la dirección y velocidad del escurrimiento o flujo de la
misma.
En algunos casos esta información ya existe, con lo cual es factible que no sea
necesario realizar el estudio.
Hidrología Superficial. Una parte de los problemas de operación causados por la
disposición de desechos sólidos son consecuencia de una deficiente captación de
agua de escurrimiento; partiendo de esa base es muy importante que el sitio
seleccionado esté lo más lejos posible de corrientes superficiales y cuerpos
receptores de agua y cuente con una adecuada red de drenaje pluvial para evitar
escurrimientos dentro del relleno sanitario.
Factibilidad de compra y costo de terreno. Una vez realizado todo el análisis técnico
es necesario iniciar la gestión de factibilidad de compra de la propiedad y su costo
para luego realizar en el terreno más factible la propuesta del área a comprar,
aproximando las terrazas que se pueden conformar para estimar la vida útil del
relleno, la cual se calcula con una restitución fotogramétrica a escala de 1:5.000, se
elabora una tabla de proyecciones en donde se estima el volumen y área requerida
del relleno, si el terreno resulta con una vida útil mayor de 10 años, se le hacen los
estudios de campo que son: las características del suelo, cuyo principal objetivo es
establecer la permeabilidad, nivel freático y tipo de suelo para realizar cortes, así
como la identificación y utilización del material de cubierta.
Tenencia de la tierra. En cualquier hipótesis, un proyecto de relleno sanitario deberá
iniciarse solamente cuando la entidad responsable del relleno (municipio), tenga en
sus manos el documento legal que la autorice a construir sobre el terreno el relleno
38
�sanitario con todas las obras complementarias, estipulando también el periodo y la
utilización futura u opciones.
Es muy usual que el municipio obtenga, de particulares, el arrendamiento del terreno
para el relleno sanitario. En caso de que esto suceda será necesario siempre contar
con un convenio o contrato firmado y debidamente legalizado por ambas partes.
En cualquier caso el terreno utilizado para la disposición final de desechos deberá
quedar debidamente registrado en el catastro de la propiedad, señalando que será
de uso restringido y en ningún caso se permitirá en el futuro la construcción de
instalaciones habitables.
A continuación se presentan los parámetros recomendados por algunos organismos
especializados y que fueron la base para ponderar las condiciones de cada factor de
campo en la ficha de selección de sitio propuesta y que son muy útiles para la
zonificación de áreas de estudio.
2.3 Parámetros nacionales e internacionales usados para la selección de sitios
Dentro de esta investigación se presentan los parámetros recomendados por
algunos organismos especializados para ubicación de relleno sanitarios, los cuales
servirán para definir los factores de localización y áreas de exclusión del presente
estudio, además los parámetros exigidos por la legislación venezolana para realizar
este tipo de proyectos, entre estos criterios se encuentran
2.3.1 Criterios recomendados por la Agencia de Protección Ambiental de los
E.E.U.U., EPA/1991
a) Seguridad Aeroportuaria. Se indica que los rellenos deben estar alejados por lo
menos a 3 km de aeropuertos que sirven a aviones con motor de turbina y a 1.5 km
con motor de pistón.
b) Llanuras de Inundación. Se requiere que los rellenos se ubiquen fuera de las
zonas de inundación con períodos de retorno de 100 años.
c) Pantanales, Marismas y Similares. El reglamento limita la ubicación de
instalaciones para rellenos sanitarios en zonas pantanosas, marismas y similares.
d) Fallas Geológicas. Las instalaciones para rellenos sanitarios se ubicarán a 60 m o
más de las fallas que hayan tenido desplazamiento durante el Holoceno.
39
�e) Zonas Sísmicas. En toda instalación de relleno de residuos sólidos municipales
que se localice en una “zona de impacto sísmico”, las estructuras incluyendo las
membranas, taludes y sistema de control de aguas superficiales y de lixiviados,
deberán estar diseñados para resistir la aceleración local de material lítico.
f) Zonas Inestables. Se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:
- Condiciones del suelo que puedan causar asentamientos diferenciales.
- Características geomorfológicas o geológicas locales.
- Características especiales causadas por obras previas hechas por el
hombre.
2.3.2 Criterios Ambientales Recomendados por la Organización Panamericana
de la Salud (Copenhague, 1971).
1. Acceso vial. El terreno debe tener un adecuado acceso vial desde el área de
recolección y la zona inmediata a la entrada debe diseñarse de manera que
permita la concentración de gran número de vehículos.
2. Ubicación. La cercanía de edificios habitados será un factor importante en la
selección del terreno. En este sentido, no existen reglas fijas, mucho dependerá
de la topografía del terreno, la duración probable de la operación del relleno
sanitario, el número y tipo de establecimientos vecinos y la dirección
predominante de los vientos. Sin embargo, la experiencia indica que los límites
de un relleno, por lo general, deben estar trazados a una distancia no menor de
200 m del área residencial más cercana.
3. Como las aves pueden ser atraídas por las descargas de residuos, introduciendo
así riesgos potenciales para la aeronavegación a baja altura, cuando se
contemple la posibilidad de establecer un relleno sanitario en la proximidad de
alguna de terminal aérea, se deberá consultar a las autoridades respectivas.
4. Proximidad al área de recolección de desechos. De ser posible, el relleno
sanitario debe encontrarse a una distancia que permita el uso económico de los
vehículos recolectores; en caso contrario deberá tener capacidad suficiente para
justificar las inversiones de capital y los costos de operación de una estación de
transbordo en el área de recolección.
5. Consideraciones hidrogeológicas y geológicas. Deben realizarse investigaciones
hidrológicas completas del área de relleno y de sus alrededores para determinar,
40
�si es necesario, tomar medidas para proteger los cursos de agua superficial y
subterráneos contra la contaminación ocasionada por el percolado o drenaje del
relleno. También será necesaria la acción preventiva cuando exista el riesgo de
que los gases producidos por la descomposición de los residuos orgánicos
puedan llegar a través de fisuras en el terreno circundante hasta las propiedades
privadas adyacentes.
6. Disponibilidad de material de cobertura. Es indispensable disponer de suficiente
material de cobertura durante toda la operación del relleno y esto debe ser
estudiado para cada caso. Si en este sitio elegido no se dispone de material
adecuado, habrá que traerlo de otro lugar.
En base en los criterios anteriores se puede cuantificar o pesar los factores de
campo asignándoles un valor alto a los de mayor incidencia de forma que se
someten a un análisis de priorización y valorización (matriz de peso y escala),
obteniendo como resultado una matriz de selección de sitios, que estará constituida
por 25 variables cuyo valor máximo lo alcanza con la ponderación 5, que es una
manera de diferenciar las condiciones que una misma variable puede presentar en el
estudio de sitios, desde la condición más desfavorable hasta la ideal.
Con el uso de este instrumento y con la ayuda de la información básica recopilada
sobre las condiciones de la región en estudio y los resultados de la investigación de
campo se logra identificar las mejores opciones con las que cuenta un municipio
para construir un relleno sanitario.
Una vez realizado este análisis es necesario iniciar la gestión de factibilidad de
compra de la propiedad y su costo para luego realizar en el terreno más factible la
propuesta del área de terreno a comprar, aproximando las terrazas que se pueden
conformar para estimar la vida útil del relleno, la cual se calcula con una restitución
fotogramétrica a escala de 1:5.000, se elabora una tabla de proyecciones en donde
se estima el volumen y área requerida del relleno, si el terreno resulta con una vida
útil mayor de 10 años, se le hacen los estudios de campo que son: las
características del suelo, cuyo principal objetivo es establecer la permeabilidad, nivel
freático y tipo de suelo para realizar cortes, así como la identificación y utilización del
material de cobertura.
41
�2.3.3 Criterios nacionales usados para la selección de sitios
En la República Bolivariana de Venezuela los criterios ambientales recomendados
por las normas sanitarias para proyecto y operación de un relleno sanitario de
residuos sólidos de índole atóxico establecen:
1. No se ubicará un relleno sanitario en aquellos sitios que carezcan de los servicios
públicos indispensables para una buena ejecución del mismo.
2. No se permitirá le ubicación de un relleno sanitario en las áreas de expansión de
los núcleos poblacionales; en consecuencia previamente a la selección del sitio,
deberán determinarse:
a. La dirección y magnitud del crecimiento de la población.
b. El desarrollo de los nuevos cambios consiguientes en características y
densidad de los residuos.
c. El desarrollo futuro del área.
d. El desarrollo comercial e industrial.
4. El sitio deberá tener rutas donde no se permitan límites altos de velocidad y con
entradas y salidas en ambas direcciones.
5. Los terrenos para la construcción de un relleno sanitario deberán ser fáciles de
trabajar, con promedios de 50% a 60 % de arena y el resto constituido por
cantidades iguales de arcilla y sedimentos fluviales. Deberá evitarse en lo posible
los terrenos pedregosos o arcillosos que puedan dificultar los trabajos de
excavación y movimiento de los vehículos.
6. Para evitar la posible contaminación de las aguas superficiales y subterráneas se
establece que:
a) No se deberán efectuar rellenos sanitarios en tierras con estratos rocosos
superficiales.
b) No se permitirá situar los rellenos sanitarios en minas u otras áreas en donde
puedan ocurrir infiltraciones que lleguen a la capa acuífera o a los pozos.
c) El coeficiente de permeabilidad máximo permisible en los sitios de disposición
final de los residuos sólidos es del orden de 10-7 cm/s, en el caso de que se
practique el método de trinchera las paredes laterales admitirán un máximo de
permeabilidad de 10-6 cm/s.
42
�7. La extensión de terrenos requeridos para la ejecución de un relleno sanitario
deberá determinarse en base a las cantidades de residuos de que se va a disponer
al momento y prever las cantidades futuras de residuos.
8. La selección del sitio deberá efectuarse acorde con la jurisdicción del área para
disposición de residuos sólidos y leyes vigentes
2.4 Factores usados en la evaluación de sitios para rellenos sanitarios
Un relleno sanitario involucra los tres medios bajo los que existe la vida como lo son
el suelo, el aire y el agua, por lo tanto es vital evaluar las características específicas
de cada una de las zona que se consideran dentro del estudio, debiéndose definir y
valorar dichas características de modo que se obtenga una evaluación lo más
técnica, objetiva y aceptable para los gobiernos locales.
Es así como se ha elaborado una ficha sencilla y fácil de utilizar tanto en
evaluaciones preliminares como en estudios completos de selección de sitio aptos
para construir rellenos sanitarios que contemplan 19 factores de campo (variables)
como son: distancia a la población más cercana, distancia a granjas de crianza de
animales, distancia a aeropuertos o pistas de aterrizaje, área del terreno, vida útil,
uso actual del suelo y del área de influencia, propiedad del terreno, accesibilidad al
sitio (distancia a vía de acceso principal),
pendiente del terreno, posibilidad del
material de cobertura, profundidad de la napa freática, distancia a fuentes de agua
superficiales, geología del suelo (permeabilidad), opinión pública, área natural
protegida por el estado, área arqueológica, vulnerabilidad a desastres naturales
(inundaciones, deslizamientos), dirección predominante del viento, cuenta con
barrera sanitaria natural.
Estos factores de campo serán sometidos a un sistema de valorización por el
método de peso y escala que consiste en la confrontación de variables de modo que
se pueda dar prioridad de acuerdo al orden de importancia obteniéndose una escala
de valores sobre la base de 100, que es útil para pesar la variable que luego es
dividida en 5 ponderaciones que van desde la condición más desfavorable del factor
de campo hasta el ideal, correspondiendo a cada uno la quinta parte del valor
obtenido (n/5, en donde n adopta el valor de 1 a 5) por su importancia en la matriz
de peso y escala.(Tablas 2 y 3)
43
�44
Tabla 2. Cuantificación de variables de evaluación de sitios para rellenos sanitarios. Umaña 2002.
Morales. 2014
�Tabla 3. Variables priorizadas según resultados de la matriz peso y escala. Umaña.2002.
Morales. 2014
45
�El objetivo de la escala es obtener una tasación de los criterios de selección
demostrando que cuando la escala obtiene el valor de 5 existen condiciones óptimas
del criterio seleccionado, si el valor asignado es 4 las condiciones son buenas, si el
valor es 3 las condiciones son regulares, si el valor es 2 las condiciones son malas y
si el valor es 1 no existen condiciones mínimas o son las peores.
Con este instrumento se pretende facilitar la investigación de campo, que requiere
básicamente la identificación de las área de estudio, estableciendo las zonas
posibles de acuerdo a los mapas topográficos (altimétricos), geológicos e
hidrogeológicos, que muchas veces se encuentran en diferentes escalas, que para
la zonificación son suficiente en escala 1:25.000, permitiendo identificar sitios
preferiblemente en las zonas geológicas donde se identifican suelos Paleógenos o
Neógenos, los cuales son visitados y evaluados con los criterios generales llegando
a seleccionar al menos tres sitios que son sometidos a la evaluación según la ficha
de selección, con la cual se obtiene la mejor opción con la que cuenta el municipio.
(Tabla 4)
A continuación se describe cada uno de los aspectos técnicos considerados en la
selección de un sitio para construir un relleno sanitario, también se ha incluido un
resumen de los parámetros propuestos.
2.5 Metodología aplicada en la selección del sitio para ubicar un relleno
sanitario manual en la parroquia Mene de Mauroa
La metodología que se propone tiene una etapa inicial en la cual debe definirse la
zona de búsqueda, las etapas siguientes del procedimiento de selección incluyen 2
niveles de decisión uno negativo, en el que se identifican áreas mediante la
exclusión de sitios y uno positivo (el que puede ser dividido en varios pasos), que
consiste en una selección entre los sitios restantes.
En este caso particular la selección de áreas disponibles se ha basado en la
identificación de criterios de selección que permiten la eliminación de áreas no
favorables y un ranking de las áreas favorables, las que serán sometidas a una
evaluación.
Con esta metodología a medida que se avanza en las etapas se va disminuyendo el
número de sitios a considerar.
46
�47
Tabla 4. Ficha de evaluación de sitio para ubicar rellenos sanitarios. Umaña .2002. Morales. 2014
�La metodología consta de las etapas siguientes: definición del área de búsqueda,
identificación de sitios, selección de sitios y evaluación de sitios.
Las áreas que se describen como alternativas están en función a sus
características principales como son la calidad del suelo, accesibilidad, forma y
relieve topográfico, riesgos geodinámicos y esencialmente su disponibilidad de
uso, de manera que no se afecten los planes de expansión urbana.
De acuerdo a ello se consideran las siguientes alternativas:
Área N° 01: El terreno propuesto es propiedad de la alcaldía del municipio
Mauroa, se encuentra ubicado entre los caserío La Puerta y Los Dividives;
teniendo una distancia a la población de La Puerta de 3.6 Km y 3.4 Km del
poblado Los Dividives. Se puede llegar al terreno propuesto saliendo del pueblo
de Mene de Mauroa en dirección Sur hacia el caserío La Puerta siguiendo la
carretera que comunica los pueblos de sur del municipio con un recorrido
aproximado de 7.3 km; hasta llegar al terreno en mención localizado del lado
derecho de la vía.
La zona que corresponde al terreno y sus alrededores está constituida, por el
Este por una estrecha franja de planicie, en el extremo Oeste por una pendiente
moderada, en el extremo Noreste por una planicie, en el extremo Noroeste por
una pendiente muy marcada y en el extremo sur por una zanja que cruza el
terreno de Oeste a Este. El terreno presenta una cobertura vegetal de poca altura,
no se observan cursos hídricos permanentes cercanos; el vértice más cercano al
embalse Matícora se encuentra a 2.73 km.
El área total del terreno es de 2.5 hectáreas; los vértices que encierran el terreno
forman un polígono. La presente alternativa está ubicada en la localidad Mene de
Mauroa, municipio Mauroa y presenta una cota de 450 m.s.n.m.
Área N° 02: El terreno propuesto, de propiedad del Sr. Juan López, se encuentra
ubicado entre la localidad de Mene de Mauroa y el caserío La Puerta; teniendo
una distancia lineal recta a la población Mene de Mauroa de 3.3 Km y hacia el
caserío La Puerta de 2.7 Km, se puede llegar al sitio saliendo de pueblo Mene de
Mauroa
en dirección Sur y a 1.22 km se toma un camino de tierra al lado
izquierdo recorriendo aproximadamente 1.6 km en dirección Este.
48
�El terreno y sus alrededores están constituidos por una pendiente leve, con una
vegetación de mediana altura, no se observan cursos hídricos permanentes
cercanos.
El área total del terreno es de 1.5 hectáreas; los vértices que encierran el terreno
forman un polígono irregular. La presente alternativa está ubicada en la localidad
de Mene de Mauroa, municipio Mauroa y presenta una cota de 100 m.s.n.m.
Área N° 03: Se encuentra ubicada entre las localidades de El Lamedero y La
Ceiba; de propiedad del Sr. Freddy Guzmán,
teniendo una distancia a la
población La Ceiba de 2.1 km y hacia el caserío El Lamedero de 4.2 Km. Para
llegar al terreno propuesto saliendo del pueblo Mene de Mauroa en dirección Sur
hacia el caserío La Ceiba siguiendo la carretera que comunica los pueblos de Sur
del municipio con un recorrido aproximado de 12.4 km; luego se toma una vía con
carretera de tierra en dirección Noreste recorriendo aproximadamente 1.75 Km
para llegar al terreno en mención.
Este terreno corresponde a una colina con pendiente suave, presenta una
cobertura vegetal de mediana altura, no se observan cursos hídricos permanentes
cercanos. El área total del terreno es de 1.75 hectáreas;
los vértices que lo
encierran forman un polígono irregular. Esta área está ubicada en la localidad de
Mene de Mauroa, municipio Mauroa y presenta una cota de 560 m.s.n.m.
2.6 Conclusiones
La selección de un sitio es el primer paso que hay que considerar en el diseño de
un relleno sanitario; la adecuada planeación o planificación del proceso de
selección es vital para asegurar que el diseño cumpla con todos los
requerimientos que aseguren su adecuada ubicación y futura operación. Para ello
se conjugan factores geológicos, ambientales, técnicos, económicos, sociales y
políticos, que son analizados a profundidad con el fin de que la disposición final
de los residuos sólidos afecte en el menor grado posible al ambiente. De esta
forma, existen disposiciones a nivel internacional y nacional que condicionan y
restringen la ubicación de estos sitios.
49
�CAPÍTULO III – RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 Introducción
3.2 Factores ambientales que condicionan el área bajo régimen
de administración especial
3.3 Evaluación de alternativas.
3.4 Restricciones de ubicación.
3.5 Geomorfología de las zonas preseleccionadas
3.6 Condiciones hidrológicas de las zonas preseleccionadas.
3.7 Condiciones hidrogeológicas.
3.8 Geología.
3.9 Vida útil.
3.10 Material de cobertura.
3.11 Dirección de los vientos.
3.12 Topografía del área.
3.13 Selección del área. Criterios de selección
3.14 Valoración.
3.15 Conclusiones
3.1 Introducción
Actualmente, uno de los temas que mayor discusión genera en el ámbito del
ambiente, conservación y desarrollo sustentable, es el relacionado con la
construcción de rellenos sanitarios en lugares adecuados. El proceso de
identificación de áreas o sitios para la disposición final de los residuos sólidos no
es problema sencillo de resolver, de hecho no existe un procedimiento universal
de localización.
Es por ello que la metodología aplicada permitirá evaluar una serie de
alternativas, a partir de una serie de criterios que combinan los diferentes
aspectos. Lo cual ayuda a tener una perspectiva más amplia del problema a
solucionar y permitirá tomar en cuenta los diversos aspectos que intervienen
dentro del proyecto con un enfoque integral y multidisciplinario, ya que en el
desarrollo de las diversas etapas del proceso se podrán evaluar y definir las
alternativas de manera conjunta.
50
�Para el desarrollo de la presente investigación se tomaron en cuenta algunos
aspectos de métodos utilizados en los trabajos descritos en el capítulo 2 y
posteriormente se realizaron adaptaciones que se adecuaran mejor a las
necesidades propias del caso de estudio.
3.2. Factores ambientales que condicionan el área bajo régimen de
administración especial
Toda región o área que se le ha considerado bajo régimen especial debe
preservar, lo menos alterado posible,
las condiciones físicas naturales que
permitieron ser consideradas como tal.
Preservación del patrimonio arqueológico, cultural y monumental de la zona.
Para determinar las preservaciones del patrimonio arqueológico, cultural y
monumental de las 3 áreas preseleccionadas se realizó el siguiente trámite.
Se envió un oficio a la alcaldía del municipio Mauroa, en el cual se solicita el
Informe Técnico de Inspección Ocular de las Áreas Alternativas para la
construcción del relleno sanitario, adjuntando el croquis de ubicación de las 3
áreas alternativas.
En respuesta, la alcaldía puntualiza que luego de seleccionar el sitio más
adecuado para la construcción del relleno sanitario se realizará una inspección
del sitio para constatar de que no estén áreas de interés arqueológico para el
municipio.
Identificación de áreas naturales protegidas por el estado o zonas protectoras
Para determinar la identificación de áreas naturales protegidas por el estado
venezolano de las 3 áreas preseleccionadas, se procedió a identificar si están
o no dentro de Bosques de Protección o de Zonas Protectoras, para ello se
tomó en cuenta el mapa de Áreas Bajo Régimen de Administración Especial
(ABRAES) y se identificó que:
Las áreas 01, 02 y 03, respectivamente, se encuentran dentro del Área Natural
Protegida de la cuenca de los ríos Matícora y Cocuizas (ZP3) y dentro del área
boscosa de protección de ambos ríos (ABBP). (Gráfico 2).
Después
de
haber
identificado
la
ubicación
exacta
de
las
3
áreas
preseleccionadas se recomienda que se deba incorporar en la estructura del
51
�Gráfico 2. Áreas naturales protegidas por el estado o zonas protectoras
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
52
�proyecto de inversión, actividades presupuestadas para dotar de seguridad
óptima el área seleccionada frente a las amenazas que pudiesen generarse.
Vulnerabilidad del área a desastres naturales
Para determinar la vulnerabilidad a desastres naturales de las 3 áreas
preseleccionadas para el relleno sanitario, se tomó como base el mapa de
Geología, Geomorfología y Amenazas Naturales realizado en el proyecto Plan de
Ordenación
del
Territorio
del
estado
Falcón,
siendo
consideradas
geomorfológicamente como áreas de pie de monte o llanuras costeras, como
medianamente estable y con un riesgo sísmico de medio a bajo. (Gráfico 3).
Infraestructura existente
En el estudio de diagnóstico realizado en la parroquia Mene de Mauroa se puede
observar que en la zona de influencia de las tres áreas propuestas para el relleno
sanitario existe una infraestructuras importante como lo es en embalse de
Matícora y la presa que lleva el mismo nombre. (Gráfico 4).
3.3 Evaluación de alternativas.
Para poder realizar la selección del sitio óptimo para ubicar el relleno sanitario, se
siguieron los criterios y restricciones y de esta forma poder identificar los posibles
lugares a ser utilizados. El marco sobre el cual se identificaron los lugares
alternativos se basa en que el funcionamiento del relleno no ocasionará
problemas a la salud de las poblaciones aledañas, tampoco afectará la seguridad
pública y mucho menos causará daños significativos al ambiente procurando una
disposición adecuada de residuos sólidos municipales si el sitio llegase a ser
seleccionado.
Accesibilidad al sitio (distancia a la vía de acceso principal (km)).
La accesibilidad se calculó en función a la facilidad con que se puede desplazar y
llegar a los lugares propuestos, empleando los caminos existentes, ya sean
carreteras asfaltadas, caminos carreteros, trochas caminos de tierra, mediante
vehículos motorizados, teniendo en cuenta que el recorrido será empleado todo
el
tiempo
por
vehículos
pesados
(camiones compactadores, furgonetas,
camiones de volteo, entre otros). (Gráfico 5).
53
�Gráfico 3. Vulnerabilidad del área a desastres naturales.
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
54
�Gráfico 4. Infraestructura existente.
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
55
�56
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 5. Accesibilidad al sitio.
�Al área 01 se puede acceder mediante la carretera asfaltada desde el pueblo de
Mene de Mauroa
en dirección Sur hacia el Caserío La Puerta siguiendo la
carretera que comunica los pueblos de sur del municipio con un recorrido
aproximado de 7.3 km; hasta llegar al terreno en mención localizado del lado
derecho de la vía.
Al área 02 se puede llegar saliendo de pueblo de Mene de Mauroa en dirección
sur y a 1.22 km se toma un camino de tierra al lado derecho recorriendo
aproximadamente 1.6 km en dirección Este.
Al área 03 es accesible mediante la carretera asfaltada, saliendo del pueblo
de Mene de Mauroa en dirección Sur hacia el Caserío La Ceiba, siguiendo la
carretera que comunica los pueblos al Sur del municipio con un recorrido
aproximado de 12.4 km; luego se toma una vía por carretera de tierra en dirección
Noreste recorriendo aproximadamente 1.75 Km para llegar al terreno en mención.
Disponibilidad y propiedad del terreno
Área 01. El propietario del terreno es la alcaldía del municipio.
Área 02. El propietario del terreno es Sr. Juan López, está dispuesto a ceder el
área a la municipalidad sin solicitar nada a cambio.
Área 03. El propietario del predio es el Sr. Freddy Guzmán con quien se realizó
la coordinación de la revisión del sitio, está
a disposición para brindar las
facilidades a fin de realizar los estudios de selección del lugar y, de resultar
seleccionado, está dispuesto a negociar con la municipalidad la venta de dicho
terreno.
Localización de las zonas preseleccionadas
Las áreas o terrenos propuestos como alternativas están localizados todos dentro
de la parroquia Mene de Mauroa.
3.4 Restricciones de ubicación.
Distancia a la población más cercana (km)
Área 01. Ubicada a un distancia de la población La Puerta de 3.6 km y 6.4 km
del poblado Los Dividives.
57
�Área 02. Ubicada a un distancia de la población de 2.33 km del pueblo Mene
de Mauroa y 2.27 km del poblado La Puerta.
Área 03. Ubicada a una distancia de la población La Ceiba de 2.1 km y del
caserío El Lamedero de 4.2 km. (Gráfico 6).
Distancia a la vivienda más cercana (m)
Área 01. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la
vivienda más cercana es de 1728 m.
Área 02. La
distancia del
vértice más desfavorable del terreno hacia la
vivienda más cercana es de 1467 m.
Área 03. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la
vivienda más cercana es de 1572 m.
Distancia a granjas de crianza de animales (m)
Área 01. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la
ganadería más cercana es de 1766 m.
Área 02. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la
ganadería más cercana es de 1465 m.
Área 03. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la
ganadería más cercana es de 1232 m.
Distancia a aeropuertos o pistas de aterrizaje (m)
El pueblo de Mene de Mauroa se encuentra ubicado a 44 km de la pista de
aterrizaje El Lucero del Zulia Airport y a 58 Km del aeropuerto de Dabajuro. En
consecuencia, los tres puntos seleccionados como posibles áreas para el relleno
sanitario se encuentran a una distancia mayor de 3,000 metros del aeropuerto
más cercano. (Gráfico 7).
Distancia a fuentes de aguas superficiales (m)
Área 01. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la fuente de
agua más cercana es de 1500 m.
Área 02. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la fuente de
agua más cercana es de 3900 m.
58
�59
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 6. Distancia a la población más cercana.
�60
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 7. Distancia a los aeropuertos o pistas de aterrizaje
�Área 03. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia la fuente
de agua más cercana es de 2610 m. (Gráfico 8).
Distancia a la carretera (m)
Área 01. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia el punto más
cercano de la carretera es de 1 m.
Área 02. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia el punto
más cercano de la carretera es de 1600 m.
Área 03. La distancia del vértice más desfavorable del terreno hacia el punto más
cercano de la carretera es de 1500 m.
3.5 Geomorfología de las zonas preseleccionadas.
La determinación de la geomorfología de las zonas preseleccionadas se
desarrolló tomando como base el informe temático el mapa de Geología,
Geomorfología y Amenazas Naturales, referido anteriormente; del cual después
de haber utilizado el informe temático anteriormente mencionado se obtuvo
como resultado lo siguiente:
Área 01. Está el 100% de su área dentro de áreas de piedemonte y llanuras
costeras.
Área 02. Está el 100% de su área dentro de áreas de piedemonte y llanuras
costeras.
Área 03. Está el 100% de su área dentro de áreas de piedemonte y llanuras
costeras.
3.6 Condiciones hidrológicas de las zonas preseleccionadas.
La determinación de las condiciones hidrológicas de las áreas preseleccionadas
se desarrolló tomando como base el mapa temático por el visualizador geográfico
Plan Nacional de Agua del Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar; del
cual después de haber generado el mapa de hidrografía se obtuvo como
resultado lo siguiente:
Área 01. Al Noreste se encuentra el embalse Matícora, a una distancia en línea
recta mayor de 2000 m
y al Oeste se encuentra el rio Las Cocuizas a una
distancia de 1560 m, desde el vértice más desfavorable.
61
�62
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 8. Distancia a la fuente de agua más cercana
�Área 02. Al Noreste se encuentra el embalse Matícora, a una distancia en línea
recta mayor de 3500 m y al Oeste se encuentra el rio Las Cocuizas a una
distancia de 2200 m, desde el vértice más desfavorable.
Área 03. Al Norte se encuentra el embalse Matícora, a una distancia en línea
recta mayor de 2420 m, al Suroeste se encuentran el rio Las Cocuizas a una
distancia de 2980 m
y al Sureste se encuentra la quebrada La Uca a una
distancia de 2050 m, desde el vértice más desfavorable. (Gráfico 9).
63
�64
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 9. Condiciones hidrológicas de las zonas preseleccionadas
�Descripción de las fuentes hídricas cercanas
Rio Cocuiza. Es un flujo intermitente (class H - Hidrográfica) en estado Zulia,
Venezuela. Se encuentra a una altitud de 0 A 500 metros sobre el nivel del mar.
Se conoce también como Rio Barúa, Rio Cenizo, desemboca al Mar Caribe, tiene
una longitud de aproximadamente 95 km.
Este rio presenta un conjunto de corrientes que semejan las ramificaciones de un
árbol frondoso, propio de un patrón dendrítico ya que las rocas presentan una
resistencia a la erosión uniforme y no ejercen control sobre la dirección de
crecimiento del valle. Esta situación se crea por tratarse de rocas sedimentarias
que pueden ser cortadas con igual facilidad en un lugar o en otro; este patrón es,
en cierto sentido, el resultado de la orientación al azar de las corrientes.
Quebrada La Uca. Es un flujo intermitente que tiene una longitud de
aproximadamente 14 km y desemboca al embalse Matícora. La misma tiene muy
pocas ramificaciones, presentando un patrón prácticamente rectilíneo ya que las
rocas presentan una resistencia a la erosión uniforme.
Embalse Matícora. Fue construido en el año 1978, con una capacidad de 450
millones de m3 y una superficie de 3.560 hectáreas, en un principio tenía como
finalidad ser utilizada como soporte para la agricultura pero más tarde se utilizó el
agua para consumo humano.(Gráfico 10).
3.7 Condiciones hidrogeológicas.
De acuerdo al trabajo de campo realizado en las tres áreas presentadas como
alternativas, se obtuvo los siguientes resultados.
Área 01. La profundidad del nivel freático oscila entre los 70 m y los 120 m
constatados en cuatro pozos de agua para riego ubicados en el sector a una
distancia entre los 1800 m y los 2000 m, respectivamente.
Área 02. La profundidad del nivel freático oscila entre los 90 m y los 150 m
verificados en cinco pozos de agua para riego y consumo humano ubicados en el
sector a una distancia entre los 1600 m y los 2000 m, respectivamente.
Área 03. La profundidad del nivel freático oscila entre los 50 m y los 110 m
verificados en tres pozos de agua para riego y consumo humano ubicados en el
sector a una distancia entre los 1200 m y los 1400 m, respectivamente.
65
�66
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 10. Descripción de las fuentes hídricas cercanas
�3.8 Geología.
En las zonas de estudio destacan las llanuras costeras. a su vez dicha área
bordea el sistema de Coriano, formando por sierras, valles, depresiones y
piedemonte, con alturas de hasta 1400 msnm. Son considerados relieves con
desarrollos y evoluciones prolongadas, producidos por
tectónicos e
los
diversos eventos
intensos procesos erosivos. Su formación está vinculada a dos
procesos bien marcados: la primera originada por procesos epirogénico y la
segunda está vinculada a los intensos y constantes procesos erosivos y de
meteorización que se manifestaron para adquirir el mayor porcentaje de su
conformación actual. Constituyen principalmente los sistemas de montañas bajas
y colinas. Se localizan adyacentes al río Matícora. Se le observa en las
proximidades
de las localidades de El Lamedero, Los Dividives, La Ceiba,
Caracolí y Los Tigrecitos. Ocupa un área aproximada de 436 Km2, que representa
el 23,94 % del total.
En el área objeto de estudio su constitución litológica es una de las más diversas,
correspondiente a secuencias sedimentarias depositadas en ambientes marino y
transicional,
como es la Formación Tiguaje, que
consiste de arcillitas
generalmente masivas, de color gris claro o rojizo según el contenido de material
ferruginoso. Pueden ser muy limosas y ocasionalmente jarosíticas. Tienen
espesores variables entre 1,50 m a 50 m. Presentan intercalaciones de hasta 5 m
de areniscas friables, de color gris claro, de grano medio a fino en la base y fino
hacia el tope, donde se encuentran abundantes niveles ferruginosos y capas
delgadas de limolitas y lutitas. Los contactos entre capas de areniscas y lutitas
son abruptos y pueden ser paralelos a la estratificación o erosivos. Pueden
presentar laminación convoluta, estratificación cruzada de ángulo bajo y lentes de
arcilla de 10 a 30 m de espesor por 4 m de ancho y la Formación Bariro que está
constituida por una alternancia de areniscas poco consolidadas, limolitas
arcillosas ferruginosas y, en menor proporción, lutitas muy limosas y
ocasionalmente algunos niveles muy delgados de carbón, llegando hasta formar
láminas. Las areniscas son de color gris parduzco, de grano medio a fino, a veces
conglomeráticas; la matriz es arcillosa con clastos y lentes de lutitas, que
generalmente constituyen el núcleo de nódulos ferruginosos. El espesor máximo
de los paquetes de areniscas es de 60 m, con espesores individuales que varían
67
�desde láminas hasta 4 m. Es frecuente la estratificación cruzada, estratificación
convoluta y los contactos erosivos hacia el tope. En el área de Mene de Mauroa,
algunas areniscas presentan horadaciones verticales en la base, donde son de
grano más fino y se encuentran en contacto erosivo con lutitas carbonosas.
En estos relieves, los procesos bioclimáticos permiten una aceleración en la
fragmentación mecánica de masa rocosa, lo que origina coluvionamiento. (Gráfico
11).
La sismicidad dentro del municipio Mauroa es de moderada a baja con un
coeficiente de aceleración sísmica con fines de ingeniería de 0.20, por lo tanto
está expuesto al peligro que ella representa, por esta razón es imprescindible
para la planificación y diseño de obras de ingeniería efectuar estudios de
sismicidad y riesgo sísmico en las áreas consideradas.(Gráfico 12).
De acuerdo al trabajo realizado en las tres zonas presentadas como alternativas,
se obtuvieron los siguientes resultados.
Área 01. El
suelo está constituido por arcillitas generalmente masivas con
contenido de material ferruginoso, presenta un promedio de humedad de 8 %,
una densidad de peso volumétrico de
granulométrico en el tamiz Nº 200 de
2.05 kg/m 3, tiene un promedio
72 %, y un promedio de índice de
permeabilidad acumulado de 8.250 x10-5 m/seg.
Área 02. Acá el suelo está constituido por areniscas friables intercaladas con
capas delgadas de limolitas y lutitas, presenta un promedio de humedad de 6.25
%, una densidad de peso volumétrico de 2.15 kg/m 3, teniendo un promedio
granulométrico en el tamiz Nº 200 de 45 %, y un promedio de índice de
permeabilidad acumulado de 3.854 x10-5 m/seg.
Área 03. Suelo constituido por areniscas poco consolidadas, limolitas arcillosas
ferruginosas y lutitas muy limosas, presenta un promedio de humedad de 6.02 %,
una densidad de peso volumétrico de 1.90 kg/m3, tiene un promedio
granulométrico en el tamiz Nº 200 de 85 %, y un promedio de índice de
permeabilidad acumulado de 6.027 x 10-5 m/seg.
Al analizar los aspectos climatológicos, los vientos alisios actúan constantemente
sobre la costa del estado, modificando las condiciones climáticas. La temperatura
68
�69
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
Gráfico 11. Geología del municipio Mauroa
�Gráfico 12. Sismicidad dentro del municipio Mauroa
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
70
�promedio en las llanuras costeras es de 28,7 ºC, mientras que en la zona
montañosa el promedio es de 21,2 ºC. Las precipitaciones son escasas hacia la
costa, aumentando hacia las zonas montañosas, con una media anual de 750
mm. De acuerdo al sistema de clasificación de Köeppen, en la entidad se dan
diversos climas, como el de la estepa (Bs), sabana (Aw) y desierto (Bw). (Gráfico
13).
3.9 Vida útil.
Está en función al volumen de residuos sólidos producidos, para fines de
proyección se consideran los siguientes parámetros.
Con las tres opciones Área 01, Área 02 y Área 03 la proyección es mayor de 10
años de vida útil, sin considerar el porcentaje de seguridad que significa la
reducción de volumen por selección y reciclaje, teniendo en cuenta que la calidad
paisajística del área no se verá afectada debido a su posición al interior del
terreno y rodeado por otros terrenos vecinos con vegetación de regular altura.
3.10 Material de cobertura.
De los terrenos propuestos como alternativas y según análisis de los diversos
estudios realizados (estudio de suelos, geológicos, geomorfológicos) se puede
deducir lo siguiente:
Área 01. Se puede utilizar el mismo ya que tiene características medianamente
adecuadas para cubrir las necesidades del proyecto, pues el terreno está
conformado por arcillitas generalmente masivas con contenido de material
ferruginoso, compactas, de mediana plasticidad, con 73.98 % de finos.
Área 02. El material de suelo y subsuelo se presenta adecuado a usarse como
fuente de abastecimiento de agregados de tamaño medio a fino, por estar
conformado por areniscas friables intercaladas con capas delgadas de limolitas y
lutitas de baja plasticidad, con 54.59 % de finos.
Área 03. El material de suelo y subsuelo se presenta adecuado a usarse como
fuente de abastecimiento de agregados de tamaño medio a fino, por estar
conformado por areniscas friables intercaladas con capas delgadas de areniscas
poco consolidadas, limolitas arcillosas, ferruginosas y lutitas muy limosas de
media plasticidad, con 83.59 % de finos.
71
�Gráfico 13. Sistema de clasificación de Köeppen dentro del municipio Mauroa
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
72
�3.11 Dirección de los vientos.
La dirección del viento ayuda a conocer si las emisiones, los olores y materiales
volátiles que sean depositados en el interior del relleno sanitario tendrán influencia
sobre las áreas ocupadas por la población, este análisis se realiza con la finalidad
de evitar efectos negativos principalmente sobre las poblaciones cercanas a pesar
de las medidas de mitigación implementadas.
En el municipio Mauroa, parroquia Mene de Mauroa, la dirección de los vientos
tienen una dirección preferencial Noreste - Suroeste. Las tres áreas evaluadas se
encuentran en zonas que la incidencia de los vientos no afecta a la población, por
lo que no se verá afectada ninguna de estas localidades; además las tres áreas
contaran con una barrera sanitaria constituida por los bosques de mediana-gran
altura que rodeara a cada uno de los terrenos preseleccionados. (Gráfico 14).
3.12 Topografía del área.
Área 01. Es una zona relativamente plana adyacente a una ladera que lo rodea en
los extremos Oeste y Este; no existen áreas donde se acumule el agua de lluvias;
asimismo, su declive para trabajar con maquinaria en las diferentes etapas del
relleno sanitario presenta valores tan bajos de 5 a 15 %, por lo que el terreno se
considera adecuado para la ubicación de un relleno sanitario, no existiendo
afloramientos de rocas ni elevaciones bruscas.
Área 02. Es una zona plana; por lo tanto, no presenta zonas en las que pueda
existir acumulación de agua de lluvias; su declive para trabajar con maquinaria en
las diferentes etapas del relleno sanitario presenta valores tan bajos como 5 a 10
%, por lo que el terreno se considera adecuado para la ubicación de un relleno
sanitario, no existiendo afloramientos de roca ni desniveles significativos.
Área 03. Se caracteriza por presentar un relieve y formas poco adecuadas para
operaciones en relleno sanitario, brindando un plano inclinado en la cual se
identifican 3 zonas bien marcadas; una zona baja, una zona intermedia y una
zona alta. Sobre el terreno existen afloramientos geológicos que podrían impedir
hacer excavaciones, por lo antes expuesto la topografía presenta un declive de
aproximadamente 20% en la zona intermedia; un 25 % en la zona alta y 15 % en
la zona baja.
73
�Gráfico 13. Dirección de los vientos dentro del estado Falcón y el municipio Mauroa
Fuente: Ing Simón Morales. 2014
74
�3.13 Selección del área. Criterios de selección
En los siguientes cuadros se presenta un criterio práctico y sencillo para
evaluar por medio calificativo, a los diferentes lugares seleccionados. (Tabla 5)
Tabla 5. Criterios de selección. Morales, 2014
ITEM
CRITERIOS DE SELECCIÓN
1
2
3
4
5
Distancia a la Población más cercana (m)
Distancia a granjas crianza de animales (m)
Distancia a aeropuertos (m)
Área del terreno (m2)
Vida útil
6
Uso actual del suelo y del área de influencia
7
8
9
10
Propiedad del terreno
distancia a vía de acceso principal km
Pendiente del terreno
Posibilidad del material de cobertura
11
Profundidad de la napa freática (m)
12
Distancia a fuentes de agua superficiales (m)
13
Geología del suelo (permeabilidad)
14
Opinión Publica
15
Área natural protegida por el estado
16
Área arqueológica
17
Vulnerabilidad a desastres naturales
18
19
Dirección predominante del viento
Cuenta con barrera sanitaria natural
AREAS ALTERNATIVAS (CALIFICACION)
AREA 1
AREA 2
AREA 3
1728
1467
1572
1766
1465
1232
>3000
>3000
>3000
25.000
15.000
17.500
> 5 años
> 5 años
> 5 años
Ganadería
Ganadería
Ganadería
extensiva de
extensiva de
extensiva de
caprinos y
caprinos y
caprinos y
cultivos en
cultivos en
cultivos en
zonas áridas
zonas áridas
zonas áridas
Publica
Privada
Privada
0
1.5
1.6
5 a 15%,
5 a 10%,
15 a 25%,
Buena
Buena
Buena
Entre 70 m y los entre los 90 m y entre los 50 m y
120 m
los 150 m.
los 110 m
1560
3500
2420
8.250 x10-5
3.854 x10-5
6.027 x 10-5
m/seg.
m/seg.
m/seg.
Favorable
Favorable
Favorable
Se encuentra
Se encuentra
Se encuentra
dentro del Área
dentro del Área
dentro del Área
Natural
Natural
Natural
Protegida de la
Protegida de la
Protegida de la
cuenca de los
cuenca de los
cuenca de los
ríos Matícora y
ríos Matícora y
ríos Matícora y
Cocuizas y
Cocuizas y
Cocuizas y
dentro del área
dentro del área
dentro del área
boscosa de
boscosa de
boscosa de
protección de
protección de
protección de
ambos ríos
ambos ríos
ambos ríos
se realizara una se realizara una se realizara una
inspección del
inspección del
inspección del
sitio para
sitio para
sitio para
constatar de
constatar de
constatar de
que no estén
que no estén
que no estén
áreas de interés áreas de interés áreas de interés
arqueológico
arqueológico
arqueológico
Amenaza de
Amenaza de
Amenaza de
media a baja
media a baja
media a baja
con un riesgo
con un riesgo
con un riesgo
sísmico de
sísmico de
sísmico de
medio a bajo.
medio a bajo.
medio a bajo.
NE
NE
NE
No
No
No
75
�Tabla 6. Calificación de alternativas. Morales, 2014
ITEM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
CRITERIOS DE SELECCIÓN
Distancia a la Población más cercana (m)
Distancia a granjas crianza de animales (m)
Distancia a aeropuertos (m)
Área del terreno (m2)
Vida útil
Uso actual del suelo y del área de influencia
Propiedad del terreno
distancia a vía de acceso principal km
Pendiente del terreno
Posibilidad del material de cobertura
Profundidad de la napa freática (m)
Distancia a fuentes de agua superficiales (m)
Geología del suelo (permeabilidad)
Opinión Publica
Área natural protegida por el estado
Área arqueológica
Vulnerabilidad a desastres naturales
Dirección predominante del viento
Cuenta con barrera sanitaria natural
PUNTAJE DE LAS ALTERNATIVAS ASIGNADOS
AREA 1
AREA 2
AREA 3
5
3
4
5
4
3
5
5
5
5
5
5
5
5
5
3
3
3
5
3
3
5
3
4
4
4
4
5
4
3
5
4
3
5
4
4
5
4
4
5
5
5
5
5
5
4
4
4
1
1
3
2
2
2
1
1
1
Calificación
Muy malo
Malo
Regular
Bueno
Muy bueno
Puntaje
1
2
3
4
5
Tabla 7. Ponderación de alternativas. Morales. 2014
ITEM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
CRITERIOS DE SELECCIÓN
Distancia a la Población más cercana (m)
Distancia a granjas crianza de animales (m)
Distancia a aeropuertos (m)
Área del terreno (m2)
Vida útil
Uso actual del suelo y del área de influencia
Propiedad del terreno
distancia a vía de acceso principal km
Pendiente del terreno
Posibilidad del material de cobertura
Profundidad de la napa freática (m)
Distancia a fuentes de agua superficiales (m)
Geología del suelo (permeabilidad)
Opinión Publica
Área natural protegida por el estado
Área arqueológica
Vulnerabilidad a desastres naturales
Dirección predominante del viento
Cuenta con barrera sanitaria natural
Total
Peso
Asignado
%
7
4.5
4.5
5
5
6
4.5
4
6.5
6
7
7
8
5
5
5
5
3
2
100
Resultado Obtenido (Calif. x Peso)
AREA 1
AREA 2
AREA 3
35
22.5
55.5
25
25
18
22.5
20
26
30
35
35
40
25
25
20
5
6
2
440
21
18
22.5
25
25
18
13.5
12
26
24
28
28
32
25
25
20
1
6
2
376
28
13.5
22.5
25
25
18
13.5
16
26
18
21
28
32
25
25
20
1
6
2
366
76
�Tabla 8. Orden de mérito por cada alternativa. Morales. 2014
OEDEN DE MERITO
1
2
3
NOMBRE DEL AREA
Area 01
Area 02
Area 03
PUNTAJE TOTAL
440
376
366
.
3.14 Valoración de las alternativas por orden de mérito y selección del sitio
La situación actual de los desechos sólidos para el municipio Mauroa constituye
uno de los mayores problemas de saneamiento ambiental para sus pobladores y
sobre todo para su municipalidad.
Por un lado porque constituye un aspecto de la vida diaria que repercute en los
índices de contaminación en el suelo, aire y agua del municipio, que va
desmejorando en gran medida las condiciones de la calidad de vida de su
población, principalmente de las comunidades de escasos recursos económicos y
sobre todo de las que se encuentran localizadas en terrenos marginales. Y por
otro lado porque es un problema que tiene una gran incidencia en el aspecto
económico para su municipalidad, pues un alto porcentaje de su presupuesto es
destinado al aseo, recolección, transporte y disposición final de los desechos
sólidos generados en el municipio.
Para poder analizar los requerimientos necesarios en la ubicación del sitio para
construir un relleno sanitario, se creó una tabla donde se le asigna un valor por
característica a cada sitio dentro del estudio.
El sitio con el puntaje más alto obtenido es el Área 01 con un puntaje total de 440
puntos, por cumplir a satisfacción la mayoría de los requisitos analizados para
ubicar rellenos sanitarios, seguido por el Área 02 con un puntaje total de 376,
ambos cumpliendo con los parámetros de impermeabilidad de suelos, distancia de
áreas urbanas, distancia de perímetro y suficiente material de cobertura. En el
Área 03 se encontraron en igual condición en su cumplimiento de los parámetros
utilizados para ubicar rellenos sanitarios, esta calificación es igual a 366 puntos,
siendo no adecuado para la ubicación de un relleno sanitario, ya que el porcentaje
de pendiente s mayor o igual a 20 %.
77
�Teniendo en consideración el análisis efectuado en la ubicación de las tres áreas
seleccionadas, se puede concluir que el Área 01, sitio actual, es el que cumple
los parámetros utilizados para la ubicación de rellenos sanitarios, obteniendo en
su valoración el mayor puntaje, presenta mejores facilidades para ser designado
para construir el relleno sanitario, por las siguientes consideraciones:
La vida útil del sitio tiene la capacidad de recibir residuos sólidos por un período no
menor de 10 años. El material para cobertura se encuentra en la cantidad
adecuada y en el sitio de relleno, es decir se tiene asegurada su procedencia, por
lo que no se incrementarán los costos de manejo. En las tres áreas se cumple con
este parámetro a cabalidad.
La topografía del sitio del Área 01 cumple con el parámetro de pendiente (5 % y
15 %), no mayor al 18%. Logrando un mayor volumen aprovechable por hectárea
Presenta buenas vías de
acceso encontrándose en buenas condiciones en
cualquier época del año.
Los vientos dominantes soplan en sentido contrario al urbanismo y poblados, ya
que vienen del Noreste evitando posibles malos olores.
La factibilidad de compra y costo de terreno en el Área 01 no es un problema ya
que pertenece a la municipalidad.
La geología indica que el terreno está conformado por arcillitas generalmente
masivas con contenido de material ferruginoso compacta de mediana plasticidad,
El grado de meteorización de las litologías encontradas facilita el desarrollo de
suelos arcillosos, apropiados como sello y cobertura.
La evaluación hidrogeología de los pozos cercanos al sitio Área 01 indicó que la
profundidad del nivel freático está entre 70 m y los 120 m y los cursos de aguas
superficiales están lo suficientemente retirados del área.
El Área 01 se encuentra dentro del Área Natural Protegida de la cuenca de los ríos
Matícora y Cocuizas y dentro del área boscosa de protección de ambos ríos, por
lo que corresponde a un área natural protegida por el estado, condición que le da
mayor peso al área seleccionada pues en la actualidad, la disposición final de los
78
�desechos sólidos se realiza a través de un botadero a cielo abierto, que se
encuentra ubicado en la parroquia Mene de Mauroa y al obtener el mayor valor
analizando los criterios se puede recuperar parte del deterioro ambiental causado
en el entorno.
La vulnerabilidad a desastres naturales en la zona indica que la misma está dentro
de un área de amenaza de media a baja, con un riesgo sísmico de medio a bajo.
3.15 Conclusiones.
La selección del sitio de disposición final de los residuos sólidos no aprovechables
de forma controlada, constituye una de las actividades más importantes dentro del
proceso de gestión de residuos sólidos, ya que el sitio deberá tener como prioridad
minimizar los efectos de la disposición final sobre la salud pública, el bienestar de
la comunidad y el ambiente. Una vez determinada el área que se requiere para el
emplazamiento del relleno sanitario, ya sea este manual o mecanizado, se
procede a identificar de forma preliminar los sitios que reúnen la mayor cantidad
de características favorables para el emplazamiento del relleno sanitario.
En esta selección del sitio para ubicar el sistema de relleno sanitario como
alternativa de disposición final; se consideran una serie de criterios generales y
específicos, los cuales se aplican por separado a cada uno de los sitios
seleccionados permitiendo así tener una evaluación de las condiciones
ambientales locales, los impactos ambientales, sociales y técnicos que se tendría
en cada uno de ellos.
El objetivo primario de la selección de los terrenos consiste en garantizar el sitio
más idóneo, para ello se tendrán en cuenta las características naturales del lugar y
el entorno productivo de los suelos con el fin de garantizar la salud pública y del
ambiente, ambas características sirven como prevención en caso de que algunas
empresas no cumplan con esto requisitos.
De la evaluación realizada el sitio idóneo para emplazar el relleno sanitario fue el
denominado como Área 01.
79
�CONCLUSIONES
La ubicación de un sitio para la disposición final de residuos sólidos urbanos,
provoca en el ambiente un impacto más o menos importante dependiendo de la
instalación y el medio donde se ubique. Por ello es fundamental que se definan
aquellos factores geológicos y
ambientales más importantes y se valore la
capacidad del terreno en función del impacto que puede provocar la instalación.
Una vez de desarrollada la investigación se llega a las siguientes conclusiones:
Se han estudiado tres posibles áreas que pueden verse afectadas por la ubicación
de la instalaciones, como resultado de la consulta de una extensa bibliografía y
toda la normativa aplicable a nivel nacional e internacional, se han obtenido un
total de 19 factores a considerar, se da una relación de los mismos y de las
variables que los definen. Para Identificar las áreas alternativas para ubicar un
espacio que permita realizar el posterior diseño de un relleno sanitario manual,
que contribuya a resolver la problemática de la disposición final de los desechos
sólidos de la parroquia Mene de Mauroa; están sujeta al cumplimiento de las
disposiciones de zonificación y otras establecidas en las leyes y normas, que
hacen hincapié en la seguridad y bienestar de la población en general y la no
afectación del ambiente y la disponibilidad del área donde se construirá. Para ello
se tendrá en cuenta los criterios técnicos y se sujeta a la normativa vigente y la
operación durante su vida útil no debe causar riesgo a la salud, el ambiente y el
bienestar de la población en general.
Las áreas que se describen como alternativas, están en función a sus
características principales como son la calidad del suelo, accesibilidad, forma y
relieve topográfico, riesgo geodinámicos y esencialmente su disponibilidad de uso,
de manera que no se afecten los planes de expansión urbana.
80
�Al Utilizar los criterios de comparación y evaluación técnica y legal para
categorizar las alternativas seleccionadas como lugares para la ubicación del sitio
de disposición final de los residuos sólidos municipales, se realiza una acertada
selección del lugar en cuestión, en vista que no todos los lugares disponibles
reunían las condiciones dadas para tal fin.
Debido a que la mejor alternativa de ubicación, en base a un sustento técnico y
legal, en el presente trabajo ha sido seleccionada de manera técnica, geológica y
ambientalmente favorable, el Área 01, por lo que se sugiere a la alcaldía del
municipio revise y manifieste su conformidad respecto al lugar seleccionado ya
que el mismo coincide con el actual sitio de disposición o vertedero de residuos
sólidos municipales.
El análisis de alternativas partió de la factibilidad técnica para luego considerar la
factibilidad ambiental; usando, para esta última, criterios de comparación y escalas
de calificación de aplicación homogénea y transparente, válidos para todas las
alternativas. Los resultados y los análisis de las alternativas son presentados en
forma de cuadros o matrices en las que figuran los criterios de selección y las
valoraciones.
81
�RECOMENDACIONES
La presente investigación no llevó a cabo estudios geotécnicos, biológicos,
forestales ni arqueológicos de detalle en los sitios propuestos, por lo que, antes de
seleccionar definitivamente un sitio, se recomienda que se efectúen todos los
estudios técnicos, físicos y socioeconómicos que especifiquen las condiciones y
características para soportar los criterios de selección del sitio.
Entre los estudios técnicos que se recomiendan llevar a cabo, se hace especial
énfasis en el espesor de la zona no saturada, porosidad de las distintas capas,
modelado del sistema de flujo, dirección de flujo del agua subterránea, gradiente
hidráulico, tiempos de tránsito de contaminantes, entre otros.
El manejo y disposición final de desechos sólidos es un servicio cuyos costos
todos debemos pagar. Por ello, esta actividad es lo suficientemente rentable para
permitir que en el sitio se apliquen técnicas de ingeniería apropiadas para el
desarrollo de un proyecto ejemplar, con el mínimo de impactos al ambiente.
Además, dicho servicio permite la generación de ingresos económicos para el
municipio o la comunidad que se involucre con el proyecto, brindando vigilancia y
seguimiento.
Es recomendable efectuar una campaña de información y divulgación en las
parroquias que conforman el municipio Mauroa, para que se conozcan los
alcances, virtudes y ventajas de usar sitios apropiados para el desarrollo de
rellenos sanitarios regionales.
82
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86
�
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Evaluación geológica ambiental para seleccionar el sitio de disposición final de los desechos sólidos de la parroquia Mene de Mauroa, estado Falcón
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Simón Enrique Morales Soto
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Editorial Digital Universitaria de Moa
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Tesis maestría
Date
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2014
-
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08df5dc6947d63aece4e5c4312d7c910
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TESIS
Zonificación de riesgo por inundación de la
parroquia Olegario Villalobos del municipio
Maracaibo, estado – Zulia
Gerardo Antonio González Medina
�Página legal
Título de la obra: Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario
Villalobos del municipio Maracaibo, estado – Zulia,70 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Gerardo Antonio González Medina
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Íñiguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�REPUBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO
FACULTAD DE GEOLOGIA Y MINERIA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado – Zulia.
Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Geología
Maestría en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Licdo.: Gerardo Antonio González Medina
2014
I
�REPUBLICA DE CUBA
MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALURGICO
FACULTAD DE GEOLOGIA Y MINERIA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado – Zulia.
Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Geología
Maestría en Geología, Mención Geología Ambiental.
8va Edición
Autor: Licdo.: Gerardo Antonio González Medina
Tutor (es): Drc. Yuri Almaguer Carmenates
Msc Amalia Beatriz Riverón Zaldivar
Asesora: Msc.: Yanet Navarro
2014
II
�ÍNDICE
Pag.
RESUMEN…………………………………………………………………………….
vi
ABSTRACT…………………………………………………………………………...
vii
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….
1
CAPITULO I. BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN……………..
5
1.1. Riesgos naturales. Generalidades………………………………………
5
1.2. Investigaciones precedentes……………………………………………
7
1.3. Características físico geográficas del área de estudio………………
16
1.3.1. Ubicación geográfica………………………………………………
16
1.3.2. Hidrografía…………………………………………………………
17
1.3.3. Relieve………………………………………………………………
18
1.3.4. Condiciones Climatológicas………………………………………
18
1.4. Características geológicas regionales y locales………………………
20
1.4.1. Estratigrafía Regional……………………………………………….
1.5. Características Geomorfológicas, regionales y locales………………
CAPÍTULO II. METODOLOGÍA DEL DIÁNOSTICO DE INDICADORES DE
VULNERABILIDAD EN LA PARROQUIA OLEGARIO VILLALOBOS………….
20
25
26
2.1. Organización del trabajo…………………………………………………
26
2.2. Recolección de información primaria……………………………………
27
2.3. Análisis de los resultados …………………………………………………
28
2.4. Metodología para determinar la amenaza……………………………….
28
2.5. Evaluación de amenaza …………………………………………………..
29
2.6. Evaluación del grado de amenaza o peligrosidad………………………
30
2.7. Valoración de los indicadores de vulnerabilidad………………………..
33
2.8. Indicadores de vulnerabilidad…..…………………………………………
36
2.9. Valoración de los indicadores seleccionados……………………………
36
2.10. Metodología para evaluar la vulnerabilidad…………………………….
39
VIII
�2.11. Evaluación de vulnerabilidad…………………………………………….
40
2.12. Relación intensidad – probabilidad - amenaza………………………...
41
2.13. Evaluación cualitativa de riesgo…………………………………………
41
2.14. Evaluación de riesgo……………………………………………………...
42
Capítulo III. RIESGOS POR INUNDACIONES EN LA PARROQUIA
OLEGARIO VILLALOBOS…………………………………………………………
43
3.1.Rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del área
de estudio……………………………………………………………………………
43
3.2. Condiciones de vulnerabilidad del área de estudio…………………………
49
3.3. Indicadores de vulnerabilidad………………………………………………….
49
3.4. Evaluación de los riesgos por inundación implementando un sistema
de información geográfica…………………………………………………………… 51
Conclusiones…………………………………………………………………………
64
Recomendaciones……………………………………………………………………
65
Fuentes Consultadas………………………………………………………………
66
Anexos………………………………………………………………………………
70
IX
�ÍNDICE DE FIGURAS Y MAPAS
Pag.
Figura: 1.1: Croquis de la Parroquia Olegario Villalobos………………………
17
Figura: 1.2: Mapa Geológico de Maracaibo………………………………………
20
Mapa: 3.1: Rasgos Geomorfológico………………………………………………
44
Mapa: 3.2: Curvas de Nivel c/ 2 m………………………………………………
45
Mapa: 3.3: Red de Drenaje…………………………………………………………
46
Mapa: 3.4:Croquis Delimitado con el Área de Estudio de la Parroquia Olegario
Villalobos…………………………………………………………………
Mapa: 3.5: Área Delimitada y Zonas de Inundación……………………………
52
53
X
�ÍNDICE DE TABLAS
Pag.
Tabla: 1.1. Parámetros climáticos promedio de Maracaibo……………………..
19
Tabla: 2.1. Vulnerabilidad según las clases de pendientes……………………
34
Tabla: 2.2. Vulnerabilidad según el tipo de relieve……………………………….
34
Tabla: 2.3. Vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial…………………….
35
Tabla: 2.4. Vulnerabilidad según tipo de suelos…………………………………
35
Tabla: 2.5. Vulnerabilidad según la densidad de la cobertura vegetal…………
36
Tabla: 2.6. Variables e indicadores de vulnerabilidad a inundaciones…………
36
Tabla: 2.7. Caracterización y valoración de los indicadores de vulnerabilidad
37
Tabla: 2.8.Valoración del indicador número de casas en zonas bajas o sobre
antiguos cauces………………………………………………………………………
37
Tabla: 2.9 Valoración del indicador % de viviendas construidas con materiales
resistentes………………………………………………………………
38
Tabla: 2.10.Ponderación de la variable conducción de agua potable y su
funcionalidad………………………………………………………………………… 38
…
Tabla: 2.11. Ponderación de la variable de estado de la red de drenaje……
38
Tabla: 2.12. Ponderación de la variable de funcionabilidad de las obras
hidráulicas con capacidad para eventos extremos……………………………….
39
XI
�ÍNDICE DE FOTOS
Pag.
Foto: 3.1: Etapa inicial del sector Cerros de Marín perteneciente a la
Parroquia Olegario Villalobos……………………………………………………………………
Foto: 3.2: Ubicaciones de 2 viviendas en la parte baja de la cañada con 08
metros en la parte más céntrica de la quebrada, de vista de infraestructura
en mal estado…………………………………………………………………….
Foto: 3.3: Infraestructura en inicio, ubicada en el centro de la quebrada…
Foto: 3.4: Observación de un canal de aguas superficiales ubicado a un
lado formación el milagro Villalobos…………………………………………
Foto:3.5: Observación de la parte inicial de formación El Milagro el cual
pertenece a la Parroquia Olegario Villalobos…………………………………
Foto: 3.6: Ubicación de un tablero eléctrico a un lado de la cañada………
Foto: 3.7: Aspectos importantes sobre riegos que existen en la zona de
estudio……………………………………………………………………………
…….
Foto: 3. 8: Ubicación de una cañada de aguas servidas correspondiente al
sector Cerros de Marín………………………………………………………
Foto: 3.9:Nivel de agua de la cañada en periodo de precipitación y
ubicación de tableros de electricidad a un lado de la misma…………………
47
48
48
49
49
51
55
55
56
Foto: 3.10: Caserío ubicado en la parte baja de la cañada…………………
56
Foto: 3.11: Cauce intermitente, zona de alto riesgo…………………………
57
Foto: 3.12: Ubicación de una vivienda en la orilla de la quebrada de aguas
servidas con incremento de desechos…………………………………………
Foto: 3.13: Cañada embaulada……………………………………
Foto: 3.14: Ubicación de una de las cañadas embauladas de aguas
58
58
59
servidas
Foto: 3.15: Cañada de aguas servidas pertenecientes al sector Cerros de
Marín ubicada en la Parroquia Olegario Villalobos…………………………
Foto: 3.16: Ubicación de una cañada de aguas servidas con desechos, con
evidencia antrópica………………………………………………………………
Foto: 3.17: Ubicación de una cañada intermitente de aguas servidas y
desechos sólidos dentro del lecho de la cañada……………………………
Foto: 3.18: Cañada intermitente con desechos sólidos, escombros sin
mantenimiento civil, perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos……
59
59
60
60
XII
�Foto: 3.19: Perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos el cual
presenta mantenimiento civil……………………………………………………
Foto: 3.20: Cañada seca con abundante vegetación, con mantenimiento
civil embaulada………………………………………………………………….
61
61
Foto: 3.21: Trabajos de embaulamiento perteneciente al sector Cerros de 62
Marín correspondiente a la parroquia Olegario Villalobos…………………
62
Foto: 3.22: Remoción de suelos para el posterior
embaulamiento
Foto: 3.23: Mantenimiento civil perteneciente al sector Cerros de Marín
correspondiente a la parroquia Olegario Villalobos……………………………
63
XIII
�INTRODUCCIÓN
Antecedentes del Problema
Los desastres son acontecimientos que tienen como escenario el ambiente natural
y afectan la vida del ser humano y su entorno, provocando pérdidas humanas y
materiales. El incremento de los mismos en el mundo y en América Latina no es un
hecho fortuito, se debe al crecimiento desproporcional de la población y con ello de
la desigualdad social, lo cual trae consigo el aumento en la intensidad de amenazas
naturales y antrópicas que incrementan sensiblemente la vulnerabilidad de la
sociedad y el ambiente. La vulnerabilidad de la sociedad ante las amenazas
naturales, aumenta por causas de orden económico, social y ambiental; siendo un
proceso que se construye progresivamente y se acumula a lo largo de los años,
además incluye peligros tecnológicos, biológicos y potenciales conflictos sociales.
Es por ello, que el estudio de la susceptibilidad, consiste en la mayor o menor
predisposición a que un evento ocurra sobre determinado espacio geográfico, lo
cual tiene su mayor relevancia en el ámbito urbano debido a la afectación directa
sobre la variable que determina la vulnerabilidad: la población. Por ello como punto
de partida de la presente investigación se encuentran las inundaciones que son
fenómenos naturales provocados por las precipitaciones, convertidos en peligro
cuando los espacios ocupados por las poblaciones abarcan las llanuras de
inundación.
Las inundaciones son consideradas uno de los fenómenos de mayor impacto en el
ámbito mundial, debido al efecto que producen en grandes extensiones territoriales
densamente pobladas. Domínguez (1999), define inundación como el proceso que
se produce cuando el gasto de una avenida generada en una cuenca supera la
capacidad del cauce, por lo que el exceso de agua escurre fuera del mismo hacia
las partes más bajas.
Las precipitaciones influyen en las propiedades del suelo y originan las
inundaciones, el estudio de las mismas es necesario por sus múltiples aplicaciones,
entre otras, para la estimación de avenidas, el cálculo y diseño de estructuras de
conservación de suelos y para conocer su influencia en las propiedades de los
suelos.
1
�En el concepto de precipitaciones se incluye todo tipo de agua que cae o se
deposita sobre la superficie terrestre, ya sea en forma líquida o sólida, y su estudio
es un tema necesario e imprescindible que requiere cada día un mayor desarrollo
y avance en las investigaciones de este campo para conocer realmente la influencia
y comportamiento de las mismas.
De las precipitaciones, su estudio y distribución espacio-temporal constituyen una
de las líneas de investigación en los estudios del ciclo hidrológico y del impacto
ambiental. Su importancia está enmarcada por el hecho de que son las lluvias la
principal fuente de alimentación de las aguas superficiales y subterráneas; y su
distribución espacio temporal es esencial para determinar hasta qué punto ejercen
influencia en las propiedades del suelo.
En la actualidad dentro de los problemas que afectan a las sociedades humanas
originados por fenómenos naturales, se destacan los desbordes por crecidas de los
ríos y la anegación de llanuras de inundación, representando estos eventos
situaciones un riesgo elevado, debido al elevado potencial destructivo.
De ahí surge la necesidad de elaborar mapas de zonificación de riesgo en áreas
donde pueda suscitarse este tipo de evento que afecten a la sociedad, para
sensibilizar a los órganos competentes respecto a la vulnerabilidad en la cual se
encuentra el territorio.
Los fenómenos naturales poseen la capacidad de provocar daños materiales y
humanos dependiendo de su intensidad, por la falta de conocimiento de sus efectos
por parte de las poblaciones; por tal razón la presente investigación se encuentra
enmarcada en la línea de Gestión de Riesgos cuyo propósito fundamental es
zonificar las áreas vulnerables correspondientes a la Parroquia Olegario Villalobos
mediante un mapa de zonificación de las áreas susceptibles a riesgos por
inundaciones, a fin de minimizar los efectos causados por estas.
Los riesgos naturales son derivados de los procesos morfogenéticos, los que se
forman a partir de la evolución de las formas de la superficie terrestre bajo la acción
de los procesos endógenos o exógenos. Nuestro país no escapa de esto por lo que
dado su morfología presenta diversas zonas propensas a ser afectadas por
procesos naturales y que generen algún tipo de desastre.
2
�En el territorio Venezolano se presentan muchos casos de peligro, tanto naturales
como antrópicos; los cuales traen consigo amenazas y dificultades para los seres
humanos, ejemplo de ello es la parroquia Olegario Villalobos, ubicada en el
municipio Maracaibo del estado Zulia, cuyo peligro potencial lo constituyen las
inundaciones originadas por el aumento del nivel freático que existe en esta zona y
los deslizamientos de arena de la Formación El Milagro, situación que se agrava en
periodos lluviosos, debido a la falta de acueductos para la disposición y tratamiento
de las aguas residuales en algunos de los sectores que conforman esta parroquia.
Por lo tanto, la intervención del hombre en los procesos de orden natural como el
desvío y relleno de los cauces de los canales de drenaje, la remoción de la capa
superficial y la modificación topográfica han ocasionado daños irreparables en la
comunidad. Por tal motivo en la presente investigación se evalúan los riesgos por
inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, Estado
Zulia.
Para resolver la problemática planteada se trazan los siguientes objetivos:
Objetivo general: Evaluar los riesgos por Inundaciones de la parroquia Olegario
Villalobos del municipio Maracaibo, estado Zulia para su utilización en los planes
de mitigación y/o prevención.
Objetivos específicos
Caracterizar los rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del
área.
Caracterizar las condiciones de vulnerabilidad del área de estudio.
Evaluar los niveles de riesgos a partir de análisis de factores implementando un
sistema de información geográfica.
Objeto: La parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, Estado – Zulia.
Hipótesis: Si se conocen las características geológicas, geomorfológicas y las
condiciones de vulnerabilidad es posible evaluar los niveles de riesgos por
inundaciones en la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, estado
Zulia.
Fundamento metodológico:
Los aportes científicos de la presente investigación se logran a partir del
cumplimiento de los objetivos propuestos mediante el empleo de Métodos teóricos
como el análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la búsqueda y
3
�revisión de la documentación y literatura especializada, el método Inductivo–
deductivo: que permite tras una primera etapa de observación, análisis y
clasificación de los hechos, postular una solución al problema, es decir mediante
diversas observaciones en el campo de las diferentes inundaciones ocurridas, se
obtienen conclusiones que resultan general para todos los eventos de la misma
clase. Y los métodos empíricos como las entrevistas y criterios de expertos para
comprobar la veracidad de las soluciones propuestas.
La zonificación de las áreas propensas a riesgos naturales se realiza a través del
diagnóstico, identificación, y evaluación de las posibles causas para la ocurrencia
del fenómeno de inundación, otorgando a la comunidad una herramienta que les
permita desarrollar un plan de contingencia y un soporte para los futuros proyectos
urbanísticos destinados a mejorar la calidad de vida de sus habitantes.
El presente trabajo de investigación emplea datos primarios y secundarios, unos
obtenidos directamente del sitio de estudio, mediante la observación y los segundos
son obtenidos de instituciones o investigadores que han trabajado en el área o
líneas de investigación.
Los datos mediante la observación del fenómeno, constituyen la investigación de
campo donde se estudian los rasgos geomorfológicos de la zona a estudiar,
mediante la descripción de los rasgos fisiográficos del municipio: cursos de agua
intermitentes como uno de los elementos involucrados y el clima utilizando la
clasificación de Koopen o de Holdrickse. De igual forma, se cuenta con datos
referentes al clima (climograma), dirección de los vientos, temperatura, humedad,
precipitación, evapotranspiración, radiación solar, entre otros, los cuales son
suministrados por la Alcaldía de Maracaibo y las estaciones hidrometereológicas
adyacentes, para poder cuantificar los posibles efectos del clima.
La investigación identifica las posibles variables que afectan la zona que surge de
la necesidad de elaborar un mapa de riesgos que refleje en su totalidad los riesgos
existentes en la región, donde se ubique de manera puntual, mediante símbolos,
todos los riesgos inventariados y registrados. De esta manera este estudio se
justifica desde el punto de vista técnico-preventivo porque obtiene información que
permite establecerlas medidas necesarias por parte de la población en cuanto a
estos peligros existentes en la región.
4
�CAPITULO I. BASAMENTO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
Introducción.
El presente capitulo desarrolla los antecedentes de la investigación, las fuentes de
información que sustentan este estudio referente a mapas de riesgos y las bases
teóricas para mejorar los riesgos existentes. Los riesgos naturales representan un
elemento agresivo porque poseen la capacidad de provocar daños materiales y
humanos por su intensidad y por la falta de conocimiento de la población de sus
efectos. Por tal motivo el objetivo fundamental de la investigación es zonificar las
áreas vulnerables pertenecientes a la parroquia Olegario Villalobos a través de la
caracterización geológica – ambiental de las áreas susceptibles a riesgos por
inundación.
1.1. Riesgos naturales. Generalidades.
Los riesgos naturales se definen como la probabilidad de ocurrencia en un lugar o
momento determinado de un fenómeno natural potencialmente peligroso para la
comunidad y capaz de causar daños a las personas y sus bienes, de forma más
específica esto implica la vulnerabilidad y la alta peligrosidad dependiendo del
grado de frecuencia que esté presente y de su localización, que pueden generar
daños irreparables. La vulnerabilidad es la capacidad de respuesta de las
construcciones humanas a la activación de una amenaza y a su expansión, alude
a la población medida en número. Hoy en día la zonificación de riesgos naturales
es una herramienta que tiene incidencia en la planificación del territorio, tanto en
ámbitos urbanos como rurales. La generación de herramientas de cartografía
dirigidas al mapeo de las zonas con peligro de inundaciones, es una tarea de suma
importancia para el ordenamiento del territorio, pues permite que las comunidades
se asienten en lugares seguros a fin de preservar la vida y las propiedades. Debido
a que este tipo de peligro natural afecta a regiones muy diferentes en casi todo el
mundo, muchas comunidades se encuentran en áreas vulnerables lo que trae
consigo la pérdida de vidas humanas y costosos daños materiales. Por ello es
necesario ante eventos de inundación la existencia de un mapa que zonifique las
áreas de riesgos susceptibles de inundación, evaluados tanto cualitativa como
cuantitativamente que representen los factores de susceptibilidad y vulnerabilidad
a los que están expuestos.
5
�Ante la ocurrencia de eventos y procesos de naturaleza geológica, la participación
de profesionales de las ciencias de la tierra y actores de la comunidad permiten
establecer planes de educación ambiental y de prevención para minimizar la
magnitud del riesgo en un área con vista a la reducción de la vulnerabilidad y con
ello las pérdidas. Para ello se parte de conocer que los riesgos por inundaciones
están fuertemente vinculados a las condiciones atmosféricas, el cual aumenta con
el aumento de temporales, vientos, aires fríos o de calor, tornados y huracanes,
tempestades eléctricas, fuertes lluvias entre otros, así como en el caso de aludes,
grandes incendios forestales, sequías, incluyendo los deslizamientos de las laderas
asociados a cambios meteorológicos que traen como consecuencia inundaciones
en áreas de baja pendiente. Por tanto la cadena de actuaciones frente a los riesgos
naturales debe considerar las medidas de prevención, tanto estructural como no
estructural así como el papel de la predicción a corto, mediano y largo plazo.
No obstante en aras de reducir los riesgos y poder proponer un plan de medidas
que mitiguen los mismos, se deben conocer las principales características del
proceso natural que los origina, tales como tipos de inundaciones, factores que las
condicionan así como los métodos de estudios de las mismas.
Las inundaciones según la afectación que provocan el empuje de la corriente o la
energía liberada por las mismas se clasifican en repentinas o súbitas que se
producen generalmente en cuencas hidrográficas de fuertes pendientes por la
presencia de grandes cantidades de agua en muy corto tiempo. Son causadas por
fuertes lluvias, tormentas o huracanes, se desarrollan en minutos u horas, según la
intensidad y duración de la lluvia, la topografía, las condiciones del suelo y la
cobertura vegetal. Ocurren con pocas o ninguna señal de advertencia.
Estas inundaciones pueden arrastrar rocas, tumbar árboles, destruir edificios y
estructuras así como crear nuevos canales de escurrimiento. Los restos flotantes
que arrastra pueden acumularse en una obstrucción o represamiento, lo que
restringe el flujo y provoca inundaciones aguas arriba pero una vez que la corriente
rompe la represión, la inundación se produce aguas abajo. El otro tipo de
inundaciones son las lentas o progresivas que se producen sobre terrenos planos
que desaguan muy lentamente y cercanos a las riberas de los ríos o donde las
lluvias son frecuentes o torrenciales. Son típicas del comportamiento normal de los
6
�ríos, es decir, de su régimen de aguas, ya que es habitual que en un invierno
aumente la cantidad de agua e inunde los terrenos cercanos a la orilla.
Los asentamientos poblacionales pueden ser afectados por ambos tipos de
inundaciones, todo depende de la topografía de estas localidades.
Los factores condicionantes son intrínsecos del sistema, que caracterizan el
territorio sobre el que una amenaza puede actuar, entre los diferentes factores que
condicionan una inundación se encuentran:
Usos de suelo: la construcción informal muy cerca o dentro del cauce, lugares que
nunca antes se inundaban porque la sección hidráulica absorbe perfectamente el
caudal máximo comienzan a inundarse después de una severa impermeabilización
por urbanización aguas arriba.
Dimensiones de la cuenca: El tamaño y forma de una cuenca es función de las
condiciones geológicas del terreno. Existen cuencas de distintas extensiones y
cuanto mayor sea la superficie, mayor será el caudal que puede canalizarse y en
consecuencia la intensidad de la inundación que puede generar (FernándezLavado, 2006).
Pendiente: Es la inclinación del cauce y se obtiene de dividir la diferencia de cota
entre dos puntos, entre la longitud del cauce principal entre los puntos. Influye en
la energía cinética que una masa de agua puede llegar a alcanzar.
Red de drenaje: La erosión que puede generarse por la escorrentía superficial
produce canales, que tienden a juntarse en un solo curso de agua en dirección a la
desembocadura, pero pueden tener diversos patrones. La red de drenaje se
ordenada por jerarquía de los cauces, definida como ríos de primer orden, que no
tienen afluentes; los de segundo orden se forman al unirse los primer orden y así
sucesivamente.
1.2. Investigaciones precedentes.
En el mundo se han realizado investigaciones en la temática que enriquecen la
base teórico conceptual de la investigación donde algunas de ellas se exponen a
continuación:
Boscán J., (2013) manifiesta que a consecuencia del acelerado crecimiento que
han experimentado las ciudades en los últimos años, conllevan a ocupar de manera
7
�irracional y en condiciones muy precarias, espacios no aptos para asentamientos
humanos, construyendo infraestructura de cualquier tipo y en cualquier sitio, como
en las márgenes cercanas a los cauces de los ríos, quebradas (cañadas), bordes
de los taludes de las vertientes, áreas anegables o inundables, entre otros, sin
identificar las amenazas naturales existentes y con materiales no adecuados para
tal fin, lo que conlleva la modificación del entorno natural y el ambiente de tal forma
que ahora se ha vuelto una amenaza natural y antrópica. Asimismo, indica que los
factores incididos por el hombre combinado con los procesos naturales han
generado las condiciones necesarias para que se presenten los desastres, no como
eventos naturales, sino como eventos sociales disparados por fenómenos
naturales.
Canquiz, I y otros. (2013), realizan un mapa de vulnerabilidad hídrica de la
parroquia Cecilio Acosta, municipio Maracaibo estado Zulia, e indican que es una
de las muchas comunidades urbanas que han crecido sin planificación, edificando
de forma individual e improvisada viviendas, escuelas y en áreas no aptas para el
asentamiento tales como zonas bajas y en la mayoría de los casos en causes de
desagües naturales generando un deterioro progresivo del medio ambiente y de la
calidad de vida. Los autores proponen medidas para disminuir los problemas y
consecuencias que acarrean los sistemas de desagüe (cañadas) adyacentes a
zonas de vulnerabilidad hídrica. El mapa indica los niveles de riesgos según el
grado de vulnerabilidad e indican a la comunidad las consecuencias y el peligro que
acarrea vivir alrededor de las cañadas. De igual manera dan a conocer cómo actuar
antes, durante y después de un posible evento hidrometeorológico.
González Y y Borges E (2013), elaboraron un mapa de riesgos naturales de la
Parroquia San Rafael del Moján del municipio Mara del estado Zulia, donde se
muestra la información de los factores condicionantes de las zonas vulnerables y
de alto riesgo, basándose en trabajos precedentes. Así mismo la investigación
bibliográfica y las observaciones directas en el campo, permitieron definir la
temática de riesgos que han dado lugar a los desastres naturales como las
inundaciones del año 2010, considerándose este fenómeno el de mayor espectro
entre las localidades del sector de estudio. Mayoritariamente responden como
resultado de la influencia antrópica y las condiciones hidro-morfológicas propias del
lugar. Como resultado se elaboró el mapa de riesgos hídricos del municipio Mara
8
�del estado Zulia, mostrando las zonas vulnerables a varios tipos de riesgos,
predominando el factor natural en lo hídrico como el más influyente.
Chourio N y otros (2013), realizan un mapa zonificación de riesgos hídricos y
antrópicos del Sector Carlos Andrés Pérez 2, parroquia Santa Bárbara, Municipio
Colon, Estado Zulia, e identifican los factores condicionantes y desencadenantes
con vista a prever sus posibles daños a la comunidad.
Finol R y otros (2013), realizan un mapa de zonas vulnerables a inundaciones en el
Barrio Nectario Andrades Labarca, parroquia Idelfonso Vásquez, Municipio
Maracaibo, estado Zulia, identificando las zonas más propensas a sufrir pérdidas
materiales por inundaciones. Los resultados demostraron que la mayoría de los
habitantes de la comunidad botan desperdicios de manera inconsciente motivo por
el cual, podría provocarse inconvenientes en el ámbito geológico e inundaciones
como el único tipo de riesgo que se presenta.
Carreño, B y Peña, J. (2013) realizan la zonificación de riesgos hídricos en el Sector
El Lamedero, parroquia Mene de Mauroa, municipio Mauroa, estado Falcón, con
actividades dirigidas al diagnóstico comunitario que identifican las zonas
susceptibles a inundación, mediante la caracterización de los rasgos topográficos,
geológicos y geomorfológicos. Además se evaluaron causas que los producen,
identificando diversos factores como las pendientes del terreno, tipo de suelo y
vegetación, análisis climático y la acción antrópica presentes en el sector,
representando los datos obtenidos en mapas temáticos. Como resultado se logra
la zonificación de las áreas propensas a riesgos hídricos a través de la identificación
de los factores de susceptibilidad y vulnerabilidad y se establecieron niveles de
riesgos que indican su ponderación en alta, media, baja y muy baja
respectivamente.
Labrador, E y otros. (2013), realizaron el mapa de riesgos naturales y antrópicos en
La Isla San Carlos del municipio Insular Almirante Padilla del estado Zulia cuyo
objetivo principal fue elaborar mapa de riesgos antrópicos y naturales de la Isla de
San Carlos del municipio Insular Almirante Padilla en el estado Zulia; el tipo de
investigación es tecnológica; las técnicas utilizadas para la obtención de
información fue la observación directa, a través de la cual se pudo observar que la
sedimentación que se está produciendo en la isla es un proceso muy intenso
debido a la acción de las corrientes ejercidas en esta zona, produciéndose grandes
9
�cambios morfológicos. Los resultados obtenidos por medio de las observaciones
de campo y el análisis de imágenes satelitales de diferentes fechas así como de
mapas históricos, confirman que el proceso erosivo en la isla de San Carlos se
encuentra activo desde hace muchos años, persistiendo hasta la actualidad.
Finalmente se diseñó un mapa de riesgos naturales y antrópicos del área y volumen
de sedimentos erosionados a través del tiempo de la Isla de San Carlos del
municipio Insular Almirante Padilla en el estado Zulia, utilizando los softwares Surfer
8.0 y Didger 3.
Orozco L y otros, (2013). en su investigación sobre la Elaboración de un Mapa de
Riesgos Socio-Naturales en la Comunidad Playa Miami, Sector Puerto Caballo,
municipio Maracaibo, parroquia Idelfonso Vázquez, estado Zulia. Los riesgos socionaturales son causa de problemas ambientales en las áreas urbanas y áreas
rurales. En esta oportunidad, se estudian los riesgos socio-naturales de la localidad
de la comunidad de Puerto Caballo sector Playa Miami, ubicada en la parroquia
Idelfonso Vásquez, municipio Maracaibo del estado Zulia, la cual en tiempos de
lluvia se ve afectada por la inundación lo cual ocasiona una alteración en la vida
diaria de los habitantes. Para esta investigación se realiza un estudio donde se
delimitan y zonifican las áreas con alto y medio riesgo de inundación, que se
sustenta con el testimonio de los habitantes del sector.
Rodríguez, J. y Plata, J. (2013) en su investigación Mapa de Zonificación de
Riesgos Socio-Naturales del Sector Zona Nueva I. parroquia La Concepción,
municipio Jesús Enrique Lossada., estado – Zulia. El presente proyecto tiene como
objetivo general la creación de un mapa de zonificación de riesgos socio naturales
del Sector Zona Nueva I, la elaboración del proyecto se actualiza el plano del sector
el cual presentaba un cambio espacial producto del incremento de la población y
con ella aumentó la infraestructura del sector, la actualización del plano se realiza
con el fin de tomarlo como mapa base al momento de la creación del mapa de
zonificación de riesgos socio naturales. En el mapa de zonificación de riesgos la
problemática por escorrentía superficial fue identificada con color azul en las zonas
menos afectadas y en color rojo las zonas más afectadas.
Urdaneta, A y otros. (2013) su investigación Mapa de Zonificación de Riesgos
Hídricos en el Sector Lomas Linda de Puerto Caballo, parroquia Idelfonso Vásquez,
municipio Maracaibo del estado Zulia. El objetivo principal de dicho proyecto fue
10
�realizar un estudio planialtimétrico y un Mapa de Riesgos hídricos del sector Lomas
Linda de Puerto Caballo, tomando las coordenadas de la zona y delimitando cada
una de ellas según el rango de inundación, dicho mapa contribuye a dar respuesta
a los problemas que hoy día enfrentan, incentivar a la culminación de los canales
de desagües y al estudio de los terrenos y minimizar las inundaciones y
enfermedades dentro de la comunidad, todo esto contando con la ayuda de los
agentes gubernamentales Competente y la comunidad.
Camejo, F y otros (2011), Diagnóstico de Riesgos por Eventos Socio-Naturales en
el Barrio Cardonal Norte, Sector III, parroquia Idelfonso Vásquez, municipio
Maracaibo, estado Zulia. La presente investigación tuvo como desarrollo la
elaboración de los mapas de inventarios de fenómenos e indicativos de amenazas
en el barrio Cardonal Norte, Sector III, parroquia Idelfonso Vásquez, Municipio
Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. La metodología aplicada es descriptivaexploratoria no experimental debido a que no se provoca al fenómeno a estudiar,
en un área de gran extensión, en la cual se realizó un diagnóstico, la ejecución de
ensayos a las muestras de suelos obtenidas y estudio aplicados en el sector, que
permitió caracterizar los aspectos técnicos necesarios a implementar para
determinar las zonas críticas y así sus recomendaciones específicas.
Canadell A y otros, (2010) Elaboración del Mapa de Susceptibilidad de Riesgo en
el Conjunto Residencial El Bosque Sector Bajada del Río municipio Carvajal estado
Trujillo. El propósito de esta investigación fue la elaboración del mapa de
susceptibilidad de riesgo en el Conjunto Residencial el Bosque Sector Bajada del
Río Municipio Carvajal estado Trujillo. En esta investigación se diagnostican e
identifican las zonas de riegos asociadas a deslizamientos, inundaciones
eventuales, sismicidad y de carácter antrópico, la identificación de las zonas más
propensas a riesgos. En el mapa de susceptibilidad de riesgo se sectorizaron las
zonas vulnerables debido a los riesgos presentes con el fin de determinar los
agentes ya mencionados que podrían ocasionar situaciones de alta peligrosidad
para los habitantes de la zona, los cuales toman más fuerza al no crear cultura ante
esta gran problemática, esto es una tarea difícil debido a que este mismo año será
habitado el conjunto residencial antes mencionado, es importante destacar que
existen las maneras de evitar pérdidas humanas con el transcurrir del tiempo.
11
�Matheus, D y otros (2009). En su investigación, Gestión de Riesgos Naturales en
la Urbanización Las Lomas en la parroquia San Luis, municipio Valera - estado
Trujillo. Este proyecto se realizó con el propósito de elaborar un mapa de gestión
de riesgos naturales que ilustre toda la información de manera clara y explicativa
de los agentes físicos presentes en las zonas vulnerables y que pueden estar
propensos a ocurrir o lo que están previamente ocurriendo en la urbanización Las
Lomas en el municipio Valera del estado Trujillo, basándose en trabajos o estudios
que ya se han realizado en esta área. En ella se permite observar los rasgos
geomorfológicos y las formas del modelado, ocasionada por la continua actividad
de los movimientos tectónicos en la región de los Andes Venezolanos y la influencia
del factor antrópico. Este puede ser utilizado como recurso para tomar
precauciones ante un hecho que está latente a suceder.
Duarte, R y otros (2009), Mapa de Riesgos Socio – Naturales de la Población de
Monte Carmelo y sus Alrededores municipio Monte Carmelo estado Trujillo. Los
autores realizan un estudio de riesgo para identificar, caracterizar, clasificar, diseñar
y elaborar un mapa donde se identifiquen los tipos de riesgos que presenta la
población de Monte Carmelo y sus alrededores. Además, se pudo determinar el
efecto que tiene la degradación del medio ambiente, prestando principal atención
en la deforestación, acumulación de desechos sólidos en los márgenes y cauces
de los drenajes naturales, situación que trae como consecuencia la sedimentación
y obstrucción de los mismos, causando a su vez inundaciones y ocasionando
pérdidas socioeconómicas.
Artigas A y otros (2009). Mapa Inventario de Riesgos Naturales de la Zona Sur de
la Población Caujarao; estado Falcón. El propósito fundamental de este trabajo fue
elaborar un mapa inventario de riesgos naturales de la zona sur en la población
Caujarao, estado Falcón. De igual manera, se realizó un recorrido por todo el sector
para ubicar las áreas más afectadas, luego con todos los datos obtenidos en campo
se procesó la información, obteniendo como resultado el mapa inventario de riesgos
naturales en la población Caujarao estado Falcón, donde existen áreas que son
vulnerables a varios tipos de riesgos, predominando el factor natural tales como:
hídricos, deslizamientos y sísmicos, entre otro, como los más influyentes.
Contreras R y otros (2008). Mapa Inventario de Riesgos Naturales y Antrópicos en
la Población de Timotes, estado Mérida. El estudio de riesgos tiene como finalidad
12
�analizar las causas que han dado origen a los desastres naturales y evaluar las
amenazas presentes hoy en día, tales como: deslaves, inundaciones, remoción de
masas, pluviosidad, sismicidad y por último el riesgo de origen antrópico. Para de
esta manera disminuir y controlar dentro de lo posible los efectos de estos
fenómenos en la comunidad. Como resultado se elaboró un mapa de riesgos
específicamente de cada zona vulnerables a riesgos con el fin de determinar los
agentes antes mencionados que podrían generar situaciones de peligro en la
población de Timotes estado Mérida.
Acosta, J y otros, (2008) Mapa de Riesgo Antrópico de la parroquia Raúl Leoni, El
siguiente estudio tuvo como objetivo determinar las áreas susceptibles a riesgos
Antrópico correspondiente a la parroquia Raúl Leoni mediante un estudio de
evaluación y zonificación para cada una de las zonas propensas a riesgo para luego
identificarlas, caracterizarlas y clasificarlas mediante una investigación minuciosa y
detallada. Los riesgos de origen antrópicos en la parroquia Raúl Leoni se debe a la
poca atención que toman las autoridades en la fiscalización, prevención y control
de riesgo así como la falta de estudios realizados previamente a la sección de áreas
a urbanizase, ya que la única condición es la disponibilidad del terreno y en escala
menor pero no menos importante cuando se trata de construcciones individuales,
edificios o viviendas, ya que gran parte de las población no cuenta con las
herramientas necesarias ni con la asesoría técnica especializada para la
construcción de viviendas familiares, que garanticen la seguridad de la obra.
Acevedo, R y otros (2008), Zonificación de Riesgos Naturales y Antrópicos del
Sector Puerto Caballo, de la Parroquia Idelfonso Vásquez, municipio Maracaibo,
estado Zulia. Para lograr este objetivo fue necesario clasificar y diagnosticar los
riesgos, se identificaron los fenómenos naturales y antrópicos. Determinando el
efecto que tiene la degradación del medio ambiente, principalmente por la
deforestación, acumulación de desechos sólidos en los márgenes y cauces de los
drenajes naturales, que traen como consecuencia la sedimentación y obstrucción
de los mismos, causando inundaciones y ocasionando pérdidas socioeconómicas,
debido a la mala planificación urbana y la carencia de prevención alguna, que
disminuya la vulnerabilidad y los riesgos.
Briceño, A y otros (2008). Mapa de Riesgos Geológicos y Naturales de la Localidad
de Jajó y sus Alrededores. Este análisis indicó que las unidades encontradas están
13
�afectadas por procesos geomorfológicos tales como: Solifluxión, deslizamiento,
socavamiento basal de las vertientes, pendientes abruptas y empujes hidrostáticos,
factores que limitan la condición de estabilidad del área de estudio. Los riesgos
presentes en la zona de estudio toman más fuerza al no crear cultura ante esta gran
problemática, esto es una tarea difícil debido al aumento poblacional. Sin embargo
es importante destacar que existen ciertos aspectos sociales que pueden generar
o aumentar la vulnerabilidad.
Ruiz J, Terán Y, (2008). Mapa de Zonificación de Áreas Vulnerables a Riesgos
Naturales Caso Urbanización Josefina de Paz en el estado Trujillo. Este estudio
tuvo como propósito determinar las áreas vulnerables a riesgos y la vulnerabilidad
correspondiente a la parroquia Carvajal un estudio evaluado, zonificado cada uno
de las zonas propensas a riesgos, para luego clasificar los rasgos Intermitentes las
continuas aguas servidas dependiendo del grado del riesgo en alto, medio y bajo.
Posteriormente se evaluaron sucesos naturales y antrópicos mediante la
elaboración de un mapa inventario de zonas afectadas de forma resaltada ubicando
geográficamente los riesgos presentes en la parroquia Carvajal, se pudo bajo la
evaluación microscópica correspondiente a la zona de estudio la inestabilidad de la
población al construir su casa en zonas de altos riesgos en las partes céntricas de
las quebradas y al borde de la misma, por otra parte la intervención humana, la
acumulación de desechos sólidos el cual trae como consecuencia obstrucción del
drenaje de agua en el incremento del periodo de lluvia.
Curiel, E y otros (2008) Mapa de Vulnerabilidades Naturales y Antrópicas de la Zona
Norte de la Localidad de Caujarao, estado Falcón. El primordial objetivo de esta
investigación, es la elaboración de mapa de vulnerabilidad naturales y antrópica de
la zona norte de la localidad de Caujarao estado Falcón, donde se delimitan las
zonas de riesgo y puntualizando su magnitud. Por otra parte unos de los factores
de mayor incidente en la problemática del desarrollo de asentamientos en área no
aptas, haciéndose vulnerable a todo evento natural, igualmente en estas se
presentan drenaje de aguas servidas superficialmente por toda la zona, y grandes
cantidades de material de desechos aludiendo a un desarrollo de enfermedades.
Para el desarrollo de este trabajo se identificaron los sectores de la zona norte cuya
información de cada una de estas áreas fueron tomadas por cámaras fotográficas
14
�y filmadora de tal forma plasmar con exactitud los tipos de riesgos presentes en las
zonas.
Borges y otros (2003) en su trabajo Diagnostico y Zonificación de Riesgos Naturales
y Antrópicos en la parroquia Coquivacoa (municipio Maracaibo - estado, Zulia),
diagnostica y clasifica los riesgos en alto, medio, bajo, tomando en cuenta su
intensidad dependiendo de los fenómenos que se puedan presentar, así mismo, se
identificaron los distintos eventos naturales y los inducidos.
Amaya, y otros (2003) realizaron su trabajo de grado referente a Riesgos Naturales
y Antrópicos del municipio Mara, estado, Zulia, determina los riesgos naturales y
antrópicos presentes en municipio Mara del estado Zulia, ubicado entre las
coordenadas geográficas 10 45-11 07 de latitud norte y 72 48-71 55 de longitud
oeste en la parte nor-occidental de la región zuliana. El método aplicado para esta
investigación se basó en clasificar y zonificar los riesgos naturales mencionados
alto, medio, bajo para construir un mapa de inventario y diseñar un guión con el
objeto de realizar un video de las zonas más propensas a de riesgos en dicho
municipio dentro de los riesgos están los hídricos y los sísmicos, afectando a los
poblados debido a la inestabilidad de la de la zona de estudio.
En la investigación realizada por, Alcántara F, Araujo N, Barranco C (2001)
denominada, Riesgos Naturales del Sector La Vega Ejido, estado Mérida,
determinaron que la zona presenta un alto nivel de riesgos sísmicos debido a que
se encuentran en una traza de Falla de Boconó siendo esta una de las fallas más
activas de Venezuela. Estos autores plantearon distintas recomendaciones y
propuestas referentes a riesgos naturales y antrópicos.
Según Nuhfer y Moser (1997), la reducción de los riesgos naturales causados ya
sea por los agentes geológicos o por la acción antrópicas, podría llegar a ser lo más
costoso de los proyectos medio ambientales ya que el crecimiento poblacional ha
aumentado considerablemente en los últimos días, lo cual ha causado a los
habitantes a edificar viviendas en áreas vulnerables a riesgos naturales. Con
relación al aumento de riesgos el ministerio de energía y minas en el Léxico
Estratigráfico de Venezuela (1997) describe los suelos de Maracaibo como
arcilloso- arenoso por eso en un momento dado, a las condiciones climáticas
favorables para ello, puede producir el deslizamiento de los mismos. Debido a estas
consideraciones, cuando aumentan las precipitaciones, estos suelos semiáridos,
15
�que actualmente predominan en el perímetro de la ciudad la posibilidad de riesgo
aumenta debido a la inestabilidad de los suelos. Los riesgos naturales y antrópicos
son objetos importantes de investigación porque son un conjunto de procesos
erosivos originados por la degradación del relieve y sub - suelo producto de la
acción humana.
Así mismo Starkel. (1999), diferencia muy bien entre eventos normales y eventos
extremos desde el punto de vista meteorológico; para el primero de ellos denotó
algunas características claves. La frecuencia es anual por lo general no alcanza
una gran intensidad el proceso se adapta a las condiciones estables (clima) del
sistema por lo general no rompe las condiciones de equilibrio de las vertientes. En
contraste en evento extremo es el resultado de precipitaciones de una cantidad o
intensidad raramente experimentada, el extremo puede ser considerado bien en
términos de causas meteorológicas o de sus efectos geomorfológicos entre estos
defectos destacan los flujos de detritos o lodos, verdaderos movimientos de masas
que transportan a grandes velocidades volúmenes considerables de sólidos.
1.3. Características físico geográficas del área de estudio
1.3.1. Ubicación geográfica.
En el municipio Maracaibo los riegos traen consigo amenazas para los seres
humanos, como ocurre en la parroquia Olegario Villalobos perteneciente al estado
Zulia. Esta se encuentra entre las parroquias Coquivacoa al norte (Circunvalación
2), el Lago de Maracaibo al este, las parroquias Santa Lucía y Bolívar al sur (Av. 77
5 de Julio) y las parroquias Chiquinquirá y Juana de Ávila al oeste (Av. 15 Delicias).
Su ubicación astronómica está definida por las coordenadas: 10°40'33"N
71°36'21"O. Presenta una extensión de 14,5 km² de superficie, cuyo medio físico
representa uno de los principales problemas; como la topografía propia de las
zonas circundantes del Lago de Maracaibo, así como las inundaciones debidas al
aumento del nivel freático que existe en esa zona y otros eventos como los
deslizamientos de arena de la formación El Milagro.
Las principales arterias viales existentes en esta localidad cuentan con buen
asfaltado e iluminación; siendo estas vías de rápido acceso, así como las que se
encuentran en las urbanizaciones y sectores (barrios) conformando las vías
alternas a las principales, constituyendo calles y avenidas con buena iluminación y
señalamiento. (Figura 1.1).
16
�Figura. 1.1 Croquis de la Parroquia Olegario Villalobos
Fuente: http://Commons.Wikimedia.org/Wiki/File: Mapa _ Olegario.
PNG, Año 2012
1.3.2. Hidrografía.
En cuanto a la Hidrografía, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
esta cañada nace en las inmediaciones de Grano de Oro desembocando en el Lago
de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador), en la Avenida El
Milagro, luego drena por algunos sectores de la parroquia Juana de Ávila hasta
llegar a los sectores Monte Claro, 18 de Octubre y Zapara, al que le debe su
nombre. Esta cañada estaba en proceso de limpieza a punto de finalizar, sin
embargo, en la calle 58 C (Sector 18 de Octubre), el aspecto es desfavorable. Por
otra parte se sigue vertiendo aguas negras al Lago de Maracaibo, presentando
además antecedentes de inundación o pérdidas. Su cuenca mide 1.284,93 ha, con
una pendiente variable entre 0% y 2% y drena las aguas de las parroquias:
Chiquinquirá, Juana de Ávila, Olegario Villalobos y desemboca en la parte sur-este
de la parroquia Coquivacoa al Lago de Maracaibo. La cañada Zapara atraviesa la
parroquia entre los sectores 19 de Abril y 18 de octubre, y desemboca en el límite
norte al lado del parque Mirador del Lago, además de ésta hay otras cañadas y
desagües menores como el que pasa al sur del sector San Martín.
17
�1.3.3. Relieve.
La topografía del área de estudio, se puede definir como un espacio homogéneo,
aunque geomorfológicamente variado, en donde el 63.9% del espacio continental
lo constituyen áreas planas y el 16.8% restantes, superficies transaccionales
alternas de áreas onduladas y planas, debido en gran parte a su formación
geológica de origen aluvial, situada en la planicie de Maracaibo con pequeñas
alturas que alcanzan los 50 m., aproximadamente (Sector de El Milagro, San José
de los Altos), a la vez que pertenece en gran parte a la depresión del Lago de
Maracaibo (área de influencia Lacustre), como es el caso de las siguientes
parroquias: Coquivacoa, Olegario Villalobos, Juana de Ávila e Idelfonso Vásquez.
Es plana en toda su extensión, pero ondulada en la zona este franco, en donde
colinda con el Lago de Maracaibo, debido a las características geológicas aluviales.
Los suelos se han generado sobre materiales aluviales de origen lacustre, con buen
drenaje y en parte excesivo. Los horizontes superiores son de textura media, con
baja fertilidad. La mayor parte del relieve que presenta esta parroquia, corresponde
a una meseta llana, sobre todo hacia el oeste, en el este de la parroquia cerca de
la costa hay colinas bajas en los sectores La Virginia, Creole y Cerros de Marín, en
este último aflora la formación El Milagro de edad Pleistoceno, justo a la salida de
la Av. 5 de Julio. Las costas que se observan luego del acantilado son producto
de relleno como por ejemplo el sector Cotorrera.
1.3.4. Condiciones Climatológicas.
El clima es semiárido; su temperatura se mantiene continuamente alta, con un
promedio de 28 °C. La precipitación media anual es de 500-900 mm. La distribución
de la misma es irregular y torrencial, lo que acarrea consecuencias de erosión
laminar y formación de cárcavas. La evapotranspiración excede a las lluvias,
definiendo anualmente un período seco de cinco meses y dos períodos lluviosos:
mayo y octubre. Es una de las ciudades de Venezuela donde se registran las
mayores temperaturas: posee un clima cálido, solo atenuado por la influencia
moderadora del lago, desde donde entran los vientos alisios. El promedio de
temperatura de registros históricos es de 28,1 °C.
18
�Tabla 1.1 Parámetros climáticos promedio de Maracaibo
Temperatura
Temperatura
diaria
máxima °C
(°F)
Temperatura
diaria mínima
°C (°F)
Precipitación
total mm
(pulg)
ene
feb
mar
abr
may
jun
jul
ago
sep
oct
nov
dic
Total
31
31
32
32
31
32
32
33
32
31
31
31
32
(89)
(89)
(90)
(90)
(89)
(91)
(91)
(92)
(90)
(88)
(89)
(88)
(90)
23
23
25
25
25
25
26
25
24
24
24
23
25
(74)
(75)
(77)
(78)
(78)
(78)
(79)
(78)
(78)
(76)
(76)
(75)
(77)
5
5
5
30
60
50
20
50
70
110
50
20
510
(0.2)
(0.2)
(0.2)
(1,5)
(2,6)
(2,2)
(1,0)
(2,1)
(3,0)
(4,7)
(2,2)
(0,8)
(20,3)
Fuente: www.monografias.com 2010
En el pasado, el clima de la ciudad, así como en toda la costa del Lago de
Maracaibo, era insalubre debido a la combinación de altas temperaturas con alta
humedad, siendo la zona un importante criadero de plagas de mosquitos. En la
actualidad, los efectos de la urbanización y el control de plagas han sido
erradicados este mal.
Presenta una formación vegetal correspondiente al bosque muy seco tropical,
encontrándose muy poca representación del bosque primario o natural, ya que ha
sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas.
La parroquia cuenta con una población estimada de 83.337 habitantes,
principalmente en los edificios y complejos habitacionales de los sectores Tierra
Negra, San Benito, Zapara, Bella Vista y Las Mercedes, las avenidas El Milagro y
Bella Vista concentran la mayor cantidad de edificios de hasta 20 pisos, incluyendo
el edificio más alto de Maracaibo en la Av. 5 de Julio con Av. 3 G. También hay
barrios populares de viviendas humildes y urbanizaciones de quintas y villas como
La Lago, La Virginia y La Creole. La parroquia Olegario Villalobos tiene una
densidad de población de 6.161,17 habitantes por km², lo cual es el resultado de la
división del número total de habitantes entre la superficie.
1.4. Características geológicas regionales y locales
Para los alcances de la presente investigación, orientada hacia la zonificación de
riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo,
19
�estado – Zulia, se han estudiado detalladamente las unidades paleógenas y
neógenas que conforman la geología regional del sector de Maracaibo. (Figura 1.2)
1.4.1. Estratigrafía Regional
La descripción estratigráfica regional está sustentada por las unidades
litoestratigráficas que se encuentran en las periferias del municipio Maracaibo y que
suprayacen a las formaciones del Eoceno, las cuales se describen a continuación:
Figura 1.2 Mapa Geológico de Maracaibo
Fuente: N, Liseth y S, Marvin, Modificado por G. González 2014
Formación Icotea (Oligoceno)
Una activa y prolongada erosión del Eoceno superior elimino una espesa sección
eocena y continuó sobre grandes extensiones en la zona noreste de la cuenca de
Maracaibo. Como representante del Oligoceno se encuentra en la cuenca la
Formación Icotea, la cual es discordante tanto sobre el Eoceno truncado, como por
debajo de la arena de Santa Bárbara de la formación La Rosa. La localidad tipo de
la formación Icotea fue designada por Haas y Hubman (1937), en el sinclinal de
Icotea, a lo largo de la costa oriental del lago en el estado Zulia.
Litológicamente consiste de limolitas y arcillitas duras, macizas, típicamente de
color blanco a gris claro, pero localmente abigarradas en verde claro, amarillo o rojo
parduzco, ocasionalmente carbonáceas. En el lado oeste del Lago de Maracaibo
contiene además de capas de areniscas verdes o grises, y pasa gradualmente a la
parte basal del Grupo El Fausto.
20
�Algunos autores atribuyen a la formación Icotea un origen eólico con sedimentación
subsiguiente en pantanos y lagunas, el espesor de dicha unidad es mayor en las
áreas deprimidas siendo más delgado o ausente en las zonas elevadas de la
superficie erosional pre-miocena. Se conoce un máximo de 180 m en el Sinclinal
de Icotea en el Distrito Urdaneta.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano)
El comienzo de la sedimentación miocena en la Cuenca de Maracaibo se
caracteriza por una transgresión marina de considerable extensión territorial dentro
de los límites del Lago, pero de duración relativamente corta. La base de la
transgresión de la formación La Rosa está representada por un Intervalo arenoso
conocido como Miembro Santa Bárbara. Por encima se encuentra el Miembro
Lutitas de La Rosa, que marcan la extensión máxima de la transgresión (Zambrano
et.al. 1972). La localidad tipo está en el Campo de La Rosa en el lado este del Lago
de Maracaibo, área de Cabimas, y su nombre fue introducido formalmente por
Hedberg y Sass (1937).
En la sección tipo, la litología consiste en su mayor parte de lutitas arcillosas,
verdosas, más o menos fosilíferas, con una cantidad subordinada de capas de
areniscas e intercalación de areniscas y lutitas. En el lado oeste del lago la
formación consiste casi completamente de lutitas arcillosas, verdosas y fosilíferas,
con una pequeña cantidad de areniscas. Considerada en conjunto, la formación La
Rosa es de ambiente marino oscilante y de poca profundidad. El espesor de dicha
unidad en el área tipo es de 180 – 250 m, y alcanza su espesor máximo en el
Sinclinal de Icotea, situado a 4 km. al norte del Campo Cabimas. En el Alto del
Pueblo Viejo está ausente probablemente por no haberse sedimentado. Los
espesores variables de esta formación reflejan su sedimentación sobre una
superficie erosionada irregular. A la sedimentación de la formación La Rosa siguió
la de los clásticos no marinos del Miembro Lagunillas Inferior identificado
principalmente en el margen oriental de la cuenca.
Formación Lagunillas (Mioceno Medio)
Sobre la formación La Rosa en forma transicional y localmente interdigitada se
sedimentó la formación Lagunillas, de la Cuenca de Maracaibo. La formación
Lagunillas es una unidad del subsuelo del lago de Maracaibo, cuya área tipo es el
21
�Campo petrolífero Lagunillas. Sutton (1946) consideró que la formación es el
resultado de sedimentación en ambientes de cambios rápidos de aguas salobres a
marinas y de nuevo a aguas dulces. Se compone principalmente de una
intercalación de lutitas, arcillitas, arenas, areniscas mal consolidadas y algunos
lignitos. Esta formación se depositó de manera concordante y transicional sobre la
formación La Rosa infrayacente, y lateralmente pasa a formaciones de ambiente
más continental.
Sutton (1946), dividió la formación Lagunillas en tres miembros: la parte inferior fue
denominada Miembro Lagunillas Inferior, el cual contiene arenas petrolíferas
importantes intercaladas con arcillas y lutitas carbonosas abigarradas, cuya base
se coloca donde aparecen las primeras faunas marinas de la formación La Rosa, y
el tope se coloca en la base de las lutitas del miembro Laguna suprayacente. El
miembro Laguna contiene lutitas grises fosilíferas y lutitas arenosas que
representan una breve incursión de aguas marinas normales. La mitad superior se
denomina Miembro Bachaquero y se compone de intercalaciones de arcillas, lutitas
arenosas y areniscas pobremente consolidadas. El ambiente de Bachaquero es
marino en la base pasando en forma transicional a un ambiente más continental en
el tope. El porcentaje de areniscas aumenta hacia el tope y son localmente
petrolíferas en las áreas de Lagunillas y Bachaquero. El espesor de la formación
Lagunillas es variable. En forma general se hace mayor en dirección oeste; en los
campos de Tía Juana y Urdaneta presenta 450 y 900 m respectivamente. Algunas
de las fallas del eoceno orientadas norte-sur continuaron activas durante el mioceno
y obviamente tuvieron efecto notable en la migración y acumulación de
hidrocarburo.
Formación Isnotú (Mioceno Medio a Tardío)
La formación Isnotú constituye la unidad intermedia del Grupo Guayabo,
(formaciones Palmar, Isnotú y Betijoque), se reconoce en la parte suroccidental y
suroriental de la Cuenca de Maracaibo. La secuencia del ambiente sedimentario
continental exhibe gran variedad lateral y a veces es imposible separar
definitivamente las unidades componentes.
La formación Isnotú fue definida por Sutton (1946) con localidad tipo en las
cercanías del pueblo Isnotú en el Estado Trujillo. Esta unidad se caracteriza por la
intercalación de arcillas y areniscas, con cantidades subordinadas de arcillas
22
�laminares, carbón y conglomerados. Las arcillas, que constituyen cerca del 65% de
la formación, son macizas, localmente arenosas y de color gris claro, algunas son
carbonosas y contienen restos de plantas. Las areniscas se presentan en capas
de
2
a
3 m,
de color gris claro a blancas, de grano fino a finalmente
conglomeráticas, localmente micáceas y con rizaduras; dentro de las areniscas es
común encontrar pelotillas de arcilla blanca. Carece de fósiles marinos, pero
contiene restos de plantas. Su edad se deduce por correlaciones laterales. Salvador
(1961) indicó que el ambiente de sedimentación es fluvial, y Florillo (1976) opina
que dicha formación es el resultado de la sedimentación de abanicos aluviales y
ríos trenzados, controlada por variaciones climáticas y por movimientos tectónicos
de levantamiento andino. La formación se extiende a lo largo de la parte occidental
del estado Zulia, entre la Sierra de Perijá y el Lago de Maracaibo, desde la región
de Colon al sur hasta la de Páez. Durante el Mioceno, inició el lento hundimiento
de la cuenca de Lago de Maracaibo que se rellenó gradualmente de sedimentos.
Formación La Villa (Mioceno Medio - Tardío)
Consiste principalmente de arcillitas rojizas, grisáceas, gris verdoso, moteadas,
areniscas de grano fino a medio, mal escogida, localmente conglomeráticas de
color
gris
a
amarillo
claro,
regularmente
moteadas
en
rojo
púrpura.
Ocasionalmente, se encuentran lutitas carbonáceas y vetas de lignito. Hacia el tope
se encuentran vetas de conglomerado laterítico. La formación La Villa yace
concordantemente y transicionalmente sobre la formación los Ranchos. En el tope,
aparece en discordancia angular local, bajo la formación El Milagro. El léxico
estratigráfico de Venezuela (1997) menciona que no contiene fósiles, salvo formas
retrabajadas del eoceno y cretácico.
Formación Onia. Informal (Plioceno - Pleistoceno)
Hedberg y Sass (1937) aplicaron el término “Capas de Onia” a sedimentos jóvenes
de carácter no marino en las partes sur y central de la Cuenca del Lago de
Maracaibo. El nombre proviene del Río Onia, tributario del Río Escalante en el
estado Mérida. Manger (1938) describió una sección en el pozo La Rita, a 2 km. De
la población de La Rita, en la Costa Oriental del Lago, que Young (1956) recomendó
como sección tipo. En el citado pozo se encuentran areniscas y limolitas gris
verdoso de grano Grueso a fino, arcillosas, micáceas y friables, con un conjunto
detrítico de minerales pesados metamórficos característicos de las “Capas de
23
�Onia”. Las limolitas contienen localmente capas calcáreas delgadas de color
amarillo. Young (1960) hallo restos de peces y escasos gasterópodos en la
formación Onia. El espesor de la formación varía normalmente entre 1220 y 95 m.
El contacto inferior en la parte occidental del Lago es concordante y transicional
con la formación La Villa. Existen dudas sobre su correlación a través de la Cuenca
de Maracaibo.
Formación El Milagro (Plioceno-Pleistoceno)
Está expuesta en afloramientos sobre el Arco de Maracaibo, con localidad tipo en
el barrio El Milagro en la ciudad de Maracaibo, donde se puede estudiar en los
acantilados occidentales de la avenida de su nombre a lo largo de la costa del Lago;
la unidad se conoce también en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo del estado
Zulia. Litológicamente está constituida de facies arenosas con notables niveles de
ferrolita y lechos arcillosos o ferruginosos con madera silicificada. Un marcado
paleosuelo ferruginoso separa las facies arenosas de facies arcillosas de colores
verdosos. El ambiente de sedimentación de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre
marginal (Kerez y San Juan, 1964), ubicado a una distancia considerable de la
fuente de sedimentos (Sutton, 1946). El espesor de la formación El Milagro sobre
el centro del Arco de Maracaibo varía de 0 a 35 m; aumenta rápidamente hacia el
sur alcanzando unos 150 m en el pozo Regional -1, unos 10 km, al suroeste de
Maracaibo (Graf, 1969). En el subsuelo del Lago el espesor se desconoce.
La formación El Milagro de edad Pleistoceno aflora en el sector con un espesor
aproximado de 7,32 m. Esta unidad consiste de paleosuelo lateríticos bien
cementados, que aparecen interestratificados de base a tope. Suprayace en
contacto cóncavo con areniscas de grano medio de color morado que presentan
internamente nódulos y tallos silicificados. Esta litofacie yace bajo arenisca gris
claro meteorizada superficialmente. Infrayacente a ella se localizan litofacies arcilloarenosa de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos medio,
micácea, con estratificación y laminación cruzada. Hacia la base se observa una
arcilla rosada que contiene nódulos ferruginosos indicativos de intervalos de no
sedimentación, además de un horizonte de yeso que evidencia la presencia de
condiciones litorales. En cuanto al contenido paleontológico la unidad localmente
es estéril, observándose solamente restos de tallos silicificados.
“Graf (1969), correlaciona la formación El Milagro en su parte
24
�superior con la formación Zazárida además de las formaciones
Carvajal y Necesidad en la Serranía de Trujillo”.
En los sectores Primero de Mayo y El Milagro la unidad exhibe estructuras
diagenéticas (nódulo) que varían de tamaño en el estudio lateral de campo; son
indicativas de procesos de precipitaciones en la cuenca. Lateralmente hay cambio
de salinidad y acuñamiento. De acuerdo a estos elementos geológicos la unidad
designada El Milagro presenta un ambiente de formación fluvial a lacustre marginal.
De acuerdo a Graf (1969), los sedimentos se depositaron en un amplio plano
costero y de poco relieve y estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento
durante el cuaternario.
1.5. Características Geomorfológicas, regionales y locales.
Geomorfológicamente, la parroquia, se encuentra emplazada en barrancos
escarpados a lo largo de la costa, como por ejemplo el barrio Cerros de Marín, al
noroeste del lago de Maracaibo, con una topografía muy accidentada que evidencia
bad lands de color marrón rojizo, rebajados y cortados por los trabajos de
urbanismos. Así mismo, la evapotranspiración en la zona excede a la precipitación,
lo que define un largo período seco y dos períodos lluviosos al año, además está
influenciada por los vientos alisios del Noreste y por una alta insolación promedio.
Teniendo una precipitación media anual de 529,8 mm, pudiendo adjudicársele un
clima semiseco, debido a que los periodos de humedad no sobrepasan los tres
meses los cuales son mayo (70,3 mm), octubre (123,0 mm) y noviembre (75,5 mm).
En consecuencia, el periodo húmedo es relativamente corto, con tan solo un 50 %
de pluviosidad, con un periodo seco largo, que ocupa, casi todo el año. La
vegetación primaria la constituye el bosque muy seco tropical, formado por maleza
desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral espinoso.
25
�CAPÍTULO II. METODOLOGÍA DEL DIÁNOSTICO DE INDICADORES DE
VULNERABILIDAD EN LA PARROQUIA OLEGARIO VILLALOBOS
Introducción.
La evaluación del riesgo implica utilizar en forma sistemática la información
disponible para determinar la posibilidad de que ocurran determinados sucesos y
la magnitud de sus posibles consecuencias. Este proceso abarca identificar la
naturaleza, ubicación, intensidad y probabilidad de una amenaza; determinar la
existencia y el grado de vulnerabilidad y exposición a esas amenazas; definir las
capacidades y los recursos de que se dispone para enfrentar o manejar las
amenazas y determinar el grado de riesgo aceptable. En este capítulo se exponen
las actividades que se realizan para la zonificación de las áreas inundables, donde
se identificó y se estableció en campo las zonas de riesgos por inundación, las
cuales fueron plasmadas sobre el mapa de la Parroquia Olegario Villalobos del
municipio Maracaibo, estado Zulia.
2.1. Organización del trabajo.
El estudio se organizó en una serie de fases en las que se realizaron varias
actividades preparatorias para la recopilación, análisis e interpretación de la
información.
En la fase de recolección de información secundaria se consideró la presentación
del estudio a la Corporación Municipal en este caso Parroquia Olegario Villalobos
del municipio Maracaibo, estado Zulia.
Este primer acercamiento sirvió para iniciar una fase de recolección de información
de las diferentes comunidades, seleccionar los participantes para los talleres a
desarrollar posteriormente e iniciar un primer contacto con técnicos de las
diferentes instituciones presentes en la zona.
Se inicia la elaboración de la cartografía base para los análisis de amenazas y de
la vulnerabilidad, tales como:
Mapas de ubicación del área, hojas cartográficas 1:50.000 del IGN.
TIN (Trianguled Irregular Network) que es una estructura de datos
vectoriales formados por una red de triángulos irregulares interconectados.
26
�En cada vértice esta la información de posición y cota x, y, z. Con el TIN se
presenta una estructura en 3D del terreno muy semejante a la realidad.
MED (Modelo de elevación del terreno) es una estructura de datos raster que
al igual que el TIN representa una variable en la cota Z; normalmente suele
ser la elevación (Modelo de elevación).
Mapas temáticos de: suelo, uso del suelo, capacidad de uso, pendientes,
microcuencas, mapa de comunidades.
Los mapas obtenidos con la cartografía indican las zonas expuestas que podrían
verse afectadas por las inundaciones o sea los bienes vulnerables incluyendo
viviendas y todos los caminos utilizados en zonas pobladas debido a las graves
consecuencias sociales y económicas que traen consigo. Ello se debe a que los
efectos de las inundaciones dependen en gran medida de crecidas de ríos
provocadas por las precipitaciones.
2.2. Recolección de información primaria
En esta fase se utilizan una serie de métodos y técnicas para obtener la información
requerida, algunas de estas herramientas fueron los talleres y ejercicios grupales
que constituyeron un apoyo muy importante y significativo al momento de la
recolección de la información.
Durante el estudio se desarrollaron seis talleres; cabe destacar que por el tamaño
del área se determina realizar una división de microcuencas en parte alta, media y
baja para desarrollar los talleres y obtener una mayor presencia de los informantes
clave, ya que los sitios quedan muy retirados además de que el transporte en la
zona no es muy frecuente.
El objetivo principal de los primeros tres talleres desarrollados fue la recopilación
de información de la comunidad, a través de una encuesta que recopila toda la
información relevante de la comunidad y que sirve para el análisis de la
vulnerabilidad en la zona, además de que se emplean los talleres para educar a la
población e instruirla sobre los conceptos básicos de desastres, la importancia del
proceso participativo para la reducción del riesgo y la identificación participativa de
las amenazas en la zona. Los talleres también siguen como objetivo principal la
elaboración de los mapas de riesgo comunitario mediante el mapeo participativo
que constituye una modalidad de registro gráfico, representando los diferentes
27
�componentes del área de estudio, su lugar de ubicación espacio temporal y su
descripción, así como la documentación de las percepción que los pobladores
tienen sobre el estado de los recursos, su distribución y manejo.
2.3. Análisis de los resultados
Esta fase se realiza a partir de los siguientes aspectos:
Determinación de la vulnerabilidad global para deslizamientos e
inundaciones, mediante talleres y dinámica participativa, encuestas, que
permiten identificar los indicadores biofísicos y socioeconómicos.
Definición de las áreas críticas para inundaciones.
Identificación de las amenazas mediante el mapeo comunitario
participativo.
Definición del riesgo por inundaciones en la microcuenca a través de la
integración de la vulnerabilidad global a las áreas críticas, utilizando para
ello el SIG como herramienta de análisis.
Prioridad de las zonas con mayor riesgo (inundaciones) y propuesta de
lineamientos y acciones concretas para la prevención de desastres.
2.4. Metodología para determinar la amenaza
Con la ayuda de la herramienta de Sistema de Información Geográfica (SIG) se
obtiene el mapa de amenazas que son la forma usual de presentar las amenazas
relacionadas
con
inundaciones.
Las
zonas
propensas
a
inundaciones
generalmente se clasifican según su profundidad (alta o baja), tipo (aguas
tranquilas o de alta velocidad) o frecuencia. En esencia, los mapas de riesgo de
crecidas se utilizan para destacar las zonas en peligro por inundaciones en los
períodos de alto nivel o descarga de las aguas.
Para la cuantificación del grado de amenaza se utilizan indicadores que permiten
conocer el grado susceptibilidad del terreno al desarrollo de inundaciones. A
continuación se describen los utilizados en la investigación:
I)- Geomorfológicos.
Pendientes del terreno.
Tipo de relieve.
28
�
Red fluvial.
II)- Suelos.
Tipo de suelos.
III)- Vegetación.
Presencia de cobertura herbácea
IV)- Uso del suelo.
Obras civiles que impermeabilizan el área. Edificios, viales.
Disposición con respecto a la dirección natural de drenaje.
Sistemas de drenajes.
2.5. Evaluación de amenazas
Metodología general para la evaluación de amenazas
El principal objetivo de una evaluación de amenazas (o de peligros) es predecir o
pronosticar el comportamiento de los fenómenos naturales potencialmente dañinos
o, en su defecto, tener una idea de la probabilidad de ocurrencia de estos
fenómenos para diferentes magnitudes. De esto modo, se logra una apreciación
del riesgo en las zonas de influencia de las amenazas, si se utilizaran estas zonas
para usos que implican niveles de vulnerabilidad alta (en particular el uso
habitacional).
La metodología de evaluación de amenazas inicia desde la presentación de una
oferta técnica a la municipalidad interesada, y la elaboración de un plan de trabajo
preliminar, con etapas de trabajo de campo para las observaciones y mediciones,
y otras de oficina para el procesamiento de la información y la elaboración de mapas
e informes. Esta metodología plantea trabajar con la base topográfica existente en
el país a escala 1:25.000 para trasladar todas las observaciones y análisis de
fenómenos peligrosos a planos o mapas hasta un nivel de detalle permitido a esta
escala (mapas indicativos de amenaza).
En lo referente a la información a recopilar, se define el tipo de información
requerida y se desestiman datos secundarios o excesos de datos socioeconómicos,
cuyas fuentes pueden ser mencionadas sin mayor detalle. Es importante identificar
fuentes documentales para recabar testimonios personales sobre desastres
29
�pasados, signos indicadores de terreno, toponimia, entre otros. La información
obtenida se evalúa antes de ser utilizada, con el fin de verificar su calidad,
actualidad y confiabilidad utilizando para esto análisis comparativos, deductivos y
correlaciones. En el caso de la información socioeconómica, debe cuidarse que
ésta no sea muy antigua o con grandes diferencias temporales.
La identificación de las zonas de interés especial se realiza por entrevistas a las
autoridades municipalidades y a la comunidad, con los cuales se realizan talleres
participativos, para obtener la información directamente de los afectados e informar
a la gente sobre la naturaleza del trabajo, eliminar la desconfianza y, una vez que
el trabajo ha concluido se les informa sobre las medidas que se adoptan entre las
que se encuentran: eventualidad para instalar algún sistema de observación y
alerta, brindar consejos prácticos para el manejo del suelo, el manejo del agua, las
construcciones. La técnica empleada en este contexto es de auto-mapeo.
Previo al trabajo de campo, se analizan los mapas topográficos y las fotos
aéreas de la zona, con el objetivo de identificar áreas susceptibles a inestabilidades
de terrenos, a inundaciones y procesos torrenciales. Estas actividades iniciales son
de gran importancia ya que proporcionan una visión general previa de la situación
del área de trabajo, lo que permite ahorrar esfuerzos y dinero al enfocar el trabajo
de campo en zonas pre–seleccionadas, en cuya selección es importante incluir a
representantes de la municipalidad.
Durante el trabajo de campo se observa el área en detalle para encontrar
evidencias que permitan definir límites, tipología de los fenómenos y grado de
actividad en las zonas afectadas, lo cual proporciona elementos para la evaluación
del grado o nivel de peligrosidad del fenómeno, así como estimar la probabilidad
relativa de ocurrencia del evento o eventos bajo estudio. El énfasis está en las
zonas de interés especial previamente identificadas, pero el recorrido debe cubrir
toda la zona de estudio (observación desde puntos altos).
2.6. Evaluación del grado de amenaza o peligrosidad
Las clases de peligrosidad que se representan en el mapa de amenaza permiten
apreciar el riesgo que se correrá en un punto del espacio si se le da a éste un uso
común. Son de especial interés las amenazas que ponen en peligro la vida humana
y aunque en menor grado, las que ponen en peligro los bienes de la comunidad.
30
�Debido a la concentración de vidas humanas y de bienes que implica, el principal
uso del espacio que puede significar riesgos elevados es el de vivienda en
asentamientos humanos (pueblos, barrios, urbanizaciones). Por consiguiente, las
clases de peligrosidad deberán permitir una apreciación del riesgo que correrán las
vidas humanas (al exterior y al interior de casas o edificios comunes), así como los
bienes en las edificaciones.
Las evaluaciones siguientes sirven de referencia para establecer clases de
amenaza o de peligrosidad, aunque cada tipo de amenaza pueda tener sus
particularidades:
Rojo: peligro alto
- Las personas están en peligro tanto al exterior como al interior de las viviendas o
edificios.
- Existe un alto peligro de destrucción repentina de viviendas y edificios.
- Los eventos se manifiestan con una intensidad relativamente débil, pero con una
probabilidad de ocurrencia elevada, y las personas, en este caso, están sobre todo
amenazadas al exterior de las viviendas y edificios. La zona marcada en rojo
corresponde esencialmente a una zona de prohibición.
Anaranjado: peligro medio
- Las personas están en peligro al exterior de las viviendas o edificios, pero no o
casi no al interior.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños, pero no destrucción repentina,
siempre y cuando su modo de construcción haya sido adaptado a las condiciones
del lugar. La zona anaranjada es esencialmente una zona de reglamentación,
donde daños severos pueden reducirse con medidas de precaución apropiadas.
Amarillo: peligro bajo
- El peligro para las personas es débil o inexistente.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños leves, pero puede haber daños
fuertes al interior de los mismos. La zona amarilla es esencialmente una zona de
sensibilización.
31
�Blanco: ningún peligro conocido, o peligro despreciable según el estado de los
conocimientos actuales
Los resultados esperados de la evaluación de amenazas.
Como resultado de la evaluación de amenazas (o peligros) en la investigación se
generan dos tipos de mapas:
• Mapas de inventario de fenómenos
• Mapas indicativos de amenazas o peligros
Por economía o por escala, no siempre es posible realizar separadamente estos
mapas, por lo que, en la situación actual, y en términos realistas, lo más asequible
es levantar mapas-inventarios con indicaciones genéricas sobre el grado de
amenaza y algunas pautas de gestión, que se logra con esta investigación como
resultado una propuesta de zonificación territorial además del uso de un Sistema
de Información Geográfica (SIG) que permite contar con una cartografía sin
necesidad de iniciar cada vez nuevos trabajos de base.
1- Mapa inventario de fenómenos
Escala aconsejada: 1:25000
Objetivo: señalar la existencia de fenómenos o procesos o zonas susceptibles de
ser escenario un evento catastrófico.
Contenido:
• Delimitación precisa de los fenómenos naturales, incluyendo todas las zonas
afectadas. Cuando estas áreas no se pueden ubicar precisamente en los mapas
topográficos actuales, es mejor marcarlas con un signo y un código, o referirlas a
alguna referencia geográfica notable (progresiva de carretera, cerro importante,
pueblo). En especial:
• Indicación de frentes o zonas generadoras de derrumbes, coladas, deslizamientos
u otros fenómenos.
• Delimitación indicativa (hasta donde sea posible por la escala) de las franjas de
inundación (lecho mayor y lecho menor) y de las llanuras de aluvionamiento
32
�probables (precisión muy relativa, por lo que, para evitar suspicacias, deberá
insertarse una advertencia sobre su nivel de validez cartográfica).
• Indicación aproximada de los lugares donde el cauce presenta estrangulación,
obstáculos que puedan entorpecer el flujo de las corrientes y las áreas con material
no consolidado que puede sufrir movilización por crecida o erosión.
2- Mapa indicativo de amenazas
Objetivo: Indicar el grado o nivel de peligro de los diferentes fenómenos naturales
identificados así como su evolución a través del tiempo. Puede incluir una
propuesta de zonificación territorial considerando las amenazas identificadas y el
nivel de degradación de los suelos, entre otros.
Escala aconsejada: 1:25000
Contenido:
• Delimitación precisa de las zonas de amenaza alta, media y baja para los
diferentes fenómenos evaluados.
• Ubicación indicativa de los sitios críticos y elementos expuestos.
• Zonificación del territorio.
Si las condiciones no permiten realizar un análisis integrado de riesgos, pueden
elaborarse informes intermedios de esta fase de evaluación de amenazas, en los
que deben plantearse todas las recomendaciones posibles y viables. Este informe
proporcionará algunas pautas para ser integradas en los planes de desarrollo
municipal.
2.7. Valoración de los indicadores de vulnerabilidad.
La geomorfología que presenta el área de estudio es propicia para que ocurran
inundaciones, ya que la parroquia, se encuentra emplazada en barrancos
escarpados a lo largo de la costa, con presencia de ligeras depresiones y existencia
de declive a lo largo del drenaje que fluye por la zona. El área de estudio está
representado por el 63.9% del espacio con áreas planas y el 16.8% lo ocupan las
superficies alternas de áreas onduladas y planas. Así mismo las pendientes del
terreno varían entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan los 50 m,
33
�aproximadamente. De manera general es plana en toda su extensión y ondulada
en la zona este, colindante con el Lago de Maracaibo, debido a las características
geológicas aluviales.
Tabla: 2.1. Vulnerabilidad según las clases de pendientes.
Clases de pendientes
Vulnerabilidad
Valoración
Menor de 10o
Alta
2
Mayor de 10o
Baja
1
Fuente: G. González 2014
El área de estudio presenta un relieve homogéneo la mayor área corresponde
hacia el oeste a una meseta llana, y en el este de la parroquia cerca de la costa
existen colinas bajas y áreas onduladas y planas debido a su litología que alcanza
altura de hasta 50 m.
Tabla: 2.2. Vulnerabilidad según el tipo de relieve
Tipo de relieve
Llanuras
Alturas
Premontañas
Vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
En cuanto a la red fluvial, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
esta cañada nace en las inmediaciones del sector Grano de Oro desembocando en
el Lago de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador), en la Avenida
El Milagro, drenando por sectores adyacentes, además de ésta hay otras quebradas
(cañadas) y desagües menores como el localizado al sur de la sector San Martín.
Las laderas del canal principal (Cañada) presentan un elevado grado de erosión y
socavamiento en sus bases. De igual manera, el curso de este drenaje se
encuentra obstruido por escombros y restos de árboles, lo que ocasiona
desbordamiento de las aguas que fluyen en el canal hacia algunos sectores de esta
34
�comunidad, acelerando el proceso de inundación, más acentuado en período de
ciclo húmedo (Período de lluvia).
Tabla: 2.3. Vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial.
Distancia a la red fluvial
Vulnerabilidad
Valoración
Sobre cauces antiguos o sobre llanura de inundación.
Alta
3
Media
2
Baja
1
Cerca de los límites de llanura de inundación
Alejado de cauces fluviales y llanuras de inundación.
Fuente: G. González 2014
Los suelos que aparecen en el área de estudio son arenosos con notables niveles
de ferrolita, y arcillosos o ferruginosos con madera silicificada. Existe un suelo
ferruginoso de colores verdosos bien cementado, que separa las facies arenosas
de las arcillosas con areniscas de grano medio de color morado que presentan
internamente nódulos y tallos silicificados, también se observan suelos arcilloarenoso de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos medio,
micácea, con estratificación y laminación cruzada. El ambiente de sedimentación
de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre marginal. De acuerdo a lo observado se
interpreta como un depósito de suelos poco cohesivos de origen coluvial,
compuesto de arcillas-limosas y arenas impregnadas en matriz arcillosa de
mediana plasticidad, con material ferruginoso.
Tabla: 2.4. Vulnerabilidad según tipo de suelos.
Suelos
Vulnerabilidad
Valoración
Arcillosos-limosos
Alta
3
Arenoso-limosos
Media
2
Baja
1
Arenosos
Fuente: G. González 2014
El área de estudio presenta una formación vegetal representada por bosque tropical
muy seco, encontrándose muy poca representación del bosque primario o natural,
ya que ha sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas, formado por
35
�maleza desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral
espinoso.
Tabla: 2.5. Vulnerabilidad según la densidad de la cobertura vegetal.
Densidad de cobertura vegetal
Ausente
Medianamente cubierta de pasto y escasa vegetación
arbustiva
Abundante cubierta herbácea y arbustiva.
Vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
2.8. Indicadores de vulnerabilidad
Los indicadores se seleccionaron para la amenaza a tratar, en este caso
inundaciones. En el caso de la vulnerabilidad por inundaciones la tabla muestra las
variables con indicadores específicos para este tipo de amenaza en lo que respecta
a la vulnerabilidad física y técnica.
Tabla: 2.6. Variables e indicadores de vulnerabilidad a inundaciones.
Fuente: G. González 2014
2.9. Valoración de los indicadores seleccionados
Para lograr uniformidad en el análisis de los diferentes indicadores (tanto para
inundaciones como para deslizamientos), sabiendo que unos son medibles
cuantitativamente y otros cualitativamente, fue necesario estandarizar las variables
que contienen a cada uno de los indicadores. Esta estandarización dentro de los
indicadores partió del concepto de analizar el grado de influencia que los distintos
36
�valores (variable observada) tienen dentro del indicador para obtener un
determinado nivel de severidad en la vulnerabilidad, es decir, entre mayor es el
aporte del indicador a la vulnerabilidad, mayor valor estandarizado.
La tabla: 2.7 muestra el valor otorgado a cada vulnerabilidad para lograr la
estandarización y así poder definir la ponderación para la medición de la
vulnerabilidad global en cada una de las comunidades.
Tabla: 2.7. Caracterización y valoración de los indicadores de vulnerabilidad.
Clase de vulnerabilidad
Valoración
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
Se propone una ponderación lineal asignando valores de 1- 3, donde 1 fue asignado
a la situación del indicador que presentó la menor vulnerabilidad y el valor de tres
(3) se asignó a la situación más crítica del indicador, lo cual refleja la situación de
mayor vulnerabilidad.
A continuación se presentan en cuadros sucesivos los diferentes indicadores para
la vulnerabilidad y la amenaza (inundaciones).
Tabla: 2.8.Valoración del indicador número de casas en zonas bajas o sobre
antiguos cauces.
Disposición espacial de las viviendas
En zonas bajas inundadas ó sobre cauces antiguos
cauces
En límites de zonas inundadas. En riveras de cauces.
Lejos de áreas inundadas
Vulnerabilidad Valoración.
Alta
3
Media
2
Baja
1
Fuente: G. González 2014
37
�Tabla: 2.9 Valoración del indicador % de viviendas construidas con materiales
resistentes.
Características de las
viviendas
Vulnerabilidad
Valoración.
Bahareque, tabla.
Alta
3
Adobe. Coloniales.
Media
2
Baja
1
Bloque, ladrillo.
Fuente: G. González 2014
Tabla: 2.10.Ponderación de la variable conducción de agua potable y su
funcionalidad.
Funcionalidad de red hidráulica frente a
inundaciones (%)
Vulnerabilidad
Valoración.
50-100
Alta
3
5-25
Media
2
0-5
Baja
1
Fuente: G. González 2014
Tabla: 2.11. Ponderación de la variable de estado de la red de drenaje.
Condiciones de red de
drenaje, alcantarillas,
puentes (% afectación)
Vulnerabilidad
Valoración.
50-100
Alta
3
5-25
Media
2
0-5
Baja
1
Fuente: G. González 2014
38
�Tabla: 2.12. Ponderación de la variable de funcionabilidad de las obras hidráulicas
con capacidad para eventos extremos.
Funcionabilidad de la red de drenaje, alcantarillas,
puentes frente a inundaciones (%)
Vulnerabilidad
Valoración.
45-0
Alta
3
75-45
Media
2
100-75
Baja
1
Fuente: G. González 2014
2.10. Metodología para evaluar la vulnerabilidad
El objetivo del trabajo de investigación realizado se ha centrado en la evaluación
de los aspectos físicos de la vulnerabilidad, principalmente en relación con las
amenazas por inundaciones. Para analizarlos generalmente se utiliza la
superposición de las zonas de amenaza con la ubicación de elementos de
infraestructura como aeropuertos, carreteras principales, instalaciones de salud y
el tendido eléctrico.
Como parte de este sistema, el análisis socioeconómico y de género estudia los
grupos sociales en situación desventajosa, incorporándolos en el proceso de
desarrollo como eficaces agentes de cambio antes que en calidad de beneficiarios.
Para evaluar la vulnerabilidad se identifican todos los elementos que pudieran estar
en riesgo de una amenaza particular, para lo cual se elaboró una entrevista con
preguntas específicas para los informantes clave o representantes de instituciones
que trabajan en actividades relacionadas al tipo de vulnerabilidad.
La recolección de la información se realizó en la comunidad, a través de talleres
participativos, para lo cual se tomó como punto de partida la información del último
censo poblacional.
Existen diversos métodos para el análisis de riesgos debido a amenazas naturales;
sin embargo todos plantean una metodología de evaluación que distingue
Amenazas y Vulnerabilidades. Entre los métodos que se emplean en la se
encuentran los métodos de análisis cualitativos y cuantitativos. Los métodos
39
�cuantitativos aportan un grado de objetividad superior, sin embargo, la escasez de
datos prohíbe generalmente su aplicación consecuente.
Para el caso que nos ocupa de fenómenos hidrológicos (inundaciones, crecidas
repentinas, flujos de lodo y escombros), se utiliza generalmente el análisis de
frecuencia para determinar las intensidades de fenómenos asociadas a diferentes
probabilidades o períodos de retorno. Por ejemplo, se puede determinar así los
caudales asociados a una probabilidad de excedencia anual de 1% (probabilidad
de no-excedencia de 99% ó 0,99) en una estación hidrométrica (estación donde se
miden los niveles de agua de un río o una quebrada y se estiman los caudales
correspondientes) y los métodos cualitativos de investigación.
2.11. Evaluación de vulnerabilidad
La vulnerabilidad constituye un sistema dinámico, que surge como consecuencia
de la interacción de una serie de factores y características (externas e internas) que
convergen en una comunidad o área particular. A esta interacción de factores se le
conoce como vulnerabilidad global. Esta vulnerabilidad global puede dividirse en
varias vulnerabilidades o factores de vulnerabilidad, todos ellos relacionados entre
sí: vulnerabilidad física; factores de vulnerabilidad económicos, sociales y
ambientales. (Wilches - Chaux, 1993)
La vulnerabilidad física se refiere a la localización de asentamientos humanos en
zonas de amenaza, por ejemplo en las laderas de los volcanes, en las llanuras de
inundación de los ríos, al borde de los cauces, en zonas de influencia de fallas
geológicas, etc.
La vulnerabilidad estructural se refiere a la falta de implementación de códigos de
construcción y a las deficiencias estructurales de la mayor parte de las viviendas,
lo que conlleva a no absorber los efectos de los fenómenos naturales; la
vulnerabilidad natural se refiere a aquella que es inherente e intrínseca a todo ser
vivo, tan solo por el hecho de serlo.
Los factores de vulnerabilidades económicas y sociales se expresan en los altos
niveles de desempleo, insuficiencia de ingresos, poco acceso a la salud, educación
y recreación de la mayor parte de la población; además en la debilidad de las
instituciones y en la falta organización y compromiso político, al interior de la
40
�comunidad o sociedad. Se ha demostrado que los sectores más pobres son los
más vulnerables frente a las amenazas naturales.
Un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel
de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos
frente a una determinada amenaza o peligro. La vulnerabilidad puede ser definida
por tres niveles: baja, media y alta; también puede ser expresada como un
porcentaje de elementos que pueden sufrir daño o destrucción (pérdida) sobre un
total, aunque es difícil establecer una referencia de carácter absoluto. Los
porcentajes pueden ser establecidos en función de las características del área, del
tipo de fenómeno, de la densidad y frecuencia de ocupación humana, densidad de
construcciones.
Debido a la escala de trabajo 1:25.000, no es posible realizar verdaderos mapas de
vulnerabilidad, ya que estos corresponden a una fase de estudios detallados y no
es del todo viable, para áreas grandes como son las de los municipios, en
realidades como las de ciudad. Por ello, se recomienda introducir la variable de
vulnerabilidad dentro de los mapas de inventario o de amenaza a través de
indicaciones que evidencien los elementos o grupos de elementos más vulnerables
en zonas de mayor peligro. Por cuestiones de legibilidad, lo mejor es marcar la
vulnerabilidad como parte de los sitios críticos, con un signo y un número que remita
a una ficha.
2.12. Relaciones Intensidad – Probabilidad – Amenaza
Las probabilidades asociadas a los diferentes grados de intensidad posibles para
un fenómeno definen su grado de amenaza. El riesgo total se puede obtener luego,
estimando el daño para cada intensidad, y calculando el total de los daños
esperados ponderados por las probabilidades de ocurrencia.
2.13. Evaluación cualitativa de riesgos.
La aplicación de métodos cualitativos para el análisis de riesgos implica el
conocimiento preciso de las amenazas, de los elementos en riesgo y de sus
vulnerabilidades, pero expresados de forma cualitativa (basados en la experiencia
y observaciones de campo). Las probabilidades de los eventos peligrosos son
estimaciones realizadas partiendo de la experiencia de los especialistas, las
vulnerabilidades y el riesgo son determinados también de forma relativa
41
�2.14. Evaluación del riesgo
Para realizar análisis de riesgos, las evaluaciones de amenazas y vulnerabilidades
son el primer paso. Se elaboran a partir de una apreciación relativa del nivel de
amenaza, de las indicaciones relativas a la vulnerabilidad global, y de la frecuencia
de los fenómenos, mostrando una zonificación donde se indica el grado o nivel de
amenaza y se correlaciona con el nivel de concentración de población y de
inversiones o infraestructura. Con los recursos existentes y la escala de trabajo, no
puede realizarse un mapa de riesgo propiamente dicho, pero sí pueden elaborarse
mapas indicativos de amenazas con calificaciones de riesgo relativo. En particular,
se puede llamar la atención sobre la existencia de lugares de alto riesgo mediante
la representación de sitios críticos.
42
�Capítulo III. RIESGOS POR INUNDACIONES EN LA PARROQUIA OLEGARIO
VILLALOBOS
Introducción
La identificación de zonas con peligro de inundación mediante mapas, constituye
una herramienta que permite plantear distintas medidas no estructurales tendientes
a dar pautas en la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos, particularmente en
la planificación territorial, con miras a reducir los efectos ocasionados por las
inundaciones. En el presente capitulo se confeccionan los mapas de las zonas con
peligro de inundación a partir de la determinación previa de los diferentes niveles
de riesgo de inundación.
3.1. Rasgos geomorfológicos que condicionan las inundaciones del área de
estudio.
La parroquia Olegario Villalobos presenta una topografía muy accidentada que
evidencia bad lands de color marrón rojizo, alterados por el desarrollo urbanístico,
la misma se encuentra emplazada en barrancos escarpados a lo largo de la costa,
específicamente el barrio Cerros de Marín, al noroeste del lago de Maracaibo. De
manera general son áreas muy planas ubicadas a lo largo del drenaje afectadas
por los procesos de erosión que producen socavamiento y cárcavas en la zona
(Mapa: 3.1)
43
�Mapa:3.1: Rasgos Geomorfológico
Fuente: G. González 2014
El área de estudio está representada por el 63.9% del espacio con relieve plano y
el 16.8% lo ocupan las superficies alternas de áreas onduladas y planas. Así mismo
las pendientes del terreno varían entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan
los 50 m, aproximadamente. De manera general el relieve es homogéneo, con una
meseta llana hacia el oeste, y colinas bajas y áreas onduladas y planas en el este
de la parroquia cerca de la costa con altura hasta 50 m. (mapa 3.2)
44
�Mapa:3.2: Curvas de Nivel c/ 2 m
Fuente: G. González 2014
En cuanto a la red fluvial, la parroquia cuenta con la Cañada Zapara o Tarabas;
que nace en las inmediaciones del sector Grano de Oro y desemboca en el Lago
de Maracaibo a la altura del monumento a la Marina (Mirador) la cual drena sus
aguas en los sectores adyacentes (mapa 3.3). Además existen otras cañadas y
desagües menores como el localizado al sur del sector San Martín. Los cursos de
agua que integran la red están sujetos al régimen de lluvias locales y se alimentan
de precipitaciones en forma de lluvias.
Las laderas del canal principal (Cañada) presentan un elevado grado de erosión y
socavamiento en sus bases y su curso se encuentra obstruido por escombros y
restos de árboles, lo que ocasiona desbordamiento de las aguas que fluyen en el
canal hacia algunos sectores de esta comunidad, acelerando el proceso de
inundación y acentuándolo en el período de ciclo húmedo (Período de lluvia), lo que
propicia áreas inundadas y cotas de máxima inundación marcadas en algunas viviendas.
45
�Mapa:3.3: Red de Drenaje
Fuente: G. González 2014
Los suelos son arenosos con notables niveles de ferrolita; y arcillosos ferruginosos
con madera silicificada de color verdoso bien cementado, intercalado entre las
facies arenosas y las arcillosas con areniscas de grano medio de color morado que
presentan internamente nódulos y tallos silicificados, también se observan suelos
arcillo-arenoso de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos
medio, micácea, con estratificación y laminación cruzada. El ambiente de
sedimentación de la unidad es fluvio-deltaico y lacustre marginal. De acuerdo a sus
características se interpreta como un depósito de suelos poco cohesivos de origen
coluvial, compuesto de arcillas-limosas de mediana plasticidad y arenas
impregnadas en matriz arcillosa con material ferruginoso.
En el área de estudio se encuentra una formación vegetal representada por bosque
tropical muy seco, con muy poca representación del bosque primario o natural,
porque ha sido eliminado para dar paso a las expansiones urbanas, y en su lugar
aparece maleza desértica tropical, monte espinoso tropical y cardonales o matorral
espinoso.
El trabajo de campo en el área de estudio permite comprobar la presencia de zonas
de bajas y altas pendientes pertenecientes al sector, como muestra la foto 3.1.
46
�Zona de bajas
Pendientes
Foto: 3. 1: Etapa inicial del sector Cerros de Marín perteneciente a
la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
Las edificaciones presentes en el área de estudio de acuerdo a su tipología
constructiva y materiales de construcción se tiene que alrededor del 85%,
comprende viviendas con paredes de bloque y ladrillos, el resto a construcciones
coloniales lo cual las calificas con baja vulnerabilidad atendiendo a las
características constructivas. No obstante la actividad antrópica que se desarrolla
en la parroquia si se considera indicador de los cambios provocados en los rasgos
geomorfológicos del área de estudio, ejemplo de ello son las fotos 3.2 y 3.3 que
muestran viviendas con peligro de las inundaciones, por estar situadas en el centro
de la quebrada, las cuales serán afectadas al aumentar las lluvias o ser estas
continuas y perdurar más de 12 horas, pues bajo estas condiciones los sistemas
de drenaje colapsan convirtiéndose en torrentes que arrastran todo a su paso
incluyendo los desechos sólidos. Normalmente la comunidad escoge establecer
sus viviendas en zonas vulnerables, debido a la poca percepción del riesgo por
inundaciones que poseen los pobladores de la parroquia, lo cual incrementa la
posibilidad de riesgo debido a que la mayoría de las cañadas están obstruidas por
falta de mantenimiento y por nivelación de sus cauces, que ocasiona grande
inundaciones en tiempos de lluvia. También estas zonas son muy propensas a
deslizamientos, los que se presentan como movimientos de grandes masas de
material detrítico, escombros, rocas blandas, que se desencadenan por la acción
del agua.
47
�Vivienda ubicada en la parte
baja de la quebrada
Altimetría de la quebrada
Foto: 3.2. Ubicaciones de 2 viviendas en la parte baja de la cañada con 08
metros en la parte más céntrica de la quebrada, de vista de infraestructura en
mal estado.
Fuente: G. González 2014
Vivienda ubicada en una
pendiente alta con bote de
aguas servidas
Vivienda ubicada en
una pendiente baja
Foto: 3. 3. Infraestructura en inicio, ubicada en el centro de la
quebrada.
Fuente: G. González 2014
También la foto 3.4 muestra la alta peligrosidad de algunos sectores del área de
estudio a las inundaciones producida por la acción antrópica, donde se ha formado
un canal con la finalidad de que al iniciarse el periodo lluvioso las corrientes de
aguas superficiales fluyan a través de este canal, pero el mismo ha sido construido
en dirección a la pendiente del talud sin considerar la altura del mismo ni el tipo de
estratificación que presenta la litología provoca un debilitamiento del mismo y con
ello que los suelos sean más inestables.
48
�Vivienda ubicada
en la margen de un
canal de agua
superficiales
Foto: 3.4 Observación de un canal de aguas
superficiales ubicado a un lado formación el milagro
Villalobos
Fuente: G. González 2014
Otra de las causas de incremento de la peligrosidad en el área es el incorrecto
empleo del ordenamiento territorial al ubicar viviendas en suelos pertenecientes a
la formación El Milagro, lo cual incrementa la vulnerabilidad del área por ser suelos
pocos estables, rocas mal confinadas y poco compactas. (foto 3.5).
Vivienda ubicada en la
margen
de
la
formación El Milagro
en el canal de agua
superficiales, siendo
esta inestable, alto
riesgo
Foto: 3.5. Observación de la parte inicial de
formación El Milagro el cual pertenece a la Parroquia
Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
3.2. Condiciones de vulnerabilidad del área de estudio.
Un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel
de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de elementos
49
�frente a una determinada amenaza o peligro. La vulnerabilidad puede ser definida
por tres niveles: baja, media y alta; también puede ser expresada como un
porcentaje de elementos que pueden sufrir daño o destrucción (pérdida) sobre un
total, aunque es difícil establecer una referencia de carácter absoluto. Los
porcentajes pueden ser establecidos en función de las características del área, del
tipo de fenómeno, de la densidad y frecuencia de ocupación humana, densidad de
construcciones.
Debido a la escala de trabajo 1:25 000, no es posible realizar verdaderos mapas de
vulnerabilidad, ya que estos corresponden a una fase de estudios detallados y no
es del todo viable para áreas grandes como son las de los municipios, en realidades
como las de ciudad. Por ello, se recomienda introducir la variable de vulnerabilidad
dentro de los mapas de inventario o de amenaza a través de indicaciones que
evidencien los elementos o grupos de elementos más vulnerables en zonas de
mayor peligro.
3.3. Indicadores de vulnerabilidad
Los indicadores que se seleccionaron para la amenaza a tratar, en este caso
inundaciones. En el caso de la vulnerabilidad por inundaciones la tabla muestra las
variables con indicadores específicos para este tipo de amenaza en lo que respecta
a la vulnerabilidad física y técnica.
La vulnerabilidad según las clases de pendientes del terreno que tiene una
variación entre 0% y 2% con pequeñas alturas que alcanzan los 50 m
aproximadamente, se puede considerar alta de manera general ya que es el área
es plana en toda su extensión y ondulada en la zona este, colindante con el Lago
de Maracaibo, debido a las características geológicas aluviales.
En cuanto a la vulnerabilidad según la distancia a la red fluvial varia de media a alta
por la presencia de las cañadas y afluentes que atraviesan el área y cuyos cauces
se encuentran obstruidos por escombros y desechos sólidos, lo cual influye la baja
densidad de cobertura vegetal.
De manera general a partir de la caracterización y valoración de los indicadores de
vulnerabilidad, la parroquia se clasifica como zona de vulnerabilidad media a alta
mayoritariamente por la presencia de viviendas en las zonas de inundación de la
cañada y en zonas bajas o sobre antiguos cauces. (foto 3.6)
50
�Se observa un tablero
eléctrico, en el centro de
la quebrada, riesgo alto
Nivel de
quebrada
agua
de
la
Foto: 3. 6: Ubicación de un tablero eléctrico a un lado de
la cañada
Fuente: G. González 2014
3.4. Evaluación de los riesgos por inundación implementando un sistema de
información geográfica.
Una vez evaluadas las condiciones de los niveles de riesgos a partir de análisis de
factores empleando un Sistema de información geográfica, en la parroquia Olegario
Villalobos se representan gráficamente los datos obtenidos mediante diferentes
mapas temáticos:
Utilizando los mapas referencial correspondiente a la Parroquia Olegario Villalobos,
suministrado por la alcaldía de Maracaibo y el Instituto Venezolano Geográfico
Simón Bolívar (I.V.G.S.B), Croquis y la imagen satelital obtenida con un software
denominado
S.A.S Planet 13.1, usándolo como mapa base, en donde se delimito el área de
estudio y se procedió a la digitalización del Croquis de la parroquia con el programa
de Sistema de Información Geográfica (S.I.G) Arcgis 10.1, de la red de drenaje, los
sectores (Cuadras), así como también se realizó las curvas de nivel con un software
denominado Global Mapper 15 construyendo curvas de nivel cada 2 m., como
también se identificaron algunos rasgos geomorfológicos presentes en la zona de
estudio, para posteriormente elaborar el mapa de zonificación de riesgo por
inundación (Mapa 3.4). Se delimita con el color Rojo (Susceptibilidad y
Vulnerabilidad Alta) y se establecen por su proximidad al cauce de la quebrada a
las zonas inundadas durante los periodos de precipitaciones, que pueden resultar
con mayor grado de daños debido a una crecida excepcional, de color Anaranjado
(Susceptibilidad y Vulnerabilidad Media) que son aquellas zonas con un retiro
51
�aproximadamente mayor de 500 m del cauce de la quebrada, pero que se
encuentra aún cerca y de color Amarillo (Susceptibilidad y Vulnerabilidad Baja) que
son aquellas zonas que están retiradas del cauce de la quebrada. (Mapa 3.5)
Mapa: 3.4: Croquis Delimitado con el Área de Estudio de la Parroquia
Olegario Villalobos
Fuente: G. González 2014
Al analizar los riesgos por inundación que afectan la zona de estudio
correspondiente a la Parroquia Olegario Villalobos, estos se clasifican en alto,
medio, bajo, que se muestran en el mapa de zonificación de los riesgos
correspondientes a la zona a partir de la evaluación de la vulnerabilidad.
52
�Mapa:3.5: Área Delimitada y Zonas de Inundación
Fuente: G. González 2014
Uno de los factores que más inciden en la clasificación del riesgo es el hídrico,
debido a la presencia en el sector de aguas servidas, desechos, cursos de aguas
intermitentes, entre otros factores que aceleran la probabilidad de riesgo en la zona
de estudio. Esta situación debe servir de alerta a las autoridades competentes
sobre los graves peligros a que están expuestos los habitantes cuando construyen
sus casas cerca de los márgenes de las quebradas, así mismo deben trabajar en
un plan de medidas que entre sus acciones prohíba la construcción de toda clase
de vivienda que se ubiquen en zonas que se consideren peligrosas de acuerdo con
los estudios previamente se efectuados. Siendo los resultados de esta investigación
propicia para considerar en los planes de planificación y ordenamiento territorial.
De lo expuesto anteriormente se deduce que unas de las causas que más inciden
en el incremento del grado de peligrosidad y vulnerabilidad del área de estudio es
la incorrecta planificación territorial y la falta de percepción para considerarlo como
proceso de carácter integral para el mejoramiento de la calidad de vida de la
población. Las precipitaciones intensas o no, cortas o duraderas siempre van existir
pero para que sean consideradas
un fenómeno natural peligroso para las
personas, requiere ciertas condiciones como los asentamientos humanos mal
ubicados, ambiente deteriorado, hacinamiento, escasez de recursos económicos,
53
�inadecuada educación, descuido de las autoridades, desorganización, entre otros.
Todos estos elementos configuran una población altamente vulnerable.
Debido a la problemática del desarrollo acelerado de la comunidad en espacios
inundables se construyen infraestructuras de cualquier tipo, sin identificar las
amenazas naturales del entorno y sin las normas establecidas que llevan a un
riesgo socio natural a una comunidad que no tiene conciencia de ocupar espacios
sin tomar en cuenta la peligrosidad que se pueda presentar y este es el caso de la
parroquia Olegario Villalobos carente de percepción del riesgo.
El mapa de riesgos por inundación que se obtiene en esta investigación constituye
una herramienta en manos de las autoridades competentes para el control de
inundaciones. Esta investigación se centra en un estudio de tipo descriptiva,
exploratoria de campo, que consiste fundamentalmente en la descripción de un
fenómeno o situación mediante su análisis espacio temporal determinadas,
analizándose las características de la realidad o escenario que se estudia. Además
está enfocada de forma conceptual y mediante fotos referenciales que definen la
problemática de los riesgos y desastre naturales como un problema no resuelto del
desarrollo.
Por tanto a continuación se exponen elementos descriptivos que especifican las
propiedades importantes de personas, grupos, comunidades y del fenómeno sujeto
a análisis.
La foto 3.7 muestra aspectos importantes que describen uno de los riesgos más
latentes que presenta la población de la parroquia objeto de estudio como lo es vivir
en riesgo por inundaciones.
54
�Insuficiente o deterioridad en las
estructuras
Ausencia de planes
ante eventos adversos
Pobre
capacitación de
comunidad
Poca inversión
en cultura
colectiva
Construcción
en terrenos
inadecuados
Vivienda ubicada
en la parte baja
de la quebrada
Inexistencia de
estructuras para el
manejo de eventos
adversos
Descontrolada
urbanización
de área
Foto: 3. 7: Aspectos importantes sobre riegos que existen en la zona de
estudio
Fuente: G. González 2014
La foto 3.8 muestra una vivienda al margen de cañada, donde se aprecia el colapso
de una estructura debido a la percolación de aguas residuales al ser alterado el
medio arbitrariamente, el agua al continuar su movimiento por su cauce natural en
suelos mal preservados, con una cobertura vegetal moderada ocasiona profundas
cárcavas regresivas que provocan la socavación de la vivienda y la pérdida de
suelos.
,
Se observa cause de
aguas servidas y por
donde transcurre el
agua de lluvia
Foto 3. 8: Ubicación de una cañada de aguas servidas correspondiente al sector Cerros
de Marín
Fuente: G. González 2014
55
�En esta vivienda se observa el nivel remarcado por el agua en el aumento de los
periodos lluviosos, donde se encuentra ubicado un tablero eléctrico justamente a
un lado de la parte baja de la cañada intermitente. (foto 3.9 y 3.10)
Se observa un tablero
eléctrico, en el centro de
la quebrada, riesgo alto
Nivel de
quebrada
agua
de
la
Foto: 3. 9: Nivel de agua de la cañada en periodo de
precipitación y ubicación de un tablero eléctrico a un lado
de la misma
Fuente: G. González 2014
Las inundaciones no son iguales, algunas se desarrollan lentamente, en ocasiones
a lo largo de un periodo de varios días, pero las repetitivas se producen a gran
velocidad y a veces en tan solo minutos, arrastrando rocas y provocando
deslizamientos de sedimentos sueltos.
Se
observa
viviendas en
el cause bajo
de la caňada
Foto: 3. 10. Caserío ubicado en la parte baja de la cañada
Fuente: G. González 2014
Se aprecia en la foto una caja eléctrica en el centro de la quebrada la cual se ubica
en la zona de Riesgo medio, y la cual en periodo lluvioso se obstruye por los
56
�abundantes desechos sólidos que hacen que el nivel de agua ascienda
bruscamente y que se visualiza en la pared de la vivienda. Las cañadas presentan
un régimen de escurrimiento rápido durante épocas de crecidas, desbordándose
en las partes bajas, arrastrando gran cantidad de sedimentos areno – limo –
arcillosos y residuos sólidos que cierran el paso de las corrientes de agua. Estos
desechos se tienden a estancar ocasionando desbordamientos generalizados e
inundaciones en sus márgenes y áreas bajas. (foto 3.11 )
Máximo
nivel
marcado hasta
donde llega el
agua
de
la
quebrada con el
incremento de
lluvia,
se
observa
una
cajera eléctrica,
sacos de arena
Foto: 3. 11. Cauce intermitente, zona de alto riesgo
Fuente: G. González 2014
La foto 3.12 muestra una vivienda a la orilla de la quebrada, cerca de la cual se
producen deslizamientos que provocaron el colapso de una estructura, debido a la
percolación de aguas servidas, a la alteración de la red de drenaje natural,
existencia de masas activas, desechos sólidos mal depositados, taludes en estado
de equilibrio precario y poca vegetación. La casa es casi inaccesible debido al paso
de la cañada que obstaculiza la entrada de la vivienda. En esta instantánea es
evidente la intervención humana descontrolada, cuya vulnerabilidad alta en el área
se confirma
con el aumento de las lluvias que mantienen el área cubierta
temporalmente por las aguas.
57
�Ubicación de viviendas
al
margen
de
la
quebrada, de aguas
servidas, alto riesgo
Foto: 3. 12. Ubicación de una vivienda en la orilla de la quebrada de aguas
servidas con incremento de desechos
Fuente: G. González 2014
Dentro del sector Cerros de Marín con una dirección E: 215756 N: 1181669 a una
altura de 16 m, las aguas albañales embauladas corren permanentemente de
manera continua. Pero esto constituye una medida a medias que no resuelve el
problema de inundación sino todo lo contrario lo acrecienta y es por ello que está
ubicado en la zona de alto riesgo alto. Debido esta clasificación a que las aguas
servidas van acompañadas de desechos sólidos que producen daños directos a la
comunidad tanto desde el punto de vista epidemiológico como de obstrucción del
flujo de la corriente. (foto 3.13).
Cañada embaulada
en ambas márgenes
con flujo, de aguas
servidas,
Foto: 3.13. Cañada embaulada
Fuente: G. González 2014
También una de las cañadas embauladas con una dirección, E: 214603, N:
1182971, altura 9 m., de aguas negras provoca la contaminación de los suelos y
acuíferos por parte de las descargas residuales y la eliminación casi por completo
58
�de vegetación. Todo esto demuestra que en este sector los controles de drenaje
son pocos e ineficientes (fotos 3.14, 3.15, 3.16 y 3.17).
Cañada embaulada
en
la
margen
derecha con flujo, de
aguas servidas,
Foto: 3.14. Ubicación de una de las cañadas embauladas de aguas servidas
Fuente: G. González 2014
Se observa un nivel de
agua,
sacos
de
cemento,
desechos
sólidos,
moderada
vegetación, alto riesgo
Foto: 3.15. Cañada de aguas servidas pertenecientes al sector Cerros de
Marín ubicada en la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
Sacos de cemento
deteriorados por la
infiltración de aguas
servidas, abundantes
desechos sólidos, alto
riesgo
Foto: 3.16. Ubicación de una cañada de aguas servidas con desechos, con
evidencia antrópica
Fuente: G. González 2014
59
�Ubicación de viviendas
al margen izquierdo de
la quebrada, intermitente
de aguas servidas, alto
riesgo,
y
desechos
sólidos
Foto: 3.17: Ubicación de una cañada intermitente
de aguas servidas y desechos sólidos dentro del
lecho de la cañada
Fuente: G. González 2014
Esta situación convierte a los suelos en ácidos, salinos, con vegetación de tipo
gramínea, pastizales y serófila típico de clima semi-árido, situación está que la
intervención antrópica hace cada vez más intensa provocando una alteración de
tipo directo que afecta la comunidad expuesta dependiendo del grado del mismo.
En la zona de riesgo permanente alto se encuentra esta vivienda ubicada al margen
de la quebrada con desechos, aguas negras, escombros, con moderada vegetación
en el centro de la cañada agua continua que incrementa la amenaza de inundación
del área. (foto 3.18)
Cañada intermitente con
desechos
sólidos,,
escombros
sin
mantenimiento civil,
Foto: 3.18. Cañada intermitente con desechos
sólidos, escombros sin mantenimiento civil,
perteneciente a la Parroquia Olegario Villalobos.
Fuente: G. González 2014
60
�Cañada intermitente
con desechos sólidos,
sin mantenimiento civil.
Foto: 3. 19: Perteneciente a la Parroquia Olegario
Villalobos el cual presenta mantenimiento civil
Fuente: G. González 2014
También en la zona de riesgo bajo se observa una quebrada embaulada con
intervención antrópica mínima, moderada vegetación y poca cantidad de desechos,
con mantenimiento civil por parte de la gobernación en el momento del recorrido
los organismos se encontraban trabajando cerrando el paso de la misma
efectuando su trabajo correspondiente para permitir que el agua fluya sin
obstrucciones y evitar el desbordamiento (fotos 3.20 y 3.21).
Cañada intermitente
con
abundante
vegetación
Foto: 3.20: Cañada seca con abundante vegetación, con mantenimiento civil
embaulada
Fuente: G. González 2014
61
�Trabajo
de
embaulamient
o de la cañada,
Foto: 3. 21. Trabajos de embaulamiento perteneciente al sector
cerros de Marín correspondiente a la Parroquia Olegario
Villalobos, mantenimiento civil.
Fuente: G. González 2014
Durante la realización de los trabajos de campo para la investigación, en el sector
Cerros de Marín se realizaban trabajos de mantenimiento y obras de protección
para el proceso de embaulamiento de las distintas cañadas, con la finalidad de
disminuir los riesgos de inundaciones. (fotos 3.22 y 3.23).
Trabajo de remoción
para embaulamiento
de la cañada,
Foto: 3.22. Remoción de suelos para el posterior
embaulamiento
Fuente: G. González 2014
62
�Cañada intermitente
con desechos sólidos,
Trabajo
para
embaulamiento
de la cañada,
Foto: 3.23: Mantenimiento civil
perteneciente al sector cerros de Marín
correspondiente a la Parroquia Olegario
Villalobos
Fuente: G. González 2014
Como lo demuestra el levantamiento descriptivo y la observación en el campo
reflejadas en las fotografía, se demuestra que las zonas de alto riesgo por
inundación en el área de estudio se debe en su mayoría a la intervención antrópica.
Por tanto estudiar los riesgos es una parte de la problemática pero no la solución
del problema, la idea es que la comunidad perciba el riesgo en que viven. Por tal
razón, resulta de vital importancia hacer del conocimiento de los habitantes la
problemática existente, de lo contrario las generaciones futuras enfrentaran
problemas mayores a los actuales.
63
�CONCLUSIONES
Las características geomorfológicas de la Parroquia Olegario Villalobos son un
factor clave en la ocurrencia de inundaciones, ya que por su disposición
generalmente plana (de planicie) favorecen el almacenamiento de las aguas de
lluvia que bajo condiciones especiales de pluviosidad prolongada mantienen el área
de estudio anegada, unido a la la poca vegetación y el incorrecto uso del suelo.
La zona de estudio se caracteriza por un predominio de las vulnerabilidades de
media a alta ocasionada por la acción antrópica al construir las viviendas en las
zonas de los cauces de las cañadas o cercanas a su márgenes y a la obstrucción
de las mismas por el vertido de desechos sólidos.
La parroquia Olegario Villalobos se clasifica en tres zonas de riesgos por
inundaciones: Alto corresponde a las áreas inundadas durante los periodos de
precipitaciones por su proximidad al cauce de la quebrada y que pueden resultar
con mayor grado de daños debido a una crecida excepcional, Medio aquellas zonas
con una distancia mayor a 500m del cauce de la quebrada y Bajo que son aquellas
zonas que están retiradas del cauce de la quebrada.
64
�RECOMENDACIONES
De tal manera que se recomienda alertar a la población ante los riesgos de
inundación a través de programas informativos y preventivos con el objetivo de
aumentar su percepción del riesgo por inundaciones.
Control por las autoridades competentes de las distancias óptimas para la
construcción de viviendas a los márgenes de las cañadas. (quebradas)
Implementar acciones de control y limpieza, para evitar la presencia de desechos
sólidos y escombros en las cañadas (quebradas) para evitar que las mismas se
desborden y causen inundaciones en la comunidad de la parroquia Olegario
Villalobos.
Dar a conocer planes de emergencia a la comunidad, para evitar en lo posible el
relleno mal confinado en zonas que hayan sido afectadas por inundaciones y
continuar con los programas para la reubicación de viviendas que se encuentren
en zonas de alto riesgo, estableciendo planes de modificación, para disminuir los
efectos que causan los procesos erosivos.
65
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69
�ANEXOS
70
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
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Tesis
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Dublin Core
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Zonificación de riesgo por inundación de la parroquia Olegario Villalobos del municipio Maracaibo, estado Zulia
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Tesis maestría
-
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d233f327a32b51888298845759ffb0e2
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TESIS
Estudio de la génesis y migración del crudo y
gas del yacimiento Eoceno “B” Superior,
División Sur del Lago Trujillo en el Occidente de
Venezuela
Isnardy José Toro Fonseca
�Página legal
Título de la obra: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento
Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela,
89pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Isnardy José Toro Fonseca
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Iñeguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas
del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnardy José Toro Fonseca
Moa, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Estudio de la génesis y migración del crudo y gas
del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
(Tesis en opción al título académico de Máster en Geología)
Autor: Isnardy José Toro Fonseca
Tutor: Dra. M. Margarita Hernández S., Msc. Frank Cabrera,
Msc. Jhaisson Vasquéz, Dr. José F. Lastra.
.
Moa, 2014
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1
CAPÍTULO I – GEOQUÍMICA DE LOS YACIMIENTOS DE PETRÓLEO Y GASES
ÁCIDOS ASOCIADOS. .............................................................................................. 7
1.1 Introducción ..................................................................................................... 7
1.2 Antecedentes ................................................................................................... 7
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos ........................................................ 10
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2 ................................................................... 10
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono ........................................ 11
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S ....................................................... 12
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2 ................................................... 12
1.4.1 Dióxido de carbono .............................................................................. 14
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno ............................................................................ 14
1.5 Ubicación geográfica ..................................................................................... 14
1.5.1 Área del campo Franquera ................................................................... 15
1.5.2 Área del campo Moporo ....................................................................... 17
1.5.3 Área del campo La Ceiba ..................................................................... 18
1.6 Características geólogo-tectónicas ................................................................ 19
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo ............................... 19
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba ................................................. 21
1.6.3 Geología estructural campo Franquera ................................................ 23
1.6.4 Geología estructural campo Moporo .................................................... 25
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba .................................................. 26
1.7 Conclusiones ................................................................................................. 28
CAPÍTULO II – MATERIALES Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN ........................ 30
2.1 Introducción ................................................................................................... 30
2.2. Tipo de investigación .................................................................................... 30
2.3. Métodos empleados en la investigación ....................................................... 31
2.3.1 Selección de pozos del área ................................................................ 32
2.3.2 Selección de muestras ......................................................................... 32
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2 ...... 33
2.3.4 Métodos y procesamiento .................................................................... 34
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir del
H2S ................................................................................................................ 48
2.3.6 Cromatografía de Gases ...................................................................... 48
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y CO2 ............... 49
2.3.8 Técnicas para la recolección de información........................................ 49
2.4 Conclusiones ................................................................................................. 50
CAPÍTULO III – ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ....................... 51
II
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.1 Introducción ................................................................................................... 51
3.2 Distribución espacial del H2S y CO2 .............................................................. 51
3.3 Origen de los crudos ...................................................................................... 60
3.4 Clasificación de los Crudos............................................................................ 63
3.4.1 Fracción C15+ ........................................................................................ 67
3.5 Análisis de biomarcadores ............................................................................. 69
3.5.1 Origen de los crudos de acuerdo a los biomarcadores. ....................... 69
3.5.2 Tipo de roca fuente .............................................................................. 70
3.5.3 Madurez térmica de los crudos ............................................................ 71
3.5.4 Biodegradación de los crudos .............................................................. 73
3.6 Mecanismos de generación de gases ácidos ................................................ 75
3.7 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de FRAMOLAC. ...................... 78
3.8 Origen del H2S y CO2 .................................................................................... 79
3.9 Correlación de 34S crudo - H2S .................................................................... 80
3.10 Tipo de materia orgánica ............................................................................. 80
3.11 Temperatura del yacimiento ........................................................................ 81
3.12 Conclusiones ............................................................................................... 82
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 83
Conclusiones ....................................................................................................... 83
Recomendaciones ............................................................................................... 85
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................ 86
ANEXOS ................................................................................................................... 89
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1
Procesos de estudio de los gases ácidos en yacimientos petrolíferos.
Figura 2
Rangos isotópicos para las diferentes fuentes de H2S.
Figura 3
Mecanismos de generación de CO2 y H2S.
Figura 4
Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC.
Figura 5
Ubicación del campo Franquera (Yacimientos B-1 FRA0001 y B-4
FRA0001).
Figura 6
Ubicación del Yac. B Sup. VLG-3729.
Figura 7
Ubicación del Campo la Ceiba.
Figura 8
Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo.
Figura 9
Columna Estratigráfica Campo La Ceiba..
Figura 10
Marco Estructural Franquera.
Figura 11
Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729.
III
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 12
Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y
MISB6 CEI0004.
Figura 13
Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006.
Figura 14
Toma de muestras para análisis de H2S Y CO2.
Figura 15
Esquema del equipo (modificado de GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88).
Figura 16
Conexión de separador crudo/gas.
Figura 17
Purga de envase de recolección.
Figura 18
Medición de la concentración de H2S y CO2.
Figura 19
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de Franquera.
Figura 20
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de Moporo.
Figura 21
Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área
de La Ceiba.
Figura 22
Gas recolectado en bolsas especiales con una presión máxima de 5psi.
Figura 23
Precipitación de H2S.
Figura 24
Esquema para la captura y análisis de muestras de crudos.
Figura 25
Montaje instrumental para la toma de la fracción C15-.
Figura 26
Toma de muestra de la fracción C15-.
Figura 27
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Franquera con
y sin volátiles.
Figura 28
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Moporo Tierra
con y sin volátiles.
Figura 29
Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de La Ceiba con y
sin volátiles.
Figura 30
Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-1.
Figura 31
Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-4.
Figura 32
Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-1.
Figura 33
Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-4.
Figura 34
Concentración de vanadio (V) vs. Concentración de níquel (Ni) de
muestras de crudo del área de FRAMOLAC.
IV
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 35
Ambiente depositacional definido en función de la concentración de
vanadio (V) vs. Concentración de níquel (Ni) para los crudos del área de
FRAMOLAC (modificado de Galárraga et al., 2008).
Figura 36
Contenido de azufre vs Gravedad API.
Figura 37
Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en base a la
composición SARA (Tissot y Welte, 1984).
Figura 38
Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en función de la
concentración de parafinas, naftenos y aromáticos (Tissot y Welte, 1984).
Figura 39
Gráfico de columnas de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004,
CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Figura 40
Cromatograma de crudo total (fracción C15+) del crudo del pozo TOM0008.
Figura 41
Gráfico de Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18 de las áreas de Franquera y
Moporo.
Figura 42
Distribución del porcentaje de esteranos en los crudos de las áreas de
Moporo y La Ceiba.
Figura 43
Tipo de litología de la roca fuente en función de la correlación de los
terpanos tricícliclos C24-3/C23-3 vs. C22-3/C21-3.
Figura 44
Isómero biológico (R) e isómero geológico (S) (tomado de Hunt, 1996).
Figura 45
Relación de los parámetros de biomarcadores utilizados con respecto a
la ventana de generación del petróleo (modificado de Killops y Killops,
2005).
Figura 46
Escala de biodegradación (modificado de Peters y Moldovan, 1993).
Figura 47
Distribución de n-alcanos (m/z 99) de la muestra de crudo del pozo TOM0007.
Figura 48
Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de crudos de las
áreas de Moporo y La Ceiba.
Figura 49 Esquema evolutivo de los procesos geoquímicos de la Cuenca del Lago
de Maracaibo.
Figura 50
Concentración de H2S vs temperatura estimada del yacimiento.
V
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 51
Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de agua de
formación, crudos y precipitados de H2S como sulfuros del área de
FRAMOLAC.
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Composición de parafinas, naftenos y aromáticos de los crudos de los
pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Tabla 2 Porcentaje en masa normalizada de los PNA de los crudos de los pozos
CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006 de la Unidad B4.
Tabla 3 Parámetros obtenidos de la fracción C15- para los crudos de las áreas de
Franquera y Moporo.
Tabla 4 Porcentajes de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
Tabla 5 Relación isotópica de azufre promedio (34S/32S) en crudos de las áreas de
Moporo y La Ceiba.
Tabla 6 Relación isotópica de azufre (34S/32S) en los precipitados de H2S como
sulfuros de pozos de las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La Ceiba.
VI
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
INTRODUCCIÓN
A nivel mundial la industria petrolera se ha mantenido durante varias décadas como
parte importante de la economía global, dado que el petróleo es la fuente de energía
que mueve a la humanidad. El proceso de crecimiento económico de este tipo de
industrias, viene dado por el incremento de las ganancias, las cuales dependen en
gran parte de una adecuada y óptima explotación de los recursos petroleros. En
Venezuela, la principal actividad económica del mercado es sustentada por la
empresa Petróleos de Venezuela Sociedad Anónima (PDVSA), la cual tiene como
misión, promover el fortalecimiento del sector productivo nacional, transformando las
materias primas provenientes de los hidrocarburos. Entre sus responsabilidades
destaca, el control de los procesos de exploración, producción, manufactura y
mercadeo de todos los hidrocarburos presentes en el territorio nacional; por esto, se
ve en la necesidad de implementar tecnologías cada vez más novedosas y financiar
investigaciones, facilitar la capacidad de los recursos humanos bajo su control con el
propósito de maximizar las ganancias, reducir los costos operativos y garantizar la
sostenibilidad como empresa.
Actualmente la industria petrolera presenta inconvenientes con la generación de
gases ácidos en los yacimientos de petróleo, pues uno de sus efectos es la corrosión
que generan en las tuberías de los oleoductos, gasoductos y daños en la
cementación de pozos. En Venezuela, concentraciones de CO2 en campos
petroleros son encontradas principalmente en el área de Anaco y en el área de
Guárico (Marcano y Alberdi, 2001). Además de ello, participan en la contaminación
ambiental y su presencia disminuye el precio de comercialización del petróleo. Por
esta razón, es necesario comprender las posibles procedencias de dichos gases, a
fin de desarrollar métodos tecnológicos que permitan reducir o controlar la
producción de los mismos en los yacimientos.
Dentro de las investigaciones que actualmente se desarrollan en PDVSA están las
asociadas a los programas académicos. Una de estas investigaciones está dirigida a
1
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
caracterizar el comportamiento del azufre en un sector geográfico de interés. El área
de estudio está compuesto de tres campos: Franquera, Moporo y La Ceiba
(FRAMOLAC) ubicados en tierra, adscritos a la División Sur del Lago Trujillo situado
entre el Estado Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela; son campos en desarrollo
cuyos datos oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas
recuperables de crudo liviano de 1.483 MMBNP, de crudo mediado y liviano con una
gravedad °API promedio de 24° y saturaciones promedio de petróleo de 73 %, lo cual
representa una gran oportunidad para mantener los niveles de producción del
occidente del país, cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35 pozos
activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65 000
barriles normales por día (BNPD) de crudo y 21 millones de pies cúbicos normales
por día (MMPCND) de gas. El primer pozo perforado en estos campos de tierra se
realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado con la
perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a 20
años.
La producción de H2S es reportada a partir de las primeras etapas del desarrollo del
yacimiento. Este fenómeno ha sido denominado como “geologic souring” (Eden et al.,
1993) ya que la fuente de H2S es generada en el pasado geológico y está asociado a
algunos elementos dentro de la cuenca petrolera y no a procesos microbiológicos o
geoquímicos modernos. La generación de H2S requiere típicamente altas
temperaturas (> 140C) y altas presiones (Grimes y Mc Neil, 2005), esto puede ser
detectado durante las operaciones de perforación y muestra altas concentraciones;
normalmente desde más de 1000 ppm de H2S.
Vale mencionar que los procesos por los cuales el H2S y, eventualmente el CO2, se
producen en los yacimientos, pueden ser de origen natural o antrópico. Para el
primer caso, el H2S puede formarse a partir de Bacterias Reductoras de Sulfato
(BRS), Reducción Termoquímica del Sulfato (RTS), o maduración del crudo. Por el
contrario, estos gases también se pueden generar como subproductos del proceso
de acuatermólisis cuando se implementan procesos de inyección continúa o alterna
de vapor (Cabrera, 2012).
2
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Dentro del área de estudio, la producción de H2S y CO2 ha sido reportada desde el
2006; sin embargo, no existen reportes previos sobre las posibles fuentes del H2S.
Adicionalmente, la inyección de agua no ha sido implementada antes de las
campañas de medición de H2S en los respectivos campos. Los pozos asociados al
área FRAMOLAC, tienen la tendencia a producir sulfuro de hidrógeno (H2S), cuyas
concentraciones varían en el orden de 9 a 82 ppm; dado que el H2S es un
contaminante del gas natural, se hace necesaria su remoción. Para el caso del CO2
la concentración varía entre 3 % y 12 %. Actualmente el gas proveniente de los
pozos de estos campos es endulzado con productos químicos líquidos, denominados
secuestrantes de H2S, cuyo método consiste en la inyección continua y directa del
producto químico en las líneas de flujo multifásico y/o monofásico directamente en
los pozos y/o en las estaciones de flujo.
Actualmente la producción en el área FRAMOLAC está limitada al yacimiento
Eoceno “B” Superior. Por varios años, era conocido que las concentraciones de H2S
y CO2 en el yacimiento Eoceno “B” Superior variaban. Un estudio detallado fue
iniciado para mapear los perfiles de concentración de los gases ácidos a lo largo del
área y abordar la migración de los mismos dentro de este. Esto incluyó la medición
de H2S y CO2 de corrientes de pozo de una amplia área y las huellas geoquímicas de
los crudos de FRAMOLAC. Por primera vez, las concentraciones de H2S y CO2
fueron mapeadas a lo largo del campo. La migración de H2S y CO2 en la parte norte
del campo tiene serias implicaciones debido a que la planta de separación gas-crudo
(GOSP), fue diseñada para el procesamiento de crudo dulce. Si la migración es
probada, las facilidades en la parte norte del campo necesitan ser mejoradas para
manejar crudo ácido. Las concentraciones de H2S y CO2 en el área de Moporo Tierra
presentan valores más altos en comparación con las áreas de Franquera-La Ceiba y
las concentraciones más bajas se localizan hacia el área de Moporo Lago,
desconociéndose la génesis de los gases ácidos que intervienen en los procesos de
extracción en el área FRAMOLAC.
Los yacimientos del área FRAMOLAC, ubicados en el occidente de Venezuela,
contienen dos clases de crudos reflejados por sus gravedades API, contenidos de
saturados y aromáticos, además de sus composiciones totales de nitrógeno, azufre y
3
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
oxígeno (compuestos NSO). La biodegradación parece haber tenido un rol
importante en el control de las composiciones de las dos clases de crudo.
Las relaciones de isótopos de azufre (34S) son reportados en partes por mil (‰) de
la relación
34
S/32S, relativa al estándar de referencia internacional CDT. Los isótopos
de azufre son muy útiles para determinar el origen del H2S. El H2S generado por
bacterias reductoras de sulfato generalmente tiene una composición isotópica
negativa (< 0 ‰), mientras que el H2S producido por Reducción Termoquímica de
Sulfato generalmente refleja el valor de la anhidrita de la cual se formó (> 10 ‰).
Adicionalmente, la composición isotópica del sulfuro de hierro (pirita) en el yacimiento
proporciona evidencia sobre si el H2S fue removido por reacción con el hierro durante
la migración.
En una revisión detallada de la documentación existente, entrevistas con los
especialistas de mayor experiencia en esta actividad y la información publicada
oficialmente en artículos y boletines empresariales del pasado y presente siglo, pudo
comprobarse que prácticamente no existen reportes de que se hayan realizado
estudios relacionados con los gases ácidos, lo que se hace más prioritario en la
actualidad debido a las implicaciones que ya se mencionaron y que abarcan todas
las etapas del proceder petrolífero, incluyendo la seguridad y la salud de las
personas y la estrecha relación ya publicada que existe entre la presencia de este
gas y la acumulación del petróleo. En correspondencia con esto se propone el
siguiente diseño de investigación.
Problema de investigación desconocimiento del mecanismo de generación de
gases ácidos tanto en el crudo como en los gases.
Objeto de estudio.
Crudo y gases ácidos, correspondiente a los pozos petroleros del área FRAMOLAC.
Campo de acción.
Geoquímica del crudo de gases ácidos.
Objetivo general
4
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Determinar la génesis, migración del crudo y gases ácidos del yacimiento Eoceno “B”
Superior del área FRAMOLAC, a través de correlaciones químicas e isotópicas.
Objetivos específicos
Caracterizar desde el punto de vista fisicoquímico muestras de crudo y gas en el
área FRAMOLAC.
Caracterizar las composiciones isotópicas de las especies de azufre presentes en
el crudo y gas del área.
Establecer el mecanismo de generación de H2S y/o CO2 y su migración en el área
de FRAMOLAC.
Hipótesis
Si se realizan las correlaciones químicas e isotópicas en muestras de crudo y gas se
podrá determinar la génesis y migración de los gases ácidos presentes en el
yacimiento del Eoceno “B” Superior del área FRAMOLAC.
Para desarrollar esta investigación se tuvieron en cuenta métodos teóricos y
empíricos de la investigación científica:
Métodos teóricos:
Análisis y síntesis de la información obtenida a partir de la revisión de la
documentación y literatura especializada.
Inductivo – deductivo: para determinar los mecanismos de formación y migración
de los gases ácidos.
Métodos empíricos: en la presente investigación se aplican:
Las entrevistas a técnicos y especialistas: para comprobar la existencia de
investigaciones y antecedentes relacionados con el tema.
La observación directa en el área de estudio durante toda la investigación.
Métodos y herramientas de la química analítica:
Procesamiento para la elaboración de mapas por medio del simulador Discovery.
El trabajo representa un aporte científico al constituir un estudio conclusivo sobre el
mecanismo de generación de gases provenientes del crudo y gas que se considera
pionero debido al no registro de estudios similares realizados anteriormente.
5
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
También es de importancia práctica ya que la información que se genera permitirá
hacer precisiones en el proceso productivo de la empresa, del mismo modo que
contribuirá a la vigilancia tecnológica y a medidas relacionadas con la seguridad del
trabajo.
La tesis se estructuró del siguiente modo:
La introducción en la que se presenta el problema científico, el objetivo general y la
hipótesis de la misma. Tres capítulos denominados del modo siguiente: Capítulo I.
Geoquímica de los yacimientos de petróleo y gases ácidos asociados. Capítulo II.
Materiales y métodos de investigación. Capítulo III. Principales resultados sobre la
génesis y migración de los gases ácidos.
6
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO I – GEOQUÍMICA DE LOS YACIMIENTOS DE PETRÓLEO
Y GASES ÁCIDOS ASOCIADOS.
1.1 Introducción
1.2 Antecedentes
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2
1.4.1 Dióxido de carbono
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno
1.5 Ubicación geográfica
1.5.1 Área del campo Franquera
1.5.2 Área del campo Moporo
1.5.3 Área del campo La Ceiba
1.6 Características geólogo-tectónicas
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
1.6.3 Geología estructural campo Franquera
1.6.4 Geología estructural campo Moporo
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba
1.7 Conclusiones
1.1 Introducción
En el presente capítulo se muestran las recopilaciones de algunos trabajos o
estudios que anteceden a esta investigación, asimismo se refieren las bases teóricas
que sustentan el estudio isotópico del azufre en crudo y gas del yacimiento Eoceno
“B” Superior. Para Hernández et al. (2004) el marco teórico “es un compendio escrito
de artículos, libros y otros documentos que describen el estado pasado y actual del
conocimiento sobre el problema de estudio”.
1.2 Antecedentes
A continuación, se citan aquellos estudios que se han realizado a nivel nacional
sobre el tema, que son similares al ejecutado; por tal motivo, se han seleccionado
7
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
aquellos que guardan relación con el estudio propuesto, para lo cual se consideró su
relevancia y cercanía en el tiempo.
- Manowitz et al. (1990) realizaron un estudio referente a la composición isotópica del
azufre en muestras de crudo del Campo Costanero Bolívar (Venezuela), donde
destacan que el crudo en el campo Costanero Bolívar de Venezuela ha sido dividido
en cinco clases principales de petróleo que se cree reflejan en gran medida las
variaciones causadas por la biodegradación en el yacimiento. En este trabajo, treinta
crudos del campo Costanero Bolívar fueron colectados, estos crudos fueron
caracterizados por su gravedad API, porcentaje de saturados aromáticos, NSO y
compuestos de asfaltenos, cromatograma de gas para crudo, fracciones de C4-C7 y
aromáticos. Concurrentemente, 24 aguas asociadas fueron también muestreadas y
analizadas para Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, CO32-, SO42-, pH y sólidos totales disueltos
(STD), de los cuales 27 de estos crudos se analizaron por separado para el
contenido de azufre y valores 34 S. Las muestras fueron oxidadas en una bomba
Parr Instrument; el sulfato fue precipitado con Ba2+ y el BaSO4 precipitado sirvió para
la determinación gravimétrica de la conversión del contenido de S a SO2 para la
espectrometría de masa.
- Alberdi (1996) realizó una caracterización geoquímica de tres (3) muestras de
crudos de diferentes pozos del yacimiento en estudio, con el objetivo de analizar la
fracción C15- y la gravedad ºAPI para determinar la compatibilidad de los mismos, los
crudos de los pozos VLG-3772 abierto a producción al momento de la toma de la
muestra en las arenas C-2 y el crudo del pozo VLG-3780 abierto a producción de las
arenas C-3, ambos presentaron 33 °API, por otra parte el crudo del pozo VLG-3786
presentó 25,8 °API pareciendo ser una mezcla de los crudos de las arenas C-1 y C2. Los crudos de los pozos VLG-3772 y VLG-3780, considerando su similitud
composicional, permiten concluir que entre los yacimientos C-2 y C-3 existe una
buena comunicación vertical, al menos, en el área drenada por los mismos, sin
embargo en dicho trabajo se recomendó caracterizar una mayor cantidad de pozos y
hacer énfasis en el crudo de la arena C-1 cuyas características posiblemente sean
diferentes a las de los crudos de las arenas C-2 y C-3.
8
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
- López y Alberdi (1997) destacaron el mecanismo de generación de H2S en el área
Urdaneta Lago. Ellos consideran que el H2S presente en estos yacimientos es
originado a partir de la maduración térmica del crudo en el yacimiento, proponiendo
que las mayores concentraciones de H2S presentes en los yacimientos carbonáticos
respecto a los siliciclásticos, está relacionado a la eliminación eficiente del H2S, en
estos últimos, debido a la formación de sulfuros (pirita).
- Marcano y Alberdi (2001) estudiaron que en el área de Anaco se han presentado
problemas de corrosión en tuberías, generando comunicación mecánica. Dicha
corrosión se relacionó a las concentraciones de CO2 producidas en estos campos.
Datos operacionales de 299 pozos indican que 79 pozos están comunicados
detectándose concentraciones de CO2 que oscilan entre 0,40 % y 17,20 %. En este
caso el CO2 actúa como contaminante, generando problemas de producción. Es
recomendable en estos campos, profundizar el estudio del origen de este gas.
- Marcano y Alberdi (2001), estudiaron que en el campo Yucal-Placer (Estado
Guárico) han sido reportadas las mayores concentraciones de CO2 en Venezuela,
con valores que oscilan entre 2,28 % y 27 %. De acuerdo a estudios de isótopos
estables, dicho gas tiene un origen mayormente inorgánico, producto de la
descomposición térmica, probablemente en medio ligeramente ácido, de cemento
calcáreo y/o roca carbonática. En este caso en particular es importante destacar el
aumento del por ciento de CO2 con la profundidad. Adicionalmente el CO2 de los
yacimientos más someros es más liviano, presentando 13 C= -12 ‰, indicando un
origen orgánico, mientras que el CO2 encontrado a mayor profundidad es más
pesado con 13 C= -3 ‰. Es probable que la generación del CO2 obedezca a la
reacción entre caolinita y carbonatos para producir clorita y CO2; dicha reacción es
controlada por la temperatura y es más efectiva con la profundidad.
- Por último se seleccionó el estudio realizado por Centeno (2007) donde analizó las
consecuencias que tienen el CO2 y el H2S sobre el material cementante utilizado en
la construcción de pozos petroleros. Ambos gases presentaron un alto potencial de
disolución de los minerales que constituían el material cementante, salvo en pruebas
con H2S (sin presencia de CO2), donde el efecto es corrosivo, destruyendo la matriz
del material cementante. Este comportamiento es inhibido cuando está presente el
9
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CO2, el cual ejerce una acción neutralizante (reacción ácido-base) en el cemento. Por
lo tanto, basado en la existencia de estos dos gases, la alteración del material es
significante cuando aumenta la relación H2S/CO2. Estos resultados le permitieron
proponer un modelo matemático capaz de permitir interpretar el comportamiento del
material cementante en función de parámetros fisicoquímicos, a fin de evaluar la
durabilidad del material cementante.
1.3 Geoquímica de yacimientos petrolíferos
La geoquímica de yacimientos abarca el estudio de los fluidos en los yacimientos de
petróleo (crudo y gas), sus orígenes e interacciones con el yacimiento (Larter y Aplin,
1994). También puede ser definida como la elucidación mediante caracterización
elemental, isotópica y molecular, los procesos de entrampamiento, llenado de fluidos
en el yacimiento, la naturaleza de las interacciones y las variaciones en composición
y propiedades en el tiempo (López, 2005).
Algunas de las áreas de estudio de la geoquímica de yacimientos son las siguientes:
Distancia de migración y dirección de llenado del yacimiento
Grado de mezcla de crudos
Continuidad del yacimiento
Monitoreo de producción
Determinación de heterogeneidades (calidad de yacimientos y fluidos)
Predicción y explicación de fenómenos relevantes para el manejo de los
yacimientos (por ejemplo, precipitación de sólidos)
1.3.1 Geoquímica de H2S y CO2
Los mecanismos de generación de gases ácidos en los yacimientos petrolíferos es
posible abordarlos desde dos perspectivas diferentes en cuanto a su génesis: i.estudio de la generación del CO2 y H2S en las cuencas sedimentarias (connotaciones
de tiempo geológico) y ii.- producción de estos gases como subproductos de la
intervención del hombre en el yacimiento, bien sea para el mantenimiento de la
presión (inyección de agua) o para el incremento del factor de recobro (métodos
térmicos) (Cabrera, 2012). Esos dos mecanismos de generación de gases ácidos se
esquematizan en la figura 1.
10
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 1. Procesos de estudio de los gases ácidos en yacimientos petrolíferos. Fuente: Cabrera (2012)
1.3.2 Composición isotópica del azufre y carbono
Los valores δ13C y δ34S son empleados en los estudios de correlación crudo-crudo y
crudo-roca fuente. En base a los valores δ13C es posible definir crudos y bitúmenes
de fuentes orgánicas terrestres y marinas (Peter et al., 2005). La interpretación de los
valores obtenidos en una muestra en lo referente al contenido de isótopos de
carbono y azufre en el CO2 y H2S, respectivamente, es una de las maneras de inferir
el origen de estos gases en un yacimiento y las causas de sus diferencias en
proporción (fraccionamiento). Es también adecuada la generación de mapas de
tendencias areales y la construcción de perfiles de tendencia del H2S y CO2 en
profundidad, con el objetivo de estudiar el origen de este gas ácido (Rodríguez y
Centeno, 2008).
En cuanto al fraccionamiento isotópico del azufre, los rangos de valores 34S varían
de acuerdo a la fuente de H2S. Los mecanismos que involucran generación térmica
de H2S por craqueo a altas temperaturas, mantienen la relación isotópica de la fuente
11
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
original, debido a que el craqueo no realiza ningún tipo de diferenciación entre el
azufre con peso molecular 34 (34S) o el azufre con peso molecular 32 (32S). Por el
contrario, los procesos de generación de H2S mediatizados por bacterias realizan un
marcado fraccionamiento isotópico, asociado a la preferencia de las bacterias por
utilizar el isótopo menos pesado (32S) (Rodríguez y Centeno, 2008).
1.3.3 Fraccionamiento isotópico del H2S
El cálculo para el fraccionamiento isotópico del azufre es el valor de (delta),
expresado en partes por mil con el símbolo ‰. La referencia es el estándar
internacional del azufre CDT (Canyon Diablo Troilite),
34
S/32S = 449,94 x 10-4 (Thode
et al., 1961); 34 S = 0,00 ‰.
El valor de 34 S en partes por mil es definido como:
34 S
S / 32S muestra
1 1.000
34
S / 32S CDT
34
1
La figura 2 muestra los intervalos isotópicos generales para diferentes fuentes de
H2S.
34
Figura 2. Rangos de valores δ S para las diferentes fuentes de H2S. Fuente: Alberdi et al. (2002)
1.4 Mecanismos de generación del H2S y CO2
Los procesos por los cuales el H2S y eventualmente el CO2 son producidos en los
yacimientos, pueden ser de origen natural o antrópico. Es decir, para el primer caso,
12
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
el H2S puede formarse a partir de las bacterias reductoras de sulfato, reducción
termoquímica del sulfato o maduración del crudo. Por el contrario, estos gases
también pueden ser generados como subproductos del proceso de acuatermólisis
cuando se implementan los procesos de inyección continúa o alterna de vapor
(Cabrera, 2012).
En la figura 3 puede apreciarse que el H2S y CO2 pueden tener origen tanto orgánico
como inorgánico. En el caso del origen orgánico, uno de los procesos implica la
presencia de microorganismos que metabolizan la materia orgánica en búsqueda de
nutrientes. De acuerdo al tipo de bacteria, las reacciones pueden desarrollarse en
condiciones aeróbicas o no, lo cual depende de las condiciones del medio y la
profundidad del sistema sedimentario (Hunt, 1996). Cuando la degradación ocurre
por incremento de temperatura y profundidad de la secuencia sedimentaria, se habla
de descomposición térmica de la materia orgánica, donde el material húmico
continental es la principal fuente de CO2. Otro proceso que implica reacciones de las
fracciones de crudo que contienen oxígeno y azufre con vapor de agua en el
yacimiento, es la acuatermólisis. La alteración de estas fracciones pesadas de crudo
genera CO2, en condiciones de altas temperaturas y presiones.
Reducción de sulfato bacteriano
Descomposición térmica de orgánicos
Origen orgánico
Acuatermólisis
Reducción termoquímica del sulfato
Disolución de minerales de azufre
Origen inorgánico
Reducción no oxidativa de la pirita
Figura 3. Mecanismos de generación de CO2 y H2S
Con respecto al origen inorgánico se pueden visualizar procesos donde el sulfato es
reducido por los hidrocarburos, lo cual significa que los compuestos orgánicos se
13
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
oxidan a temperaturas mayores a 100 °C y sin la intervención de bacterias (Hunt,
1996; Lesniak et al., 2003). Este proceso es conocido como Reducción
Termoquímica de Sulfatos (RTS) (Machel, 2001). Es decir, el H2S resulta de la
reducción del sulfato, mientras que el CO2 proviene de la oxidación del crudo.
1.4.1 Dióxido de carbono
El CO2 en sistemas sedimentarios puede ser de origen orgánico e inorgánico (Hunt,
1996). Su generación puede estar relacionada directamente a la secuencia
sedimentaria o provenir de otros sistemas sedimentarios, ígneos o metamórficos, los
cuales pueden estar ubicados próximos al yacimiento o a grandes distancias del
mismo. En tal sentido, la distribución de CO2 en yacimientos presenta grandes
variaciones en cuanto a su concentración en el gas natural, producto de las distintas
fuentes de las cuales proviene, aunado a la alta reactividad y solubilidad en fluidos
de formación (Centeno, 2007). En el anexo 1 son descritos los mecanismos comunes
de generación de CO2.
1.4.2 Sulfuro de hidrógeno
Es un gas altamente reactivo, la mayor parte del H2S es convertido en los
sedimentos a azufre elemental, sulfuros metálicos y compuestos organosulfurados
(Centeno, 2007). Un ejemplo de la formación de sulfuro de hierro y de azufre
elemental, a partir de la generación de H2S, es mostrado en el siguiente conjunto de
reacciones (ecuaciones 2, 3 y 4, Hunt, 1996):
CH 4 g SO42ac H ac HCO3ac H 2 Ol H 2 S g
(2)
2 FeOH 3s H 2 S ( ac) 2 Fe ac2 2 H 2 O(l ) 4OH (ac) S (0s )
(3)
Fe (2ac ) H 2 S ( ac) 2OH ac FeS ( s ) 2 H 2 O(l )
(4)
En el anexo 2 son descritos los diferentes mecanismos de generación de H2S.
1.5 Ubicación geográfica
El área de estudio que abarca el proyecto FRAMOLAC se encuentra situado al
sureste de la Cuenca del Lago de Maracaibo, comprendido por los yacimientos del
14
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Eoceno B de las regiones lago y tierra (Franquera, Moporo y La Ceiba) sobre una
extensión areal de 620 km2 (figura 4).
Los campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en tierra y
adscritos a la División Sur del Lago Trujillo, se encuentran situados entre el Estado
Trujillo y el Estado Zulia de Venezuela, son campos en desarrollo cuyos datos
oficiales indican un POES de 7.749 MMBNP, unas reservas recuperables de crudo
liviano de 1.483 MMBNP y cuentan actualmente con 9 yacimientos en producción, 35
pozos activos, proporcionando un caudal de producción de aproximadamente 65.000
BNPD de crudo y 21 MMPCND de gas. El primer pozo perforado en estos campos de
tierra se realizó en La Ceiba en el año 1998, y de allí en adelante se ha continuado
con la perforación de pozos en estos campos, contando con un plan de explotación a
20 años.
Area Proyecto
FRAMOLAC
Bloque VII Ceuta
Campos Moporo,
Franquera, La
Ceiba, San
Lorenzo,
Tomoporo
Tradicional y Área
8 Norte
VII
Figura 4. Ubicación geográfica del área de FRAMOLAC. Fuente: PDVSA. (2013)
1.5.1 Área del campo Franquera
El campo Franquera se encuentra ubicado al sureste del parcelamiento Tomoporo
entre el Estado Zulia y Trujillo a una distancia de 6 km al este de la costa del Lago de
Maracaibo (figura 5). Desde el punto de vista geológico está en el bloque deprimido
de la Falla Pasillo 1, la cual limita el área hacia el este con el yacimiento Eoceno B-4
15
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
VLG-3729. El pozo descubridor fue el FRA-1X, perforado el 24 de noviembre de
2004, con el propósito de evaluar la prospectividad del área en las arenas basales de
Paují y Misoa (desde B Superior a C Superior) de edad Eoceno hasta el Grupo
Cogollo de edad Cretácico. El mismo está ubicado en el parcelamiento Ciénaga del
Carrillo al norte del Caño Carrillo y al sureste del parcelamiento Tomoporo en el
Municipio Baralt del Estado Zulia a 3,2 km al sureste del pozo TOM-0001, 5,2 km al
noreste del pozo TOM-0008 y 4,3 km al noreste del TOM-0019. Posee tres (03)
nuevos yacimientos, B4 FRA0001, B3 FRA0001 y B1 FRA0001, Unidades Informales
“B1”, “B3” y “B4” de la formación Misoa (Chacín et al., 2012).
Figura 5. Ubicación del campo Franquera (Yacimientos B-1 FRA0001 y B-4 FRA0001). Fuente:
PDVSA. (2013)
16
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.5.2 Área del campo Moporo
Comprende tanto el área del lago (Moporo Lago) como de Tierra (Moporo Tierra)
ubicado hacia el este de la Falla de Pueblo Viejo, cuyo yacimiento es el B4 VLG3729,
formación Misoa de edad Eoceno medio, situado al sureste del Campo Ceuta, dando
una superficie total de 68.21 km2 (figura 6). Al igual que muchos yacimientos del
Eoceno de la formación Misoa en la Cuenca de Maracaibo, constituye uno de los
reservorios más productivos para la corporación (Chacín et al., 2012).
El entrampamiento de este yacimiento es básicamente estructural, siendo limitado al
oeste por la falla VLG-3866 (Pueblo Viejo), al norte por la falla VLG-3729, hacia el
este por las fallas de dirección N-S que separan las regiones 1 y 6 de la zona
denominada pasillo, y hacia el sur por un contacto agua petróleo a 1750 pies
observado a nivel de B-4 en las regiones 3 y 5.
Figura 6. Ubicación del Yac. B Sup. VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
17
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.5.3 Área del campo La Ceiba
Se encuentra ubicado en el área de tierra, en la costa este del Lago de Maracaibo,
Municipio La Ceiba, Estado Trujillo. Limita con el Campo Moporo al oeste,
extendiéndose hasta el límite sur de los campos Barúa y Motatán por el norte,
llegando hasta el Flanco Andino en el límite sur, dando una superficie total de 1082
km2 (figura 7). El área La Ceiba fue dividida en 15 bloques, con un área de 497,83
km2. Geológicamente los yacimientos del Campo La Ceiba se encuentran en trampas
estructurales con acumulaciones probadas y estimadas principalmente en las
estructuras de pliegues de inversión de las fallas de orientación NNE-SSO,
interactuando con un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O,
paralelas al sistema de fallas de rumbo del yacimiento vecino al norte (B4 VLG3729)
(Chacín et al., 2012).
Figura 7. Ubicación del Campo la Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
18
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.6 Características geólogo-tectónicas
1.6.1 Estratigrafía regional campo Franquera y Moporo
La secuencia estratigráfica que se perfora en el área de Moporo y Franquera, está
constituida de lo más reciente (tope) a lo más antiguo (base) por las siguientes
formaciones (figura 8):
Formación El Milagro (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Arenas friables, finas a gruesas,
limos micáceos, interestratificados con arcillas arenosas y lentes lateríticos bien
cementados. Estos sedimentos son de aguas dulces y llanas de carácter fluvial y
paludal, que se depositaron sobre un amplio plano costanero de poco relieve, y
estuvieron expuestos a la meteorización y anegamiento por lo menos tres veces
durante el Cuaternario.
Formación Onia (Plioceno Tardío-Pleistoceno): Areniscas y limolitas de grano grueso
a fino, arcillosas, micáceas y friables, localmente con capas calcáreas. El contacto
superior es transicional y ocasionalmente interdigitado con la formación El Milagro
(suprayacente). La formación Onia es una de varias formaciones no marinas en la
Cuenca de Maracaibo (tal como la formación El Milagro) y de probable correlación
lateral con el flanco norandino por medio de las formaciones Carvajal y Necesidad.
Existen dudas sobre sus correlaciones a través de la cuenca.
Formación La Puerta (Mioceno Tardío): Está compuesta por argilitas abigarradas,
limolitas, areniscas macizas y friables. La unidad contiene intercalaciones marinas de
menor espesor y está subdividida en tres miembros denominados en secuencia
ascendente Poro, Playa y Timoteo. El Miembro Timoteo es el más superior y su
contacto es concordante con la formación Onia (suprayacente). El Miembro Playa es
el intermedio de la formación La Puerta y se caracteriza por su predominio de
areniscas que lo distinguen de la litología fundamentalmente arcillosa de los
miembros adyacentes (Poro y Timoteo). El Miembro Poro es el más inferior y posee
grandes desarrollos de capas de arcilla y menos proporción de areniscas. En
general, la formación La Puerta correlaciona en su parte media y tope (miembros
Playa y Timoteo) con la formación Isnotú en el Flanco Norte de Los Andes.
19
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Formación Lagunillas (Mioceno Medio): En el campo Bachaquero la formación
Lagunillas está subdividida en tres miembros, que de base a tope son: Lagunillas
Inferior, Laguna y Bachaquero. El Miembro Bachaquero es el superior y está formado
por areniscas arcillosas potentes y su contacto es de carácter concordante con el
Miembro Poro de la formación La Puerta. El Miembro Laguna es el intermedio de la
formación Lagunillas y consiste en alternancias de areniscas bioturbadas
correspondiente a canales de marea o estuarinos junto a lutitas fosilíferas
depositadas en ambientes marinos de plataforma de aguas someras a medias. El
Miembro Lagunilllas Inferior, constituye el intervalo basal de la formación Lagunillas y
representa la evolución de un sistema deltáico destacándose hacia su base los
depósitos más antiguos correspondientes a canales fluviales (rellenos de
paleovalles);
progresivamente
Lagunillas
Inferior-Laguna
es
concordante
y
transicional. La formación Lagunillas es equivalente lateral de la formación Isnotú en
el Flanco Norte de Los Andes.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano): Constituida principalmente por sedimentos
marinos (predominantemente lutíticos), ha sido subdividida en dos miembros que en
orden ascendente son Santa Bárbara y Lutitas de la Rosa (Informal). El miembro
Lutitas de La Rosa está constituido primordialmente por lutitas grises marinas,
mientras que el miembro Santa Bárbara, está conformado por areniscas arcillosas
poco consolidadas.
Formación Paují (Eoceno Medio): Esta formación es infrayacente en forma
discordante a la Formación La Rosa. Se encuentra constituida de una espesa
secuencia de lutitas, claramente diferenciable de las areniscas de la formación Misoa
infrayacente. Las lutitas típicas tienen color gris medio a oscuro y son macizas a
físiles y concrecionarias. Frecuentemente exhiben fractura concoidal. Hacia la base
de esta formación existe el desarrollo de unas capas de areniscas glauconíticas.
Formación Misoa (Eoceno Temprano): En contacto concordante a la formación Paují
se encuentra la formación Misoa. A grandes rasgos, está constituida por areniscas,
limolitas y lutitas intercaladas. Las areniscas presentan tamaño de grano variado,
pero en general, son de grano fino y gradan a limolitas; son duras, micáceas y
20
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
carbonáceas. Esta localización se perforó hasta la sub-unidad B-1 de la formación
Misoa.
Figura 8. Columna estratigráfica generalizada del Campo Ceuta-Tomoporo.
Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.2 Estratigrafía regional campo La Ceiba
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está constituida de base a tope
como se describe a continuación (ver figura 9):
La secuencia se inicia con la formación Colón, de edad Cretácico, la cual está
integrada por lutitas microfosilíferas de color gris oscuro a negras, posteriormente se
depositaron en forma discordante la formación Misoa durante el Eoceno, formada por
la intercalación de areniscas y lutitas. Suprayacente a esta, se encuentra en forma
discordante
los
sedimentos
de
la
formación
Palmar,
correspondientes
a
intercalaciones de areniscas y argilitas. Posteriormente se depositaron los
21
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
sedimentos
de
la
formación
Isnotú
durante
el
Mioceno,
conformados
predominantemente por arcillas e intercalaciones de areniscas. Sobre estas
formaciones del Mioceno se sedimentaron en forma concordante la formación
Betijoque de edad Mio-Plioceno, conformados por conglomerados macizos, arcillas
macizas y areniscas poco consolidadas. En forma concordante la cuenca se terminó
de rellenar con sedimentos de la formación Carvajal de edad reciente, que consiste
de arenas y gravas macizas mal cementadas.
La formación Misoa corresponde a la unidad estratigráfica prospectiva en el área y
está dividida operacionalmente en los miembros informales denominados “Arenas B”
y “Arenas C”. La sección superior de la formación Misoa la integran las “Arenas B"
clasificadas en B-Superior (B-1 a B-5) y B-Inferior (B-6 y B-7); mientras que la
sección inferior la constituyen las “Arenas C”, divididas a su vez en C-Superior (C1C3) y C-Inferior (C4-C6).
Como se mencionó anteriormente, la formación Misoa en el Campo La Ceiba se
encuentra erosionada hacia el tope producto de la Discordancia del Eoceno,
encontrándose que hacia el norte (Pozo CEI-6X), la Unidad B-1 y parte de B-2 fueron
removidas, mientras que hacia el sur (Pozo CEI-3X), la erosión fue mayor,
alcanzando incluso hacia la base de la Unidad B-4.
Las Unidades B-4 y B-6, son las más prospectivas en el área. Las mismas están
separadas verticalmente por una lutita regional (Unidad B-5), de un espesor menor
de 500 pies, que separa hidráulicamente las zonas de B Inferior y B Superior.
22
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 9. Columna Estratigráfica Campo La Ceiba. Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.3 Geología estructural campo Franquera
Estructuralmente, el campo Franquera está constituido por un monoclinal contra la
falla normal VLG-3729, la cual fue parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y
Mioceno, de rumbo NO-SE con un buzamiento suave de 3º a 5º hacia el sur. Las
fallas que lo cruzan son normales y desplazamientos que varían entre 50 y 200 pies.
Las fallas principales tienen una dirección preferencial N-S.
Esta estructura está delimitada hacia el norte por la Falla VLG-3729 de dirección
general O-E y buzamiento al norte, originalmente de tipo normal, la cual fue
parcialmente invertida durante el Eoceno Medio y Mioceno, alcanzando saltos
verticales entre 50 y 200 pies a nivel del Terciario. Debido al aumento de espesor de
los niveles más profundos, el salto inverso solo se observa en los niveles someros,
(Paují, Tope de Misoa), mientras que en los niveles subyacentes, el salto es
aparentemente normal, aunque el último movimiento de la falla haya sido inverso. El
límite oeste lo constituye la falla normal denominada Pasillo 1, que buza hacia el este y
23
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
tiene una dirección preferencial NNO-SSE, la cual se profundiza hasta el Paleoceno y
presenta saltos verticales de hasta 400 pies. Hacia el este, el límite está definido por una
falla normal con buzamiento hacia el este, que se denomina Falla TOM-1, la cual
presenta un salto vertical de hasta 600 pies.
Hacia el sur la estructura monoclinal es cortada preferencialmente en dirección oesteeste por la falla VLG-3783, con buzamiento al norte y de componente normal, posee
saltos verticales que alcanzan los 300 pies aproximadamente. El pozo FRA-0003
estructuralmente a nivel del Eoceno (Unidades B-1 y B-4), está ubicada al oeste del
bloque homoclinal fallado, el cual a este nivel presenta suaves buzamientos (3-5°).
Este bloque monoclinal está delimitado por las fallas principales que enmarca el Campo
Franquera y presenta además cortes transversales de fallas secundarias normales e
inversas de dirección preferencial NNO-SSE, con saltos que oscilan entre 100-150 pies,
relacionadas con la extensión del margen de la cuenca durante el Eoceno y con los
eventos de compresión de la cuenca durante el Mioceno (Figura 10).
Figura 10. Marco Estructural Franquera. Fuente: PDVSA. (2013)
24
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
1.6.4 Geología estructural campo Moporo
El yacimiento "B Sup VLG-3729" ha sido dividido estructuralmente en seis regiones,
delimitadas por fallas claramente definidas a partir de los levantamientos sísmicos
del área. Cada región presenta rasgos estructurales que las diferencian entre sí, tal
como se describen a continuación:
Los bloques estructurales correspondientes a las regiones 1 y 3, en rasgos generales
están conformados por un homoclinal de rumbo ENE-OSO y un buzamiento
aproximado de 3 a 7° hacia el sur-sureste, aunque hacia el oeste de ambos bloques
estructurales, se observa un cambio en el buzamiento hacia el suroeste, producto de
los esfuerzos compresivos contra la falla mayor del yacimiento (Falla VLG-3686).
La región 2, está conformada por un homoclinal de rumbo NE-SO, con un
buzamiento promedio de 4° al noroeste. La región 4, corresponde a un anticlinal con
eje en dirección SO-NE, cuyos flancos poseen un buzamiento entre 5 y 10° hacia el
NO, SO y SE. La región 5, está conformada por un anticlinal, cuyo eje se orienta en
dirección N-S y un buzamiento entre 3 y 5° al sureste. La región 6 está representada
por un homoclinal de rumbo O-E y buzamientos entre 3 y 5° al sur. El yacimiento "B
Superior VLG-3729", está limitado como se describe a continuación:
Al norte, por la falla normal VLG-3729 de dirección preferencial O-E y buzamiento
hacia el norte, la cual separa el área 8 sur del Área 8 Norte, hacia el sur en las
regiones 3 y 5, el yacimiento está limitado por un C.A.P. @ -17150' b.n.l., mientras
que en la región 6 el límite lo constituye el C.A.P. @ -17270' b.n.l., Al oeste está
limitado por la falla inversa VLG-3686 de dirección NO-SE y buzamiento hacia el
noreste, la cual separa el área 8 sur del área 2 sur mientras que al este el límite lo
constituye la falla normal pasillo 1, de dirección N-S y buzamiento al este (Figura 11).
25
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 11. Marco Estructural Yacimiento B-Superior VLG-3729. Fuente: PDVSA. (2013)
1.6.5 Geología estructural campo La Ceiba
El Área La Ceiba está localizada entre dos estructuras de carácter regional (ambas
de comportamiento transgresivo), al oeste por la Falla de Pueblo Viejo en dirección
NNO-SSE, y al este por los sistemas de fallas del Alto de Barúa, con rumbo N-S.
Localmente, el Área La Ceiba está cortada por dos sistemas de fallas, un sistema de
fallas normales NO-SE, relacionadas con la extensión del margen de la cuenca
durante el Eoceno y un sistema de fallas inversas E-O, relacionadas con los eventos
de compresión de la cuenca durante el Mioceno y la consiguiente subsidencia.
El área presenta una alta continuidad, con acumulaciones probadas y estimadas
principalmente en las estructuras de pliegues de inversión de las fallas tipo pasillo,
26
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
propiciados en un sistema de fallas transcurrentes en dirección aproximada E-O
paralelas al sistema de fallas VLG-3729, VLG-3783 y Ceiba 5; intersectado, a su vez,
por el sistema de fallas normales de dirección noreste-sureste de edad Eoceno y el
sistema de fallas inversas de edad Mioceno, de dirección NE-SO, creando un grupo
de bloques o compartimentos que entrampan el hidrocarburo al nivel de las Arenas B
Inferior y B Superior de la formación Misoa.
Se estima que la inversión del sistema de fallas ocurrió durante el período del
Eoceno hasta el Mioceno, después de la depositación de las arenas B de la
formación Misoa, de edad Eoceno Superior (figuras 12 y 13).
Figura 12. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0003, MISB6 CEI0001 y MISB6 CEI0004.
Fuente: PDVSA. (2013)
27
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 13. Mapa Estructural de los Yacimientos MISB6 CEI0005 y MISB6 CEI0006. Fuente: PDVSA.
(2013)
1.7 Conclusiones
En el presente capitulo, después de haber analizado las diferentes investigaciones
que han tributado al conocimiento de la geoquímica de los yacimientos de petróleo,
se han caracterizado los yacimientos del Eoceno B Superior de las regiones lago y
tierra: Franquera, Moporo y La Ceiba, en cuanto a las condiciones geológicas en las
que se encuentran emplazados.
La columna estratigráfica del área correspondiente a los campos Franquera y
Moporo está representada por secuencias terrígenas: areniscas, arcillas, lutitas y
argilitas y en ocasiones material calcáreo, que van desde el Eoceno Temprano hasta
el Plioceno Tardío-Pleistoceno.
La secuencia estratigráfica en el campo La Ceiba está conformada por unidades
cretácicas en su base, iniciando con la formación Colón, formada por lutitas
28
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
microfosilíferas y que muestra en su tope a la formación Carvajal de edad reciente,
constituida por arenas y gravas.
Estructuralmente los tres campos, a pesar de presentar rasgos tectónicos
específicos, muestran como rasgo común la presencia de fallas normales de
dirección noroeste-sureste.
29
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO II – MATERIALES Y MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN
2.1 Introducción
2.2. Tipo de investigación
2.3. Métodos empleados en la investigación
2.3.1 Selección de pozos del área
2.3.2 Selección de muestras
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de
H2S y CO2
2.3.4 Métodos y procesamiento
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros
precipitados a partir del H2S
2.3.6 Cromatografía de Gases
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y
CO2
2.3.8 Técnicas para la recolección de información
2.4 Conclusiones
2.1 Introducción
En este capítulo, se abordan los criterios metodológicos pertinentes al momento
técnico operacional del proceso investigativo, se expone el conjunto de métodos,
técnicas, protocolos e instrumentos que permitirán obtener la información requerida
para el estudio propuesto. Se trata del abordaje del objeto de estudio para lograr
confrontar la visión teórica del problema con los datos reales. Igualmente, se explican
las estrategias metodológicas utilizadas, tales como: tipo de investigación, población
y muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de datos, así como la técnica
de tratamiento, análisis de dichos datos y el procedimiento de la investigación.
2.2. Tipo de investigación
Según el nivel de profundidad del conocimiento, esta investigación se considera de
tipo descriptiva, bajo la modalidad de campo, pues mediante 4 campañas de
muestreo en el área FRAMOLAC se recolectaron muestras de crudo y gas para
realizarle análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir de H2S y
poder determinar el origen del H2S y CO2.
30
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
La presente investigación es descriptiva de campo porque los datos fueron
recolectados directamente del cabezal del pozo para determinar el origen de gases
ácidos en el área FRAMOLAC y poder generar mapas de isoconcentraciones de H2S
y CO2 del área con la finalidad de disminuir la producción de gases ácidos e
identificar el mecanismo de generación que predomina, dando solución a esta
problemática que existe en el Distrito Sur del Lago Trujillo.
Al mismo tiempo, la investigación es de tipo documental porque se consultaron
manuales, libros, folletos, artículos, tesis de grado, entre otros, con la finalidad de
recopilar información necesaria para la elaboración de la presente investigación.
Según
Cázares
y
otros
(2000:18),
la
investigación
documental
“depende
fundamentalmente de la información que se recoge o consulta en documentos,
entendiéndose este término, en sentido amplio, como todo material de índole
permanente, es decir, al que se puede acudir como fuente o referencia en cualquier
momento o lugar, sin que se altere su naturaleza o sentido, para que aporte
información o rinda cuentas de una realidad o acontecimiento”.
2.3. Métodos empleados en la investigación
El estudio propuesto se adecuó a los propósitos de la investigación experimental,
debido a que las muestras y datos obtenidos en el campo son llevados al laboratorio,
para obtener los resultados y análisis que nos llevarán a determinar el origen y los
mecanismos de generación de los gases ácidos, de tal manera que permita un
adecuado estudio del yacimiento Eoceno “B” superior.
En los laboratorios de PDVSA-INTEVEP, se sometieron a diferentes análisis
geoquímicos las muestras de crudo y gas.
- Análisis realizados al crudo: gravedad API, % V/N, %S, 34 S
- Análisis realizados al gas: cromatografía de gas, 34 S (H2S) en precipitado de
sulfuros, H2S (ppm) y CO2 (%).
El procedimiento experimental se realizó en dos fases: la primera referida al
tratamiento previo de las muestras de crudo y gas y luego, la segunda fase,
31
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
relacionada a la metodología correspondiente a los ensayos en condiciones estáticas
y dinámicas, para evaluar el comportamiento de estas interacciones.
El trabajo de esta investigación fue realizada a partir de:
- Selección de pozos del área.
- Selección de muestras.
- Técnica de geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2.
- Métodos y procesamiento.
- Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir de H2S.
- Técnicas para la recolección de información.
2.3.1 Selección de pozos del área
Con la finalidad de realizar análisis químico e isotópico a las muestras de crudo y
gas, se realizó un muestreo a la mayoría de los pozos que conforman el área
FRAMOLAC, de esta manera, la población que sirvió como objeto de investigación
fueron 48 pozos pertenecientes al área (Anexo 3), de los cuales 16 pozos están
produciendo del Yacimiento B1 y 32 pozos del yacimiento B4, del Distrito Sur Lago
Trujillo. Dicha selección contó previamente con un análisis realizado por el
departamento de geoquímica en Los Teques Intevep, por cuanto hasta la fecha de
inicio del presente estudio no existían análisis isotópicos de azufre a los sulfuros
precipitados a partir de H2S.
2.3.2 Selección de muestras
En este trabajo se presentan los primeros esfuerzos realizados en PDVSA Intevep
para determinar la composición isotópica del azufre de 21 muestras de crudo
correspondientes a los yacimientos de Moporo (Lago y Tierra) y La Ceiba, ubicados
en el occidente de Venezuela. Cabe destacar que la caracterización isotópica del
azufre en el crudo permite en primera instancia generar un mapa con la información
de 34S de la zona de estudio con el objetivo de estudiar los principales procesos que
controlan el ciclo biogeoquímico de este elemento en el yacimiento y asimismo,
comprender el mecanismo predominante para la generación de H2S en el yacimiento.
32
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Adicionalmente, la información de los isótopos de azufre en los crudos resulta útil
para interpretar la ocurrencia y nivel de biodegradación del crudo.
La instrumentación usada para el estudio del crudo fue un Espectrómetro de Masa
de Relaciones Isotópica (IRMS, por sus siglas en inglés) de Thermo Scientific,
modelo DELTA V Plus, acoplado a un analizador elemental marca Thermo Scientific,
modelo FlashEA 1112, mientras que en el estudio de los sulfuros precipitados a partir
del H2S se utulizó un espectrómetro de masas de relaciones isotópicas (IRMS) de
thermo scientific modelo DELTA V plus, acoplado a un analizador elemental (EA)
marca Costech modelo 4010. Treinta (30) muestras de crudos del área FRAMOLAC
fueron recolectados durante tres campañas de muestreo. Estos crudos fueron
caracterizados por su gravedad API, porcentajes de saturados y aromáticos,
compuestos NSO y asfaltenos, cromatografía de gases para crudo total, fracciones
C4-C7 y aromáticos.
En el presente trabajo, veintisiete de estos crudos fueron separadamente analizados
para contenido de azufre y relación isotópica de azufre (34S). Las muestras fueron
oxidadas en una bomba de la compañía Parr Instrument. El sulfato en el lavado de la
bomba fue precipitado con Ba2+. El precipitado BaSO4 sirvió para la determinación
gravimétrica de la conversión del contenido de azufre a SO2 para espectrometría de
masas. Las relaciones
34
S/32S son presentadas como valores 34S. Los resultados
mostrados en esta investigación corresponden a cuatro campañas de muestreo
realizados el 11-15 de junio 2012, 13 de agosto de 2012, 27 - 31 de mayo 2013 y el
11 - 15 de noviembre de 2013 en los yacimientos del campo Franquera, Moporo y La
Ceiba.
2.3.3 Geoquímica de gases para evaluación y monitoreo de H2S y CO2
Las muestras para la determinación del origen de los gases ácidos tienen distinta
naturaleza. A continuación es presentado un esquema sencillo de las muestras a
tomar y los análisis indicados para caracterizar los gases ácidos que originan la
problemática en la generación y distribución del crudo (Figura 14).
33
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Análisis
Gas
-Análisis
en
Crudo
-Contenido isotópico
en crudo deshidratado,
sulfuro de hidrógeno
-Determinación % de C,H,S.
gaseoso.
-Caracterizados por su gravedad API, porcentajes de
saturados y aromáticos, compuestos NSO y asfaltenos,
cromatografía de gases para crudo total, fracciones
C4-C7 y aromáticos.
Figura 14. Toma de muestras para análisis de H2S y CO2.
2.3.4 Métodos y procesamiento
2.3.4.1 Muestreo de gas
El procedimiento estándar para determinar la concentración de H2S ó CO2 en
muestras de gas natural en puntos de producción (M-0461, 2006) está basado en las
Normas GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88. La Figura 15 muestra el esquema del
aparato para la toma de muestra:
34
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 15. Esquema del equipo (modificado de GPA 2377-86 y ASTM D 4810-88). Fuente: García et
al. (2006)
En una primera etapa se realiza la inspección del punto de producción, verificando el
sistema protector respiratorio, luego evaluar los riesgos del área. Es recomendable
disponer de la planilla de reporte diario e identificar el punto de producción donde es
realizada la toma de muestra. Seguidamente se verifica el estado del punto de
producción y la presencia y estado de instrumentos de medición (manómetros y
termómetros) en el punto de producción. Finalmente se selecciona el sitio de la toma
de muestra en el punto de producción de tal forma que esta sea representativa del
gas a analizar.
Al reconocer la válvula fuente de conexión en el punto de producción, se abre y se
deja pasar gas vigorosamente para limpiar la válvula. Se cierra la válvula y se instala
un separador crudo/gas en la válvula fuente del punto de producción (Figura 16), se
conecta el envase de recolección al separador crudo/gas y el envase para desechos
al separador crudo/gas. Para la toma de muestra se abre la válvula fuente, la válvula
de control B y la válvula de control D.
35
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 16. Conexión de separador crudo/gas
El envase es colocado venteando hacia la atmósfera a través del orificio de acceso
del envase de recolección (Figura 17). Es recomendable purgar el envase hasta
haber desplazado todo el aire, durante 30 minutos como mínimo.
Figura 17. Purga de envase de recolección
Inmediatamente antes de aplicar cada medida, se prueba que la bomba de fuelle no
tenga fugas. Se Inserta un tubo de detección cerrado y se presiona el fuelle (una
bomba con fuga se abrirá durante la prueba) para la determinación de concentración.
Se selecciona el tubo de detección adecuado, según el rango de concentración
esperado de la muestra de gas. Si la concentración es desconocida se comienza por
el tubo detector que mide una concentración mayor e se va disminuyendo hasta
alcanzar el rango adecuado. La certidumbre en la lectura aumenta cuando el área
coloreada cubre al menos hasta el 50 % de la escala en el tubo. Si esta región no es
alcanzada empleando el número de carreras especificadas, hay que aumentar el
número de éstas (siguiendo las recomendaciones del fabricante) y/o utilizar un tubo
que registre un rango menor (M-0461, 2006).
36
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Se rompen los extremos del tubo detector e se inserta el orificio de salida del tubo
(sin forzarlo) hasta la cabeza de la bomba de fuelle, registrando a la vez la
temperatura a que sale el gas. El tubo detector solo puede utilizarse a una
temperatura menor de 30°C, por lo que si la temperatura del gas fuese mayor, es
necesario enfriarlo pasándolo a través de un baño de enfriamiento.
Luego se coloca el tubo detector en el envase de recolección a través del orificio de
acceso y el venteo. Es importante utilizar el envase purgado completamente de aire y
controlar la válvula de forma tal que exista siempre un flujo positivo de gas saliendo
del orificio de acceso y venteando durante el curso de toda la determinación Las
mediciones reportadas realizadas con tubos calorimétricos tipo Drager, están
basados en la reacción de acetato de plomo con H2S para generar como producto un
precipitado color marrón oscuro de sulfuro de plomo:
Pb(CH 3 COO) 2 H 2 S PbS 2CH 3 COOH
(5)
La precisión analítica del Drager es baja: 15-25 %, pero es el único método de
campo que permite, a un costo razonable, realizar monitoreos sistemáticos en todos
los puntos de producción. La medición de Drager está afectada por las condiciones
de humedad atmosférica; adicionalmente, el H2S es un compuesto muy reactivo que
reacciona con el acero de las líneas de producción. Ambas condiciones son difíciles
de controlar (Alberdi et al., 2002).
De manera más detallada las reacciones del H2S en los tubos detectores que tienen
lugar son (Da Silva et al.1983):
Re acción 1
Re acción 2
Re acción 3
Pb 2 H 2 S PbS 2 H ( pardo claro)
Hg
Cu
2
2
H 2 S HgS 2 H
H 2 S CuS 2 H
( pardo claro) Complejo
(negro)
(6)
(7)
(8)
Luego que se estima la concentración de H2S con los Drager, es operada la bomba
succionando el volumen de gas (100 cm3 por carrera) a través del tubo detector. En
cuanto al número de carreras a efectuar, son seguidas las instrucciones del
37
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
fabricante para cada tipo de tubo. Seguidamente se quita el tubo detector de la
bomba y se lee inmediatamente la concentración en la escala del tubo. El número
que coincida con el final del área coloreada representa la concentración aproximada
de H2S o CO2 (Figura 18) en la muestra de gas natural. Es necesario anotar la
presión barométrica y la temperatura del gas que pasa a través del tubo detector
Figura 18. Medición de la concentración de H2S y CO2
En las figuras 19, 20 y 21 se presentan la ubicación de los pozos con muestras de
gases del área de FRAMOLAC.
38
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 19. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de Franquera.
39
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 20. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de Moporo.
40
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestras de gases (H2S y CO2)
Figura 21. Mapa de ubicación de las muestras de gases captadas en pozos del área de La Ceiba.
41
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2.3.4.2 Preparación de H2S y CO2 para análisis isotópico
Los valores de isótopos de azufre y carbono en una muestra de gas están asociados
a la fuente. Como el H2S es un gas que reacciona rápidamente con los aceros
convencionales y con vidrio, para ser analizado en laboratorio fue capturado en
bolsas especiales (Figura 22) pero aun así el tiempo transcurrido entre la toma de la
muestra y la medición analítica en el laboratorio no puede ser mayor a 72 horas.
Figura 22. Gas recolectado en bolsas especiales con una presión máxima de 5psi
En vista de que los isótopos de azufre son cuantificados fuera del país, existe una
metodología que permite precipitar el azufre del H2S (Figura 23) como un sólido
estable mediante una reacción simple y estequiométrica. El compuesto formado es
sulfuro de plata un sólido fácil de transportar que mantiene la relación isotópica del
azufre en el H2S original.
Figura 23.Precipitación de H2S
H 2 S AgCOOH 3 Ag 2 S HCOOCH3
(9)
42
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
El H2S es burbujeado directamente desde el cabezal de los pozos sobre una solución
de acetato de plata al 10 %. Al cabezal es conectado un separador y a la salida del
separador tres trampas en línea, para evitar contaminación con crudo en aquellos
pozos con alta producción. La fase gaseosa tomada y pasada por las tres trampas,
es burbujeada por varios minutos sobre la solución de acetato de plata obteniéndose
un precipitado de sulfuro de plata, sólido, insoluble (Kps = 6 x 10-51).
2.3.4.3 Muestreo de crudo
El muestreo de crudos se efectuó a nivel de cabezal de pozo en las líneas de flujo,
en cuyo caso fueron tomadas muestras de un (1) galón para pozos del área de
Franquera, Moporo y La Ceiba. En la figura 24 es representado el esquema realizado
en campo y los análisis aplicados en las muestras recolectadas.
Figura 24. Esquema para la captura y análisis de muestras de crudos.
En lo que respecta a la fracción C15-, la muestra se recolectó en envases de color
ámbar de 100 mL y de boca de sello de 20 mm con septum de goma y tapa de
aluminio. Para ello, fue necesario contar con mangueras de alta presión conectadas
a un separador bifásico, dos (2) agujas con recubrimiento de cobre, una para inyectar
el fluido y la otra para liberar presión, y la pistola de sellado de septum. Tomadas las
muestras, éstas se llevaron al laboratorio para ser analizadas por cromatografía de
43
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
gases de crudo total (Whole Oil). En las figuras 25 y 26 se visualiza la forma de
captar las muestras de C15-.
Figura 25. Montaje instrumental para la toma de la fracción C15-
Figura 26. Toma de muestra de la fracción C15-
En los pozos seleccionados para la captura de la fracción C15- también se
recolectaron muestras de crudos sin volátiles en envases de un (1) galón. En las
figuras 27, 28 y 29 son apreciados los pozos con muestras de crudos sin volátiles y
con volátiles (C15-) del área de FRAMOLAC.
44
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y
con volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin
volátiles)
Figura 27. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Franquera con y sin volátiles.
45
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y con
volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin volátiles)
Figura 28. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de Moporo Tierra con y sin volátiles.
46
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2 km
Muestra de crudo sin volátiles y con
volátiles (C15-)
Muestra de crudo (sin volátiles)
Figura 29. Mapa de ubicación de las muestras de crudo del área de La Ceiba con y sin volátiles.
47
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
2.3.5 Análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a partir del H2S
Ensayo: Análisis isotópico del δ34S vía flujo continuo (EA-IRMS)
Tipo de muestras: Sulfuros precipitados a partir del H2S
Procedimiento experimental
La instrumentación usada en este estudio fue un espectrómetro de masas de
relaciones isotópicas (IRMS) de thermo scientific modelo DELTA V plus, acoplado a
un analizador elemental (EA) marca Costech modelo 4010. Se utilizaron el PSO_1 y
PSR_1 como patrones internos, los cuales están calibrados con el patrón
internacional NBS-127 que a su vez esta referenciado a la escala internacional para
el azufre (CDT).
La introducción de las muestras y los patrones al (IRMS), fue vía flujo continuo
mediante el uso del analizador elemental (EA). Las muestras y los patrones fueron
pesados en una capsula de estaño mezclándola en una relación 1:1 con el V2O5
como agente oxidante para facilitar la reacción de combustión en caso de los
sulfatos. Posteriormente las capsulas se colocaron en el automuestreador del
analizador elemental (EA), las cuales caen en un reactor de combustión a 1000°C
que posee una zona de oxidación (WO3) y una de Reducción (Cobre metálico), los
productos generados del reactor (N2, SO2 y H2O), son transportados a una trampa de
agua para la remoción de la misma, y posteriormente fluyen hacia la columna
cromatográfica a 90 °C, donde son separados el N2 y SO2 para finalmente ser
analizadas las relaciones isotópicas del azufre en forma de SO2 en el IRMS.
2.3.6 Cromatografía de Gases
Como parte del estudio para identificar el origen y migración del H2S y CO2 en los
campos Franquera, Moporo y La Ceiba (FRAMOLAC) ubicados en el occidente
venezolano, se realizaron cuatro campañas de muestreo de fluidos (crudo y gas)
durante el 2012 y 2013. Se utilizaron bolsas aluminizadas y un separador bifásico
conectado directamente al cabezal para separar el gas del crudo. Las bolsas
aluminizadas fueron analizadas por cromatografía de gases acoplado a un detector
específico de azufre, considerando que el tiempo transcurrido entre la toma de la
muestra y la medición analítica en el laboratorio no puede ser mayor a 72 horas. Se
48
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
recolectaron 13 muestras de gas de las cuales 8 corresponden al campo Franquera y
5 al campo Moporo.
2.3.7 Generación de mapas de isoconcentraciones de H2S y CO2
Para la elaboración de estos mapas fueron utilizadas las concentraciones de H2S y
CO2 medidas con los tubos colorimétricos, analizador automático y cromatografía de
gases. De igual manera, se utilizaron los valores reportados con el equipo de Well
Testing durante el año 2010, 2011 y 2012 (135 mediciones para el H2S y 135
mediciones para el CO2). La distribución de la concentración de H2S y CO2 en el área
de Franquera, Moporo y La Ceiba fueron mapeadas usando el software Discovery.
Los estilos estructurales (fallas) y los límites de yacimiento fueron obtenidos del
modelo estático más reciente. Los grids de H2S y CO2 fueron construidos usando el
promedio entre los diferentes datos disponibles. Este programa de mapeo usa
interpolaciones y extrapolaciones complejas y su uso está limitado a áreas con
suficientes datos disponibles. No obstante, estos proporcionan un “retrato” de la
variación espacial de la concentración de ambos en el área de FRAMOLAC.
2.3.8 Técnicas para la recolección de información
Según Hurtado (2010) “el proceso de recolección de datos requiere del empleo de
técnicas e instrumentos que permitan acceder a la información necesaria durante la
investigación”.
Para el desarrollo de esta investigación fue necesario utilizar herramientas que
permitieron recolectar el mayor número de información necesaria para obtener un
conocimiento más amplio de la realidad de la problemática. Por naturaleza del
estudio se requirió la recopilación documental, la cual según Hurtado (2010) la
revisión documental “es una técnica en la cual se recurre a información escrita, ya
sea bajo la forma de datos que pueden haber sido producto de observaciones o de
mediciones hechas por otros, o como textos que en sí mismos constituyen las
unidades de estudio”.
De este modo, se consultaron los antecedentes relacionados con la investigación, al
igual que documentos escritos, formales e informales, tales como; libros, manuales,
leyes, resoluciones, revistas científicas, páginas web y folletos sobre yacimientos,
49
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
completación, cañoneo, reservas de gas natural y petróleo, entre otros. Igualmente,
se consultaron aplicaciones corporativas para obtener la información necesaria y así
evaluar los pozos del campo Moporo los cuales se encuentran activos en los
Yacimientos B1 y B4.
2.4 Conclusiones
En el presente capítulo se han establecido los métodos empleados en la consecución
del objetivo propuesto, así como la metodología seguida.
La investigación es de tipo descriptiva, basada en la información obtenida en 4
campañas de muestreo en el área FRAMOLAC, donde se recolectaron muestras de
crudo y gas para realizarle análisis isotópicos de azufre de los sulfuros precipitados a
partir de H2S y poder determinar el origen del H2S y CO2.
50
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
CAPÍTULO III – ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
3.1 Introducción
3.2 Resultado de la medición de H2S y CO2 con tubos
colorimétricos
3.3 Análisis de cromatografía de gases para compuestos
azufrados
3.4 Distribución espacial del H2S y CO2
3.5 Origen de los crudos
3.6 Clasificación de los Crudos
3.6.1 Fracción C15+
3.7 Análisis de biomarcadores
3.7.1 Origen de los crudos
3.7.2 Tipo de roca fuente
3.7.3 Madurez térmica de los crudos
3.7.4 Biodegradación de los crudos
3.8 Análisis de gases del área de FRAMOLAC
3.8.1 Mecanismos de generación de gases ácidos
3.9 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de
FRAMOLAC.
3.10 Origen del H2S y CO2
3.11 Correlación de 34S crudo - H2S
3.12 Tipo de materia orgánica
3.13 Temperatura del yacimiento
3.14 Conclusiones
3.1 Introducción
Después de haber realizado el análisis de la base teórica de la investigación,
incluyendo el estado del arte que existe sobre el tema que constituye el objeto
declarado y las características geográficas y geológicas del yacimiento; y haber
aplicado los métodos de investigación declarados, procedemos a presentar los
resultados obtenidos de la caracterización química e isotópica de los fluidos (crudo y
gas) recolectados durante el 2012 y 2013 en el área de FRAMOLAC.
3.2 Distribución espacial del H2S y CO2
Con el objetivo de conocer la distribución espacial de los gases ácidos se
confeccionaron los mapas de isoconcentración, a partir de los resultados obtenidos
51
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
de las mediciones realizadas con tubos colorimétricos Drager y un analizador
automático durante cuatro campañas de muestreo realizadas en el área de estudio;
así como los resultados obtenidos a través de la cromatografía de gases para
compuestos azufrados.
La concentración de H2S determinada con tubos colorimétricos Drager varió entre 9
ppm y 83 ppm, como se muestra en la tabla 1. Para el caso del CO2, la concentración
promedio fue entre 3 % y 12 %. Todos estos datos fueron comparados con
mediciones realizadas por PDVSA Intevep (2006) utilizando ampollas Drager, así
como valores reportados por Schlumberger (2010-2012) utilizando Well Testing.
Basado en los resultados obtenidos de las diferentes técnicas de medición, se
elaboraron mapas de isoconcentración tanto para la Unidad B-1 como para la Unidad
B-4. La concentración de H2S en las unidades B-1 y B-4 varío entre 9 ppm y 52 ppm,
observándose mayores concentraciones de H2S hacía la Unidad B-4. Los resultados
reflejan mayores concentraciones de H2S en la parte central de FRAMOLAC,
específicamente en Moporo (30 – 58 ppm). El H2S disminuye gradualmente hacia el
este (Franquera 21 – 42 ppm) y es mucho más notorio hacia el oeste (< 18 ppm). La
concentración de H2S en La Ceiba fue 19-35 ppm. El CO2 presentó un
comportamiento similar al H2S, variando entre 1 % y 16 %.
52
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 1. Concentraciones de H2S y CO2 medidas con tubos colorimétricos Drager durante el 2012 y
2013
H2S (ppm)
CO2 (%)
Pozo
Jun
2012
May
2013
Nov
2013
Prom
Jun
2012
May
2013
Nov
2013
Prom
TOM-0007
-
-
40,0
40,0
-
-
3,0
3,0
TOM-0008
-
-
40,0
40,0
-
-
5,5
5,5
TOM-0010
-
-
62,0
62,0
-
-
12,0
12,0
TOM-0013
16,0
-
-
16,0
-
-
-
-
TOM-0018
22,0
-
26,0
24,0
-
-
9,0
9
TOM-0020
-
30,0
-
30,0
-
-
-
-
TOM-0021
-
-
29,0
29,0
-
-
6,1
6,1
TOM-0023
-
-
45,0
45,0
-
-
7,0
7,0
TOM-0025
-
83,0
-
83,0
-
-
-
-
TOM-0028
-
-
27,0
27,0
-
-
-
-
TOM-0032
-
70,0
40,0
55,0
-
-
-
-
TOM-0034
-
55,0
-
55,0
-
-
-
-
VLG-3822
9,0
-
-
9,0
-
-
-
-
VLG-3831
17,0
-
-
17,0
-
-
-
-
VLG-3860
11,0
-
-
11,0
-
-
-
-
VLG-3866
14,0
-
-
14,0
-
-
-
-
VLG-3872
15,0
-
-
15,0
-
-
-
-
VLG-3889
12,0
-
-
12,0
-
-
-
-
FRA-0002
-
30,0
35,0
32,5
-
-
4,0
4,0
FRA-0004
-
-
44,0
44,0
-
-
6,4
6,4
FRA-0005
-
28,0
-
28,0
-
-
-
-
FRA-0007
-
15,0
-
15,0
-
-
-
-
FRA-0008
-
38,0
24,0
31,0
-
-
6,0
6,0
FRA-0009
-
40,0
-
40,0
-
-
-
-
FRA-0017
-
-
30,0
30,0
-
-
7,0
7,0
FRA-0018
-
-
21,0
21,0
-
-
4,0
4,0
FRA-0019
-
-
32,0
32,0
-
-
11,6
11,6
CEI-004X
20,0
-
42,0
31,0
-
-
-
-
CEI-005X
35,0
-
-
35,0
5,0
-
-
5,0
CEI-006X
19,0
-
-
19,0
-
-
-
-
CEI-007X
-
-
25,0
25,0
-
-
-
-
Los valores reportados por el método de cromatografía de gases se muestran en las
tablas 2 y 3, y corresponden al análisis de azufre discriminado en gas natural y gases
combustibles (norma ASTM D5504) realizado en los Laboratorios de Química
Analítica de PDVSA Intevep.
53
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Los resultados obtenidos con estas determinaciones de laboratorio se analizan
conjuntamente con la distribución de los gases ácidos obtenidos.
Tabla 2. Resultados de cromatografía de gases para compuestos azufrados de los pozos de
Franquera.
Compuesto
FRA-1X
FRA-02
FRA-3X
FRA-05
FRA-6X
FRA-08
FRA-09
FRA-10
Sulfuro de hidrógeno
66,65
54,52
40,31
20,83
62,57
54,19
44,08
18,96
Sulfuro de carbonilo
0,00
0,21
0,15
0,24
0,00
0,03
0,00
0,06
Metilmercaptano
0,32
0,19
0,56
0,04
0,06
0,02
0,08
0,07
Etilmercaptano
0,24
0,12
0,26
0,02
0,04
0,02
0,08
0,05
Dimetilsulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Disulfuro de carbono
0,00
0,03
0,89
0,00
0,00
0,00
4,73
0,00
Isopropil mercaptano
0,03
0,00
0,00
0,01
0,06
0,00
0,00
0,03
Terbutil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
n-propil mercaptano
0,05
0,00
0,00
0,01
0,00
0,00
0,03
0,04
Etil-metil sulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Tiofeno / Secbutil merc
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Isobutil mercaptano
0,00
0,04
0,54
0,01
0,00
0,00
0,13
0,00
Dietil sulfuro
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
n-Butil-mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dimetil disulfuro
0,04
0,05
0,06
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
2-metil tiofeno
0,00
0,00
0,32
0,01
0,00
0,00
0,11
0,00
3-Metil tiofeno
0,00
0,00
0,26
0,01
0,00
0,00
0,12
0,00
Ter Amil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Iso Amil mercaptano
0,00
0,00
0,19
0,00
0,00
0,00
0,15
0,00
n – Amil mercaptano
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dialil sulfuro
0,00
0,00
0,14
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
Dipropil sulfuro
0,00
0,00
0,19
0,01
0,00
0,00
0,15
0,00
n-Hexil mercaptano
0,00
0,00
0,21
0,00
0,00
0,00
0,23
0,00
Dietil disulfuro
0,00
0,00
0,13
0,02
0,00
0,00
0,13
0,00
n-Heptil mercaptano
0,00
0,00
0,11
0,01
0,00
0,00
0,09
0,00
Dibutil sulfuro
0,00
0,00
0,17
0,01
0,00
0,00
0,05
0,00
TOTAL
67,33
55,15
44,48
21,24
62,72
54,26
50,17
19,20
54
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 3. Resultados de cromatografía de gases para compuestos azufrados de los pozos de Moporo.
Compuesto
Sulfuro de hidrógeno
Sulfuro de carbonilo
Metilmercaptano
Etilmercaptano
Dimetilsulfuro
Disulfuro de carbono
Isopropil mercaptano
Terbutil mercaptano
n-propil mercaptano
Etil-metil sulfuro
Tiofeno / Secbutil merc
Isobutil mercaptano
Dietil sulfuro
n-Butil-mercaptano
Dimetil disulfuro
2-metil tiofeno
3-Metil tiofeno
Ter Amil mercaptano
Iso Amil mercaptano
n – Amil mercaptano
Dialil sulfuro
Dipropil sulfuro
n-Hexil mercaptano
Dietil disulfuro
n-Heptil mercaptano
Dibutil sulfuro
TOTAL
TOM-08
TOM-11
TOM-14
TOM-21
TOM-34
22,40
0,12
0,02
0,01
0,00
0,00
0,02
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
22,56
79,35
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
79,35
46,63
0,00
0,07
0,04
0,00
0,00
0,02
0,00
0,02
0,00
0,00
0,02
0,00
0,00
0,00
0,01
0,01
0,00
0,00
0,00
0,00
0,01
0,00
0,03
0,04
0,04
46,95
69,90
0,00
0,17
0,09
0,00
0,00
0,08
0,00
0,02
0,00
0,00
0,09
0,00
0,00
0,00
0,03
0,02
0,00
0,01
0,00
0,02
0,02
0,01
0,05
0,00
0,00
70,53
1,38
0,18
0,04
0,03
0,00
0,01
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,01
0,00
0,00
0,00
0,03
0,02
0,01
0,00
0,00
0,07
0,05
0,07
0,09
0,00
0,08
1,74
Las concentraciones de H2S y CO2 obtenidos para las unidades B-1 y B-4 se
muestran en la tabla 4.
55
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 4. Concentraciones de H2S y CO2
Unidad B-1
Unidad B-4
POZO
CO2 (%)
H2S (ppm)
POZO
CO2 (%)
H2S (ppm)
TOM0007
6,5
25,7
TOM0010
12,3
57,0
TOM0008
6,7
44,1
TOM0011
12,7
54,3
TOM0019
11,5
43,0
TOM0012
8,5
42,8
TOM0013
12,9
30,4
TOM0020
13,9
35,6
TOM0014
9,0
49,4
TOM0021
7,4
34,6
TOM0015
7,9
45,3
TOM0022
10,4
32,6
TOM0016
9,5
43,5
TOM0023
9,9
45,0
TOM0017
11,0
35,0
TOM0024
10,2
40,3
TOM0018
9,5
34,3
TOM0026
10,5
24,5
TOM0025
10,7
57,7
TOM0028
9,5
30,3
TOM0027
7,5
49,0
TOM0029
14,3
38,7
TOM0034
13,7
51,5
TOM0030
14,5
53,5
VLG-3822
9,0
TOM0031
8,0
55,7
VLG-3831
17,0
TOM0032
7,0
47,3
14,0
48,0
VLG-3860
2,0
11,0
TOM0033
VLG-3866
4,0
14,0
VLG-3822
9,0
VLG-3831
17,0
VLG-3872
15,0
VLG-3889
12,0
VLG-3860
2,0
11,0
VLG-3862
2,0
13,0
FRA0001
10,1
31,8
VLG-3866
4,0
14,0
FRA0002
7,2
33,3
VLG-3872
FRA0004
8,2
40,5
VLG-3884
3,0
15,0
FRA0009
14,3
38,3
FRA0003
9,0
37,2
FRA0005
8,6
28,5
FRA0006
10,1
32,9
FRA0007
13,8
24,3
FRA0008
11,8
31,3
FRA0010
13,0
38,3
FRA0011
14,0
42,0
FRA0017
7,0
30,0
FRA0018
4,0
21,0
FRA0019
11,6
32,0
CEI-4X
7,0
31,0
CEI-5X
5,0
35,0
15,0
CEI-6X
CEI-7X
19,0
7,0
25,0
56
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Los mapas de isoconcentración se confeccionaron para ambos gases, tanto para la
Unidad B-1 como para la Unidad B-4 (figuras 30, 31, 32, 33). Los contornos sobre
estos mapas (…20, 22, 24, 26 y así sucesivamente) están en ppm y sobre
coordenadas UTM.
Figura 30. Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-1
57
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 31. Mapa de isoconcentración de H2S para la Unidad B-4
De acuerdo con las figuras 30 y 31, la concentración de H2S en las unidades B-1 y B4 varía entre 9 ppm y 57,7 ppm respectivamente. No obstante, existe una ligera
tendencia de encontrar mayores concentraciones de H2S hacia la Unidad B-4. Los
mapas de las unidades B1 y B4 muestran las mayores concentraciones de H2S en la
parte central de FRAMOLAC, específicamente en el área de Moporo Tierra (24-58
ppm). El H2S disminuye gradualmente hacia el este (Franquera, 21-42 ppm) y,
mucho más abrupto hacia el oeste de la zona de mayor concentración (Moporo Lago,
<18 ppm). La concentración de H2S en el área de La Ceiba es 19-35 ppm. A pesar
de existir dichas variaciones, se infiere que la génesis del H2S en estos campos
obedece a un mismo mecanismo de producción.
58
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 32. Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-1
59
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 33. Mapa de isoconcentración de CO2 para la Unidad B-4
3.3 Origen de los crudos
De acuerdo al análisis de las muestras de crudos en el área FRAMOLAC, revelan un
origen marino con poco aporte terrestre (querógeno tipo II) producidos bajo
condiciones del ambiente de sedimentación de tipo reductor y una roca fuente tipo
lutita-calcárea en una etapa de madurez entre inicio de la ventana y pico de
generación (Jhaisson Vásquez, 2014). Asimismo, los crudos de las áreas de Moporo
y La Ceiba se encuentran en una escala de biodegradación de seis (6) (Peters y
Moldovan, 1993) y corresponden a una mezcla de un crudo alterado con uno no
alterado. Igualmente, la fracción C15+ parace mostrar biodegradación y mezcla de
crudos. De la misma manera, la fracción C15- permitió establecer la influencia de
procesos postgenéticos como lavado por aguas; así como, la capacidad de sello de
algunas de las fallas principales del área de FRAMOLAC. Entre ellas se encuentra la
Falla VLG-3783, la cual es de carácter sellante a nivel de la Unidad B4 entre los
pozos TOM-0013 y TOM-0032, mientras la Falla CEI0005 delimitada por los pozos
CEI-0005 y CEI-0006 es parcialmente sellante. En cuanto a la Falla Pasillo 1 ésta
podría ser comunicante en la Unidad B4; sin embargo, no es determinante pues los
crudos pueden pertenecer a una misma familia o inclusive presentar procesos de
alteración secundaria similares. Existen diferentes diagramas para estudiar el azufre
y la relación V/Ni para comprender con mayor precisión el origen y migración de los
crudos.
En lo que respecta al azufre, éste es el tercer constituyente atómico en abundancia
en el petróleo; sin embargo, no es un componente importante en los organismos
vivos. El origen del azufre en los crudos está relacionado con las condiciones del
ambiente de sedimentación de la roca fuente y es asociado a las fracciones de
aromáticos, resinas y asfaltenos. Por tanto, el azufre es empleado como indicador de
sedimentación de la materia orgánica, dado que en lodos carbonáticos (rocas fuente
tipo caliza), donde el hierro es menos abundante, el azufre se va incorporando a la
materia orgánica residual durante la diagénesis, en cambio en rocas fuente
silisiclásticas el azufre se encuentra en fase de tipo sulfuros como pirita, esfalerita,
etc., esto es solo cuando se tratan de crudos no alterados, ya que la concentración
60
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
de este elemento aumenta por procesos de reducción del sulfato inducidos por
bacterias (Tisot y Welte, 1984).
En relación con el V y el Ni el primero en condiciones reductoras se encuentra como
especie vanadilo (VO2+) en la materia orgánica, por la sustitución del Mg lábil de los
complejos tetrapirrólicos de la clorofila, mientras que el Ni puede formar fases de
sulfuros. En condiciones subóxicas, el V es hallado como vanadato (VO43-),
específicamente en las arcillas, por lo que la relación V/Ni es un párametro
geoquímico
convencional
indicador
de
las
condiciones
del
ambiente
de
sedimentación de la materia orgánica, el cual no es afectado por la madurez ni por
los procesos pots-genéticos en el yacimiento. Valores de la relación V/Ni mayores a
uno (1), es característico de ambientes reductores y por el contrario (< 1), indican
ambientes subóxicos.
En el anexo 4 se expresan los resultados del análisis elemental de los crudos de los
pozos de lago y tierra del área de FRAMOLAC, donde se observan datos promedios
de la relación V/Ni de 7,4 para tierra y 7,2 para lago, sugiriendo condiciones
paleoambientales reductoras. En las figuras 34 y 35 se compara la concentración de
vanadio respecto a la concentración de níquel, notándose una buena correlación
entre las muestras de lago y tierra, demostrando que los crudos fueron originados
bajo ambientes de sedimentación similares.
61
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
A modo general, puede argumentarse relaciones V/Ni alrededor de 7 con
concentraciones promedio de azufre aproximadamente de 2 % para todos los crudos
del área de FRAMOLAC, señalando ambientes anóxicos durante la sedimentación de
la materia orgánica.
Figura 34. Concentración de vanadio (V) vs. concentración de níquel (Ni) de muestras de crudo del
área de FRAMOLAC.
62
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 35. Ambiente deposicional definido en función de la concentración de vanadio (V) vs.
concentración de níquel (Ni) para los crudos del área de FRAMOLAC (modificado de Galárraga et al.,
2008).
3.4 Clasificación de los Crudos
Los crudos de Tierra tienen gravedades ºAPI que varían entre 12,9º a 23,2 mientras
que los crudos de Lago con gravedades ºAPI que oscilan entre 15º y 21,7 (anexo 5).
En la figura 36 se correlaciona la gravedad °API con respecto a la concentración de
azufre (% S), donde hay una ligera disminución de la concentración de azufre en la
medida que aumenta la gravedad °API, sugiriendo que los compuestos de azufre no
son metabolizados por la actividad microbiana y por ende, estos acumulan un mayor
contenido de azufre en el crudo degradado.
63
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 36. Contenido de azufre vs Gravedad API
Es importante hacer énfasis en la asociación de los elementos como S, V y Ni sobre
las fracciones pesadas de los crudos, por ende el incremento de la gravedad °API
implica una disminución relativa de la concentración de los mismos.
En el anexo 6 se aprecia la composición SARA de algunos crudos del área de
FRAMOLAC. De igual modo, la figura 37 representa el diagrama ternario SARA, el
cual muestra crudos con cierto carácter aromático para las áreas de Franquera,
Moporo y La Ceiba. Asimismo, en base a la proporción de las parafinas, naftenos y
aromáticos derivadas de la fracción C15-, se observan en su mayoría crudos de tipo
parafínicos a parafínicos-nafténicos para las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La
Ceiba (figura 38).
64
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 37. Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en base a la composición SARA (Tissot
y Welte, 1984).
Figura 38. Clasificación de los crudos del área de FRAMOLAC en función de la concentración de
parafinas, naftenos y aromáticos (Tissot y Welte, 1984).
La concentración de parafinas, naftenos y aromáticos (PNA) de los crudos de los
pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006, se observa una composición similar,
mostrándose los resultados de los PNA en la tabla 5 y en la figura 39 el gráfico de
columnas donde se nota el alto grado de similitud de la concentración de PNA entre
65
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
los pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI-0006; representando los porcentajes
normalizados en la tabla 6.
Tabla 5. Composición de parafinas, naftenos y aromáticos de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI0005 y CEI-0006 de la Unidad B4
.
Figura 39. Gráfico de columnas de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI-0005 y CEI0006 de la Unidad B4.
Tabla 6. Porcentaje en masa normalizada de los PNA de los crudos de los pozos CEI-0004, CEI-0005
y CEI-0006 de la Unidad B4
66
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.4.1 Fracción C15+
La fracción C15+ se analizó mediante la técnica de cromatografía de gases de crudo
total (Whole Oil) obteniéndose los hidrocarburos con número de carbono mayores a
quince (15) de la fracción saturada. Los resultados de los crudos pertenecientes a los
pozos de las áreas Franquera y Moporo se reportan en la tabla 7, donde se notan
para la mayoría valores de la relación Pristano/Fitano menores a la Unidad,
mostrando un ambiente de sedimentación de tipo reductor en concordancia con los
resultados del análisis elemental. En la figura 40 se observa el cromatograma del
crudo del pozo TOM-0008, evidenciándose un posible proceso de biodegradación
basado en el levantamiento de la línea base y la presencia de la mezcla de
compuestos no resueltos UCM (por sus siglas en inglés unresolved complex
mixture). Al mismo tiempo, se visualiza una serie picos bien definidos, lo cual sugiere
la mezcla de un crudo alterado con uno no alterado. Del mismo modo, en la figura 41
se representa el diagrama Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18, interpretándose crudos
de origen marino generados a partir de un querógeno tipo II y una roca fuente
madura. En los anexos 7, 8, 9, 10 y 11 se muestran los demás cromatogramas de los
crudos de las áreas de Franquera y Moporo.
Tabla 7. Parámetros obtenidos de la fracción C15´ para los crudos de las áreas de Franquera y
Moporo.
67
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 40.Cromatograma de crudo total (fracción C15+) del crudo del pozo TOM-0008.
Figura 41. Gráfico de Pristano/n-C17 vs. Fitano/n-C18 de las áreas de Franquera y Moporo.
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.5 Análisis de biomarcadores
El análisis de los biomarcadores se realizó tanto en la fracción saturada como en la
fracción aromática de los crudos muestreados de las áreas de Moporo y La Ceiba,
cuyos iones elucidados fueron los siguientes:
Fracción saturada: m/z 99, 191 y 217
Fracción aromática: m/z 178, 192, 198 y 231.
3.5.1 Origen de los crudos de acuerdo a los biomarcadores.
De acuerdo a la distribución de los biomarcadores en los fragmentogramas m/z 191 y
217 de la fracción saturada, los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba son de
origen marino, reflejado en el ión 191 por la alta proporción del terpano tricíclico C233, mientras que en el ión m/z 217 es atribuido a la mayor abundancia del esterano
C27 sobre el C28 y el C29 respectivamente (tabla 8 y figura 42), aunque en la
mayoría de las muestras de los crudos (ión 191) se aprecia un bajo aporte terrestre
(<10 %), dado por la presencia del oleanano característico de las plantas superiores.
Tabla 8. Porcentajes de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 42. Distribución del porcentaje de esteranos en los crudos de las áreas de Moporo y La Ceiba.
3.5.2 Tipo de roca fuente
Los terpanos tricíclicos son empleados en los estudios de correlación gracias a la
ventaja de ser menos afectados por la madurez y la biodegradación en comparación
al resto de los terpanos y los esteranos (Hunt, 1996). Basado en la relación de los
terpanos tricíclicos derivados del fragmentograma m/z 191, correspondiente a los
cocientes de los terpanos tricíclicos C24-3/C23-3 y C22-3/C21-3, puede establecerse el
tipo de roca fuente generadora de los crudos (Peters et al., 2005). En la figura 43 se
representa el gráfico para definir el tipo de roca fuente de acuerdo a la comparación
de los terpanos tricíclicos, cuya ubicación de las muestras de los crudos de las áreas
de Moporo Tierra y La Ceiba se encuentran en la zona de una roca tipo marga (lutitacalcárea). Ahora bien, su edad viene dada en función del 18α(H)-Oleanano. Este
biomarcador al estar presente, no solo es indicativo de un aporte de materia orgánica
terrestre, sino también de una edad de la roca del Cretácico Tardío o incluso más
joven.
70
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 43. Tipo de litología de la roca fuente en función de la correlación de los terpanos tricícliclos
C24-3/C23-3 vs. C22-3/C21-3.
3.5.3 Madurez térmica de los crudos
La madurez térmica de los crudos permite describir las reacciones que ocurren
cuando la materia orgánica se convierte en petróleo (Peters, et al., 2005). A partir del
rango de madurez puede definirse la etapa en la cual se encuentra la roca fuente; es
decir, si se halla en las etapas tardía de la diagénesis, temprana de la catagénesis,
final de la catagénesis o inclusive en la metagénesis. En todo caso, los parámetros
de madurez son determinados mediante el análisis de los biomarcadores saturados y
aromáticos, aunque muchos de ellos son afectados por el ambiente de depositación
y los procesos post-genéticos (lavado por agua y biodegradación), a pesar de la
mayor resistencia de los biomarcadores aromáticos a la biodegradación con
referencia a los biomarcadores saturados. En éstos últimos, los parámetros de
madurez se definen en función de la relación de los isómeros, los cuales son
compuestos químicos con igual fórmula molecular pero con diferentes disposiciones
geométricas, confiriéndoles distintas propiedades (figura 44). Dentro estos isómeros
se encuentran los R (isómero biológico) y S (isómero geológico), donde el isómero S
incrementa con la madurez a tal punto de llegar a una reacción de isomerización o de
equilibrio entre el isómero R y el S que no es distinguido. De igual manera, se
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
encuentran los isómeros ααα (isómero biológico) y αββ (isómero geológico), la
diferencia con los isómeros S y R es que los primeros alcanzan la mezcla racémica a
mayor madurez.
Figura 44. Isómero biológico (R) e isómero geológico (S) (tomado de Hunt, 1996).
Por otro lado, los biomarcadores aromáticos también suelen ser usados como
indicadores de madurez, basado en las relaciones de los compuestos de los
fenantrenos (F), metilfenantrenos (MF), dibenzotiofenos, esteroides monoaromáticos
(MA) y triaromáticos (TA).
Todos estos parámetros de madurez se obtienen de los fragmentogramas de los
hidrocarburos saturados (m/z 99, 113, 191 y 217) y de los hidrocarburos aromáticos
(m/z 178, 192, 231 y 253) determinados por la técnica de cromatografía de gases
acoplado a espectrometría de masas (CG-EM). En la figura 45 se representan dichos
parámetros y su asociación con la ventana de generación del petróleo.
72
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 45. Relación de los parámetros de biomarcadores utilizados con respecto a la ventana de
generación del petróleo (modificado de Killops y Killops, 2005).
3.5.4 Biodegradación de los crudos
La biodegradación es un mecanismo de alteración del crudo inducido por bacterias,
las cuales son transportadas por aguas meteóricas a los yacimientos de petróleo. La
misma es un proceso selectivo controlado por la actividad biológica (temperaturas
menores de los 90 °C) donde los organismos utilizan algunos tipos de compuestos
como fuente de energía (Hunt, 1995). De la biodegradación, resulta una pérdida de
hidrocarburos livianos (saturados y aromáticos) originando un incremento relativo en
los hidrocarburos más pesados (resinas y asfaltenos) disminuyendo así la gravedad
°API y por ende la calidad del crudo. Es por ello, que Peters y Moldovan (1993)
establecieron una escala de biodegradación que va de acuerdo al tipo de compuesto
consumido por las bacterias, se divide en ligera, cuando solamente son alterados las
73
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
n-parafinas; moderada, incluye las n-parafinas y los isoprenoides; elevada, donde se
metabolizan esteranos y hopanos; muy elevada, llegando hasta los diasteranos y
severa, alcanza la biodegradación de los aromáticos (figura 46).
Figura 46. Escala de biodegradación (modificado de Peters y Moldovan, 1993).
Los fragmentogramas m/z 99 de los pozos de las áreas de Moporo Tierra y La Ceiba
demuestran la biodegradación de los crudos por la ausencia en su mayoría de nalcanos de alto peso molecular, por el levantamiento de la línea base y la presencia
de la mezcla de compuestos no resueltos UCM (por sus siglas en inglés unresolved
complex mixture), la cual es un producto de la biodegradación que no es diferenciado
por la técnica de cromatografía de gases; sin embargo, se observan n-alcanos de
bajo peso molecular indicativo de la mezcla de un crudo alterado con uno no alterado
(figura 47). La razón se debe a que los crudos almacenados derivados de un primer
pulso se encontraron a menor profundidad entre el Eoceno Temprano y el Eoceno
Medio (52 – 40 Ma.), permitiendo la entrada de aguas meteóricas transportadoras de
las bacterias responsables de la biodegradación de los mismos. Posteriormente se
dio el basculamiento de la Cuenca del Lago de Maracaibo desde el Mioceno
74
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Temprano al Actual (21 – 0 Ma.), provocando la profundización de las Unidades
productoras. Finalmente se produjo un segundo pulso de generación de la roca
fuente del Mioceno Tardío al Holoceno (10 – 0 Ma.), resultando crudos no
biodegradados los cuales se mezclaron con los crudos previamente alterados
presentes en los yacimientos (Parnaud et al., 1994).
.
Figura 47. Distribución de n-alcanos (m/z 99) de la muestra de crudo del pozo TOM-0007
3.6 Mecanismos de generación de gases ácidos
En las tablas 9 y 10 se muestran los resultados derivados del análisis isotópico de
azufre (34S/32S) en muestras de crudos y gases provenientes de los pozos del área
de FRAMOLAC, resultando valores que van desde 3,5 ‰ hasta 8,5 ‰. En la figura
48 se observa una distribución isotópica similar en las muestras de crudos (desde 4,5
hasta 5,9 ‰), indicando la posibilidad de que provengan de la misma roca fuente.
Otras investigaciones relativas al ciclo del azufre en sedimentos profundos señalan
como posible fuente de aporte de sulfato, la re-oxidación del HS- por medio de
especies intermediarias como el S2O32- o el S0, por acción bacteriana o hidrólisis,
siendo estos mecanismos los que también podrían explicar el origen orgánico del
sulfato (JØrgensen, 1990; Smith, 2000; Konhauser, 2007).
75
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 9. Relación isotópica de azufre promedio (34S/32S) en crudos de las áreas de Moporo y La
Ceiba.
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Tabla 10. Relación isotópica de azufre (34S/32S) en los precipitados de H2S como sulfuros de pozos de
las áreas de Franquera, Moporo Tierra y La Ceiba.
8
7.5
7
SCDTS (0/00)
6.5
6
5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
CEI-0006
CEI-0005
CEI-0004
VLG-3913
VLG-3889
VLG-3884
VLG-3872
VLG-3866
VLG-3865
VLG-3862
VLG-3860
VLG-3848
VLG-3846
VLG-3840
TOM-0030
TOM-0019
TOM-0018
TOM-0016
TOM-0013
TOM-0010
TOM-0007
2
Figura 48. Distribución isotópica del azufre (34S/32S) en muestras de crudos de las áreas de Moporo y
La Ceiba.
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.7 Procesos geoquímicos evolutivos en el área de FRAMOLAC.
Los procesos geoquímicos dados en la Cuenca del Lago de Maracaibo están
íntimamente relacionados. En la figura 49 se representa un esquema hipotético de
los mecanismos geoquímicos. Se parte de un primer pulso de generación y
acumulación de crudos del Eoceno Temprano al Eoceno Medio (52 – 40 Ma.) e
inclusive de producción de gases no hidrocarburos (H2S y CO2) por la maduración
del querógeno, en este tiempo las unidades productoras se encontraban someras al
sur de la cuenca y en conjunto con la discordancia del eoceno contribuyeron a la
entrada de aguas meteóricas, las cuales fueron las responsables de transportar las
bacterias. Al estar los yacimientos a poca profundidad se dieron las condiciones
propicias (temperaturas iguales o menores de 90 °C) para la biodegradación de los
crudos y posible producción de H2S y CO2 por sulfato-reducción en el Eoceno Tardío
– base del Mioceno Temprano (40 – 21 Ma.), siendo este período caracterizado por
ser de poca generación y expulsión de crudos pero de importantes eventos de
migración, remigración y entrampamiento (Parnaud et al., 1994). Asimismo, ésta
filtración de las aguas meteóricas, explica la dilución de las aguas de formación,
influyendo así en la disminución de las concentraciones de cloruro. Posteriormente
se dio el basculamiento de la cuenca en la base del Mioceno Temprano al Actual (21
– 0 Ma.), causando la profundización de los yacimientos al sur. Luego de presentarse
un segundo pulso de generación de la roca fuente del Mioceno Tardío al Holoceno
(10 – 0 Ma.) se produjeron crudos no alterados que se mezclaron con los crudos
previamente almacenados derivados del primer pulso.
78
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Figura 49. Esquema evolutivo de los procesos geoquímicos de la Cuenca del Lago de Maracaibo.
3.8 Origen del H2S y CO2
El yacimiento siliciclástico B Superior del Eoceno tiene una concentración promedio
de 40-60 ppm de H2S y 10 % CO2, sugiriendo un origen común debido a su
estrecha asociación geográfica en el área de FRAMOLAC.
Varios mecanismos de generación fueron considerados para los campos de
Franquera, Moporo y La Ceiba. Las composiciones isotópicas del azufre de H2S
(g),
SO4 (ac) y R-S (crudo) no identifican de forma única un solo proceso para el origen del
H2S en el área de estudio, probablemente debido al potencial que tuvo la Cuenca de
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Maracaibo y en particular el yacimiento Eoceno B Superior para la mezcla de fluidos
y sus efectos subsecuentes de interacción agua-roca a lo largo de su historia
geológica.
En general, se cree que en un principio la generación de H2S estuvo marcada por la
maduración de la materia orgánica de origen marina (marga de la formación La Luna)
y, posteriormente, debido a la acción concomitante de bacterias sulfato reductoras
cuando las condiciones del yacimiento favorecieron su actividad microbiológica. Las
evidencias de estos mecanismos propuestos, así como también el descarte de otros
procesos se detallan a continuación:
3.9 Correlación de 34S crudo - H2S
El azufre orgánico de las muestras de crudo tiene relaciones de isótopos positivas,
entre +4,4 y +5,9‰, lo cual es característico del azufre de RBS; en este caso, el
azufre orgánico originado a partir del mismo material orgánico que generó los
hidrocarburos desde la roca fuente. De igual manera, el H2S en las muestras de gas
tiene valores positivos de 34S entre +3,5‰ y +6,1‰. Dado que el H2S fue generado
a partir de la misma fuente que formó el azufre orgánico en el crudo, ambas huellas
tienen una relación de
34
S/32S similar (o ligeramente más agotado en 34S para el
H2S). Si el H2S hubiese tenido una relación isotópica muy diferente a la del crudo (tal
vez > 20‰), indicaría por tanto la existencia de otro mecanismo, posiblemente la
RST en el yacimiento o migración del H2S generado por RST desde un yacimiento o
acuífero más profundo.
3.10 Tipo de materia orgánica
La generación de H2S debido a la presencia de materia orgánica rica en azufre en la
roca fuente (formación La Luna), también puede ser una posibilidad. El querógeno en
la roca fuente tiene características marinas, asociado a un ambiente de depositación
reductor, con un contenido significativo de azufre y suficiente evolución térmica para
generar el H2S.
80
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
3.11 Temperatura del yacimiento
La temperatura promedio del yacimiento es 89,011 C, lo cual impide cualquier
desarrollo microbiano reciente en el subsuelo. Ni siquiera las bacterias termófilas
pudiesen adaptarse a estas temperaturas.
La temperatura promedio en FRAMOLAC para la Unidad B-1 es 273 F (133 C) y
para la Unidad B-4 es 287 F (141 C). La figura 50 muestra la concentración de H2S
versus la temperatura registrada con la herramienta Well Testing (la cual no
necesariamente es la temperatura del yacimiento), de hecho estos valores están por
debajo de aquellos reportados como oficiales para las unidades del yacimiento B
Superior.
La figura 50-a muestra la variación de la temperatura estimada del yacimiento para
los campos con información disponible; esta temperatura por estar subestimada
puede considerarse como una temperatura mínima. Si bien los datos son algo
dispersos, la temperatura tiende a ser mayor en el área de Moporo Tierra. Por su
parte, la figura 50-b muestra las concentraciones de H2S discriminada por método de
cuantificación.
100
80
Moporo Tierra
Franquera
La Ceiba
Well Testing
Tubos colorimétricos
Cromatografía de gases
80
H2S (mg/L)
H2S (mg/L)
60
40
60
40
20
20
0
0
120
160
200
Temperatura (ºF)
a
240
280
80
120
160
200
240
280
Temperatura (ºF)
b
Figura 50. Concentración de H2S vs temperatura estimada del yacimiento
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Las concentraciones de H2S más altas ocurren aproximadamente entre 180 y 210 ºF
(82,22 y 98,89 C). Por tanto, los datos de estas gráficas niegan la posibilidad de que
el H2S sea originado actualmente por Bacterias Reductoras de Sulfato (BRS) ya que
estas sólo sobreviven a temperaturas < 170 °F (76,67 C) (Machel, 1995), que es
menor que la gran mayoría de los valores reportados en el área de estudio. Por otra
parte, los datos también prácticamente niegan la posibilidad de que el H2S sea
originado a partir de la Reducción Termoquímica de Sulfato (RTS) ya que esta ocurre
a temperaturas de 250°F o más altas (Worden, 1995). Consecuentemente, el H2S
debe obedecer a otra fuente o quizás haber migrado desde alguna otra zona.
3.12 Conclusiones
Los isótopos de azufre fueron usados para determinar si el H2S fue formado por
Bacterias Reductoras de Sulfato (BRS), Reducción Termoquímica del Sulfato (RTS)
ó cualquier otro proceso. Cabe destacar que el H2S puede formarse en el yacimiento
por BRS si las condiciones son favorables para el crecimiento bacteriano (por
ejemplo, temperatura < 170 0F, y disponibilidad de sulfato y nutrientes disueltos). El
sulfuro producido por BRS está típicamente enriquecido en
32
S, con respecto al
sulfato, y tiene por lo general valores negativos de 34S. El H2S también puede migrar
dentro del yacimiento desde la roca fuente que generó los hidrocarburos. En este
caso, el sulfuro es inicialmente formado por BRS, y es incorporado en el sedimento
como pirita y como sulfuro orgánico en el querógeno. La transformación del
querógeno a hidrocarburos produce H2S teniendo valores negativos de 34S similares
o ligeramente más negativos que el azufre del querógeno. Los compuestos de azufre
orgánicos en el crudo (por ejemplo, compuestos NSO) también tendrán valores
negativos, aunque ellos tenderán a ser ligeramente menos negativos que el H2S
coexistente.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
- Los crudos de las áreas de Franquera, Moporo y La Ceiba se clasifican en función
de la gravedad °API de pesados a medianos (17 a 22 °API) y en base a su
composición SARA, son de carácter aromático. De igual forma, fueron originados por
una materia orgánica marina (querógeno tipo II) con bajo aporte de materia orgánica
terrestre, generados en condiciones del ambiente de sedimentación anóxicos, a partir
de una roca fuente de tipo lutita-calcárea típica de la formación La Luna. La edad de
la misma corresponde al Cretácico. Asimismo, se evidencia biodegradación de los
crudos de las áreas de Moporo Tierra y La Ceiba en un nivel de seis (6) según la
escala de Peters y Moldovan (1993); en tanto, los resultados de la fracción C15+ de
los crudos de Franquera parecieran indicar también crudos alterados por la presencia
de la línea base UCM (unresolved complex mix). Igualmente, los crudos del área de
FRAMOLAC, son una mezcla de crudos alterados del Eoceno Tardío- base del
Mioceno Temprano (40 – 21 Ma) y crudos no alterados del Mioceno Tardío al
Holoceno (10 – 0 Ma). En cuanto a la madurez, los crudos del área de FRAMOLAC
se encuentra entre inicio de la ventana y pico de generación.
- Los análisis isotópicos de azufre (34S/32S) realizados en muestras de crudos y
gases sugieren un origen biogénico del H2S.
- La Reducción Termoquímica de Sulfato (RTS) a partir de capas de anhidrita
(CaSO4) no es una fuente posible para el H2S ya que secuencias evaporíticas no
fueron depositadas en esta área y las concentraciones de H2S registradas en el
yacimiento son muy bajas para este tipo de mecanismo geológico en la que la
descomposición de la anhidrita introduce sistemáticamente grandes cantidades de
H2S.
- La correlación existente entre la huella isotópica del H2S (g) y las muestras de crudo,
refiere a un aporte parcial del craqueo del crudo para la generación del H2S. Si bien
83
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Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
es conocido el hecho de que el craqueo del crudo no introduce fraccionamiento
isotópico en la huella de 34S, las diferencias encontradas entre ambos pueden
obedecer a una combinación de procesos, particularmente en la generación de H2S
por vía microbiana.
- La generación de H2S en el yacimiento Eoceno B Superior corresponde a una
mezcla de procesos que ocurrieron en el pasado geológico, cada uno independiente
del otro. La coexistencia intima entre el crudo rico en azufre (1,5-1,9 %) y el H2S, las
composiciones isotópicas de azufre similares entre el crudo y H2S coexistente y otras
series de evidencia, permitieron concluir que: i.- el H2S pudo en un principio ser
generado a partir de la roca fuente rica en azufre y ii.- la reducción bacteriana del
sulfato (RBS) ocurrió durante la diagénesis del yacimiento cuando las condiciones
del yacimiento se vieron favorecidas.
- Adicionalmente, las composiciones isotópicas del sulfato y sulfuro confirman la
posibilidad de Reducción Bacteriana de Sulfato (RBS) en un “sistema cerrado” con
respecto al sulfato. Esto pudo resultar de una tasa de reducción de sulfato mucho
más rápida que la tasa del flujo de fluido, limitando así la disponibilidad del sulfato en
el sistema. La composición isotópica observada del sulfato varía desde +6,1 a +8,5‰
CDT. No hay reportes de presencia de minerales de sulfato en los sedimentos del
Eoceno de la formación Misoa.
- En un principio, se cree que una pequeña fracción de H2S fue generada a partir de
la maduración del querógeno (roca madre marina) que luego migraría junto con el
crudo hasta la roca yacimiento. Esta primera migración estuvo marcada por la cocina
activa que se encontraba en la parte noreste del área (Eoceno Temprano).
- Posteriormente, durante la etapa de diagénesis de los sedimentos en la que el
yacimiento se encontraba más somero y frio (Eoceno Medio), las bacterias sulfato
reductoras tuvieron su mayor actividad microbiológica para la reducción del sulfato
disponible en el sistema. Esto es confirmado por nivel de biodegradación que
presentan los crudos estudiados (nivel 6).
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
- No obstante, con el posterior basculamiento, inversión y soterramiento de la
cuenca, la acción bacteriana tuvo que disminuir o parar en su totalidad debido al
aumento de temperatura en el sistema y por ende, mermó la producción de H2S.
Recomendaciones
- Realizar el análisis de biomarcadores saturados y aromáticos de los crudos del área
de Franquera.
- Comparar los fragmentogramas m/z 191 y 177 de los crudos del área de Franquera
para establecer si hay o no biodegradación.
- Se propone considerar la explotación de pozos petroleros en zonas donde existan
bajas concentraciones de gases ácidos (CO2 y H2S) mientras sea posible.
- Sin embargo, a pesar de que la tendencia mundial es la de profundizar en los
mecanismos de generación de H2S y CO2 para poder predecir los lugares de
acumulación, en el área FRAMOLAC y en general en el lago de Maracaibo, este
dominio del conocimiento todavía no se ha logrado.
- Confirmar con estudios petrográficos, geoquímicos e isotópicos que parte del
volumen de H2S generado in-situ en el yacimiento precipitó en forma de pirita.
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�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
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87
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
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88
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
ANEXOS
Anexo 1. Mecanismos de generación de CO2 de origen orgánico e inorgánico (tomado de Vásquez,
2012)
Mecanismo
Fuente: orgánica
Craqueo de la materia orgánica: consiste en la degradación térmica de la materia orgánica
o craqueo primario (grupos carbonilo, metoxi, hidroxi, etc) o craqueo de crudo (secundario),
hasta 50 ºC
Fuente: orgánica
Reducción termoquímica de sulfatos (TSR): reacción del H2S con sulfatos para formar
sulfuro elemental y polisulfuros, seguidos por una reacción entre sulfuros e hidrocarburos
generando H2S y CO2. Es necesaria una temperatura mínima entre 100 – 140 ºC.
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
Fuente: orgánica
Acuatermólisis del crudo: CO2 como producto secundario en la pirólisis del crudo en
presencia de agua a elevadas P y T. Ocurre a temperaturas mayores de 200 ºC.
RCH 2CH 2 SCH 3 2H 2Ol RCH 3 CO2 g H 2 g H 2 S g CH 4 g
Fuente: orgánica
Maduración de carbones: calentamiento de carbones durante la coalificación
(soterramiento). Asociado a altas temperaturas.
Fuente: inorgánica
Reacción entre caolinita y carbonato en presencia de sílice para producir CO 2. La illita puede
también reaccionar. Temperatura promedio de la reacción 100 – 160 ºC.
Al2 Si2O5 OH 4 g 4SiO2S 2 NaCls CaCO3 2 NaAlSi3O8S 2H 2O CaCl2 CO2 g
5FeCO3s SiO2S Al2 Si2O5 OH 4s 2H 2Ol Fe5 Al2 Si3O10 OH 8S 5CO2 g
Siderita
Caolinita
Clorita
Fuente: inorgánica
Descomposición de rocas carbonáticas debido a procesos a altas presiones y temperaturas
(orogénicos o soterramiento). T > 250 ºC
+ 4 a -5 %0
13C
Fuente: inorgánica
Actividad volcánica/metamorfismo de contacto: descomposición de rocas carbonáticas
por contactos
con intrusiones volcánicas, generando altas temperaturas y
presiones.
13C + 4 a -5 %0
89
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 2. Mecanismos de generación de H2S de origen orgánico e inorgánico (tomado de Vásquez,
2012)
Mecanismo
Fuente: orgánica
Reducción bacterial: la presencia de bacterias sulfato reductoras en ambientes
anaeróbicos son las causantes de la producción de H2S a T < 105 ºC. La
reacción general es:
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
2CH 2O SO42 ( ac) H 2 S g 2HCO3ac ( En ausencia de agua)
Fuente: orgánica
Reducción termoquímica de sulfatos (TSR): ocurre cuando están presentes
altas temperaturas (> 140 ºC) y la pre-existencia de H2S y CO2 para comenzar la
reacción, además de la disponibilidad de sulfato. Está vinculado principalmente a
yacimientos con anhidrita.
SO42 ( ac) 1.33CH 2 0.66H 2Ol H 2 S g 1.33CO2 g 2OH ac
Fuente: orgánica
Acuatermólisis del crudo: H2S como producto secundario en la pirólisis del
crudo en presencia de agua a elevadas P y T. Ocurre a temperaturas mayores de
200 ºC.
RCH 2CH 2 SCH 3 2H 2Ol RCH 3 CO2 g H 2 g H 2 S g CH 4 g
Fuente: inorgánica
Disolución de minerales de azufre: la disolución de la pirita puede provocar la
generación de H2S en un proceso que necesita dos etapas. En una primera etapa
la pirita es llevada a sulfato, y en una segunda etapa, el sulfato es reducido a
sulfuro de hidrógeno. La reacción general es.
FeS 2 g 4H ac Fe 2 ac 2H 2 S g
90
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 3. Pozos seleccionados como muestra para la investigación. Área FRAMOLAC.
Fuente: PDVSA (2013).
B1
TOM0007
TOM0008
TOM0019
TOM0020
TOM0021
TOM0022
TOM0023
TOM0024
TOM0026
TOM0027
TOM0034
VLG-3860
FRA0001
FRA0002
FRA0004
FRA0009
B4
TOM0010
TOM0011
TOM0012
TOM0013
TOM0014
TOM0015
TOM0016
TOM0017
TOM0018
TOM0025
TOM0028
TOM0029
TOM0030
TOM0031
TOM00032
TOM0033
VLG-3862
VLG-3866
VLG-3884
FRA0003
FRA0005
FRA0006
FRA0007
FRA0008
FRA0010
FRA0011
FRA0017
FRA0018
FRA0019
CEI0004
CEI0005
CEI0007
91
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 4. Resultados del análisis elemental para muestras de crudo en pozos de lago y tierra del área
de FRAMOLAC.
2.4
2.1
2.1
2.3
2.0
2.0
2.2
2.2
2.3
2.1
2.0
2.0
2.2
2.1
2.0
V
(ppm)
391
377
326
356
306
316
317
340
386
328
329
245
324
312
322
Ni
(ppm)
55
53
46
49
43
45
45
46
54
45
46
34
44
43
45
15530-16024
2.1
509
14948-15146
17332-17860
17242-17638
17156-17740
16655-17128
16769-17072
17183-17400
17252-17569
15593-15827
16620-16730
15718-16200
15770-15920
16152-16337
16572-16905
16538-16679
16905-17268
17078-17489
16829-17202
16614-17059
15200-15613
15870-17074
16916-17070
15580-17058
2.4
2.1
2.2
2.1
2.0
2.0
2.1
2.0
2.3
2.3
2.4
2.3
2.4
1.8
2.1
2.2
2.2
1.9
2.0
2.4
2.1
1.6
1.5
300
324
320
320
326
335
325
283
356
401
334
259
211
292
318
334
364
303
329
413
373
335
284
16452-17098
1.8
16984-17096
15609-16002
1.5
1.5
14838-16413
15955-17088
15624-15696
16718-17320
18157-18670
17707-17760
17862-18538
17625-18150
Área
Pozo
Unidad
Tope-Base
%S (±0,2)
FRANQUERA
FRA-0001
FRA-0002
FRA-0003
FRA-0004
FRA-0005
FRA-0006
FRA-0007
FRA-0008
FRA-0009
FRA-0012
FRA-0015
FRA-0016
FRA-0017
FRA-0018
FRA-0019
B1
B1
B4
B1
B4
B4
B4
B4
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
A10,
B1
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B1
B1
B1
B1
B1
B4
B4
B4
B4
B4
B4
B1
B1, B4
B3, B4
B1, B4
B2, B3,
B4
B4
B4
B1, B4,
B5
B1, B4
B1
B4
B4
B4
B4
B4
14530-14850
15000-15440
16512-16906
14814-15188
16900-17110
16070-16428
16936-17150
16920-16992
15446-15938
15935-16145
16540-16706
15405-15790
16622-16810
16658-16830
15181-15735
TOM-0007
MOPORO
TOM-0008
TOM-0010
TOM-0011
TOM-0013
TOM-0014
TOM-0015
TOM-0016
TOM-0018
TOM-0019
TOM-0020
TOM-0021
TOM-0022
TOM-0023
TOM-0025
TOM-0028
TOM-0029
TOM-0030
TOM-0032
TOM-0033
TOM-0034
VLG-3846
VLG-3848
VLG-3860
VLG-3862
VLG-3865
VLG-3866
VLG-3872
LA CEIBA
VLG-3884
VLG-3889
VLG-3913
CEI-0004
CEI-0005
CEI-0006
CEI-0007
V / Ni
V / (V + Ni)
7.1
7.1
7.1
7.3
7.1
7.0
7.0
7.4
7.1
7.3
7.2
7.2
7.4
7.3
7.2
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
68
7.5
0.88
42
44
46
44
46
47
45
39
48
57
46
40
33
40
45
47
50
42
47
59
51
49
40
7.1
7.4
7.0
7.3
7.1
7.1
7.2
7.3
7.4
7.0
7.3
6.5
6.4
7.3
7.1
7.1
7.3
7.2
7.0
7.0
7.3
6.8
7.1
0.88
0.88
0.87
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.87
0.86
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.87
0.88
470
66
7.1
0.88
315
272
44
38
7.2
7.2
0.88
0.88
1.8
297
40
7.4
0.88
2.1
2.3
1.4
2.5
2.6
2.3
2.0
325
371
301
147
407
336
324
45
50
41
21
55
46
45
7.2
7.4
7.3
7.0
7.4
7.3
7.2
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
0.88
92
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 5. Gravedad °API y concentración de azufre de muestras de crudo del área de FRAMOLAC.
Área
FRANQUERA
MOPORO
LA CEIBA
Pozo
Unidad
Tope-Base
°API (± 0.4)
%S (± 0,2)
FRA-0001
B1
14530-14850
18.6
2.4
FRA-0002
B1
15000-15440
18.8
2.1
FRA-0003
B4
16512-16906
21.6
2.1
FRA-0004
B1
14814-15188
19.9
2.3
FRA-0005
B4
16900-17110
23.2
2.0
FRA-0006
B4
16070-16428
22.1
2.0
FRA-0007
B4
16936-17150
22.4
2.2
FRA-0008
B4
16920-16992
20.4
2.2
FRA-0009
B1
15446-15938
20.1
2.3
FRA-0012
B4
15935-16145
20.9
2.1
FRA-0015
B4
16540-16706
21.4
2.0
FRA-0017
B4
16622-16810
21.2
2.2
FRA-0018
B4
16658-16830
21.7
2.1
FRA-0019
B4
15181-15735
22.2
2.0
TOM-0007
A10, B1
15530-16024
13.9
2.1
TOM-0008
B1
14948-15146
22.1
2.4
TOM-0011
B4
17242-17638
22.3
2.2
TOM-0013
B4
17156-17740
20.5
2.1
TOM-0014
B4
16655-17128
21.7
2.0
TOM-0015
B4
16769-17072
21.5
2.0
TOM-0016
B4
17183-17400
18.9
2.1
TOM-0018
B4
17252-17569
19.6
2.0
TOM-0019
B1
15593-15827
20.8
2.3
TOM-0020
B1
16620-16730
17.9
2.3
TOM-0021
B1
15718-16200
20.0
2.4
TOM-0023
B1
16152-16337
20.8
2.4
TOM-0025
B4
16572-16905
22.6
1.8
TOM-0028
B4
16538-16679
21.5
2.1
TOM-0029
B4
16905-17268
21.5
2.2
TOM-0030
B4
17078-17489
18.1
2.2
TOM-0032
B4
16829-17202
19.9
1.9
TOM-0033
B4
16614-17059
20.6
2.0
TOM-0034
B1
15200-15613
18.3
2.4
VLG-3846
B1, B4
15870-17074
15.2
2.1
VLG-3848
B3, B4
16916-17070
18.0
1.6
VLG-3860
B1, B4
15580-17058
21.7
1.5
VLG-3862
B2, B3, B4
16452-17098
15.0
1.8
VLG-3865
B4
16984-17096
19.4
1.5
VLG-3866
B4
15609-16002
21.4
1.5
VLG-3872
B1, B4, B5
14838-16413
20.1
1.8
VLG-3884
B1, B4
15955-17088
21.1
2.1
VLG-3889
B1
15624-15696
20.3
2.3
VLG-3913
B4
16718-17320
20.9
1.4
CEI-0004
B4
18157-18670
18.5
2.5
CEI-0005
B4
17707-17760
12.9
2.6
CEI-0006
B4
17862-18538
21.8
2.3
CEI-0007
B4
17625-18150
21.5
2.0
93
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 6. Composición de saturados, aromáticos, resinas y asfaltenos de los crudos del área de
FRAMOLAC.
Área
Pozo
Unidad
%
Saturados
%
Aromaticos
%
%
% Res +
Resinas Asfaltenos
Asf
FRA-0001
B1
29.56
37.23
26.67
7.55
34.22
FRA-0002
B1
31.03
35.89
26.44
6.64
33.08
FRA-0003
B4
34.41
37.68
20.74
7.18
27.92
FRA-0005
B4
35.81
34.70
22.51
6.97
29.48
FRA-0006
B4
34.22
34.76
23.25
7.77
31.02
FRA-0007
B4
34.82
35.16
22.29
7.73
30.02
FRA-0008
B4
34.55
35.98
25.22
4.24
29.46
FRANQUERA
FRA-0009
B1
31.29
35.79
24.84
8.08
32.92
TOM-0007
A10, B1
27.94
39.08
26.67
6.32
32.99
TOM-0008
B1
32.61
35.32
27.47
4.61
32.08
TOM-0010
B4
37.36
37.48
22.83
2.34
25.17
TOM-0011
B4
33.84
32.58
25.50
8.08
33.58
TOM-0013
B4
35.89
35.89
21.94
6.28
28.22
TOM-0014
B4
35.62
33.3
23.15
7.97
31.12
TOM-0016
B4
36.54
37.1
22.54
3.85
26.39
TOM-0018
B4
35.93
37.3
21.76
4.98
26.74
TOM-0019
B1
32.37
37.36
25.32
4.95
30.27
TOM-0020
B1
20.5
37.15
28.59
7.76
36.35
TOM-0021
B1
31.74
35.49
26.77
6
32.77
TOM-0025
B4
34.34
33.73
24.37
7.57
31.94
TOM-0030
B4
35.74
36.41
21.55
6.3
27.85
TOM-0032
B4
34.56
33.84
24.08
7.53
31.61
TOM-0033
B4
34.53
33.7
23.21
8.56
31.77
TOM-0034
B1
29.14
35.57
27.23
8.06
35.29
VLG-3846
B1, B4
34.25
36.41
23.51
5.83
29.34
VLG-3848
B3, B4
29.92
36.2
25.71
8.16
33.87
VLG-3865
B4
33.01
35.19
23.95
7.85
31.80
VLG-3866
B4
35.05
34.66
24.09
6.21
30.30
CEI-0004
B4
33.56
38.35
23.48
4.61
28.09
CEI-0005
B4
34.54
37.95
24.16
3.35
27.51
CEI-0006
B4
34.99
36.91
22.11
5.99
28.10
MOPORO
LA CEIBA
94
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 7. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Franquera.
95
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 8. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Franquera. Continuación.
96
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 9. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Tierra.
97
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 10. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Tierra. Continuación.
98
�Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del
Lago Trujillo en el Occidente de Venezuela.
Anexo 11. Cromatografía de crudo total C15+ del área de Moporo Lago.
99
�
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Tesis
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Estudio de la génesis y migración del crudo y gas del yacimiento Eoceno “B” Superior, División Sur del Lago
Trujillo en el Occidente de Venezuela.
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Tesis maestría
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2014
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TESIS
Evaluación del impacto ambiental por
presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos.
Omer Enrique Vílchez Fernández
�Página legal
Título de la obra: Evaluación del impacto ambiental por presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos,61pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Omer Enrique Vílchez Fernández
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
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�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Evaluación del impacto ambiental por presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos.
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología
Autor: Omer Enrique Vílchez Fernández
Maracaibo, 2014
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
Título: Evaluación del impacto ambiental por presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos.
Tesis en opción al título académico de Máster en Geología
Autor: Omer Enrique Vílchez Fernández
Tutor: Dra. C. Mayda Ulloa C
Maracaibo, 2014
�ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
1
CAPÍTULO I – MARCO TEÓRICO
6
1.1
1.2
1.3
6
7
8
9
9
11
13
14
16
16
17
17
19
19
20
20
20
22
22
23
23
23
24
28
39
Antecedentes de la investigación
Área de estudio.
Instrumento legal y normativo de la investigación
1.3.1Constitución de la República Bolivariana de Venezuela
1.3.2 Decreto 883 Articulo 10
1.3.3 Decreto 2635 Articulo 50
1.4 Menes
1.5 Métodos de evaluación de impacto ambiental
1.6 Método de criterios relevantes integrados (CRI )
1. 6.1 Identificación de impacto
1. 6.2 Indicadores de impacto
1. 6.3 Valor de impacto ambiental
1. 6.4 Ponderación de los indicadores de impacto
1. 6.5 Ficha descriptiva de los resultados de la evaluación
1. 6.6 Jerarquización de impacto ambiental
1. 6.7 Aplicación de medidas de prevención, mitigación o corrección
1.7 Análisis SARA
CAPÍTULO II –MARCO METODOLOGICO
2.1 Tipo de investigación.
2.2 Nivel de la investigación.
2.3 Metodología aplicada.
2.3.1 Observación de campo.
2.3.2 Caracterización del área de estudio.
2.3.3 Toma de muestras.
3.3.4 Aplicación del Método de los criterios relevantes integrados.
CAPITULO III- ANALISIS DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA
48
59
60
61
VII
�ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1
Ubicación geográfica del área de estudio
8
Figura 1.2
Mene cerro la estrella mene grande
14
Figura 1.3
Diagrama del VIA
18
Figura 1.4
Diagrama ternario SARA
21
Figura 2.1
Etapas metodológicas de la investigación
22
Figura 2.2
Cauce de agua
24
Figura 2.3
Estación de flujo concordia
24
Figura 2.4
Pozo abandonado T-194
24
Figura 2.5
Mene 1
24
Figura 2.6
Mapa del distrito colon
25
Figura 2.7
Columna estratigráfica de los campos de distrito colon
27
Figura 2.8
Mapa estructural campo las cruces
28
Figura 2.9
Corte geológico campo las cruces
28
Figura 2.10
Ubicación geográfica de los puntos de muestreo de suelo
30
Figura 2.11
Toma de muestra suelo 1
30
Figura 2.12
Toma de muestra suelo 2
30
Figura 2.13
Ubicación geográfica de los puntos de muestreo del agua
33
Figura 2.14
Toma de muestra de Agua de Mene
33
Figura 2.15
Muestra de Agua Caño 1
34
Figura 2.16
Muestra de Agua Caño 2
34
Figura 2.17
Ubicación geográfica de los puntos de muestreo de menes
37
Figura 2.18
Toma de muestra Mene 1
37
Figura 2.19
Toma de muestra Mene 2
37
Figura 3.1
Diagrama ternario SARA de las muestras M1 y M2
54
VIII
�INDICE DE TABLAS
Tabla 1.1.
Límites máximos de calidad de líquidos vertidos.
10
Tabla 1.2.
Anexo D Concentraciones máximas permisibles en lixiviados.
12
Tabla 1.3.
Límites permisibles de la mezcla suelo/desecho.
13
Tabla 1.4.
Principales métodos para la evaluación de impactos ambientales.
15
Tabla 1.5.
Escala de clasificación de impactos.
18
Tabla 1.6.
Criterios de evaluación y peso asignado
19
Tabla 1.7.
Jerarquización de impactos.
20
Tabla 2.1.
Identificación de la Muestras de suelo.
29
Tabla 2.2.
Análisis de las Muestras de Suelo.
31
Tabla 2.3.
Identificación de las Muestras de Agua.
33
Tabla 2.4.
Resultados de las muestras de agua.
35
Tabla 2.5.
Identificación de las muestras de Mene.
37
Tabla 2.6.
Resultados análisis SARA.
38
Tabla 2.7.
Impactos de Ambientes a Evaluar.
39
Tabla 2.8.
Jerarquización del impacto sobre el suelo.
40
Tabla 2.9.
Jerarquización del impacto sobre los cauces de agua.
42
Tabla 1.10.
Jerarquización del impacto sobre el aire.
43
Tabla 2.11.
Principales representantes de la vegetación del Fundo los Clavelitos.
44
Tabla 2.12.
Jerarquización del impacto sobre la flora.
45
Tabla 2.13.
Principales representantes de la fauna en el Fundo los Clavelitos.
46
Tabla 2.14.
Jerarquización del impacto sobre la fauna.
47
Tabla 3.1.
Comparación de las muestras de suelo con parámetros permisibles
49
Tabla 3.2.
Comparación de las muestras de agua con parámetros permisibles.
51
Tabla 3.3.
Resumen del método CRI
57
IX
�INTRODUCCIÓN
Los hidrocarburos
son compuestos químico-orgánicos que resultan de la
combinación del carbono (C) con el hidrogeno (H), abarcan los cuatro estados:
Gaseosos, líquidos, semisólidos y sólidos, como aparecen en la superficie terrestre,
o gaseosos y líquidos en las formaciones geológicas en el subsuelo.
La fuente de los hidrocarburos tiene una procedencia de tipo orgánico, lo que indica
que la materia orgánica tuvo que ser sintetizada por organismos vivientes y por lo
tanto debió depositarse y preservarse en sedimentos. Dependiendo de las
condiciones geológicas dadas parte de este material se transforma en compuestos
de naturaleza petrolera.
La base fundamental para la producción masiva de materia orgánica fue la
fotosíntesis, la cual apareció aproximadamente hace 2000 millones de años en
tiempos precámbricos. Desde esa época a la era devónica la primera fuente de
materia orgánica fue el fitoplancton marino. A partir del devónico, la mayor
contribución a la materia orgánica fue por parte de plantas terrestres. Algunos
animales grandes como peces, contribuyeron muy poco a la generación de materia
orgánica. En resumen, los principales contribuidores de material orgánico en los
sedimentos fueron las bacterias, fitoplancton, zooplancton y plantas de mayor
tamaño.
Los escudos continentales en áreas de aguas tranquilas, como lagos, cuencas
profundas y pendientes continentales, poseen las condiciones favorables para la
deposición de los sedimentos ricos en materia orgánica. Las tres etapas principales
para la evolución de la materia orgánica son diagénesis, catagénesis y metagénesis.
La diagénesis toma lugar en sedimentos recientemente depositados donde se
presenta actividad microbial. Al finalizar la diagénesis, la materia orgánica consta
principalmente de un residuo fosilizado e insoluble llamado kerógeno. La catagénesis
resulta de un incremento en la temperatura durante el sepultamiento del material en
las cuencas sedimentarias. La mayor parte de la generación de hidrocarburos se
debe a la descomposición térmica del kerógeno.
1
�La metagénesis toma lugar a altas profundidades, donde tanto la presión como la
temperatura son altas. En esta etapa, la materia orgánica está compuesta solamente
de metano y carbono residual. Los constituyentes del kerógeno residual se
convierten en carbono granítico. (Escobar, 2004)
El origen del hidrocarburo radica, en la existencia de una cuenca sedimentaria donde
exista la posibilidad de acumulación de sedimentos. La roca madre es una de las
partes más importantes de una cuenca sedimentaria; es la responsable de la
generación del hidrocarburo. Una vez formado migra en el subsuelo por medio de
rocas permeables y porosas, así como también por la acción de factores
estructurales (fallas, diaclasas, pliegues, etc.), hasta conseguir en su trayecto rocas
impermeables o arreglos estructurales que permitan el entrampamiento del mismo.
De esta manera, se constituye tanto la roca almacén, donde se acumulan los
hidrocarburos que se extraen comercialmente, también conocida como yacimiento
petrolífero y la roca sello, secuencia litológica de porosidad y permeabilidad
reducidas, la cual sirve como sello a la migración del hidrocarburo, y soporta la
constitución de una trampa petrolífera.
Los menes nombre dado en Venezuela por los incas Copey, son
emanaciones
naturales de hidrocarburos, las cuales afloran a la superficie por medio de fracturas
(fallas y diaclasas), estos dieron origen a los nombres de campos petroleros
como Mene Grande, en el estado Zulia y Mene Mauroa, en el Estado Falcón. Los
romanos los llamaron Lacus Asfaltitus, los egipcios mumiya (árabe), Los persas le
decían mum. Los indios precolombinos mexicanos los llamaban chapapoteras y de
allí chapapote, Los colonos de los hoy Estados Unidos los denominaron seepages.
Puede decirse que, en mayor menor escala, en muy variados sitios de la Tierra
existen emanaciones o rezumaderos que atrajeron la atención de los exploradores
en busca de posibles acumulaciones petrolíferas comerciales. Los recientes
adelantos científicos tecnológicos empleados en exploraciones costa fuera han
permitido detectar emanaciones petrolíferas en el fondo de los mares. Tal es caso de
2
�hallazgos hechos frente a las costas de California en el océano Pacífico y en las de
Louisiana y Texas en el golfo de México. (Barberii, 1998)
La presencia comercial de hidrocarburos en Venezuela data desde principios de
siglo XX con el descubriendo del pozo Zumaque 1 en 1914 en Mene Grande, Estado
Zulia, esto conllevó al estudio geológico de todo el territorio nacional en busca de
nuevos yacimientos petrolíferos.
La actividad petrolera ha generado presencia de hidrocarburos en diversas áreas
como la exploración, producción, transporte y almacenamiento.
En la región de Casigua El Cubo, específicamente en el Campo Las Cruces, existen
yacimientos de petróleo y por ende numerosos pozos, algunos de estos depletados
con el pasar del tiempo lo cual ha traído como consecuencia su abandono. En dicho
campo se han realizado algunos estudios geológicos que tuvieron como finalidad la
búsqueda de hidrocarburos lo cual ha permitido obtener información sobre el mismo,
tal como: Estratigrafía de la zona, Corte Geológico, Mapa Estructural.
La zona presenta una geología compleja “El Campo Las Cruces es un domo fallado
alargado en dirección NE-SO sobre el corrimiento de tarra. El corrimiento determina
tres unidades tectónicas. El flanco este sobrecorrido, una cuña de falla entre dos
planos convergentes. Se aprecia un sistema de fallas inversas transversales, de
rumbo Noreste-Suroeste y buzamiento oeste con desplazamientos de 100 hasta
1000 pies.” (PDVSA- Intevep, 1997)
La problemática planteada en dicha investigación radica en que existe presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos, Casigua El Cubo, Municipio Jesús María
Semprún del Estado Zulia, lo cual está generando un impacto ambiental. Dicho
Fundo se encuentra dentro del Campo petrolero denominado Las Cruces. Las
posibles causas de la presencia de hidrocarburo en la zona, son pozos petroleros
abandonados, específicamente el T-194, T-219 y el T-184, la estación de flujo
Concordia, así como también afloramientos naturales de hidrocarburos (Menes). Esto
trae como consecuencia la afectación de la flora, fauna, aire, suelos y cauces de
3
�agua. Cabe destacar que el propietario de la finca reporta que en los últimos 14 años
se ha incrementado la presencia hidrocarburos lo que ha ocasionado la muerte de
varios animales, entre ellos ganado vacuno de su propiedad.
Por los motivos antes expuestos el problema de la investigación es la presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos, por lo que se desea conocer el impacto
ambiental, así como también los factores que lo generan, para de esta manera
proponer medidas que permitan mitigar la contaminación.
Debido al problema planteado el presente trabajo tiene como objetivo general
Evaluar el Impacto Ambiental por presencia de Hidrocarburos en el Fundo Los
Clavelitos.
Para dar cumplimento con el objetivo general planteado nos trazamos una serie de
objetivos específicos:
•
Identificar los principales elementos causales que generan la presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos.
•
Caracterizar los rasgos geológicos del área de estudio.
•
Analizar la composición físico química de las muestras de agua, suelo e
hidrocarburos obtenidas en el en el Fundo Los Clavelitos y comparar con la
normativa ambiental Venezolana.
•
Aplicar el método de los criterios relevantes integrados para la determinación
del impacto ambiental.
•
Proponer un sistema de medidas mitigantes y correctoras de la contaminación.
El objeto de la investigación es la presencia de hidrocarburos en el Fundo Los
Clavelitos el cual se encuentra dentro de la estructura geológica del Campo Las
Cruces, dicho campo está ubicado en la parte suroeste del Lago de Maracaibo.
Para lograr el objetivo planteado se parte de la hipótesis de que, a través, de los
datos obtenidos mediante la toma de muestras en el Fundo Los Clavelitos y el
levantamiento geológico del área afectada es posible saber el origen y la magnitud
del impacto generado por el hidrocarburo en el Fundo.
4
�Los principios metodológicos que se aplicaran serán la observación de campo, lo
cual nos permitirá saber de dónde proviene la presencia de hidrocarburo, la
caracterización del área de estudio, la tomas de muestras representativas de suelo,
agua de cauce y menes necesarias para la aplicación del método de evaluación del
impacto ambiental seleccionado, para posteriormente proponer el sistemas de
medidas mitigantes y correctoras en el Fundo Los Clavelitos.
Por otro lado, cabe señalar que
los análisis de saturados, aromáticos, resinas
asfáltenos (SARA), realizadas nos permitirán determinar la naturaleza fisicoquímica
del hidrocarburo existente en el Fundo Los Clavelitos, a través del diagrama de
tisott, para así poder diferenciar si el crudo es normal o pesado biodegradado.
Con relación a la justificación del tema de estudio es de mencionar que en la
actualidad no se conocen estudios previos realizados sobre la contaminación e
impacto ambiental generados por la presencia de Menes en Venezuela, así como
referencias del mismo en otras partes del mundo, solo han sido estudiados desde el
punto de vista de la geoquímica, lo cual permite determinar a través de la
distribución de biomarcadores el origen de la roca madre que los genero. De allí, la
importancia de llevar a cabo dicha investigación, dando así un aporte significativo en
el conocimiento de las acciones mitigantes y correctivas que se pueden aplicar para
minimizar la contaminación
que ellos generan. Cabe destacar que el presente
estudio servirá de antecedente para investigaciones futuras relacionadas con el
tema.
5
�CAPÍTULO I – MARCO TEORICO
Este capítulo contiene la sustentación teórica de los objetivos planteados en la
investigación, en el mismo el investigador realiza una revisión
y análisis de las
teorías desarrolladas y demostradas por autores dentro del área de estudio, así
como antecedentes de otras investigaciones referentes al tema investigado.
1.1 Antecedentes de la investigacion.
La presencia de menes en Venezuela constituyeron un atractivo en la exploración
de hidrocarburos a principios del siglo XX, las investigaciones relacionadas con los
mismos han dado como resultado aportes importantes
con respecto a su origen.
Como soporte para esta investigación se consultaron algunos trabajos relacionados
con los mismos.
El estudio de Rojas (2008), sobre la Geoquímica de los menes y relación GeológicaEstructural con la falla El Tigre, sector Cachiri, Estado Zulia.
Con este estudio geoquímico detallado, se logró caracterizar los biomarcadores
presentes en las fracciones de hidrocarburos saturados y aromáticos; así como
determinar los niveles de metales trazas (vanadio y níquel) y las concentraciones de
azufre presentes en los crudos. Esta última información fue interpretada, utilizando
herramientas de la geoquímica orgánica del petróleo. Esto
permitió realizar un
sistema de clasificación de crudos (Hunt, 1996; Tissot y Welte, 1984; Moldowan y
Peters, 1993) para establecer el ambiente deposicional de la roca madre que generó
estos fluidos orgánicos; así como los vínculos genéticos que tienen entre si las
muestras analizadas. Paralelamente, se realizó la interpretación geológico-estructural
de la falla El Tigre y su relación con las emanaciones de hidrocarburos, en el área de
estudio.
Este estudio represento un aporte importante a la investigación, ya que se tomo
como guía para la clasificación del hidrocarburo presente en el Fundo Los Clavelitos
6
�a través del diagrama ternario SARA de Tissot y Welte, 1984 el cual es utilizado en el
mismo., el crudo presente es normal o es un crudo pesado alterado.
Petróleos de Venezuela S.A (PDVSA) en 2011, La División costa oriental del lago
Exploración
y
Producción
Occidente
presentó
el
Proyecto
Abandono
y
desincorporación de pozos del campo Mene de Acosta en 2011.
En este proyecto PDVSA comprometida con el ambiente y los recursos naturales,
profundizó su gestión en salvaguardar la flora y fauna autóctonas de las áreas de
desarrollo de interés petrolero y en especial, en el Centro Occidente del País se
incrementa su potencial sin que esto signifique una afectación cuantiosa de los
recursos naturales de la región, por lo cual se
planificó la desincorporación del
Campo Mene de Acosta, en el Estado Falcón.
En virtud de que se trata de disminuir los impactos ambientales en las áreas a través
de la implementación de tecnologías más amigables con el entorno se integró este
adendum al Estudio de Impacto Ambiental y Socio Cultural, para describir de manera
detallada los aspectos considerados a implementar en la desincorporación,
cementación y abandono definitivo de los pozos existentes en el campo Mene de
Acosta del Estado Falcón.
En el proyecto se aplicó el método de los criterios relevantes integrados para la
evaluación del impacto ambiental y se estableció un programa de medidas para
aminorar los efectos al ambiente, por tal motivo fue de gran ayuda para la
investigación debido a que se utilizó el mismo método.
1.2 Área de estudio.
El Fundo Los Clavelitos se encuentra ubicado al suroeste del Lago de Maracaibo en
el municipio Jesús María Semprún específicamente en la capital Casigua El Cubo el
Cubo, posee una intensión de 50 hectáreas, en la figura 1.1 se muestra su ubicación
geográfica.
7
�División política territorial mapa 16 1995
Figura. 1.1 Ubicación geográfica del área de estudio.
Fuente: Vílchez 2013.
Datos de Casigua El Cubo.
� Temperatura del área: En la zona de se registra una temperatura anual
promedio de 24ºc.
� Precipitaciones: El promedio anual es de 2334mm.
� Tipo de Clima: Tropical lluvioso de selva con fuerte e intensas
precipitaciones todo el año.
1.3 Instrumento
to legal y normativo de la investigacion.
Para esta investigación se consideraron algunas disposiciones establecidas por el
estado venezolano en materia ambient
ambienta tales como: La Constitución de la República
Bolivariana de Venezuela, Decreto 883 y el decreto 2635
8
�1.3.1 Constitución de la República Bolivariana de Venezuela.
En referencia al trabajo de investigación la Constitución de la República Bolivariana
de Venezuela de 1999 en el Capítulo IX de los derechos ambientales en su Artículo
129 reza “Todas las actividades susceptibles de generar daños a los ecosistemas
deben ser previamente acompañadas de estudios de impacto ambiental y socio
cultural. (....).
1.3.2 Decreto No. 883 “Normas para la clasificación y control de la calidad de
los cuerpos de agua y vertidos o afluentes líquidos”. Gaceta Oficial
Extraordinaria Nº 5.021 de fecha 18 de diciembre de 1995
En el decreto se señala la
calidad de un cuerpo de agua a través de la
caracterización física, química y biológica de aguas naturales para determinar su
composición y utilidad al hombre y demás seres vivos. El mismo considera que la
contaminación de las aguas es la acción o efecto de introducir elementos,
compuestos o formas de energía capaces de modificar las condiciones del cuerpo
de agua superficial o subterráneo de manera que se altere su calidad en relación
con los usos posteriores o con su función ecológica para el desarrollo de la vida
acuática y ribereña.
Sección III De las Descargas a Cuerpos de Agua.
Artículo 10.
A los fines de este Decreto se establecen los siguientes rangos y límites máximos de
calidad de vertidos líquidos que sean o vayan a ser descargados, en forma directa o
indirecta a ríos, estuarios, lagos y embalses ver (Tabla 1.1.)
9
�Tabla. 1.1 Límites máximos de calidad de líquidos vertidos.
Parámetros Físico-Químicos
Aceites minerales e hidrocarburos
Aceites y grasas vegetales y animales.
Alkil Mercurio
Aldehídos
Aluminio total
Arsénico total
Bario total
Boro
Cadmio total
Cianuro total
Cloruros
Cobalto total
Cobre total
Color real
Cromo total
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5,20)
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
Detergentes
Dispersantes
Espuma A
Estaño
Fenoles
Fluoruros
Fósforo total (expresado como fósforo)
Hierro total
Manganeso total
Mercurio total
Nitrógeno total (expresado como nitrógeno)
Nitritos + Nitratos (expresado como nitrógeno)
pH
Plata total
Plomo total l
Selenio
Sólidos flotantes
Sólidos suspendidos
Sólidos sedimentables
Sulfatos
Sulfitos
Sulfuros
Zinc
Límites máximos o rangos
20 mg/l
20 mg/l
No detectable (*)
20 mg/l
5 mg/l
0,5 mg/l
5 mg/l
5 mg/l
0,2 mg/l
0,2 mg/l
1000 mg/l
0,5 mg/l
1 mg/l
500 Unidades de Pt-Co
2 mg/l
60 mg/l
350 mg/l
2,0 mg/
2,0 mg/l
Ausente
5,0 mg/l
0,5 mg/l
5,0 mg/l
10 mg/l
10 mg/l
2,0 mg/l
0,01 mg/l
40 mg/l
10 mg/l
6-9
0,1 mg/l
0,5 mg/
0,05 mg/l
Ausentes
80 mg/l
1,0 ml/l
1000 mg/l
2,0 mg/l
0,5 mg/l
5,0 mg/l
Fuente: Vilchez 2013
10
�1.3.3 Decreto 2635 “Normas para el control de la recuperación de materiales
peligrosos y el manejo de los desechos peligrosos”. Gaceta Oficial
Extraordinaria No 5245 del 3 de agosto de 1998.
Este decreto considera que un desecho peligroso es un desecho en cualquier estado
físico sólido, líquido o gaseoso, que presenta características peligrosas o que está
constituido por sustancias peligrosas y que no conserva propiedades físicas ni
químicas útiles y por lo tanto no puede ser rehusado, reciclado, regenerado u otro
diferente.
Artículo 50.- La práctica de esparcimiento en suelos se llevará a cabo cumpliendo
con las siguientes condiciones:
1) El área de disposición final debe estar alejada por lo menos 500 m de cuerpos
de agua o fuera de la planicie de inundación de dichos cuerpos, de acuerdo a la
información hidrológica existente.
2) La topografía del área de disposición final deberá tener una pendiente menor
de 3 %, orientada hacia el cuerpo de agua superficial más cercana.
3) El desecho no debe exceder las concentraciones máximas permisibles en
lixiviados, establecidas en el Anexo D. (Tabla. 1.2)
11
�Tabla. 1.2 Anexo D Concentraciones máximas permisibles en lixiviados.
ANEXO D
CONCENTRACIONES MAXIMAS PERMISIBLES EN LIXIVIADOS
Constituyente
Arsénico
Bario
Cadmio
Cromo hexavalente
Níquel
Mercurio
Plata
Plomo
Selenio
Acrilonitrilo
Clordano
O-cresol
M-cresol
P-cresol
Acido 2,4- diclorofenoxiacetico
2,4-dinitrotolueno
Endrin
Hexacloroetano
Lindano
Metoxicloro
Nitrobenceno
Pentaclorofenol
2,3,4,6-tetraclorofenol
Toxafeno (canfenoclorado tecnico)
2,4,5-triclorofenol
2,4,6-triclorofenol
Acido 2,4,5-tricloro
fenoxipropionico (silvex)
Concentración
máxima
permitida
(mg/l)
5.0
100.00
1.0
5.0
5.0
0.2
5.0
5.0
1.0
5.0
0.03
200.0
200.0
200.0
Constituyente
10.0
Benceno
Eter bis (2-cloro etilico)
Clorobenceno
Cloroformo
Cloruro de metilo
Cloruro de vinilo
1,2-diclorobenceno
1,4-diclorobenceno
1.2-dicloroetano
1.1-dicloroetileno
Disulfuro de carbono
Fenol
Hexaclorobenceno
Hexacloro-1,3butadieno
Isobutanol
0.13
0.02
3.0
0.4
10.0
2.0
100.0
1.5
0.5
Etilmetilcetona
1.1.1.2-tetracloroetano
1.1.2.2-tetracloroetano
Tetracloruro de carbono
Tetracloroetileno
Tolueno
1.1.1-tricloroetano
1.1.2-tricloroetano
Tricloroetileno
Concentración
máxima
permitida
(mg/l)
0.5
0.05
100.0
6.0
8.6
0.2
4.3
7.5
0.5
0.7
14.4
14.4
0.13
0.5
36.0
200.0
10.0
1.3
0.5
0.7
14.4
30.0
1.2
0.5
400.0
2.0
1.0
Fuente: Decreto 2635. Modificado Vílchez 2013
12
�4. La mezcla suelo/desecho debe cumplir con los parámetros establecidos en la lista
siguiente. (Tabla. 1.3).
Tabla. 1.3 Límites permisibles de la mezcla suelo/desecho.
pH
Conductividad eléctrica (mmhos/cm)
Cloruros totales (ppm)
Relación de adsorción de Sodio (RAS)
Aluminio intercambiable (meq/100 gr)
Saturación con bases (%)
Aceites y grasas (% en peso)
Arsénico
Bario
Cadmio
Mercurio
Selenio
Plata
Cromo
Cinc
Plomo
5-8
< 3,5
< 2.500
<8
< 1,5
> 80
≤1
25 mg/kg
20.000 mg/kg
8 mg/kg
1 mg/kg
2 mg/kg
5 mg/kg
300 mg/kg
300 mg/kg
150 mg/kg
Fuente: Vílchez 2013
1.4 Menes.
El petróleo se menciona desde la llegada de los españoles a Venezuela. Al recorrer
las costas de Maracaibo a la Isla de Cubagua y llegando a esta última, es donde
descubren ese “Licor Verde”. Desde esa fecha, se empieza hablar de un aceite de
olor desagradable que fluye de manera natural “junto al mar”, al que los aborígenes
dan diversos usos: Calafatear sus barquichuelos, proteger ciertos enseres, hacen luz
quemándolo y en aplicación con fines medicinales.
Este mineral que describe Fernández de Oviedo G. y Valdez (1535), en su Historia
Natural de los Indios y Tierra Firme del Mar Océano, lo llama “según los naturales
starcus daemonii o Mene, como lo denominan los indígenas del Lago de Maracaibo.
Es el emperador Carlos V quien, en 1539, recibe el primer barril de petróleo
exportado por un país, enviado desde la isla de Cubagua por el Tesoro de Nueva
13
�Cádiz Francisco de Costellao, para aliviar la gota del emperador. Es una señal de lo
que sería el signo de la Venezuela del siglo XX
XX. (Muñoz, 1987).
Los menes son emanaciones petrolíferas que provienen del subsuelo y afloran o
salen
len a la superficie de forma natural, a través, de la porosidad de la roca o fracturas
abiertas. El termino mene es el nombre que le asignaron nuestros indígenas. La
existencia de un mene podría ser los primeros indicios de la presencia de
hidrocarburos en el subsuelo, los primeros geólogos exploradores de petróleo lo
usaban como signo de la existencia de un posible yacimiento petrolífero.
petrolífero (Figura. 1.2)
Figura. 1.2 Mene cerro la estrella mene grande.
Fuente: Vílchez 2013
1.5 Métodos de evaluación de impacto ambiental.
Los métodos y técnicas usualmente aceptadas están destinados a medir tanto los
impactos directos, que involucran pérdida parcial o total de un recurso o el deterioro
de una variable ambiental, como la acumulación de impactos ambientales y la
inducción de riesgos potenciales.
La utilización de métodos para identificar las modificaciones en el medio, es una
tarea relativamente fácil. Pero otra cosa es la calificación de esas modificaciones:
todos los aspectos y parámetros pueden medirse; la dificultad está en valorarlos.
La medición puede ser cuantitativa o cualitativa; ambas son igualmente importantes,
aún cuando requieren de criterios específicos para su definición adecuada. La
14
�predicción implica seleccionar los impactos que efectivamente pueden ocurrir y que
merecen una preocupación especial por el comportamiento que pueda presentarse.
Es importante contrastarlos con indicadores de la calidad ambiental deseada.
Algunos de los métodos utilizados permiten identificar los impactos. A continuación
se muestran en la tabla. 1.4 los principales métodos para la evaluación de impactos
ambientales.
Tabla 1.4 Principales métodos para la evaluación de impactos ambientales.
Métodos
1.- Reuniones de expertos. Solamente a considerar cuando se trata de estudiar un impacto
muy concreto y circunscrito. Si no ocurre así, no se puede pretender ni rapidez ni exhaustividad,
a causa de los cruces interdisciplinarios. El método Delphi ha sido de gran utilidad en estos
casos.
2.- Lista de Chequeo “check lists”. Son listas exhaustivas que permiten identificar
rápidamente los impactos. Existen las puramente “indicativas”, y las “cuantitativas”, que utilizan
estándares para la definición de los principales impactos (por ejemplo contaminación del aire
según el número de viviendas).
3.- Matrices simples de causa-efecto. Son matrices limitadas a relacionar la variable
ambiental afectada y la acción humana que la provoca.
4.- Grafos y diagramas de flujo. Tratan de determinar las cadenas de impactos primarios y
secundarios con todas las interacciones existentes y sirven para definir tipos de impactos
esperados.
5.- Cartografía ambiental o superposición de mapas (overlay). Se construyen una serie de
mapas representando las características ambientales que se consideren influyentes. Los mapas
de síntesis permiten definir las aptitudes o capacidades del suelo ante los distintos usos, los
niveles de protección y las restricciones al desarrollo de cada zona.
6.- Redes. Son diagramas de flujo ampliados a los impactos primarios, secundarios y terciarios.
7.- Sistemas de Información Geográficos. Son paquetes computacionales muy elaborados,
que se apoyan en la definición de sistemas. No permiten la identificación de impactos, que
necesariamente deben estar integrados en el modelo, sino que tratan de evaluar la importancia
de ellos.
8.- Matrices. Consisten en tablas de doble entrada, con las características y elementos
ambientales y con las acciones previstas del proyecto. En la intersección de cada fila con cada
columna se identifican los impactos correspondientes. La matriz de Leopold es un buen ejemplo
de este método. En matrices más complejas pueden deducirse los encadenamientos entre
9.- Criterios relevantes integrados. El método consiste en asignar valores a los efectos
adversos relevantes de acuerdo a los criterios de probabilidad , intensidad, duración, extensión
y reversibilidad del efecto , para obtener un valor de impacto ambiental por efecto y la
jerarquización de los mismos
Fuente: Espinoza 2001 Modificada Vílchez
15
�Como se aprecia en la tabla 4 existe una amplia variedad de métodos que permiten
la evaluación de impacto ambiental en una determina área o actividad. La selección
del método apropiado
a utilizar es un punto crucial en los resultados de la
evaluación. No es posible establecer una formula única para emplear un método en
particular en una evaluación de impacto ambiental, por lo tanto ningún método por sí
solo, puede ser utilizado para satisfacer la gran variedad y tipos de actividades que
intervienen en un estudio de impacto ambiental, por lo tanto la clave está en
seleccionar adecuadamente el método más apropiado de acuerdo a las necesidades
de cada estudio.
Por lo antes expuesto en el presente estudio se aplicará el método de los Criterios
relevantes integrados (CRI) formulado por Buroz en Venezuela en 1990, el mismo
requiere de un grupo multidisciplinario de profesionales, consiste en establecer la
identificación del impacto a estudiar, con sus indicadores ponderados y su respectiva
tabla de valoración para dichos indicadores, para posteriormente aplicar una series
de medidas de prevención, mitigación o de corrección. Se decidió utilizar dicho
método debido a los antecedentes del mismo aplicado por PDVSA en relación a los
casos de abandono y desincorporación de pozos petroleros en razón de derrames
de hidrocarburos provocados por estos debido a filtraciones de los revestidores.
1.6 Método de los criterios relevantes integrados (Buroz, 1990).
El método a utilizar para la evaluación de los impactos ambientales denominado
Criterios relevantes integrados (Buroz, 1990) está basado en un análisis multicriterio,
partiendo de la idea de que un impacto ambiental se puede estimar a partir de la
discusión y análisis de criterios con valoración ambiental, de los cuales se
seleccionan dependiendo de la naturaleza del proyecto.
1.6.1 Identificación de los impactos.
Para identificar los impactos que están operando o interactuando sobre el área
previamente seleccionada, es requisito indispensable conocer las diferentes
16
�actividades que se generan durante la ejecución del proyecto y las cuales producen
efectos sobre el medio físico, biológico y socio-económico.
Se mantiene un orden consecutivo según el medio afectado.
Medio Físico
MF - 01
Medio Biológico
MB - 01
Medio Socioeconómico
MSE – 01
1.6.2 Indicadores del impacto.
� Intensidad (I): Cuantificación de la fuerza, peso o rigor con que se manifiesta
el proceso o impacto puesto en marcha.
� Extensión (E): Influencia espacial o superficie afectada por la acción
antrópica. Es decir, Medida del ámbito espacial o superficie donde ocurre la
afectación.
� Duración (D): Lapso o tiempo que dura la perturbación. Período durante el
cual se sienten las repercusiones del proyecto o número de años que dura la
acción que genera el impacto.
� Reversibilidad (Rv): La posibilidad o dificultad para retornar a la situación
actual.
� Riesgo (Ri): Probabilidad de que el efecto ocurra.
La escala de valores para todos los indicadores estará comprendida entre 1 y 10.
1.6.3 Valor de impacto ambiental (VIA).
Este método considera que el valor del impacto ambiental (VIA), es generado por
una acción es producto de las siguientes variables tal como se muestra en la figura
1.3.
17
�MÉTODO DE LOS CRITERIOS RELEVANTES INTEGRADOS
Intensidad
Extensión
Duración
Reversibilidad
Riesgo
Valor de Impacto Ambiental (VIA)
Figura 1.3 Diagrama del VIA
Fuente: Buroz, (1990).
En la tabla 1.5 se muestra la clasificación de los impactos según su valor
Tabla. 1. 5 Escala de clasificación de impactos
Valor
6-10
Intensidad
Alta
Extensión
Generalizada
> 75%
Duración
Larga
(>5años)
3-5
Media
Local o
Extensiva
10% - 75%
Media
(2>5 años)
1-2
Baja
Puntual
< 10 %
Corta
(<2 años)
Reversibilidad
Irreversible
(baja capacidad
o irrecuperable)
Medianamente
reversible de 11
a 20 años, largo
plazo
Reversible (a
corto plazo <de
10 años
Riesgo
Alto
(>50%)
Medio
(10 a
50%)
Bajo
(<10%)
Fuente: Buroz, (1990).
Posterior a la asignación de valores para cada una de las variables antes descritas
se procede a introducir esos datos en la siguiente formula, para asignarle una
categoría:
VIA = I x Wi + E x We + D x Wd + Rv x WRv + Ri x WRi (1)
Donde,
I = Intensidad
E = Extensión
D = Duración
18
�Rv = Reversibilidad
Ri = Riesgo
Wi = Peso con que se pondera la intensidad
We = Peso con que se pondera la extensión
Wd = Peso con que se pondera la duración
WRv = Peso con que se pondera la reversibilidad
WRi = Peso con que se pondera el riesgo
1.6.4 Ponderación de los indicadores de impacto.
La prueba del método en numerosos proyectos indicó la necesidad de diferenciar el
peso de cada indicador. Los diferentes análisis indicaron que los mejores resultados
se obtenían con la ponderación mostrada en la siguiente tabla 1.6
Tabla 1.6. Criterios de evaluación y peso asignado.
Indicador
Peso (%)
Intensidad
30
Extensión
20
Duración
10
Reversibilidad
20
Riesgo
20
Fuente: Buroz, (1990).
Los resultados de la evaluación se reflejan en la ficha descriptiva que se muestra a
continuación
1.6.5 Ficha descriptiva del resultado de la evaluación
Jerarquización de los impactos
Nombre / Código
Descripción
19
�1.6.6 Jerarquización de impacto ambiental (JIA).
Una vez que se han aplicado las metodologías pertinentes, para identificar los
impactos ambientales, los ordenamos de mayor a menor valor, con el fin de
establecer prioridades, en cuanto a las propuestas y ejecución de medidas.
La siguiente tabla, presenta la Jerarquización de los impactos a partir del valor de
impacto ambiental (VIA). (Tabla 1.7)
Tabla 1.7 Jerarquización de impactos.
Categoría
I
II
III
IV
Ocurrencia
Muy alta
Alta
Moderada
Baja
Valor de VIA
VIA >8
6< VIA ≤ 8
4< VIA ≤ 6
VIA ≤ 4
Fuente: Buroz, 1990.
1.6.7 Aplicación de medidas ambientales de prevención, mitigación o
corrección.
� CATEGORÍA I. Probabilidad de ocurrencia muy alta. VIA ≥ 8. Máxima atención.
Medidas preventivas para evitar su manifestación.
� CATEGORÍA II. Probabilidad de ocurrencia alta. 6 <VIA < 8. Medidas mitigantes
o correctivas (preferiblemente estas últimas). Normalmente exigen monitoreo o
seguimiento.
� CATEGORÍA III. Probabilidad de ocurrencia moderada. 4 < VIA < 6. Medidas
preventivas, que pueden sustituirse por mitigantes, correctivas o compensatorias
cuando el impacto se produzca, si aquéllas resultaran costosas.
� CATEGORÍA IV. Probabilidad de ocurrencia baja o media. VIA ≤ 4. No se aplican
medidas, a menos que se trate de áreas críticas o de medidas muy económicas.
1.7 Análisis S.A.R.A.
Consiste en la determinación de las cuatro familias de compuestos químicos que
conforman el crudo, en términos de la concentración de hidrocarburos saturados,
aromáticos, resinas y asfáltenos.
20
�La
representación
de
estas
variables,
en
un
diagrama
ternario
de
las
concentraciones en % en peso que incluye hidrocarburos saturados, aromáticos y
resinas más asfáltenos en los tr
tres vértices del mismo (Figura. 1.4),
), posibilitó a Tissot
y Welte (1984) la inclusión de 636 muestras de crudos de todo el mundo, incluyendo
incluye
algunos crudos pesados y a
asfaltos de arenas bituminosas. El gráfico permite
reconocer:
En primer término un campo de isofrecuencias, correspondiente a una concentración
de hidrocarburos saturados en el orden de 60% en peso, que determina la familia de
crudos normales (maduros, no alterados) que generalmente son del tipo parafínicoparafínico
nafténico (Tissot y Welte, 1984).
Un segundo grupo de crudos, normales, con tenores de saturados en el orden de 3535
40%
en
peso,
representan
crudos
de
carácter
más
aromático.
El tercer grupo, con valores de resinas más asfáltenos superiores a 40% en peso,
constituyen una familia de crudos pesados y asfaltos, muy probablemente alterados,
aunque este subgrupo abarca también crudos pesados inmaduros térmicamente
(Tissot y Welte, 1984).
Figura. 1.
1.4 Diagrama ternario SARA
Fuente: Tissot y Welte, 1984
21
�CAPÍTULO II – MARCO METODOLOGICO.
Para toda investigación es importante que los hechos y relaciones que establecen los
resultados obtenidos tengan el grado máximo de confiabilidad, es por ello que se
plantea una sistematización de la información que servirá para establecer los hechos
y fenómenos hacia los cuales está orientada nuestra investigación. En la figura 2.1
se muestra el procedimiento para el desarrollo las etapas metodológicas de la
investigación.
Observación de campo
Caracterización del área de estudio
Toma de muestras
Procesamientos de la información
Evaluación del impacto ambiental
Determinación del sistema de medidas mitigantes y correctoras
Figura. 2.1 Etapas metodológicas de la investigación
Fuente: Vílchez 2013
2.1 Tipo de investigación.
La investigación de campo es aquella que consiste en la recolección de datos
directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos
(Datos primarios), sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el investigador
obtiene la información pero no altera las condiciones existentes. De allí su carácter
22
�no experimental. (Arias, 2006).
De acuerdo a lo planteado anteriormente podemos decir que este estudio es de tipo
investigación de campo ya que en la misma se toma y recopila toda la información
requerida directamente de los menes los cuales son nuestra objeto de estudio, todo
esto a través de la observación directa, hojas de registro de datos y la toma de
muestras, sin la manipulación de las variables asociadas.
2.2 Nivel de la investigación.
El nivel de investigación tal como lo plantea (Arias, 2006). “se refiere al grado de
profundidad con que se aborda un fenómeno u objeto de estudio”.
En virtud de lo antes expuesto podemos decir que el tema de estudio es de nivel
(exploratorio, transversal), se considera exploratorio en virtud de que el tema elegido
ha sido escasamente estudiado, carente de antecedentes previos, atendiendo al
tiempo de recolección de los datos es transversal ya que los mismos fueron
recolectados en un solo momento (muestras de agua, suelo y menes), con la
finalidad de describir las variables y analizar su incidencia e interacción en un
momento dado.
2.3 Metodología aplicada.
2.3.1 Observación de campo.
Se realizó un recorrido por el Fundo Los Clavelitos específicamente por las áreas
afectadas por la presencia de hidrocarburos, se observó el estado en que se
encontraban los cauces de agua, los árboles, la fauna, los pozos petroleros
abandonados, así como también la estación de flujo concordia. Algunos de estos se
aprecian en las figuras. 2.2, 2.3, 2.4, y 2.5
23
�Figura. 2.2 Cauce de agua
Figura. 2.3 Estación de flujo concordia
Fuente: Vílchez 2013
Fuente: Vílchez 2013
do T-194
Figura. 2.4 Pozo abandonado
Figura. 2.5 Mene 1
Fuente: Vílchez 2013
Fuente: Vílchez 2013
2.3.2 Caracterización del área de estudio
estudio.
Los campos de área de Casigua El Cubo se encuentran 100 km al oeste del extremo
sur del Lago de Maracaibo tal como se muestra en la figura.. 2.6. El pozo que
descubrió la producción del área fue el T
T-1 (Toldo-1)
1) localizado por geología de
superficie en el Campo Las Cruces
Cruces.. Perforado a percusión fue completado por la
Colón Development Company en la Formación Carbonera el 16 de Julio de 1916,
con producción
oducción de 800 B/D.
24
�Figura. 2.6 Mapa del distrito colon
Fuente: Código geológico de Venezuela PDVSA-Intevep, 1997
Estratigrafía Regional.
La columna estratigráfica comprende formaciones del Cretáceo, Paleoceno, Eoceno
y Post-Eoceno, sobre la formación Mucuchachí (Carbonífero). En la concesión Barco
la clasificación estratigráfica fue establecida por el Dr. H.D. Hedberg, quien publicó
un mapa geológico detallado de los anticlinales de Petrólea y de Río de Oro.
Se inicia el Cretáceo con un ambiente fluvio-continental de areniscas cuarzosas de
grano grueso, formación Río Negro. Sigue el Grupo Cogollo, con las calizas de la
formación Apón (miembros Tibú, Guáimaros y Mercedes); y continúa la transgresión
cretácica a las formaciones Aguardiente y Capacho (miembros La Grita, Seboruco,
25
�Guayacán), que culminó con las calizas La Luna del Cretáceo medio y las lutitas
masivas de la formación Colon. Termina el Cretáceo con la formación Mito Juan de
lutitas con capas de arenisca.
Se presenta después un ciclo regresivo Orocué-Mirador y un ciclo transgresivo
Mirador-Carbonera.
El Paleoceno está representado por el Grupo Orocué con sus tres formaciones
(Catatumbo, Barco y Los Cuervos) de lutitas y limolitas, depositadas en ambiente de
plano deltáico bajo a alto de un ciclo regresivo, granocreciente.
Discordantemente, continúan las formaciones eocenas Mirador y Carbonera, de
areniscas, lutitas, limolitas y carbón. Mirador, de ambiente fluvial de ríos
meandriformes y Carbonera de plano deltáico medio-alto en un ciclo transgresivo
granodecreciente.
La formación Carbonera fue mencionada por Kehrer en 1930 como “Lutitas
Arenosas”. La empresa Shell la llamó “Primer horizonte de carbón”, nombre inválido
aplicado en la región de Cúcuta, reemplazado en 1944 por Carbonera. Se compone
principalmente de arcilitas y lutitas con areniscas arenosas. Presenta una notoria
capa de carbón sub-asfáltico de uno a tres metros de espesor, excelente estrato-guía
en pozos y afloramientos desde Colombia hasta el campo Los Manueles, recubierto
por el intervalo petrolífero de 500’ denominado informalmente “areniscas de El
Cubo”.
Sigue la columna estratigráfica con la formación León del Oligoceno tardío y Mioceno
temprano (latitas y areniscas carbonáceas); y el Grupo Guayabo (Formaciones
Palmar, Isnotú y Betijoque) representando la sedimentación miocena con areniscas,
arcillas carbonáceas y conglomerados que se extienden hasta el Plioceno. Figura 2.7
26
�Figura. 2.7 Columna estratigráfica de los campos de distrito colon
Fuente: Código geológico de Venezuela PDVSA-Intevep, 1997
Estructura del Campo Las Cruces.
El Campo Las Cruces es un domo fallado alargado en dirección NE-SO sobre el
corrimiento de Tarra. El corrimiento determina tres unidades tectónicas: el flanco
oeste sobrecorrido, una cuña de falla entre dos planos convergentes, y un flanco este
afectado a su vez por fallas convergentes. Se aprecia un sistema de fallas inversas
transversales, de rumbo noreste-suroeste y buzamiento oeste con desplazamiento
de 100 hasta 1.000 pies. Figura. 2.8
27
�Figura. 2.8 Mapa estructural campo las cruces
Fuente: Código geológico de Venezuela PDVSA-Intevep, 1997
En la Figura. 2.9 Se muestra un corte geológico del Campo Las Cruces.
Figura. 2.9 Corte geológico campo las cruces
Fuente: Código geológico de Venezuela PDVSA-Intevep, 1997
2.3.3 Toma de Muestras.
La muestra es una porción representativa de la población, que permite generalizar
sobre ésta, los resultados de una investigación. Su propósito básico es extraer
28
�información que resulta imposible estudiar en la población, porque esta incluye la
totalidad. (Chávez, 2004)
Para esta investigación se tomaron siete (7) muestras, a tres (3) de agua y dos (2)
de suelo se le realizaron análisis físico químico para fundamentar los criterios de
valoración sobre el factor agua y suelo respectivamente y a dos (2) muestras de
menes se le realizo el análisis SARA para determinar a través de diagrama de Tissot
la clasificación del hidrocarburo presente en los menes. En este sentido, el muestreo
es no probabilístico intencional ya que no se determinará probabilidad alguna y el
investigador establece previamente las unidades de análisis. (Stracuzzi ,2010)
Análisis de las muestras.
La empresa PDVSA a través del convenio con la Fundación Instituto Zuliano de
Investigaciones Tecnológicas (INZIT), solicitó realizar una serie de análisis al agua,
suelo y hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos.
Identificación de las muestras de Suelo.
Se captaron por el personal del INZIT, dos (02) muestras de sedimento el día
30 de julio del año 2013. La muestra 1 se codifico bajo las ordenes Nº 1802
(anexo D) y 1803 (artículo 50), figura 2.11, y la muestra 2 bajo las ordenes No
1819 (anexo D) y 1818 (artículo 50), figura 2.12. Se
identificaron como se
indica en la Tabla 2.1.
Tabla 2.1 Identificación de la Muestras de suelo.
Código INZIT
Descripción
Coordenadas
1803-36-13-13328
1802-36-13-13327
1818-36-13-13357
1819-36-13-13358
Suelo 1 (S1)
Suelo 1
Suelo 2 (S2)
Suelo 2
N: 08°35'32,73"
W: 72°31'59,33"
N: 08°35'42,11"
W: 72°31'55,11"
Fuente: Vílchez 2013
En la figura 2.10 se muestra la ubicación geográfica de las muestras de suelo
29
�Figura. 2.10 Ubicación geográfica de los puntos de muestreo de suelo
Fuente: Vílchez 2013
Suelo contaminado
Suelo contaminado
Figura. 2.11 Toma de muestra suelo 1
Figura. 2.12 Toma de muestra suelo 2
Fuente: Vílchez 2013
Fuente: Vílchez 2013
Metodología.
La muestra se analizó siguiendo los procedimientos descritos en EPA (1997) Test
Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/Chemical Methods SW-846.
SW
Método de muestreo.
Las muestras de sedimento se captaron siguiendo los procedimientos descritos en el
"ENVIRONMENTAL PROTECT
PROTECTION AGENCY / SW 846(EPA)".
30
�Parámetros analizados.
Según lo referido en el Decreto
2.635, articulo 50; Para esparcimiento en suelos,
publicados en la Gaceta Oficial N° 5.245 "Normas para el control de la recuperación
de materiales peligrosos y el manejo de los desechos peligrosos".
Cuantificación de Arsénico, Bario, Cadmio, Cromo, Mercurio, Plata, Plomo, Selenio,
Zinc, Porcentaje de Saturaci6n de Bases, Aceites y Grasas, Aluminio Intercambiable,
Cloruros totales, Conductividad eléctrica 1:2 agua/suelo, relación de Adsorción de
Sodio, medición de pH. En Lixiviado; cuantificación de Arsénico, Bario, Cadmio,
Cromo, Mercurio, Níquel, Palta, Plomo, Selenio.
Resultado de los parámetros analizados.
La tabla 2.2 muestra los resultados obtenidos de los análisis de laboratorio de las
muestras de suelo y anexo D.
Tabla. 2.2 Análisis de la Muestras de Suelo.
Código muestra
Orden
Descripción
Determinación de aceites
minerales e hidrocarburos
Determinación de aceites
y grasas
Determinación de aluminio
intercambiable
Determinación de cloruros
totales
Determinación de
conductividad eléctrica 1:2
agua/suelo
Determinación de relación
Absorción de sodio
Determinación de PH
Preparación de muestra
por digestado
Suelo 1
1803-36-13-13328
1803
Límites Articulo 50
Decreto No. 2635
Mezcla sueloHidrocarburos
Suelo 2
1818-36-13-13357
1818
Resultado
Suelo 1
Suelo 2
....
1.02% en peso
1.02% en peso
<= 1 % en peso
1.87 % en peso
0.69 % en peso
< 1.5 meq/100
< 0.01 meq/100
< 0.01 meq/100
< 2500 ppm
< 161 ppm
< 161 ppm
< 3.5 mS
< 0.13 mS
< 0.13 mS
<8
0.22
0.20
5-8
6.66
6.35
....
Realizada
Realizada
31
�(Cont…)
Descripción
Determinación de
porcentaje de saturación
de bases
Determinación de plata
Determinación de
arsénico
Determinación de cadmio
Determinación de cromo
Determinación de
mercurio
Determinación de plomo
Determinación de selenio
Determinación de zinc
Determinación de bario
Límites Articulo 50
Decreto No. 2635
Mezcla sueloHidrocarburos
Suelo 1
Resultado
Suelo 2
>= 80
100
100
<= 5 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 25 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 8 mg/Kg
<= 300 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 1 mg/Kg
<= 0.1 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 0.1 mg/Kg
<= 150 mg/Kg
<= 2 mg/Kg
<= 300 mg/Kg
<= 2000 mg/Kg
<= 34.6 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 31.7 mg/Kg
<= 99 mg/Kg
Muestra
Código
Orden
Suelos 1
1803-36-13-13327
1802
Suelos 2
1819-36-13-13358
1819
Descripción
Anexo D
Suelo 1
Preparación de la muestra
solida por lixiviados
Determinación de
arsénico
Determinación de bario
Determinación de cromo
Determinación de cadmio
Determinación de
mercurio
Determinación de plata
Determinación de selenio
Determinación de Níquel
<= 34.9mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 56.8 mg/Kg
<= 150 mg/Kg
Resultado
Suelo 2
...
Realizada
<= 5 mg/L
<= 0.01mg/L
<= 100 mg/L
<= 5 mg/L
<= 1 mg/L
<= 2.4 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.2 mg/L
<= 0.001mg/L
<= 5 mg/L
<= 1 mg/L
<= 5 mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.02 mg/L
Realizada
<= 0.01mg/L
<= 2.6 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.001mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.02 mg/L
Fuente: Vílchez 2013
Identificación de las muestras de Agua.
Se captaron por el personal del INZIT, tres (03) muestras de agua el día 30 de Julio
del año 2013, fig. 16, 17,18. Las muestras fueron codificadas bajo la orden N° 1806 e
identificadas como se indica en la Tabla 2.3
32
�Tabla. 2.3 Identificación
dentificación de las Muestras de Agua
Agua.
Código INZIT
Descripción
Coordenadas
1806-02-13-13335
Agua de mene (Am)
N:08°35'14,1"
W:72°31'56,3"
1806-02-13-13336
Agua de caño 1 (Ac1)
N:08°35'17,0"
W:72°32'52,2"
1806-02-13-13337
Agua de caño 2 (Ac2)
N:08°36'15,0"
W:72°31'36,8"
Fuente: Vílchez 2013
En la figura 2.13 se muestra lla ubicación geográfica de las muestras de agua.
Figura. 2.13 Ubicación geográfica de los puntos de muestreo del agua
Figura
Figura. 2.14 Toma de muestra de Agua de Mene
Fuente: Vílchez 2013
33
�Figura. 2.15 Muestra
uestra de Agua Caño 1
Figura. 2.16 Muestra
uestra de Agua Caño 2
Fuente: Vílchez 2013
Fuente: Vílchez 2013
Metodología.
Las muestras de agua fueron analizadas siguiendo los procedimientos descritos en el
"Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater" 20th Edition,
mientras que las de sedimento, se analizaron siguiendo los procedimientos descritos
en EPA (1997) Test Methods for Evaluating Solid Waste, Physical/
Physical/Chemical
Chemical Methods
SW-846.
Método de muestreo.
Las muestras fueron tomadas en envases plásticos y de vidrio de diferentes
capacidades (500 mL y 1L). Las muestras se preservaron con los reactivos
necesarios (ácido etilendiaminotetraacé
etilendiaminotetraacético EDTA, ácido sulfúrico H2SO4, ácido
nítrico HNO3, hidróxido
xido de sodio NaOH, acetato de zinc (CH3
(CH3COO
COO) 2Zn) para evitar
fenómenos de adsorció
adsorción de elementos traza en Ia superficie de los envases en
algunos casos, y en otros, adecuar las condiciones fisicoquímicas y evitar perdida o
contaminación del analito durante el almacenaje y transporte. Una vez tomadas y
preservadas con los reactivos correspondientes, el conjunto de muestras fue
conservado
vado a temperatura controlada ((-4
4 °C) y trasladadas en el menor tiempo
posible
ible al laboratorio para los análisis respectivos.
34
�Parámetros analizados.
Muestras de agua: Art. 10 decreto Nº 883. Normas para la clasificación y el control de
la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos: aceites minerales e
hidrocarburos, aceites y grasas, demanda bioquímica de oxígeno, demanda química
de oxígeno, detergentes, espuma, nitrógeno total, pH, sólidos sedimentables, sólidos
flotantes, sólidos suspendidos, color real, cuantificación de metales: fosforo, hierro,
manganeso, cromo, estaño, aluminio, arsénico, bario, boro, cadmio, cobalto, cobre,
mercurio, plata, plomo, selenio, zinc, fenoles, sulfuros, fluoruros, nitritos+nitratos,
sulfatos, sulfitos, cloruros, cianuros, coliformes totales.
Resultado de los parámetros analizados.
La tabla 2.4 muestra los resultados obtenidos de los análisis de laboratorio de la
muestra de agua.
Tabla. 2.4 Resultados de las muestras de agua.
Agua de mene
Código muestra
1806-02-1313335
Orden
1806
Descripción
Determinación de aceites
minerales e hidrocarburos
Determinación de aceites y
grasas
Determinación de cloruros
Determinación de color real
Determinación de demanda
bioquímica de oxigeno
Determinación de demanda
química de oxigeno
Determinación de
detergentes
Límites
Articulo 10
Decreto No.
883
Agua de caño 1
Agua de caño 2
1806-02-1313336
1806
1806-02-1313337
1806
Resultados
Agua de
mene
Agua de
caño 1
Agua de
caño 2
<= 20 mg/l
I57 mg/l
0.31 mg/l
0.51 mg/l
<= 20 mg/l
191 mg/l
I.13 mg/l
1.72 mg/l
<= 1000 mg/l
<= 500 Pt-Co
4 mg/l
11 Pt-Co
7 mg/l
5 Pt-Co
5 mg/l
9 Pt-Co
<= 60 mg/l
19 mg/l
6 mg/l
8 mg/l
<= 350 mg/l
98 mg/l
28 mg/l
42 mg/l
<= 2 mg/l
< 0,05 mg/l
< 0,05 mg/l
< 0,05 mg/l
35
�(Cont…)
Descripción
Determinación de cianuros
Determinación de sólidos
suspendidos
Determinación de aluminio
Determinación de arsénico
Determinación de bario
Determinación de boro
Determinación de cobalto
Determinación de cobre
Determinación de cromo
Límites
Articulo 10
Decreto No.
883
<= 0,2 mg/l
Resultados
Agua de
mene
< 0,05 mg/l
Agua de
caño 1
< 0,05 mg/l
Agua de
caño 2
< 0,05 mg/l
<= 80 mg/l
156 mg/l
26 mg/l
38 mg/l
<= 5 mg/l
<= 0,5 mg/l
<= 5 mg/l
<= 5 mg/l
<= 0,5 mg/l
<= 1 mg/l
<= 2 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,3 mg/l
< 0,03 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,02 mg/l
< 0,002
mg/l
< 0,8 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,30 mg/l
< 0,03 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,02 mg/l
Determinación de cadmio
<= 0,2 mg/l
Determinación de estaño
Determinación de plata
Determinación de plomo
Determinación de fosforo
total
Determinación de nitritos +
nitratos
Determinación de nitrógeno
total
Determinación de sólidos
flotantes
Determinación de sólidos
sedimentables
Determinación de sulfatos
Determinación de sulfitos
Determinación de sulfuros
Presencia de espuma
Medición de pH
Determinación de fenoles
Determinación de fluoruros
Determinación de hierro
Determinación de
manganeso
Determinación de selenio
<= 5 mg/l
<= 0,1 mg/l
<= 0,5 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,1 mg/l
< 0,30 mg/l
< 0,03 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,02 mg/l
< 0,002
mg/l
< 0,8 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
<= 10 mg/l
< 0,05 mg/l
< 0,05 mg/l
< 0,05 mg/l
<= 10 mg/l
9.43 mg/l
7.15 mg/l
10.5 mg/l
<= 40 mg/l
9.43 mg/l
7.15 mg/l
10.5 mg/l
Ausentes
0.4 mg/l
< 0.1 mg/l
0.1 mg/l
<= 1 mg/l
< 0.5 mg/l
< 0.5 mg/l
< 0.5 mg/l
<= 1000 mg/l
<= 2 mg/l
<= 0,5 mg/l
Ausente
6-9
<= 0,5 mg/l
<= 5 mg/l
<=10 mg/l
< 5 mg/l
< 0.5 mg/l
< 0.2 mg/l
Ausente
6
0.13 mg/l
0.16 mg/l
0.23 mg/l
< 5 mg/l
< 0.1 mg/l
< 0.2 mg/l
Ausente
5.98
< 0.05 mg/l
0.44 mg/l
1.23 mg/l
< 5 mg/l
< 0.1 mg/l
< 0.2 mg/l
Ausente
6
< 0.05 mg/l
0.07 mg/l
1.62 mg/l
<= 2 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
<=0,05 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
Determinación de zinc
<= 5 mg/l
<=0,01 mg/l
Determinación de bacterias
coliformes totales
<=1000NMP/
100m
< 0,01 mg/l
< 0,001
mg/l
2400
NMP/100m
< 0,01 mg/l
Determinación de mercurio
< 0,01 mg/l
< 0,001
mg/l
4
NMP/100m
< 0,002 mg/l
< 0,8 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,01 mg/l
< 0,001 mg/l
2400
NMP/100
Fuente: Vílchez 2013
36
�Identificación
entificación de muestra de hidrocarburos provenientes de los menes.
Se captaron por el personal del INZIT dos (02) muestras de hidrocarburos
provenientes de los menes
menes, el día 01 de agosto de 2013, tal como se muestra en las
figuras 2.18 y 2.19 las mismas fueron y entregadas
tregadas al Laboratorio de Petróleo
Petró
el
mismo día para sus respectivos análisis, las muestras fueron
eron codificadas con la orden
Nº 1804 e identificadas
ificadas de la siguiente manera. (Tabla 2.5)
2.5).
Tabla. 2.5 Identificación
dentificación de la
las muestras de Mene.
Código INZIT
1804-06-13-13329
1804-06-13-13330
Descripción
Mene 1 (M1)
Mene 2 (M2)
Coordenadas
N:08°35'13,23"
N:08°35'44,54"
W:72°31'57,23"
31'57
W:72°31'54,84"
31'54,84
En la figura 2.17 se muestra lla ubicación geográfica de las muestras de menes
Figura. 2.17 Ubicación geográfica de los puntos de muestreo de menes
Suelo contaminado
Figura. 2.18 Toma de muestra Mene 1
Figura. 2.19 Toma de muestra Mene 2
Fuente: Vílchez 2013
Fuente: Vílchez 2013
37
�Metodología.
Para realizar los análisis correspondientes se siguieron los procedimientos descritos
en el "Standard ASTM for Petroleum Products and Lubricants"
Método de muestreo.
Las muestras fueron captadas atmosféricamente en el Fundo Los Clavelitos
y
colocadas en envases plásticos de 500 ml de capacidad, estas fueron tapadas
inmediatamente para evitar cualquier posible contaminación de algunos elementos
traza debido a fenómenos de adsorción. Conservadas a temperatura ambiente
fueron trasladadas al laboratorio para sus respectivos análisis.
Parámetros analizados.
A las muestras se le realizaron los análisis de: saturados, aromáticos, resinas y
asfáltenos (SARA)
Resultado de los parámetros analizados.
La tabla 2.6 muestra los resultados obtenidos de los análisis de laboratorio de la
muestra de menes
Tabla. 2.6 Resultados Análisis SARA.
Muestra % Saturados % Aromáticos % Resinas % Asfáltenos
Mene 01
26,47
23,53
39,78
10,22
Mene 02
26,67
30,00
27,23
16,10
Fuente: Vílchez 2013
3.3.4 Aplicación del Método de los criterios relevantes integrados.
Los impactos a ser evaluados por el método CRI se dividen en dos impactos del
medio físico y del medio biológico tal como se muestra en la tabla 2.7.
38
�Tabla. 2.7 Impactos de Ambientes a Evaluar.
Impactos
Medio Físico-Natural
MF-01 Afectación de suelos por presencia de hidrocarburos provenientes de
menes
MF-02 Afectación de cauces (Afluentes) de agua por presencia de
hidrocarburos provenientes de menes
MF-03 Afectación del aire por presencia de hidrocarburos provenientes de
menes
Medio Biológico
MB-01 Afectación de la flora (Cobertura vegetal) por presencia de hidrocarburos
provenientes de menes
MB-02 Alteración del habitad para la fauna (Migración y muerte) por presencia
de hidrocarburos provenientes de menes
Fuente: Vilchez 2013
Componente Medio Físico-Natural.
Código MF-01: Afectación de suelos por presencia de hidrocarburos provenientes
de menes.
� Medio Afectado: Suelo.
� Localización: Fundo Los Clavelitos, Áreas de los menes M1 y M2.
� Acción generadora: Emanaciones de hidrocarburos naturales (Menes).
� Efectos: Alteración en la composición del suelo, afectación a la flora y fauna
asociada al mismo.
� Descripción del impacto: Los menes afectan la capa superficial de los suelos
del Fundo Los Clavelitos compactándolos, reducen el espacio poroso, la
composición, producen cambios de la geomorfología y también alteran el paisaje.
Cabe destacar que los suelos son de gran importancia tanto para el desarrollo
de la flora como para la diversidad de fauna de la zona.
Criterios de valoración del impacto.
� Intensidad: Esta afectación está asociada con el caudal y el grado de
contaminación del hidrocarburo que brota del mene, en este caso por ser la
descarga continua y de poco caudal, se considera como de media intensidad (4).
39
�Este
� Extensión:
impacto
se
presenta
en
diversas
áreas
del
fundo;
principalmente donde se encuentran los menes M1 y M2, y se extiende
en
dirección de la menor de pendiente de estos. La superficie afectada es de
aproximadamente 4.5 hectáreas. Por lo tanto, el nivel de extensión se considera
como local o extensiva (4).
� Duración: El criterio de duración del impacto está asociado al tiempo de
duración del
agente contaminante. Debido a que existen reportes de la
presencia de hidrocarburos de por lo menos 10 años, La misma se considera
como larga (10).
� Reversibilidad: La reversibilidad estará asociada a los correctivos necesarios a
implementar para lograr que el medio retome su condición original. Por ser el
mene un fenómeno natural que siempre afectara el suelo. Se deben perforar
pozos de petróleo para disminuir su caudal, Su efecto se considera
medianamente reversible con un valor de (5).
� Riesgo: Existe una gran probabilidad de que el hidrocarburo contamine el suelo
por la continua descarga, los resultados de los parámetros aceites y grasas
cercanos a los menes arrojaron que no cumple con la normativa legal vigente,
pero para las zonas alejadas a los menes se cumplen todos los parámetros, por
lo tanto se considera el riesgo como focalizado alto (8).
El resultado de los criterios de valoración del impacto se introduce en la tabla 2.8.
Tabla. 2.8 Jerarquización del impacto sobre el suelo.
Medio
Afectado
Suelo
I
E
D
Rv
Ri
VIA
Categoría
4
4
10
5
8
5,6
III
Fuente: Vilchez 2013
Los datos determinados se introducen en la fórmula 1 (ver pág. 18)
VIA = 4 x 0.3 + 4 x 0.2 + 10 x 0.1 + 5 x 0.2 + 8 x 0.2 = 5,6
40
�Código MF-02: Afectación de cauces de agua por presencia de hidrocarburos
provenientes de menes.
� Medio Afectado: Cauces de agua.
� Localización: Fundo Los Clavelitos, diversos Cauces.
� Acción generadora: Las emanaciones de hidrocarburos
provenientes
principalmente de los menes M1 y M2.
� Efectos: Alteración de las propiedades físico químicas del agua de los cauces,
afectación a la flora y fauna asociada a los mismos.
� Descripción del impacto: Las emanaciones de hidrocarburos provenientes de
los menes M1 y M2 afectan los cursos de agua del Fundo Los Clavelitos,
alteran la composición físico química de los mismos. Estos cauces son de gran
importancia tanto para las plantas acuáticas y peces, como para la diversidad
de fauna de la zona.
Criterios de valoración del impacto
� Intensidad: La intensidad de la afectación está asociada con el caudal y el grado
de contaminación del hidrocarburo proveniente de los menes el cual llega hasta
los diversos cauces de agua del Fundo Los Clavelitos, la descarga
no es
continua y de poco caudal. Se considera como de baja intensidad (2).
� Extensión: La superficie afectada directamente es la zona de los cauces de
agua que se encuentran ubicados por debajo de la pendiente de los menes M1 y
M2; Sin embargo, El proceso de escorrentía se expande aguas abajo
aproximadamente hasta un 1 Km, esto de acuerdo a lo observado en el estudio
de campo. Por lo tanto, el nivel de afectación por extensión se considera como
local o extensiva (4).
� Duración: Este criterio está asociado al tiempo de duración del
agente
contaminante, la presencia de hidrocarburos en los cauces de agua ha estado
presente en un periodo mayor a 10 años, la duración se considera como larga
(10).
� Reversibilidad: La reversibilidad está asociada a los correctivos necesarios a
implementar para lograr que el medio retome su condición original. Se deben
41
�colocar barreras de contención de tierra alrededor de los menes lo cual reduciría
considerablemente la probabilidad de contaminación de los cauces, por lo antes
expuesto se considera medianamente reversible (5).
� Riesgo: La probabilidad de que el hidrocarburo contamine los cauces de agua
por el continuo brote es baja, ya que los análisis físicos químicos del agua de los
caños 1 y 2 arrojaron que los parámetros aceites minerales e hidrocarburos, y
aceites y grasas se encontraban en el rango de la normativa nacional vigente,
solo estaban fuera de parámetros el agua de mene, por lo tanto en el riesgo se
considera como medio (4).
El resultado de los criterios de valoración del impacto se introduce en la tabla 2.9.
Tabla. 2.9 Jerarquización del impacto sobre los cauces de agua.
Medio
Afectado
Cauces
de agua
I
E
D
Rv
Ri
VIA
Categoría
2
4
10
5
4
4,2
III
Fuente: Vilchez 2013
Los datos determinados se introducen en la fórmula 1 (ver pág. 18).
VIA = 2 x 0.3 + 4 x 0.2 + 10 x 0.1 + 5 x 0.2 + 4 x 0.2= 4,2
Código MF-03: Afectación del aire por presencia de hidrocarburos provenientes de
menes.
� Medio Afectado: Aire.
� Localización: Fundo Los Clavelitos, principalmente las áreas cercana a los
menes M1 y M2.
� Acción generadora: Las emanaciones de hidrocarburos volátiles provenientes
principalmente de los menes M1 y M2
ocasionan variaciones en la calidad del
aire.
� Efectos: Afectación a la flora y fauna cercana a los menes M1 y M2.
� Descripción del impacto: La liberación de los hidrocarburos volátiles
provenientes principalmente de los menes M1 y M2 afecta la calidad del aire y
42
�por ende la flora y fauna del Fundo Los Clavelitos.
Criterios de valoración del impacto.
� Intensidad: La
afectación de este parámetro se relaciona con el caudal de
hidrocarburos volátiles que se libera y su grado de contaminación, por presentar
una descarga continua de poco caudal. Se considera como de media intensidad
(3).
� Extensión: La superficie afectada directamente es la zona cercana a los menes
M1 y M2, en un área aproximada de 6 hectáreas. Por lo tanto, el nivel de
afectación por extensión se considera como local o extensiva (4).
� Duración: El criterio de duración del impacto está asociado al tiempo de
duración del agente contaminante. Debido a que la presencia de hidrocarburos
en el Fundo Los Clavelitos es mayor a 10 años,
se considerara de larga
duración (10).
� Reversibilidad: La reversibilidad está asociada a los correctivos necesarios a
implementar, medidas que permitan que el medio retome su condición original.
El mene es un fenómeno natural activo y la liberación de hidrocarburos volátiles
continua. Se recomienda la perforación de pozos petroleros para disminuir la
liberación de los componentes volátiles a la atmósfera. Su efecto se considera
medianamente reversible (5).
� Riesgo: Existe una gran
probabilidad de que los hidrocarburos volátiles
provenientes principalmente de los menes M1 y M2 contaminen el aire por la
continua liberación, por lo tanto se considera el riesgo como alto (10).
El resultado de los criterios de valoración del impacto se introduce en la tabla 2.10.
Tabla. 2.10 Jerarquización del impacto sobre el aire.
Medio
Afectado
Aire
I
E
D
Rv
Ri
VIA
Categoría
3
4
10
5
10
5,7
III
Fuente: Vilchez 2013
43
�Los datos determinados se introducen en la fórmula 1 (ver pág. 18)
VIA = 3 x 0.3 + 4 x 0.2 + 10 x 0.1 + 5 x 0.2 + 10 x 0.2= 5,7
Componente Medio Biológico.
Código MB-01: Afectación de la flora (cobertura vegetal) por presencia de
hidrocarburos provenientes de menes.
� Medio Afectado: Flora.
� Localización: Fundo Los Clavelitos, principalmente las áreas de los menes M1 y
M2, la zona cercana a los mismos y la zona de los cauces de agua.
� Acción generadora: Las emanaciones de hidrocarburos
provenientes
principalmente de los menes M1 y M2.
� Efectos: Afectación a la flora por impregnación y filtración del suelo por
hidrocarburos, lo cual ocasiona sequía de la diversidad de plantas, esto ocurre
principalmente en las áreas de los menes M1, M2 y sus alrededores.
� Descripción del impacto: La vegetación que se encuentra el
Fundo Los
Clavelitos son principalmente las que se muestran en la tabla 2.11. Estas son
afectadas por infiltración de los suelos y por impregnación de hidrocarburos
provenientes principalmente de los menes M1 y M2, lo cual
trae como
consecuencia su deterioro y sequía.
Tabla 2.11 Principales representantes de la vegetación en el Fundo Los Clavelitos.
Nombre común
Nombre científico
Pasto guinea
Palo maría
Escobilla
Yagrumo
Pega pega
Helechos
Palma curuba
Lengua de suegra
Pira
Mocote
Junco de agua
Rabo de zorro
Estoraque
Panicum máximum
Triplaris caracasana
Scoparia dulcis
Cecropia peltata
Desmodium spp
Pteridium spp
Attalea butyracea
Dieffenbachia spp
Amaranthus
Cassia alata
Cyperus ligularis
Setaria geliculata
Vernonia brasiliana
Fuente: Vilchez 2013
44
�Criterios de valoración del impacto.
� Intensidad: La afectación de este parámetro es consecuencia del caudal de
hidrocarburos que se infiltra en los suelos e impregna la vegetación de la zona
de los menes M1, M2 y sus alrededores. Por presentar los resultados de los
análisis de lixiviados en las muestras de suelos en el rango de la normativa
venezolana. (Tabla. 2.2, Anexo D, pág. 30). Su intensidad se considera baja y
continua (1).
� Extensión: La superficie afectada directamente es la zona de los menes M1,
M2 y la zona cercana, así como también la vegetación en los afluentes con un
área aproximada de 6 hectáreas. El nivel de afectación por extensión se
considera como local o extensiva (4).
� Duración: El criterio de duración del impacto se asocia al tiempo de duración del
agente contaminante. Se reporta la presencia
de hidrocarburos en el Fundo
Los Clavelitos en un periodo mayor a 10 años, la duración se considera larga
(10).
� Reversibilidad: La reversibilidad está asociada a los correctivos necesarios a
implementar, medidas que permitan que el medio retome su condición original.
Por ser el mene un fenómeno natural activo y de presencia
continua, se
recomienda la perforación de pozos petroleros para disminuir su brote y la
colocación de barreras de tierra alrededor de los menes M1 y M2. En los cauces
de agua se recomienda colocar barreras tipo cortina para evitar que la cobertura
vegetal se impregne de hidrocarburos. Se considera que este fenómeno naturall
puede ser en la flora medianamente reversible (4).
� Riesgo: Existe una gran
probabilidad de que el hidrocarburo contamine la
vegetación por la continua impregnación y en los suelos, por lo tanto se
considera el riesgo como alto (8).
El resultado de los criterios de valoración del impacto se introduce en la tabla 2.12.
Tabla. 2.12 Jerarquización del impacto sobre la flora.
Medio Afectado
Flora
I
1
E
4
D
10
Rv
4
Ri
8
VIA
4,5
Categoría
III
Fuente: Vilchez 2013
45
�Los datos determinados se introducen en la fórmula 1 (ver pág. 18)
VIA = 1 x 0.3 + 4 x 0.2 + 10 x 0.1 + 4 x 0.2 + 8 x 0.2 = 4,5
Código MB-02: Alteración del habitad de la fauna (Migración y muerte) por presencia
de hidrocarburos provenientes de menes.
� Medio Afectado: Fauna
� Localización: Fundo Los Clavelitos, principalmente las áreas de los menes M1 y
M2, la zona cercana a los mismos y la zona de los cauces de agua.
� Acción generadora: Las emanaciones de hidrocarburos
provenientes
principalmente de los menes M1 y M2.
� Efectos: Afectación a la fauna por impregnación y liberación de hidrocarburos
volátiles, esto trae como consecuencia la migración y muerte de las diversidad
de especies que habitan en la zona.
� Descripción del impacto: La fauna que habita en el Fundo Los Clavelitos se
afecta por impregnación de hidrocarburos, así como también por la evaporación
de los componentes volátiles de los mismos, lo que trae como consecuencia la
migración y muerte de las especies que habitan en la zona, en la misma existen
una gran diversidad. (Tabla 2.13)
Tabla. 2.13 Principales representantes de la fauna en el Fundo Los Clavelitos.
Nombre común
Nombre científico
Chiguire o piropiro
Rabipelados
Lapa
Cunaguaro
Picure
Vaca
Morrocoy
Baba
Iguana
Dormilona
Mono de noche
Oso melero
Oso frontino
Hydrochanis esthmius
Didelfus
Agotipaca
Felis perdatis
Desaprocta agutí
Bos primegenius Taurus
Geochelone carbonara
Caimán cocodrilus
Iguana
Epicrates concharia
Actus trivigatus
Tamandúa mexicana
Tremaretos ornatus
Fuente: Vilchez 2013
46
�Criterios de valoración del impacto
� Intensidad: La afectación de este parámetro está asociada con el caudal de
hidrocarburos que se esparce en la zona, específicamente donde se encuentran
los menes M1, M2 y en las aguas de los cauces donde hay presencia del mismo.
En la zona de los menes los animales son
impregnados al caminar o posarse
en dichos sitios. Se observa poca presencia de animales, por lo que la intensidad
se considera como alta (6).
� Extensión: La superficie afectada directamente es la zona de los menes M1,
M2 y la zona de los cauces de agua que contienen presencia de hidrocarburos.
El
área es
aproximadamente
de 6 hectáreas. El nivel de afectación por
extensión se considerara como local o extensiva (4).
� Duración: El criterio de duración del impacto está asociado al tiempo de
duración del agente contaminante. Se reporta la presencia
de hidrocarburos
en el Fundo Los Clavelitos en un periodo mayor a 10 años, esta se considera
como larga (10).
� Reversibilidad: La reversibilidad está asociada a los correctivos necesarios a
implementar medidas que permitan que el medio retome su condición original. El
mene un fenómeno natural activo y la presencia de hidrocarburos continua, se
recomienda la perforación de pozos petroleros para disminuir el brote de los
menes, y permitir que la fauna regrese al Fundo Los Clavelitos, se considera el
impacto medianamente reversible (5).
� Riesgo: Existe una gran probabilidad de que el hidrocarburo impregne y afecte
a la fauna, por lo tanto se considera el riesgo como alto (9).
El resultado de los criterios de valoración del impacto se introduce en la tabla 2.14.
Tabla. 2.14 Jerarquización del impacto sobre la fauna.
Medio Afectado
Fauna
I
6
E
4
D
10
Rv
5
Ri
9
VIA
6,4
Categoría
II
Fuente: Vilchez 2013
Los datos determinados se introducen en la fórmula 1 (ver pág. 18).
VIA = 6 x 0.3 + 4 x 0.2 + 10 x 0.1 + 5 x 0.2 + 9 x 0.2= 6.4
47
�CAPÍTULO III – ANALISIS DE RESULTADOS.
En este capítulo se presentan y analizan los resultados obtenidos durante el
desarrollo de la investigación, siguiendo la metodología expuesta en el capítulo II,
Marco metodológico, así como su relación con los objetivos específicos.
Siguiendo la secuencia de los objetivos planteados en la investigación
para la
Identificación de los principales elementos causales que generan la presencia de
hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos, se realizaron dos visitas de campo al
Fundo Los Clavelitos, con la presencia del propietario del mismo y con un equipo
multidisciplinario conformado por el Ing. Luis duarte perteneciente a la gerencia de
ambiente de PDVSA y técnicos de INZIT los días 31 de julio y 01 de agosto de
2013, la cual arrojo como resultado que los pozos petroleros que ese encuentran
dentro del fundo el T-194, T-219 ,T-184, y la Estación de Flujo Concordia se
encontraban desincorporados de producción y los mismos no presentaban derrames,
por lo que se descartó que estos fueran los causantes de la presencia de
hidrocarburos. Es de señalar que durante todo el recorrido se pudo visualizar una
serie de manchas de hidrocarburos por donde no existían ningún tipo de tuberías,
estas
fluían naturalmente (Menes), siendo la más notorias
dos manchas de
aproximadamente 4.5 hectáreas.
En relación al segundo objetivo sobre la caracterización geológica de la zona
podemos decir que el Fundo Los Clavelitos se encuentra dentro del campo petrolero
conocido como Las Cruces el cual presenta una estructura tectónica compleja, con
fallas convergentes y fallas inversas transversales, lo cual pudiera explicar la
presencia de los menes en diversas áreas, ya que las fallas son la principal vía por
donde el hidrocarburos migra a la superficie.
Los resultados de los análisis de la composición físico química de las muestras de
suelo obtenidas en el Fundo Los Clavelitos y su posterior comparación con la
normativa ambiental Venezolana decreto 2635 artículo 50 se muestran en la tabla
3.1
48
�Tabla. 3.1 Comparación de las muestras de suelo con los parámetros permisibles.
Muestras
Suelo 1
Suelo 2
Código muestra
1803-36-13-13328
1818-36-13-13357
Orden
1803
1818
Descripción
Límites
Articulo 50
Decreto No. 2635
Suelo 1
Comparación
Suelo 2
Comparación
Mezcla sueloHidrocarburos
Determinación de aceites minerales e hidrocarburos
....
1.02% en peso
...
1.02% en peso
...
Determinación de aceites y grasas
<= 1 % en peso
1.87 % en peso
No Cumple
0.69 % en peso
Cumple
Determinación de aluminio intercambiable
< 1.5 meq/100
< 0.01 meq/100
Cumple
< 0.01 meq/100
Cumple
< 2500 ppm
< 161 ppm
Cumple
< 161 ppm
Cumple
< 3.5 mS
< 0.13 mS
Cumple
< 0.13 mS
Cumple
Determinación de relación Absorción de sodio
<8
0.22
Cumple
0.20
Cumple
Determinación de PH
5-8
6.66
Cumple
6.35
Cumple
Preparación de muestra por digestado
....
Realizada
...
Realizada
...
Determinación de porcentaje de saturación de bases
>= 80
100
Cumple
100
Cumple
Determinación de plata
<= 5 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
Cumple
<= 1.0 mg/Kg
Cumple
Determinación de arsénico
<= 25 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
Cumple
Cumple
Determinación de cadmio
<= 8 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
Cumple
<= 1.0 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
Determinación de cloruros totales
Determinación
agua/suelo
de
conductividad
Determinación de cromo
Determinación de mercurio
Determinación de plomo
Determinación de selenio
Determinación de zinc
Determinación de bario
eléctrica
1:2
<= 300 mg/Kg
<= 1 mg/Kg
<= 150 mg/Kg
<= 2 mg/Kg
<= 300 mg/Kg
<= 2000 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 0.1 mg/Kg
<= 34.6 mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 31.7 mg/Kg
<= 99 mg/Kg
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
<= 1.0 mg/Kg
<= 0.1 mg/Kg
<= 34.9mg/Kg
<= 1.0 mg/Kg
<= 56.8 mg/Kg
<= 150 mg/Kg
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
49
�(Cont…)
Muestra
Suelo 1
Código
Orden
1803-36-13-13327
1802
Descripción
Suelo 2
1819-36-13-13358
1819
Articulo 50
Resultado
Anexo D Decreto No. 2635
Suelo1
Comparación
Preparación de la muestra solida
por lixiviados
...
Realizada
...
Determinación de arsénico
<= 5 mg/L
<= 0.01mg/L
Cumple
Determinación de bario
Determinación de cromo
Determinación de cadmio
Determinación de mercurio
Determinación de plata
Determinación de selenio
Determinación de Níquel
<= 100 mg/L
<= 5 mg/L
<= 1 mg/L
<= 0.2 mg/L
<= 5 mg/L
<= 1 mg/L
<= 5 mg/L
<= 2.4 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.001mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.01mg/L
<=0.02 mg/L
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Resultado
Suelo 2
Comparación
Realizada
<= 0.01mg/L
<= 2.6 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.02 mg/L
<= 0.001mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.01mg/L
<= 0.02 mg/L
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Cumple
Del cuadro anterior podemos señalar que los resultados obtenidos para muestra de suelo 1 código 1803-36-13-13328,
indican que el parámetro aceites y grasas, no cumplen con la normativa legal vigente, cabe destacar que esta muestra
fue tomada cercana a los menes. Los obtenidos para la misma muestra anexo D código 1802-36-13-13327, indican que
todos los parámetros cumplen con la normativa legal vigente.
Los resultados obtenidos para muestra de suelo 2 código 1818-36-13-13357 y código 1819-36-13-13358 anexo D, indican
que todos los parámetros cumplen con la normativa legal vigente.
Los resultados de los
análisis de la composición físico química de las muestras de agua obtenidas en el Fundo Los
Clavelitos y su posterior comparación con la normativa ambiental Venezolana decreto 883 artículo 10, se muestran en la
tabla 3.2.
50
�Tabla. 3.2 Comparación de las muestras de agua con los parámetros permisibles.
Descripción
Límites
Articulo 10
Decreto No.
883
Resultado
Agua de
Mene
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 1
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 2
Comparación
Determinación de aceites
minerales e hidrocarburos
<= 20 mg/l
I57 mg/l
No Cumple
0.31 mg/l
Cumple
0.51 mg/l
Cumple
Determinación de aceites
y grasas
<= 20 mg/l
191 mg/l
No Cumple
I.13 mg/l
Cumple
1.72 mg/l
Cumple
Determinación de cloruros
<= 1000 mg/l
4 mg/l
Cumple
7 mg/l
Cumple
5 mg/l
Cumple
Determinación
real
<= 500 Pt-Co
11 Pt-Co
Cumple
5 Pt-Co
Cumple
9 Pt-Co
Cumple
Determinación
de
demanda bioquímica de
oxigeno
<= 60 mg/l
19 mg/l
Cumple
6 mg/l
Cumple
8 mg/l
Cumple
Determinación
demanda
química
oxigeno
de
de
<= 350 mg/l
98 mg/l
Cumple
28 mg/l
Cumple
42 mg/l
Cumple
Determinación
detergentes
de
<= 2 mg/l
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
Determinación de cianuros
<= 0,2 mg/l
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
Determinación de sólidos
suspendidos
<= 80 mg/l
156 mg/l
No Cumple
26 mg/l
Cumple
38 mg/l
Cumple
Determinación de aluminio
<= 5 mg/l
< 0,1 mg/l
Cumple
< 0,1 mg/l
Cumple
< 0,1 mg/l
Cumple
Determinación de arsénico
<= 0,5 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de bario
<= 5 mg/l
< 0,1 mg/l
Cumple
< 0,1 mg/l
Cumple
< 0,1 mg/l
Cumple
Determinación de boro
<= 5 mg/l
< 0,30 mg/l
Cumple
< 0,3 mg/l
Cumple
< 0,30 mg/l
Cumple
Determinación de cobalto
<= 0,5 mg/l
< 0,03 mg/l
Cumple
< 0,03 mg/l
Cumple
< 0,03 mg/l
Cumple
de
color
51
�(Cont…)
Descripción
Límites
Articulo 10
Decreto No.
883
Resultado
Agua de
Mene
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 1
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 2
Comparación
Determinación de cobre
<= 1 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de cromo
<= 2 mg/l
< 0,02 mg/l
Cumple
< 0,02 mg/l
Cumple
Determinación de cadmio
<= 0,2 mg/l
< 0,002 mg/l
Cumple
< 0,002 mg/l
Cumple
< 0,002 mg/l
Cumple
Determinación de estaño
<= 5 mg/l
< 0,8 mg/l
Cumple
< 0,8 mg/l
Cumple
< 0,8 mg/l
Cumple
Determinación de plata
<= 0,1 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de plomo
<= 0,5 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de fosforo
total
<= 10 mg/l
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
< 0,05 mg/l
Cumple
Determinación de nitritos +
nitratos
<= 10 mg/l
9.43 mg/l
Cumple
7.15 mg/l
Cumple
10.5 mg/l
No Cumple
Determinación
nitrógeno total
<= 40 mg/l
9.43 mg/l
Cumple
7.15 mg/l
Cumple
10.5 mg/l
No Cumple
Determinación de sólidos
flotantes
Ausentes
0.4 mg/l
No Cumple
< 0.1 mg/l
Cumple
0.1 mg/l
Cumple
Determinación de sólidos
sedimentables
<= 1 mg/l
< 0.5 mg/l
Cumple
< 0.5 mg/l
Cumple
< 0.5 mg/l
Cumple
Determinación de sulfatos
<= 1000 mg/l
< 5 mg/l
Cumple
< 5 mg/l
Cumple
< 5 mg/l
Cumple
Determinación de sulfitos
<= 2 mg/l
< 0.5 mg/l
Cumple
< 0.1 mg/l
Cumple
< 0.1 mg/l
Cumple
Determinación de sulfuros
<= 0,5 mg/l
< 0.2 mg/l
Cumple
< 0.2 mg/l
Cumple
< 0.2 mg/l
Cumple
Presencia de espuma
Ausente
Ausente
Cumple
Ausente
Cumple
Ausente
Cumple
Medición de pH
6-9
6
Cumple
5.98
No Cumple
6
Cumple
Determinación de fenoles
<= 0,5 mg/l
0.13 mg/l
Cumple
< 0.05 mg/l
Cumple
< 0.05 mg/l
Cumple
Determinación de fluoruros
<= 5 mg/l
0.16 mg/l
Cumple
0.44 mg/l
Cumple
0.07 mg/l
Cumple
de
< 0,01 mg/l
< 0,02 mg/l
Cumple
Cumple
52
�(Cont…)
Descripción
Límites
Articulo 10
Decreto No.
883
Resultado
Agua de
Mene
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 1
Comparación
Resultado
Agua de
Caño 2
Comparación
<=10 mg/l
0.23 mg/l
Cumple
1.23 mg/l
Cumple
1.62 mg/l
Cumple
<= 2 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de selenio
<=0,05 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de zinc
<= 5 mg/l
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
< 0,01 mg/l
Cumple
Determinación de mercurio
<=0,01 mg/l
< 0,001 mg/l
Cumple
< 0,001 mg/l
Cumple
< 0,001 mg/l
Cumple
Determinación
bacterias
totales
<=1000NMP/100m
4 NMP/100m
Cumple
2400 NMP/100m
No Cumple
Determinación de hierro
Determinación
manganeso
de
de
coliformes
2400 NMP/100
No Cumple
Al realizar la comparacion de los limites permisibles de las muestras de agua con la normativa ambiental Venezolana
decreto 883 articulo 10 en la tabla 3.2 nos dio como resultado para muestra de agua de Mene, código 1806-02-13-13335,
que los parámetros: aceites minerales e hidrocarburos, aceites y grasas, sólidos suspendidos y sólidos flotantes no
cumplen.
Los resultados obtenidos para muestra de agua de caño 1, código 1806-02-13-13336, indican que los parámetros :
sólidos flotantes pH, bacterias coliformes totales no cumplen con la normativa legal vigente
Los resultados obtenidos para muestra de agua de caño 2, código 1806-02-13-13337, indican que los parámetros: nitritos
+ nitratos, sólidos flotantes, coliformes totales no cumplen con la normativa legal vigente.
53
�El análisis SARA realizado a las muestras de menes M1 y M2 arrojaron a través del
diagrama ternario de Tissot y Welte, 1984 que los hidrocarburos
s presentes en los
menes se clasifican como
pesados alterados o biodegradados, con valores de
resinas más alfártenos entre 43.33 y 50 % en peso, tal como se muestra
mues en la figura.
3.1
Figura. 3.1 Diagrama ternario SARA de las muestras M1 y M2
Dando cumplimiento al cuarto objetivo sobre lla aplicación del
el método de los CRI para
la determinación del impacto ambiental podemos decir que se realizó una evaluación
final sobre cada uno de los medios afectados la cual se muestra a continuación.
Evaluación final del impacto
mpacto sobre el medio afectado s
suelo.
Este impacto de clasifica
a como de categoría III, posee una probabilidad de ocurrencia
moderada, Se recomienda como medida mitigante realizar una barrera (muro de
54
�contención de tierra), alrededor de los menes M1 y M2 con la finalidad de retener el
hidrocarburo y minimizar su avance, así como también realizar perforaciones de
pozos petroleros para aliviar las presiones del yacimiento y de esta manera disminuir
el caudal de salida del mene y minimizar su afectación al suelo.
Evaluación final del impacto sobre el medio afectado agua.
Este impacto se clasifica como de categoría III, la probabilidad de ocurrencia es
moderada, como medida mitigante se recomienda colocar una barrera tipo cortina,
las mismas se utilizan para bajas profundidades en los cauces de agua afectados,
con la finalidad de retener el hidrocarburo y de esta manera minimizar la
contaminación aguas abajo.
Evaluación final del impacto sobre el medio afectado aire.
Este impacto se clasifica como de categoría III, la probabilidad de ocurrencia es
moderada, como medida correctivas se recomienda la perforación de pozos
petroleros cerca de los menes M1 y M2, con la finalidad de disminuir el caudal de
descarga de estos a la superficie y por consiguiente la liberación a la atmósfera de
los hidrocarburos volátiles.
Evaluación final del impacto sobre el medio afectado flora.
Este impacto se clasifica como de categoría III, la probabilidad de ocurrencia es
moderada, como medida mitigante o correctiva se recomienda la perforación de
pozos petroleros cercanos a los menes M1 y M2 para de esta manera disminuir su
presencia, así como también colocar muros de contención de tierra alrededor de los
mismos con la finalidad de contener su avance y confinarlo a la hora de un incendio.
En los cauces de agua se recomienda colocar las barreras tipo cortina esto con la
finalidad de evitar la impregnación y posterior sequia de la vegetación tanto de la
zona de los suelos como la acuática del Fundo Los Clavelitos.
55
�Evaluación final del impacto sobre el medio afectado fauna.
Este impacto se clasifica como de categoría II, la probabilidad de ocurrencia es alta,
se recomienda la máxima atención para este medio afectado. En la visita al zona de
estudio se evidencio poca presencia de animales en los suelos, árboles y en los
cauces de agua, se consiguieron restos de animales en los menes M1 y M2. Se
recomienda como medida correctiva la perforación de pozos petroleros cercanos a
los menes M1 y M2 para de esta manera disminuir el brote de estos, barreras de
tierra
cercadas alrededor de los menes M1 y M2 para evitar que los animales
queden atrapados en ellos, así como también barreras tipo cortina cercadas. Cabe
destacar que la fauna es el medio más afectado.
Para finalizar con los análisis de resultados se elaboró
una tabla resumen del
método CRI en la cual se ordenaron los impactos del medio físico y biológico de
mayor a menor VIA, con la finalidad de proponer que se ejecuten las medidas
mitigantes y correctivas priorizando el orden que ellas presentan. (Tabla 3.3)
56
�Tabla. 3.3 Resumen del método
Código
Nombre del Impacto
Descripción
Medio
Afectado
VIA
Probabilidad
de
Ocurrencia
Aire
5,7
Moderada
Suelo
5,6
Moderada
Medidas a Aplicar
Componente Medio Físico-Natural
MF-03
MF-01
MF-02
Afectación del aire por
presencia de hidrocarburos
provenientes de menes
La liberación de los hidrocarburos volátiles provenientes principalmente de
los menes M1 y M2 afecta la calidad del aire y por ende la flora y fauna del
Fundo Los Clavelitos.
Afectación de suelos por
presencia de hidrocarburos
provenientes de menes
Los menes afectan la capa superficial de los suelos del Fundo Los Clavelitos
compactándolos, reducen el espacio poroso, la composición, producen
cambios de la geomorfología y también alteran el paisaje. Cabe destacar que
los suelos son de gran importancia tanto para el desarrollo de la flora como
para la diversidad de fauna de la zona.
Afectación del agua de los
cauces (afluentes ) por
presencia de hidrocarburos
provenientes de menes
Las emanaciones de hidrocarburos provenientes de los menes M1 y M2
afectan los cauces de agua del Fundo Los Clavelitos, alteran la composición
físico química de los mismos. Estos cauces son de gran importancia tanto
para las plantas acuáticas y peces, como para la diversidad de fauna de la
zona.
Correctivas:
Perforación de pozos
petroleros cerca de
los menes M1 y M2
Mitigante:
Muro de contención
de Tierra
Correctiva:
Perforación de pozos
de petróleo.
Agua
4,2
Moderada
Mitigante:
Se recomienda
colocar una barrera
tipo cortina.
Componente Medio Biológico
MB-02
Alteración del habitad para
la fauna ( Migración y
muerte) por presencia de
hidrocarburos provenientes
de menes
La fauna que habita en el Fundo Los Clavelitos se afecta por impregnación
de hidrocarburos y también por la evaporación de los componentes volátiles
de los mismos, lo que trae como consecuencia la migración y muerte de las
especies que habitan en la zona, en la misma existen una gran diversidad tal
como se muestra en la tabla 2.13.
Tabla 2.13 Principales representantes de la fauna
Clavelitos.
Nombre común
Chiguire o piropiro
Rabipelados
Lapa
Cunaguaro
en el Fundo Los
Nombre científico
Hydrochanis esthmius
Didelfus
Agotipaca
Felis perdatis
Correctiva:
Perforación de pozos
petroleros cerca de
los menes M1 y M2
Fauna
6,2
Alta
Mitigante :
Barreras de tierra
57
�Picure
Código
Nombre del Impacto
Vaca
Morrocoy
Baba
Iguana
Dormilona
Mono de noche
Oso melero
Oso frontino
Desaprocta aguti
(Cont…)
Descripción
MB-01
Afectación de la flora
(cobertura vegetal) por
presencia de hidrocarburos
provenientes de menes
VIA
Probabilidad
de
Ocurrencia
Bos primegenius taurus
Geochelone carbonara
Caimán cocodrilus
Iguana
Epicrates concharia
Actus trivigatus
Tamandúa mexicana
Tremaretos ornatus
La vegetación del Fundo Los Clavelitos son
muestran.( Tabla. 2.11)
Nombre común
Pasto guinea
Palo maría
Escobilla
Yagrumo
Pega pega
helechos
Palma curuba
Lengua de suegra
Pira
Mocote
Junco de agua
Rabo de zorro
Estoraque
Medio
Afectado
Medidas a Aplicar
cercadas alrededor
de los menes M1 y
M2
Mitigante:
Barreras tipo cortina
cercadas.
principalmente las que se
Nombre científico
Panicum máximum
Triplaris caracasana
Scoparia dulcis
Cecropia peltata
Desmodium spp
Pteridium spp
Attalea butyracea
Dieffenbachia spp
Amaranthus
Cassia alata
Cyperus ligularis
Setaria geliculata
Vernonia brasiliana
Estas son afectadas por infiltración de los suelos y por impregnación de
hidrocarburos provenientes principalmente de los menes M1 y M2, lo cual
trae como consecuencia su deterioro y sequía.
Flora
4,5
Moderada
Mitigante:
Muros de contención
de tierra.
Mitigante: Barreras
tipo cortina.
58
�CONCLUSIONES
1.- Los principales elementos causales que generan la presencia de hidrocarburos en
el Fundo Los Clavelitos son los menes.
2.- Los resultados del análisis SARA y el diagrama de Tissot y Welte permitieron
determinar que el hidrocarburo de los menes del Fundo Los Clavelitos son crudos
pesados alterados.
3.- Los resultados de los análisis de las muestras de agua y suelo y su comparación
con la normativa venezolana
permitieron fundamentar la evaluación del impacto
ambiental sobre los factores agua, suelo y flora.
4.- La aplicación del método CRI arrojo que los impactos MF-03 (Aire) y
MB-
02(Fauna), poseen un VIA de 5.7 y 6.2 respectivamente, por lo que presentan una
mayor probabilidad de ocurrencia.
5.-El sistema de medidas propuestas permitirá mitigar
y corregir los impactos
ambientales presentes en el Fundo Los Clavelitos
59
�RECOMENDACIONES
1.- Realizar un estudio de mayor profundidad sobre el efecto de la presencia de los
menes en la fauna del Fundo Los Clavelitos, en virtud de ser la más afectada.
2.- Utilizar un equipo para determinar el nivel de contaminación sobre el factor aire.
3.- Realizar un estudio geoquímico detallado para determinar el ambiente
deposicional de la roca madre que genero los fluidos orgánicos de los menes
presentes.
60
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Región Zuliana. Maracaibo, Venezuela.
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62
�
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Evaluación del impacto ambiental por presencia de hidrocarburos en el Fundo Los Clavelitos
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Editorial Digital Universitaria de Moa
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Tesis maestría
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TESIS
EVALUACIÓN DE RIESGOS POR
INUNDACIONES DE LA COMUNIDAD
PRADERA ALTA SECTOR 2,
MUNICIPIO MARACAIBO
Lizetty Díaz
�Página legal
Título de la obra: Evaluacion de riesgos por inundaciones de la comunidad Pradera
Alta sector 2, municipio Maracaibo, 92pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2015 -- ISBN:
1. Autor: Lizetty Díaz
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2015
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Íñiguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�Instituto Superior Minero Metalúrgico
“Dr. Antonio Núñez Jiménez”
Facultad de Geología y Minería
Departamento de Geología
EVALUACION DE RIESGOS POR INUNDACIONES DE LA COMUNIDAD
PRADERA ALTA SECTOR 2, MUNICIPIO MARACAIBO.
Tesis para optar al título académico de Máster en Geología
Autor: LICDA. LIZETTY DIAZ
Tutor: Dra. ALINA RODRIGUEZ
Moa, Noviembre de 2014
�ÍNDICE
PAG
Introducción……………………………………………………………………
CAPITULO I: Marco Teorico…………………………………………………
1.1. Introducción
1.2. Consideraciones generales sobre las inundaciones……
1.3. Bases Legales……………………………………………………………..
1.4. Estado del Arte sobre la Cartografia del Riesgo en Venezuela y
Latinoamerica………………………………………………
1.5. Características Físico Geográficas y Geolólogicas del área de
investigación……………………………………………………….
1
10
10
10
14
1.6. Conclusión………………………………………………………………….
CAPITULO II Marco Metodologico………………………………………..
2.1. Introduccción……………………………………………………………..
2.2. Tipo de Investigación……………………………………………………
2.3. Cartografia de Riesgo por Inundación…………………………
2.3.1. Evaluación de Amenazas……………………………………….
2.3.1.1.
Metodología
general
para
la
Evaluación
de
Amenaza……………………………………………………………………………
2.3.1.2.
Evaluación
del
grado
de
Amenaza
o
Peligrosidad…………………………………………………………………….
2.3.1.3.
Resultados
esperados
de
la
Evaluación
de
Amenazas…………………………………………………………………………
30
31
31
31
32
36
38
15
18
41
42
2.3.2. Evaluación de Vulnerabilidad……………………………….
42
2.3.3. Evaluación del Riesgo………………………………………….
45
2.4. Metodología utilizada en la presente Investigación……..
47
2.5. Conclusiones……………………………………………………………….
55
CAPITULO III. Analisis y Discusión de los Resultados……………
56
3.1. Introducción………………………………………………………………
56
3.2. Diagnostico de las áreas de Amenazas y Vulnerabilidad de la 56
Comunidad Padrera Alta sector 2, Municipio Maracaibo
3.3. Caracterización de los factores Geológicos que intervienen en la
ocurrencia
de
inundaciones
en
el
área
de
estudio……………………………………………………………………………..
3.3.1. Suelo…………………………………………………………………..
3.3.2. Geomorfología……………………………………………………
3.3.3. Hidrología……………………………………………………………
3.4. Evaluación de Riesgo por Inundacones………………………...
3.5. Conclusiones…………………………………………………………………
Conclusión………………………………………………………………………..
Recomendaciones……………………………………………………………..
Referncias Bibliográficas…………………………………………………
Anexos………………………………………………………………………………
58
59
63
68
70
74
75
78
79
82
VI
�ÍNDICE DE FIGURAS E IMAGENES
PAG
FIGURA 1. Mapa de las Formaciones del estado Zulia……………
FIGURA 2. Mapa Geológico del área de estudio……………………..
FIGURA 3. Mapa Geológico del Occidente de venezuela…………
FIGURA 4. CLASIFICACIÓN DE LA VULNERABILIDAD……………………….
FIGURA 5. FACTORES QUE EXPLICAN LA VULNERABILIDAD……………
FIGURA 6. ELEMENTOS CONTROLABLES Y NO CONTROLABLES DEL
RIESGO……………………………………………………………………………….
20
29
30
42
43
46
FIGURA 7. SONDEO E INTERPRETACIÓN DE LAS CURVAS Y 62
CAPAS……
IMAGEN 1. MAPA GEOREFENCIADO DE LA COMUNIDAD PRADERA
ALTA SECTOR 2…………………………………………………………………….
IMAGEN 2. CURVAS DE NIVEL…………………………………………………..
IMAGEN 3. MAPA GEOMORFOLÓGICO DE LA ZONA DE ESTUDIO……….
IMAGEN 4. CURVAS DE NIVEL CON PERFIL TOPOGRÁFICO………………
IMAGEN 5. DRENAJES Y CURVAS DE NIVEL…………………………………
IMAGEN 6. CROQUIS DE LA COMUNIDAD PRADERA ALTA SECTOR 2
POR MANZANA, DRENAJE Y CURVA DE NIVEL………………………………
54
55
57
66
68
69
IMAGEN 7. MAPA DE RIESGO POR INUNDACIÓN DE LA COMUNIDAD
PRADERA ALTA SECTOR 2 ……………………………………………………… 73
VII
�ÍNDICE DE FOTOS
Pag
Foto 1. Mesa de trabajo con la comunidad pradera alta………………………. 49
Foto 2. Entrevista con la comunidad…………………………………………….. 49
Foto 3. Censo socioeconómico de la comunidad pradera alta sector 2…......
50
Foto 4. Evaluación de la infraestructuras de la comunidad pradera alta
sector 2……………………………………………………………………………… 50
Foto 5. Aperturas de las calicatas en las avenidas y calles de la comunidad. 51
Foto 6. Toma de muestras de las calicatas realizadas en la comunidad……
51
Foto 7. Georesistivimetro marca PASI, modelo E2DIGT……………………… 52
Foto 8. Ubicación del S.E.V de la comunidad pradera alta sector 2…………. 53
Foto 9. Muestras para el análisis mineralógico…………………………………
54
Foto 10. Suelos heterogéneos no consolidados de la comunidad…………… 63
Foto 11. Áreas planas de la zonas de estudio y socavamiento en el sitio…
64
Foto 12. Áreas anegadizas cerca del drenaje principal………………………..
69
Foto 13. Tipos de viviendas de la comunidad pradera alta sector 2 ………..
71
Foto 14. Desechos sólidos en la calle y drenajes de la comunidad …………
74
VIII
�ÍNDICE DE TABLAS Y ANEXOS
Pag
Tabla 1. Parámetros climáticos promedio de Maracaibo……………………… 23
Tabla 2. Ubicación del S.E.V y delimitación del área de estudio…………….
52
Tabla 3. Profundidad del S.E.V…………………………………………………..
61
Anexo 1. Censo comunitario……………………………………………………… 83
Anexo 2. Formato de inventario de riesgos naturales e inducidos…………… 85
IX
�INTRODUCCIÓN
Venezuela es un país sometido a un alto número de amenazas naturales, unas
del tipo geológico, otras hidrometeorológicas y las tecnológicas, tales amenazas
han causado a lo largo del tiempo efectos adversos especialmente en las
poblaciones concentradas en el occidente del país. Estas zonas densamente
pobladas demandan atención urgente en lo relacionado a la Gestión Riesgos y
Administración de Desastres, lo cual solo puede lograrse con un conocimiento
exhaustivo de las causas, distribución espacial y consecuencias de los eventos
adversos, así como los mecanismos de respuesta optima que debe manifestar la
población afectada en un momento determinado.
La sociedad Venezolana se encuentra distribuida a lo largo y ancho del territorio
nacional en forma desigual. Definiendo espacios de ocupación con características
geográficas, climatológicas, sociales y culturales que se convierten en factores
determinantes que aumentan los el riesgo socio-natural y por ende afecte al país.
Esto implica un reto de modelo de desarrollo por cuanto es bien sabido que el
mayor o menor grado de vulnerabilidad como elemento condicionante del riesgo
es generada por el hombre como: el aumento de la ocupación irracional del
territorio, el crecimiento descontrolado de la población, las carencias en dotación y
calidad de viviendas e infraestructura, los procesos de degradación ambiental,
falta de conocimiento individual o institucional, ausencia de especificaciones
técnicas de viviendas seguras entre otras.
Con lo anterior expuesto, se sostiene que al entender la planificación territorial
como un proceso de carácter integral, más allá de la mera planificación físico
espacial, sus fines últimos se refieren, además, al mejoramiento de la calidad de
vida de la población, considerada como el grado de bienestar de las comunidades
y de la sociedad, determinado por la satisfacción de sus necesidades
fundamentales, entendidas éstas, como los requerimientos de los grupos
humanos y de los individuos para asegurar su existencia, permanencia y
trascendencia en un espacio dado y en un momento histórico determinado.
Ahora bien, para que un fenómeno natural sea peligroso para las personas,
requiere ciertas condiciones de la vida humana en su entorno, como
asentamientos humanos mal ubicados, ambiente deteriorado, hacinamiento,
escasez de recursos económicos, inadecuada educación, descuido de las
1
�autoridades, desorganización, entre otros. Todos estos elementos configuran una
población altamente vulnerable.
Una población que está expuesta a recurrentes amenazas de los fenómenos
naturales, es una población que vive en riesgo permanente, pues supone que el
cualquier momento puede ocurrir un desastre. No tener conciencia del riesgo en
el que se encuentra una población es el caldo de cultivo para que ocurra un
desastre, ya que al conocérselo no se pude actuar sobre él para manejarlo.
Contrariamente a lo que se piensa comúnmente que un desastre es un evento
espectacular, y donde las poblaciones se enfrentan recurrentemente a situaciones
de desastre, como los hundimientos, las inundaciones, los incendios, que afectan
tanto o más que los grandes desastres (sismos), pues van aumentando la
vulnerabilidad de la población, su pobreza y la desesperanza.
Resumiendo, un desastre ocurre cuando un evento o fenómeno natural se
convierte en peligro (o amenaza), pues puede afectar negativamente a una
comunidad, que al no contar con suficientes capacidades (económicas,
educativas, de infraestructura) para enfrentar este peligro, se convierte en
vulnerable; por ejemplo, es el caso de personas sin recursos que viven en sitios
propensos a inundaciones.
Venezuela en los últimos años, aunado al crecimiento del índice demográfico ha
llevado a ocupar de manera irracional y en condiciones muy precarias, espacios
no aptos para asentamientos humanos, construyendo infraestructura de cualquier
tipo en cualquier sitio, como en los márgenes cercanos de los cauces de ríos, en
quebradas y canales, en los bordes de los taludes de los vertientes, en áreas
anegables entre otros, sin identificar las amenazas naturales existentes en el
entorno, sin las normas de construcción establecidas y con materiales no
adecuados para tal fin, lo que conlleva la modificación del entorno natural y el
ambiente, de tal forma que ahora se ha vuelto un riesgo socio natural.
Hoy en día, el acelerado crecimiento que han experimentado las principales
ciudades en lo anteriormente descrito, indica que estamos desafiando a la
naturaleza, que le estamos invadiendo su campo de acción, y es por eso, que las
tragedias y catástrofes que han ocurrido en el mundo y en nuestro país, son cada
vez más frecuentes, y esto es un indicativo de que debemos reconocer que
2
�vivimos en un entorno dinámico, lleno de fenómenos naturales y que debemos, de
nuevo, aprender a respetar a la naturaleza.
Lo lamentable es, que nosotros mismos somos culpables ante estas situaciones,
debido a la intervención sin control alguno en los procesos de orden natural como
la sobre explotación de la tierra, intervención de las cuencas, el desvío y rellenos
de los cauces de los ríos, remoción de la capa superficial y modificación
topográfica
entre
otros,
que
ha
llevado
a
importantes situaciones
de
inestabilidades potenciales ocasionando muchas veces daños irreparables, y que
influyen de esta manera a las comunidades que se ven afectadas por la acción de
los procesos y riesgos de orden natural e inducidos.
Todos estos factores combinados entre sí han generado las condiciones
necesarias para que se presenten los desastres, no como eventos naturales, sino
como eventos sociales disparados por fenómenos naturales. Ante tales
circunstancias, es necesario detenerse un poco para analizar la situación;
comprender la dimensión de la evolución social en el cual se está induciendo y
corregir el rumbo, es por eso necesario establecer en las comunidades la
evaluación de zonas de altos riesgos como un instrumento de prioridad.
La Gestión de Riesgos juega un papel importante puesto que comprende un gran
conjunto de acciones destinadas a transformar los escenarios de riesgos,
identificando las potenciales amenazas y vulnerabilidades presentes en el ámbito
geográfico de un proyecto, proponiendo métodos de prevención y mitigación para
reducir dichos riesgos y fortaleciendo estrategias de preparación y respuesta para
afrontar de la mejor manera posible los posibles impactos potenciales (Regina,
2009).
Es por ello, que la gestión de los riesgos consiste en una serie de actividades
diseñadas para reducir las pérdidas de vidas humanas y la destrucción de
propiedades e infraestructuras. Los resultados de este proceso continuo de
manejo o gestión de riesgos pueden ser divididos en:
Medidas para disminuir el riesgo de desastres a largo plazo (prevención),
eliminando sus causas como la intensidad de los fenómenos, la exposición
o el grado de vulnerabilidad.
3
�
Medidas de preparación cuyo objeto es asegurar una respuesta apropiada
en caso de necesidad, incluyendo alertas tempranas oportunas y eficaces,
así como evacuación temporal de gente y bienes de zonas amenazadas.
Medidas de respuesta cuando está sucediendo o ha sucedido un desastre
(manejo o gestión de desastres, recuperación, reconstrucción).
Las medidas de prevención, incluyen la realización de estudios y análisis para
identificar, evaluar y cuantificar el nivel de amenaza, vulnerabilidad y riesgo, así
como las acciones para mitigar (reducir) los efectos de los peligros observados.
Los estudios y análisis de identificación y evaluación de amenazas y
vulnerabilidades están englobados en el denominado análisis de riesgos. El
análisis de riesgos tiene como objetivo servir como base para la elaboración de
los planes de reducción de desastres, y más allá de los planes de desarrollo
municipal.
Debido a la problemática del incremento acelerado de la comunidad en espacios
inundables donde se construyen infraestructuras de cualquier tipo, sin identificar
las amenazas naturales del entorno y sin las normas establecidas llevan a un
riesgo socio natural a una comunidad que no tiene conciencia de ocupar espacios
sin tomar en cuenta la peligrosidad que se pueda presentar, en donde los
sectores más frágiles de la sociedad ante los desastres naturales son los más
pobres, que suelen ocupar los ambientes más propensos, con poblaciones muy
numerosas, el crecimiento urbano desordenado, el aumento de la población y de
la pobreza, incrementa la vulnerabilidad de las personas a los fenómenos
naturales. Es decir, que en muchos países, estados, municipios y comunidades
vulnerables a estos fenómenos, no poseen la capacidad de planificar una
estrategia de prevención de los riesgos.
El desequilibrio que ello provoca en cualquier ecosistema puede ser causa
suficiente para que todo empeore en las regiones. Esta información no suele
divulgarse porque en general cuestiona decisiones políticas o particulares que
perjudican a toda la comunidad, lo cual lleva a la degradación ambiental
provocada por la actividad humana la cual contribuye en gran medida a acelerar
los fenómenos peligrosos e incrementar los riesgos, especialmente aquellos
relacionados a la inestabilidad de terrenos, inundaciones y procesos torrenciales,
ya que la deforestación, el manejo de las cuencas sin planificación, el uso
4
�intensivo de los suelos, las prácticas agrícolas inadecuadas, la ocupación de las
llanuras de inundación de los ríos, entre otros, incrementan la intensidad y la
probabilidad de los fenómenos, o la vulnerabilidad, según el caso.
La Unesco, dispone de programas para examinar los riesgos y las soluciones
posibles para atenuar los efectos de los desastres naturales, dichos programas
tratan sobre la sensibilización de las comunidades mediante la educación, la
formación, la comunicación y la información. Su meta es edificar una cultura a los
desastres naturales en todas las comunidades del mundo.
La medición de los niveles de evaluación de riesgos supone un procedimiento con
una metodología participativa de valoración multisectorial que exige la
identificación, reflexión análisis y planteamiento de acciones tendentes a reducir
las condiciones de riesgo a través de la inclusión transversal de la variable riesgo
en todos y cada uno de los ámbitos sectoriales de desarrollo.
Estos permitirán identificar las áreas susceptibles a inundaciones, debido a que
en las actividades iniciales (diagnóstico) que son de gran importancia debido a
que nos proporciona una visión general de la situación del área de trabajo, en el
cual se estima la probabilidad de la ocurrencia del fenómeno presente en ella, y
lograr minimizar las amenazas del terreno. Por esta razón, se han desarrollado
estudios del riesgo y de la Geología tanto local como regional. Así mismo se han
desarrollado metodologías para la evaluación de la amenaza y riesgo de este tipo
de eventos. Entre estos estudios se encuentran determinaciones de umbrales de
lluvia detonantes a nivel nacional y local que faciliten este tipo de investigación.
Para el estudio de ésta, hay que realizar una revisión de diversos aportes y
tendencias, en esencia la transdisciplinaria y multidimensional, donde este
proyecto pretende proporcionar al investigador obtener datos primarios y
secundarios, ya que estos se obtienen directamente de la realidad presente a
través de la observación del fenómeno u objeto; y también los obtenidos por
segundas personas e instituciones, debido a que información dada por personas
que han vivido en esas comunidades desde que ocuparon esos espacios. En este
sentido, esta investigación se encuentra concebida con la idea de propiciar a las
comunidades un entendimiento conceptual de los desastres como producto de
procesos sociales y naturales que se conjugan para generarlos. Se presenta una
metodología para entender los riesgos socio natural y sus tres componentes:
5
�amenaza o peligrosidad, vulnerabilidad y las deficiencias en las medidas de
preparación, prevención y reducción.
Para el caso específicos, existen lugares como en la ciudad de Maracaibo con
vulnerabilidad y de fuerte presión por la ocupación de su territorio, debido a que
cuentan con espacios para el desarrollo urbano adecuado y en los sitios donde se
encuentran los centros poblados están en constantes peligro porque las
construcciones en su mayoría se encuentran en zonas de riesgos. De allí la
necesidad de contribuir a fin de crear conciencia al respecto e introduciendo
medidas correctivas y estableciendo responsabilidades para tratar de minimizar
las vulnerabilidades y así reducir el riesgo.
Durante los últimos 25 años la Cuidad de Maracaibo ha presentado un
crecimiento demográfico gigantesco hacia el noroeste de esta ciudad. Esto trae
como consecuencia la poca o no inexistente planificación del ordenamiento
político territorial, debido principal a esta causa. Sin duda alguna, esta situación
afecta significativamente a las comunidades de Pradera Alta, Hato Cardón y Villa
Luna asentadas al noroeste de la ciudad de Maracaibo, en la parroquia Francisco
Eugenio Bustamante.
De igual manera, se proporcionará información importante para ser utilizada en el
ordenamiento territorial del sector, tal como la zonificación del uso y potencial del
suelo, sobre la base de su nivel o susceptibilidad a las amenazas, así como el
nivel de degradación, a través de la elaboración de los mapas de riesgo de
fenómenos y geomorfológicos correspondiente a la comunidad del Barrio Pradera
Alta sector 2, Parroquia Francisco Eugenio Bustamante, Municipio Maracaibo,
estado Zulia. También es importante mencionar que los suelos inestables son la
amenaza permanente en la parroquia puesto que la constitución geológica
principalmente
en
zonas
areno-
limo
-
arcillosas,
asociados
con
las
precipitaciones de gran intensidad, es la principal causa de los movimientos de
materiales inestables.
Cabe destacar, que hace aproximadamente 20 años un grupo de habitantes
respondiendo
a
la
necesidad
de
poseer
viviendas
propias,
decidieron
establecerse en estos terrenos en los cuales existían un hato y un jagüey. El
jagüey ya ha sido rellenado con escombros., sobre él se han construido algunas
6
�viviendas satisfaciendo así la necesidad de algunas personas de tener techo
propio.
La Parroquia Francisco Eugenio Bustamante, se encuentra en el Municipio
Maracaibo del estado Zulia, localizado geográficamente en el extremo noroeste
del Lago de Maracaibo del Estado Zulia, donde el Barrio Pradera Alta tiene como
vía principal la Circunvalación 3, entrando por la avenida principal del Barrio 19 de
Abril con una extensión aproximada de superficie de 25 hectáreas divididas en 23
manzanas
El sector de Pradera Alta no se escapa a esta realidad hoy en día, ya que el uso
irracional de los suelos, magnificados por la intervención inadecuada de las
personas, ha llevado a importante situaciones de inestabilidades tanto actuales
como potenciales, y es como se menciona anteriormente, la intervención del
hombre en los procesos de orden natural como el desvió y rellenos de los causes
de los ríos, quebradas y canales, remoción de la capa superficial y modificación
topográfica ha ocasionado muchas veces daños irreparables, y que influyen de
esta manera a la comunidad que se ven afectados por la acción de los procesos
riesgosos de orden natural e inducido.
Hace 20 años las tierras de la comunidad de Pradera Alta formaban parte de
granjas abandonas por sus dueños, según los testimonios de los habitantes de
dicha comunidad. Esta razón motivo a un grupo de personas a tomar las tierras
con el propósito de construir sus viviendas, ya que carecían de estas. Sin
embargo, hasta los momentos en la comunidad no han sido consolidados los
servicios públicos básicos, solo cuentan con la prestación del servicio de
electricidad, y la disponibilidad del agua potable es a través de tomas de tuberías
clandestinas. Actualmente ningún organismo público local, regional o nacional ha
dado respuesta a sus necesidades.
Por otra parte, aproximadamente desde hace 8 años como consecuencia del
desnivel topográfico, la perforación de pozos sépticos y, la toma clandestina de
agua potable han generado probablemente la inestabilidad del terreno, y la
apertura de un sistema de canales que sirven como aliviadero de la planta C de
Hidrolago. Aunado a esta problemática la comunidad se encuentra clasificada
según Protección Civil como zona potencial de amenaza y riesgo.
7
�Esta denominación se debe posiblemente a que durante el ciclo de
invierno
(período de precipitaciones) se producen las inundaciones en el sector, debido a
que las viviendas se encuentran por debajo del nivel topográfico de las calles, las
cuales representan en muchos casos hilos de escorrentía superficial de aguas
producto de la caída de fuertes precipitaciones. Esto trae como consecuencia la
imposibilidad del mejoramiento de la calidad de vida (“buen vivir”) de los
habitantes del sector. Por otro lado, bajo estas condiciones no es posible la
consolidación y prestaciones de los servicios públicos en el Barrio Pradera Alta y
los sectores aledaños.
Es importante, saber que cada componente se analizan en forma detallada y se
determinan los factores que inciden en ellos, para así representarlos en un mapa
de riesgo por inundaciones, el cual indica el grado o nivel de peligro de los
diferentes fenómenos naturales, así como su evolución a través del tiempo. En él
se puede incluir una propuesta de zonificación territorial, considerándolo para la
identificación, tipificación y caracterización de las amenazas presentes en la
comunidad. Todo esto conlleva a plantearse los siguientes objetivos de
investigación:
Objetivo general:
Evaluar los riesgos por inundaciones de la comunidad Pradera Alta sector 2,
Municipio Maracaibo.
Objetivos específicos
Diagnosticar las áreas de amenazas y vulnerabilidad de la comunidad
Pradera Alta sector 2, Municipio Maracaibo
Caracterizar los fenómenos presentes en la zona de estudio para mitigar
los riesgo de la comunidad Pradera Alta sector 2, municipio Maracaibo
Diseñar
mapas
de
riegos
de
inundaciones
y
geomorfológico
correspondiente a la comunidad del Barrio Pradera Alta sector 2, Municipio
Maracaibo
Es por todo lo anteriormente expuesto, que esta investigación permita el
desarrollo de evaluar la
amenaza de crecidas
en donde si se conocen los
factores condicionantes como la geomorfología, hidrología y el uso de suelo, es
posible obtener los planos de inundaciones en la comunidad, entonces se puede
8
�prevenir y minimizar los riesgos, en donde las variables a estudiar son los riesgos
por
inundaciones en la sociedad, esto es debido a que estos espacios
inundables, pueden permitir realizar una evaluación de riesgo en la colectividad
para minimizar estos, donde la determinación del riesgo con fines de evaluar es
tarea laboriosa y complicada por la interrelación de los factores, y los procesos
que generan las perdidas
Esta investigación se centra en un estudio de tipo descriptiva, exploratoria de
campo, que difiere de los demás estudios en términos del propósito, objetivos y
métodos de recolección de datos a utilizar. En la actualidad los avances en
computación y la concepción de nuevos software, permiten realizar la evaluación
de riesgos, determinar la susceptibilidad y la vulnerabilidad del terreno de manera
precisa y confiable. En la actualidad los Sistemas de Información Geográfica
(SIG), realizan el análisis de la susceptibilidad de inundaciones de estos, así
como la elaboración de mapas de peligrosidad de manera sistemática, rápida y
eficiente, conociendo los datos y realizando los mapas del área.
9
�CAPÍTULO I – MARCO TEORICO
1.1 Introducción
1.2 Consideraciones generales sobre las inundaciones
1.3. Bases legales
1.4 Estado del arte sobre la cartografía del riesgo en Venezuela
y Latinoamérica
1.5. Características físico geográficas y geológicas del área de
investigación
1.6. Conclusión
1.1 Introducción
El presente capítulo constituye la base conceptual del tópico de estudio y nos
acerca, desde un punto de vista teórico, a lo que posteriormente será el objeto de
nuestra investigación aplicada. Aquí se precisa los conceptos de inundación,
riesgo, amenaza y vulnerabilidad, que luego traslada al escenario de la
problemática asociada a las inundaciones y su evaluación, y como éstos se
vinculan con la normativa legal que regula la gestión de este riesgo.
1.2 Consideraciones generales sobre las inundaciones
Las inundaciones constituyen eventos recurrentes en los ríos y se presentan
como consecuencia de lluvias fuertes o continuas que superan la capacidad de
transporte de los ríos y la capacidad de absorción del suelo. Debido a esto el nivel
del agua supera el nivel de banca llena y se produce la inundación de las tierras
adyacentes. Estos eventos ocurren de forma aleatoria en función de los procesos
climáticos locales y regionales. Estadísticamente, los ríos igualan o exceden el
nivel medio de inundación cada 2.33 años (Leopold y otros, 1984).
Las inundaciones pueden ocurrir debido al comportamiento natural de los ríos o a
alteraciones producidas por el hombre. Las condiciones naturales corresponden a
las características climáticas y físicas propiciadas por la cuenca en su estado
natural, como son: el relieve, el tipo de precipitación, la cobertura vegetal y la
capacidad de drenaje. Entre las alteraciones provocadas por la acción del hombre
se tienen: la impermeabilización de los suelos al urbanizar, la deforestación, la
alteración de los cursos y la canalización de los ríos, la construcción de obras
hidráulicas, entre otras.
10
�Una cuenca en estado natural posee mayor interceptación vegetal, mayores áreas
permeables, menor escurrimiento superficial del suelo y un drenaje más lento en
relación con las características que presenta una vez es intervenida. Por esta
razón las inundaciones se producen con menor frecuencia en una cuenca no
intervenida
Los problemas resultantes de los desbordamientos de las corrientes de agua
dependen del grado de ocupación de la planicie de inundación y de la frecuencia
con la cual ocurren las inundaciones. La población de mayor poder adquisitivo
tiende a habitar las localidades seguras, mientras que la población más pobre
ocupa las áreas de alto riesgo de inundación, provocando problemas sociales que
se repiten durante cada creciente. Cuando la frecuencia de las inundaciones es
baja la población subvalora el riesgo y ocupa las zonas inundables.
Esta situación genera consecuencias catastróficas cuando se presentan nuevas
inundaciones. No obstante la predicción de las inundaciones y sus efectos resulta
ser una tarea bastante compleja, por cuanto el pronóstico del comportamiento
hidrológico de largo plazo es difícil debido, por una parte, a la aleatoriedad de los
fenómenos meteorológicos y, por otra, al gran número de parámetros y variables
involucradas en los procesos hidrológicos (lluvia – escorrentía).
Existen medidas para el control y el manejo de las inundaciones, las que pueden
ser de tipo estructural y no estructural. Las medidas estructurales son aquellas
que modifican el sistema fluvial evitando los daños generados por las crecientes,
en tanto que las medidas no estructurales son aquellas en que la magnitud de los
daños se reduce como consecuencia de una mejor convivencia de la población
con las crecientes. Las medidas estructurales son todas aquellas obras de
ingeniería (diques, presas, canales de desviación, etc.) en las cuales se interviene
el sistema fluvial natural afectando los proceso hidrodinámicos y morfológicos en
él. Estas intervenciones pueden originar efectos adversos que requerirán para su
manejo y control la construcción de nuevas obras.
Las medidas estructurales no pueden ser proyectadas para dar una protección
total, ya que esto exigiría una protección contra la mayor creciente posible, lo cual
física y económicamente no es factible. Es decir, las medidas estructurales no
permiten controlar o evitar por completo las inundaciones, solamente tienden a
minimizar los impactos originados por éstas (Tucci y otros, 2003). Una medida
11
�estructural puede crear una falsa sensación de seguridad, generando una mayor
ocupación de áreas inundables, lo cual podría ocasionar daños significativos
cuando se presenten inundaciones superiores al evento de diseño.
En consecuencia, el control y el manejo más eficaz de las inundaciones se
obtienen al establecer estrategias que combinen las medidas estructurales y no
estructurales, permitiendo a la población minimizar las pérdidas y lograr una
convivencia armónica con el río. Es decir, las medidas no estructurales
complementan con gran efectividad las actuaciones estructurales por encima de
su umbral de protección. El costo de protección de un área inundable a través de
medidas estructurales, en general, es superior al de las medidas no estructurales.
Por esta razón, las medidas no estructurales en conjunto con las estructurales
pueden disminuir significativamente los daños con un costo menor
Los mapas de riesgos de inundación constituyen una medida no estructural para
el control de inundaciones. Estos mapas son modelos que permiten la evaluación
y
predicción
de
las
consecuencias
de
un
evento
de
precipitaciones
extraordinarias, es decir, permite identificar, clasificar y valorar las áreas
potencialmente inundables del territorio. La condición de riesgo se presenta
únicamente cuando ocurre un evento natural en un área ocupada por actividades
humanas que deben soportar las consecuencias de dicho evento. En
consecuencia, el riesgo puede dividirse en tres componentes estrechamente
interrelacionados: la amenaza, la vulnerabilidad y la exposición.
La amenaza o peligro se define como la probabilidad de ocurrencia de un
fenómeno natural con una cierta magnitud, generalmente de carácter sorpresivo y
de evolución rápida que afecta a un componente o a la totalidad del sistema
territorial expuesto. En consecuencia, las inundaciones constituyen las amenazas,
que son el resultado de la combinación de la tipología, las características de los
eventos lluviosos y el conjunto de factores físicos del área afectada. Desde esta
perspectiva, la diferencia fundamental entre la amenaza y el riesgo es que la
primera se refiere a la probabilidad de que se manifieste un evento natural,
mientras que el segundo está relacionado con la probabilidad de que se den
ciertas consecuencias (Fournier, 1985).
La vulnerabilidad se refiere a la predisposición o susceptibilidad de los
componentes
antrópicos
del
sistema
territorial
para
ser
dañados
total
12
�(destrucción) o parcialmente (deterioro) debido al impacto de la amenaza.
Representa la medida de probabilidad de daño o pérdida de un componente o
sistema territorial expuesto a la acción de la amenaza. La vulnerabilidad depende
de dos condiciones: la ubicación del componente respecto a la zona de impacto
de la amenaza (exposición) y las características y el estado de conservación del
mismo. Por tanto, la vulnerabilidad es esencialmente una condición humana
(Lavell, 1994).
La exposición o elementos en riesgos se refieren a la distribución espacial de la
población, actividades económicas, bienes materiales, obras de ingeniería, etc.,
sobre las que puede impactar la amenaza. En consecuencia, el riesgo de las
inundaciones depende de la ocurrencia y magnitud de la amenaza natural y de la
vulnerabilidad de un elemento o sistema territorial expuestos a ella.
En el caso de las inundaciones, la manifestación del desastre se presenta cuando
el impacto de los desbordamientos supera los mecanismos de defensa adoptados
por la sociedad, generando perjuicios económicos, sociales, físicos, entre otros.
Así, para que un evento de desbordamiento se convierta en desastre es necesario
que sus consecuencias tengan un impacto en una estructura humana vulnerable.
Por esta razón, no todos los eventos de precipitaciones fuertes o constantes
pueden ser considerados como amenazas, por cuanto su peligrosidad depende
del grado de vulnerabilidad de los elementos expuestos al riesgo
Para la evaluación del riesgo de inundaciones es necesario determinar, en primer
término, los mapas de amenazas (mapa de inundación) y de vulnerabilidad, para
posteriormente integrarlos obteniendo el mapa de riesgos. La realización de una
cartografía de riesgo es un paso previo ineludible a la puesta en práctica de
cualquier tipo de medida no estructural y, por tanto, esencial para poder llevar a
cabo una gestión eficaz de las zonas inundables (CEDEX y Otros, 2002).
A partir de los criterios para la clasificación del riesgo se han desarrollado varias
metodologías para la elaboración de los mapas de riesgo debido a inundaciones.
Estas metodologías generalmente se basan en la determinación de un valor límite
para la profundidad del agua, la velocidad del flujo o una combinación de estos
dos parámetros.
13
�1.3. Bases legales
La presente investigación está fundamentada jurídica y legalmente por leyes,
reglamentos y ordenanzas entre otros, que de acuerdo a la Constitución de la
República Bolivariana de Venezuela (1.999), y en armonía con los acuerdos
internacionales, garantizan el compromiso nacional con la protección del medio
ambiente.
Nuestro país cuenta con una amplia legislación en relación a este tópico, como la
Ley Orgánica de Ordenación Urbanística. (Gaceta Oficial Nº 33.868, 16-12-1987
Este instrumento jurídico tiene por objeto la ordenación del desarrollo urbanístico
en el territorio nacional con el fin de procurar el crecimiento armónico de los
centros poblados, establece, entre otros aspectos, las competencias que en dicha
materia corresponden a los Poderes Nacional y Municipal, como autoridades
urbanísticas y la planificación urbanística.
Dentro de la planificación urbanística, se encuentran los planes de ordenación
urbanística (POU) y los planes de desarrollo urbano local (PDUL), en los cuales
se establecen, en los primeros, los lineamientos para la ordenación urbanística en
el ámbito local y, en los segundos, los usos del espacio dentro de las áreas
urbanas. Adicionalmente, se establece la posibilidad de dictar planes especiales
cuyo objetivo fundamental es la ordenación, creación, defensa o mejoramiento de
algún sector particular de la ciudad, en especial las áreas de conservación
histórica, monumental, arquitectónica o cualquier otra que amerite un tratamiento
por separado, dentro del plan de desarrollo urbano local.
Así mismo, la Ley Orgánica del Ambiente (Gaceta Oficial Nº 5.833 del 22 de
diciembre de 2.006), el mismo establece las disposiciones y los principios rectores
para la gestión del ambiente, en el marco del desarrollo sustentable como
derecho y deber fundamental del Estado y de la sociedad, para contribuir a la
seguridad y al logro del máximo bienestar de la población y al sostenimiento del
planeta, en interés de la humanidad. De igual forma, establece las normas que
desarrollan las garantías y derechos constitucionales a un ambiente seguro, sano
y ecológicamente equilibrado.
De igual manera, la Ley de Gestión Integral de Riesgos Socio-naturales y
Tecnológicos (Gaceta Oficial Nº 39.095 del 9 de enero de 2.009), la cual tiene por
objeto conformar y regular la gestión integral de riesgos socio-naturales y
14
�tecnológicos, estableciendo los principios rectores y lineamientos que orientan la
política nacional hacia la armónica ejecución de las competencias concurrentes
del Poder Público Nacional, Estadal y Municipal en materia de gestión integral de
riesgos. Todos ellos tienen el fin de mejorar la gestión en el ámbito territorial y la
conservación de ecosistemas.
1.4 Estado del arte sobre la cartografía del riesgo en Venezuela y
Latinoamérica
Con la finalidad de cumplir con el principal objetivo de esta investigación, es
necesario abordar un estado del arte, haciendo referencia a experiencias previas
en investigaciones, para sustentar varias premisas fundamentales: el status de las
investigaciones referidas a la cartografía del riesgo dentro del contexto
venezolano y latinoamericano, hacia dónde se inclinan, su importancia, su
demanda social, el apoyo institucional y la necesaria proyección de estas
investigaciones.
En los últimos años, la frecuencia y diversidad de amenazas naturales, la
magnitud de los daños, además, las pérdidas materiales y humanas asociadas
con éstas han generado una reflexión y un debate sobre los factores ajenos a los
eventos físicos en sí, que podrían ayudar a explicar los niveles de destrucción e
impacto que afectan la economía y sociedad. Una explicación en torno a esta
reflexión es la llamada vulnerabilidad social o humana, ante lo cual se hace
necesaria la gestión en la reducción del riesgo (Lavell, 2000).
En el año 2001, en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la UPEL, Instituto
Pedagógico de Caracas, se desarrolló la línea de investigación denominada
“Gestión y Educación para la Mitigación y Reducción del Riesgo y el Desastre”,
coordinada por Méndez Williams, Pacheco Henry y Ruiz Simón. En esta materia,
el departamento ha tenido varios enfoques para el estudio de la gestión de riesgo,
debido principalmente a partir del fenómeno de lluvias extraordinarias, ocurrido en
el estado Vargas en diciembre de 1999, conocido como “la tragedia de Vargas”,
uno de los de mayor magnitud en Venezuela por la gran cantidad de personas
afectadas; al mismo tiempo, comenzaron a realizar una serie de investigaciones
con estudiantes de pregrado, que tenían como eje el estudio de riesgo por
deslizamientos, orientadas hacia el aspecto educativo.
15
�Actualmente, la UPEL cuenta con otras líneas de investigación relacionadas, en la
Sede de Maracay se encuentra una bajo la coordinación del profesor José Sierra
denominada “Educación en Gestión de Riesgo” y dos más en Caracas, una
coordinada por Méndez Williams, Henry Pacheco y Simón Ruíz, llamada
“Investigación, Educación y Gestión de Riesgos y Desastres”; y otra por Scarlet
Cartaya sobre “Estudio en geografía de los riesgos naturales y antrópicos,
ecogeografía y conservación de recursos naturales”.
Por otro lado, cabe destacar la importancia que tienen estos estudios, no sólo en
el contexto nacional, sino latinoamericano y mundial; de acuerdo al seminario
sobre “Reducción de Riesgos ante la Ocurrencia de Desastres Naturales en
América Latina y el Caribe” realizado en México en el año 2006 [s.n] se precisa
que “Desde finales de la década de los años ochenta, la preocupación por la
ocurrencia de desastres provocados por la combinación de fenómenos naturales y
las acciones realizadas por el hombre (…) se han convertido en un tema de
interés nacional…”. Este interés se incrementa en la década de los noventa,
donde crece considerablemente el número de investigaciones, discusiones y
propuestas, enfocadas en esta temática, generando una tendencia dentro de las
ciencias tanto geográficas como afines.
En el año 2002, desde la óptica de la Comisión Europea y desde lo que se
considera la propia realidad, América Latina “Es la más urbanizada de las
regiones en desarrollo” y también “Se encuentra entre las regiones de alto riesgo
en
cuanto
a
fenómenos
naturales”
(p.
4),
es
una
región
de
gran
diversidad geográfica y, a menudo, sufre problemas derivados de fenómenos
climáticos o geomorfológicos que se convierten en amenazas latentes. Es bien
conocido que, en la gran mayoría de los casos, los altos niveles de urbanismo se
convierten en un factor que interviene de forma negativa en la naturaleza,
considerándose al agente antrópico también como una variable desencadenante
de este problema, generando la aceleración de procesos “naturales” que se
convierten en amenazas de riesgo.
Por otro lado, dentro de muchas otras instituciones importantes se puede
mencionar el caso de Banco Interamericano de Desarrollo, institución financiera
multilateral para el desarrollo económico y social de América Latina y el Caribe, el
cual fijó especial interés en el tema de la Gestión de Riesgo de Desastres en el
16
�año 2007; con el fin de superar el desafío del aumento de los riesgos y las
pérdidas atribuibles a los desastres naturales, se destacan dentro de sus
estrategias, la prioridad a las medidas para reducir la vulnerabilidad en su apoyo a
los países de la región, incluso destacan textualmente en dichas estrategias lo
siguiente; “Información sobre el riesgo para facilitar las decisiones: evaluar los
métodos vigentes de determinación de los riesgos, establecer indicadores de la
vulnerabilidad y del progreso en su reducción, y promover una amplia difusión de
información sobre riesgos.” Es decir, que a nivel internacional existe un respaldo
importante, sólo queda de parte de los investigadores, en especial los del área de
la Geografía, dirigir en mayor medida sus enfoques en ese sentido, por lo que es
pertinente reiterar la idea de que esto sería una gran oportunidad para proyectar a
esta disciplina en un marco social e institucional bien interesante en
Latinoamérica.
Por otro lado, también se puede contar con la metodología del Instituto
Colombiano de Ingeniería y Minería (IGEOMINAS), propuesta en el año 2001,
mediante Castro et. al. (2006), en su obra titulada: “Evaluación de riesgos por
fenómenos de remoción en masa: Guía metodológica”, la cual ha sido puesta en
práctica por varios investigadores, dentro de los cuales destaca el trabajo de
Cartaya, Méndez y Pacheco en el año 2006: “Modelo de zonificación de la
susceptibilidad a los procesos de remoción en masa a través de un Sistema de
Información Geográfica” aplicado a la microcuenca de la quebrada Curucutí,
Estado Vargas, Venezuela.
Además, la propuesta de Hervas, et. al. (2002), que ha sido validada por Zavala y
Fidel, en una ponencia presentada en el XIII Congreso Peruano de Geología,
llamada “Susceptibilidad a los movimientos en masa en la cuenca de la quebrada
Hulanga. Pataz, La Libertad” en el año 2006. Finalmente, se pueden mencionar
otras tantas que han sido puestas en práctica de forma particular, tal es el caso de
Ramírez (2005) en su artículo denominado “Zonificación geomorfológica utilizando
el concepto de estabilidad relativa aplicado a la microcuenca Los Tapiales, río
Mucujún, El Vallecito, estado Mérida – Venezuela”; Ferrer y Laffaille (2005)
“Zonificación física para la reducción de vulnerabilidad de barrios en los andes
venezolanos”; Roa José Gregorio (2006) “Estimación de áreas susceptibles a
deslizamientos mediante datos e imágenes satelitales: cuenca del río Mocotíes,
estado Mérida-Venezuela”; y otros promocionados en años anteriores por la
17
�UNESCO, tales como “Desarrollo de una metodología para la identificación de
amenazas y riesgos a deslizamientos en la cuenca del río San Juan, República
Dominicana” y “Análisis de riesgo por inundaciones y deslizamientos de tierra en
al microcuenca del Arenal de Montserrat” El Salvador” en los años 2000 y 2003
respectivamente, entre otros.
Esto es sólo una muestra de lo que ha sido el desarrollo de las investigaciones en
Gestión de Riesgo en América Latina y su representación cartográfica, queda
como consideración que este tipo de investigaciones, deben ser ubicadas dentro
de un marco en el cual se defina al riesgo como un problema no resuelto aún en
los albores del siglo XXI, y que éstos no sólo están ligados con la naturaleza, sino
más bien enmarcados en una relación hombre-naturaleza, por un lado la
organización y estructura de la sociedad está implicada como causante del
problema, por el otro es la más afectada. La sociedad moderna sumergida dentro
del modelo económico capitalista se articula con un sistema moral que legitima la
producción de riesgos. La relación poder-saber comprometida en las políticas
sobre riesgos, parece haber sido desplazada por la politización de éstos, lo cual
conlleva a pensar en torno a la correspondencia de este vínculo, cuya eficacia
implica la comprensión del desastre como constructor social, suponiendo una
profunda acción reflexiva en todos los espacios.
1.5. Características físico geográficas y geológicas del área de investigación
La mayor parte del territorio del Estado Zulia se conformó, con grandes aportes de
sedimentos marinos, durante los períodos terciarios y cuaternarios. Su
configuración resulta del levantamiento del sistema de rocas precámbricas que
componen las montañas de Mérida y la Sierra de Perija, conjuntamente con el
movimiento que produjo el hundimiento de la fosa del Lago de Maracaibo en el
cuaternario. Este proceso, alimentado por grandes presiones y calentamiento de
la materia orgánica de las capas rocosas, generó los importantes depósitos de
petróleo que se encuentran en la zona.
Hidrología
La mayor expresión hidrográfica del Estado Zulia es el Lago de Maracaibo el cual
cuenta con 12.870 Km², y unos 550 Km², de costa. El Lago de Maracaibo es el
núcleo colector de todos los ríos de la zona. Los ríos provienen de tres divisorias
de aguas; los de la Costa Occidental se originan de la Sierra de Perija. Las sub18
�cuencas más importantes son la de los ríos Guasare-Socuy-Cachirí, la del río
Santa Ana y la del río Catatumbo. Alguno de estos ríos forma lagunas y pantanos
en el suroeste. Hacia la Península de la Guajira, la red hídrica es muy escuálida.
Al sur del Estado, a través de las llanuras aluviales, desembocan los ríos que
nacen en la Cordillera Andina, los cuales aportan una considerable carga
sedimentaria que enriquece los suelos. Entre ellos se encuentran el Chama,
Capazón, Torondoy y Motatán. En la Costa Oriental y desde la Sierra de Ciruma
corren ríos que constituyen la reserva hidráulica del sector. Ciudades como
Cabimas, Lagunillas y Ciudad Ojeda, dependen de ellos como fuentes de
suministro de agua; entre los más importantes cabe destacar el río Pueblo Viejo,
río Machango y río Misoa.
Suelos
El Estado Zulia cuenta con suelos de una gran variedad que producen grandes
contrastes en el paisaje. En la zona norte, la Sierra de Perija, la Costa del Golfo
de Venezuela hasta Castilletes y el norte de la Costa Oriental del Lago,
encontramos suelos jóvenes sobre los cuales la sequía, la alta evaporación y el
viento han producido una fuerte erosión y, en ciertas zonas, un carácter desértico.
En el sur del Lago y en los márgenes de los río de la planicie Occidental
encontramos suelos pantanosos con fuerte acumulación de materia orgánica,
pero de uso agrícola muy escaso. Tanto en la planicie Oriental como en la
Occidental, en zonas en la que se alternan las lluvias y la sequía, encontramos
suelos de textura arcillosa y de estructura granular, y en ciertas áreas menores
encontramos suelos cuyo alto grado de oxidación les confiere colores rojos y
amarillos
Posee suelos de textura media, con predominio de arcilla y agrietados durante la
estación seca. A su vez presentan escaso desarrollo sometidos a una remoción
natural de las formaciones superficiales; son delgados y susceptibles a los
problemas de erosión por la deforestación del área. El relieve es poco
accidentado a ondulado presentando una topografía plana.
Esta puede ser valorada a partir de varias propiedades como: composición
mineralógica o tipo de material (roca o formación superficial), textura, estructura,
grado de meteorización y grado de fracturamiento. Para este alcance del modelo
el factor litología se evaluará a partir de la caracterización mineralógica.
19
�Figura 1. Mapa de las formaciones del Estado Zulia. Fuente: Proyecto de
Recursos Minerales (2010)
Geomorfología
El origen del relieve de la Región Zuliana es consecuencia de unos largos
procesos geológicos; la orogenia del levantamiento y el plegamiento de los dos
bloques montañosos del sistema andino; la formación de la depresión estructural
y topográfica del lago, y el constante rellenamiento anterior y actual del graben
que forma la cuenca sedimentaria del Lago de Maracaibo; son los principales
acontecimientos que cubren cronológicamente el esquema general de la
tectogénesis y de la morfogénesis en el desarrollo evolutivo de las unidades de
relieve que caracterizan actualmente las formas del paisaje físico-territorial de la
región.
La unidad físico-natural del medio regional, muy variado en su composición
geomorfológica es también el resultado de una serie de factores ambientales;
fuertemente interrelacionados entre sí; el clima y los cambios climáticos influyen
en los procesos erosivos y en las formas en que se depositan los materiales
acarreados, el clima y sus efectos en la generación y desarrollo de los suelos; el
clima y los suelos son soportes a su vez para la existencia de las plantas y los
animales. Esto en conjunto da origen a una cadena de complejos procesos, los
cuales son factores muy activos en la modelación del relieve.
Efectivamente no existe uniformidad en las formas del relieve regional, con una
fisonomía de los elementos territoriales varían de un lugar a otro, y las
significaciones de su situación y la naturaleza de sus composiciones son
20
�diferentes aun cuando internamente hay amplitudes territoriales que presentan
espacios geomorfológicos relativamente homogéneos.
A pesar de las diferencias locales, en cierto modo es imposible desconocer las
proporciones, las analogías que presentan los conjuntos espaciales que
configuran la estructura físico-natural del territorio regional; zonas montañosas y
zonas bajas gradualmente enlazadas componen una gran superficie de
continuidad en la que más de la mitad de los terrenos son planos, una quinta
parte son terrenos escarpados y el resto, superficies transicionales.
En esta continuidad diferentes paisajes y ambientes naturales se presentan
estrechamente articulados en el conjunto fisiográfico regional, el cual es
particularmente diferenciable según las delimitaciones espaciales en cada unidad
del relieve regional.
Relieve
En el Estado Zulia se pueden diferenciar cuatro grandes paisajes topográficos. En
la parte Occidental, en la frontera con la República de Colombia, se encuentra la
Sierra de Perija, cuya divisoria de aguas sirve de límite con Colombia. La sierra se
divide en tres secciones: la Serranía de Motilones (continuación de los Andes
Colombianos); al sur la Serranía de Valledupar tiene las mayores alturas, entre
ellas el pico de Tetari (3.360 m); la tercera sección es la de Montes de Oca, al
norte. En la Costa Oriental encontramos la Sierra del Empalado o de Ciruma,
reserva hidráulica de la zona Oriental. El relieve premontano está formado por
elevaciones menores de 2.000 m. Gran parte del material de estas áreas
premontanas forma llanuras suaves en las zonas bajas. El piedemonte es una
zona de transición entre las montañas y las tierras planas, que se encuentran por
debajo de los 400 m de altura. Dispone de un gran drenaje a través de numerosas
quebradas; en la costa oriental se aprecia el mismo patrón. Las áreas aluviales
están constituidas por material sedimentario que proviene de las montañas que
rodean al lago, sobre todo de los Andes. Ello ha dado lugar a las extensas
planicies aluviales que rodean el sur del lago, como a las ciénagas y pantanos del
suroeste.
21
�Clima
El clima del Estado Zulia está dominado por las altas temperaturas durante todo el
año. Cerca del 80 % del territorio tiene un régimen térmico elevado, mientras que
el 20 % restante está sujeto a variaciones derivadas de las diferencias de altitud.
En el norte el clima es semi-árido. El balance hídrico es negativo, con una
evaporación que supera ampliamente a la precipitación. El período de lluvias se
extiende de abril a noviembre y regularmente no se superan los 800 mm anuales.
La temperatura media anual es de 27,8ºC. Este es el clima de la ciudad de
Maracaibo. Sobre las riberas del lago domina el clima de sabana, caracterizado
por temperaturas que pueden superar los 35ºC. La sequía, normalmente, abarca
desde noviembre hasta abril. La Sierra de Perija cuenta con un clima tropical
lluvioso con una corta estación seca de 2 a 3 meses, durante la cual la
precipitación desciende de los 60 mm. El clima tropical lluvioso de selva
representa las mayores precipitaciones en el Estado. Las lluvias alcanzan valores
extraordinarios que en ocasiones bordean los 3.500 y 4.000 mm.
De igual modo, predomina un clima cálido seco, se caracteriza por ser árido y
semiárido, presentando elevadas temperaturas durante todo el año, fuerte
evaporación y escasas precipitaciones. La temperatura promedio oscila entre 35°
y 38° C; las lluvias oscilan entre 200 y 600 mm. En la zona meridional, la
precipitación media anual se mantiene por encima de los 700 mm, ocurridas en
precipitaciones cortas y violentas, que originan fuertes escorrentías con poca
infiltración y retención de agua en los suelos.
Por otra parte, la evaporación promedio anual supera los 1.800 mm, debido a la
fuerte insolación diurna (entre 10 y 11 horas aproximadamente) y a la escasa
nubosidad. Aun cuando la lluvia es escasa, hay un período de mayor sequía que
va desde diciembre a abril. Las características climáticas que presenta la zona se
deben en buena medida a la situación geográfica y a su topografía abierta, plana
y poco accidentada que le expone a la acción de las brisas marinas, permanentes
en el Golfo de Venezuela, cuyo efecto desecante se incrementa por la altas
temperatura y la baja humedad del aire.
22
�Tabla 1 Parámetros climáticos promedio de Maracaibo
Temperatura
ene
feb
mar
abr
may
jun
jul
ago
sep
oct
nov
dic
Total
Temperatura
31
31
32
32
31
32
32
33
32
31
31
31
32
Diaria máxima °C (°F)
(89)
(89)
(90)
(90)
(89)
(91)
(91)
(92)
(90)
(88)
(89)
(88)
(90)
Temperatura
23
23
25
25
25
25
26
25
24
24
24
23
25
diaria mínima °C (°F)
(74)
(75)
(77)
(78)
(78)
(78)
(79)
(78)
(78)
(76)
(76)
(75)
(77)
Precipitación
5
5
5
30
60
50
20
50
70
110
50
20
510
total mm (pulg)
(0.2)
(0.2)
(0.2)
(1,5)
(2,6)
(2,2)
(1,0)
(2,1)
(3,0)
(4,7)
(2,2)
(0,8)
(20,3)
Fuente: www.monografias.com 2010
De acuerdo con Urbani (2000), Urbani y Otros (2000) la Geología es una de las
principales variables ambientales que intervienen en la estabilidad de las laderas,
vertientes o taludes, e inundaciones, para ello se consideran los siguientes
indicadores.
Estratigrafía regional y local
La descripción estratigráfica regional está sustentada por las unidades
litoestratigráficas que se encuentran en las periferias del municipio Maracaibo y
que suprayacen a las formaciones del Eoceno, las cuales se describen a
continuación:
Formación Icotea (Oligoceno)
Una activa y prolongada erosión del Eoceno superior elimino una espesa sección
eocena y continuó sobre grandes extensiones en la zona noreste de la cuenca de
Maracaibo. Como representante del Oligoceno se encuentra en la cuenca la
Formación Icotea, la cual es discordante tanto sobre el Eoceno truncado, como
por debajo de la arena de Santa Bárbara de la formación La Rosa. La localidad
tipo de la formación Icotea fue designada por Haas y Hubman (1937), en el
sinclinal de Icotea, a lo largo de la costa oriental del lago en el estado Zulia.
Litológicamente consiste de limolitas y arcillitas duras, macizas, típicamente de
color blanco a gris claro, pero localmente abigarradas en verde claro, amarillo o
rojo parduzco, ocasionalmente carbonáceas. En el lado oeste del Lago de
23
�Maracaibo contiene además de capas de areniscas verdes o grises, y pasa
gradualmente a la parte basal del Grupo El Fausto.
Algunos autores atribuyen a la formación Icotea un origen eólico con
sedimentación subsiguiente en pantanos y lagunas, el espesor de dicha unidad es
mayor en las áreas deprimidas siendo más delgado o ausente en las zonas
elevadas de la superficie erosional pre-miocena. Se conoce un máximo de 180 m
en el Sinclinal de Icotea en el Distrito Urdaneta.
Formación La Rosa (Mioceno Temprano)
El comienzo de la sedimentación miocena en la Cuenca de Maracaibo se
caracteriza por una transgresión marina de considerable extensión territorial
dentro de los límites del Lago, pero de duración relativamente corta. La base de la
transgresión de la formación La Rosa está representada por un Intervalo arenoso
conocido como Miembro Santa Bárbara. Por encima se encuentra el Miembro
Lutitas de La Rosa, que marcan la extensión máxima de la transgresión
(Zambrano et.al. 1972). La localidad tipo está en el Campo de La Rosa en el lado
este del Lago de Maracaibo, área de Cabimas, y su nombre fue introducido
formalmente por Hedberg y Sass (1937).
En la sección tipo, la litología consiste en su mayor parte de lutitas arcillosas,
verdosas, más o menos fosilíferas, con una cantidad subordinada de capas de
areniscas e intercalación de areniscas y lutitas. En el lado oeste del lago la
formación consiste casi completamente de lutitas arcillosas, verdosas y fosilíferas,
con una pequeña cantidad de areniscas. Considerada en conjunto, la formación
La Rosa es de ambiente marino oscilante y de poca profundidad. El espesor de
dicha unidad en el área tipo es de 180 – 250 m, y alcanza su espesor máximo en
el Sinclinal de Icotea, situado a 4 km. al norte del Campo Cabimas. En el Alto del
Pueblo Viejo está ausente probablemente por no haberse sedimentado. Los
espesores variables de esta formación reflejan su sedimentación sobre una
superficie erosionada irregular. A la sedimentación de la formación La Rosa siguió
la de los clásticos no marinos del Miembro Lagunillas Inferior identificado
principalmente en el margen oriental de la cuenca.
24
�Formación Lagunillas (Mioceno Medio)
Sobre la formación La Rosa en forma transicional y localmente interdigitada se
sedimentó la formación Lagunillas, de la Cuenca de Maracaibo. La formación
Lagunillas es una unidad del subsuelo del lago de Maracaibo, cuya área tipo es el
Campo petrolífero Lagunillas. Sutton (1946) consideró que la formación es el
resultado de sedimentación en ambientes de cambios rápidos de aguas salobres
a marinas y de nuevo a aguas dulces. Se compone principalmente de una
intercalación de lutitas, arcillitas, arenas, areniscas mal consolidadas y algunos
lignitos. Esta formación se depositó de manera concordante y transicional sobre la
formación La Rosa infrayacente, y lateralmente pasa a formaciones de ambiente
más continental.
Sutton (1946), dividió la formación Lagunillas en tres miembros: la parte inferior
fue denominada Miembro Lagunillas Inferior, el cual contiene arenas petrolíferas
importantes intercaladas con arcillas y lutitas carbonosas abigarradas, cuya base
se coloca donde aparecen las primeras faunas marinas de la formación La Rosa,
y el tope se coloca en la base de las lutitas del miembro Laguna suprayacente. El
miembro Laguna contiene lutitas grises fosilíferas y lutitas arenosas que
representan una breve incursión de aguas marinas normales. La mitad superior se
denomina Miembro Bachaquero y se compone de intercalaciones de arcillas,
lutitas arenosas y areniscas pobremente consolidadas. El ambiente de
Bachaquero es marino en la base pasando en forma transicional a un ambiente
más continental en el tope. El porcentaje de areniscas aumenta hacia el tope y
son localmente petrolíferas en las áreas de Lagunillas y Bachaquero. El espesor
de la formación Lagunillas es variable. En forma general se hace mayor en
dirección oeste; en los campos de Tía Juana y Urdaneta presenta 450 y 900 m
respectivamente. Algunas de las fallas del eoceno orientadas norte-sur
continuaron activas durante el mioceno y obviamente tuvieron efecto notable en la
migración y acumulación de hidrocarburo.
Formación Isnotú (Mioceno Medio a Tardío)
La formación Isnotú constituye la unidad intermedia del Grupo Guayabo,
(formaciones Palmar, Isnotú y Betijoque), se reconoce en la parte suroccidental y
suroriental de la Cuenca de Maracaibo. La secuencia del ambiente sedimentario
25
�continental exhibe gran variedad lateral y a veces es imposible separar
definitivamente las unidades componentes.
La formación Isnotú fue definida por Sutton (1946) con localidad tipo en las
cercanías del pueblo Isnotú en el Estado Trujillo. Esta unidad se caracteriza por la
intercalación de arcillas y areniscas, con cantidades subordinadas de arcillas
laminares, carbón y conglomerados. Las arcillas, que constituyen cerca del 65 %
de la formación, son macizas, localmente arenosas y de color gris claro, algunas
son carbonosas y contienen restos de plantas. Las areniscas se presentan en
capas de 2 a 3 m, de color gris claro a blancas, de grano fino a finalmente
conglomeráticas, localmente micáceas y con rizaduras; dentro de las areniscas es
común encontrar pelotillas de arcilla blanca. Carece de fósiles marinos, pero
contiene restos de plantas. Su edad se deduce por correlaciones laterales.
Salvador (1961) indicó que el ambiente de sedimentación es fluvial, y Florillo
(1976) opina que dicha formación es el resultado de la sedimentación de abanicos
aluviales y ríos trenzados, controlada por variaciones climáticas y por
movimientos tectónicos de levantamiento andino. La formación se extiende a lo
largo de la parte occidental del estado Zulia, entre la Sierra de Perijá y el Lago de
Maracaibo, desde la región de Colon al sur hasta la de Páez. Durante el Mioceno,
inició el lento hundimiento de la cuenca de Lago de Maracaibo que se rellenó
gradualmente de sedimentos.
Formación La Villa (Mioceno Medio - Tardío)
Consiste principalmente de arcillitas rojizas, grisáceas, gris verdoso, moteadas,
areniscas de grano fino a medio, mal escogida, localmente conglomeráticas de
color
gris
a
amarillo
claro,
regularmente
moteadas
en
rojo
púrpura.
Ocasionalmente, se encuentran lutitas carbonáceas y vetas de lignito. Hacia el
tope se encuentran vetas de conglomerado laterítico. La formación La Villa yace
concordantemente y transicionalmente sobre la formación los Ranchos. En el
tope, aparece en discordancia angular local, bajo la formación El Milagro. El léxico
estratigráfico de Venezuela (1997) menciona que no contiene fósiles, salvo
formas retrabajadas del eoceno y cretácico.
Formación Onia. Informal (Plioceno - Pleistoceno)
Hedberg y Sass (1937) aplicaron el término “Capas de Onia” a sedimentos
jóvenes de carácter no marino en las partes sur y central de la Cuenca del Lago
26
�de Maracaibo. El nombre proviene del Río Onia, tributario del Río Escalante en el
estado Mérida. Manger (1938) describió una sección en el pozo La Rita, a 2 km.
De la población de La Rita, en la Costa Oriental del Lago, que Young (1956)
recomendó como sección tipo. En el citado pozo se encuentran areniscas y
limolitas gris verdoso de grano Grueso a fino, arcillosas, micáceas y friables, con
un conjunto detrítico de minerales pesados metamórficos característicos de las
“Capas de Onia”. Las limolitas contienen localmente capas calcáreas delgadas de
color amarillo. Young (1960) hallo restos de peces y escasos gasterópodos en la
formación Onia. El espesor de la formación varía normalmente entre 1220 y 95 m.
El contacto inferior en la parte occidental del Lago es concordante y transicional
con la formación La Villa. Existen dudas sobre su correlación a través de la
Cuenca de Maracaibo.
Formación El Milagro (Plioceno-Pleistoceno)
Está expuesta en afloramientos sobre el Arco de Maracaibo, con localidad tipo en
el barrio El Milagro en la ciudad de Maracaibo, donde se puede estudiar en los
acantilados occidentales de la avenida de su nombre a lo largo de la costa del
Lago; la unidad se conoce también en la Costa Oriental del Lago de Maracaibo
del estado Zulia. Litológicamente está constituida de facies arenosas con notables
niveles de ferrolita y lechos arcillosos o ferruginosos con madera silicificada. Un
marcado paleosuelo ferruginoso separa las facies arenosas de facies arcillosas de
colores verdosos. El ambiente de sedimentación de la unidad es fluvio-deltaico y
lacustre marginal (Kerez y San Juan, 1964), ubicado a una distancia considerable
de la fuente de sedimentos (Sutton, 1946). El espesor de la formación El Milagro
sobre el centro del Arco de Maracaibo varía de 0 a 35 m; aumenta rápidamente
hacia el sur alcanzando unos 150 m en el pozo Regional -1, unos 10 km, al
suroeste de Maracaibo (Graf, 1969). En el subsuelo del Lago el espesor se
desconoce.
La formación El Milagro de edad Pleistoceno aflora en el sector con un espesor
aproximado de 7,32 m. Esta unidad consiste de paleosuelo lateríticos bien
cementados, que aparecen interestratificados de base a tope. Suprayace en
contacto cóncavo con areniscas de grano medio de color morado que presentan
internamente nódulos y tallos silicificados. Esta litofacie yace bajo arenisca gris
claro meteorizada superficialmente. Infrayacente a ella se localizan litofacies
27
�arcillo-arenosa de color gris que gradan lateralmente a una arenisca de granos
medio, micácea, con estratificación y laminación cruzada. Hacia la base se
observa una arcilla rosada que contiene nódulos ferruginosos indicativos de
intervalos de no sedimentación, además de un horizonte de yeso que evidencia la
presencia de condiciones litorales. En cuanto al contenido paleontológico la
unidad localmente es estéril, observándose solamente restos de tallos
silicificados.
Graf (1969), correlaciona la formación El Milagro en su parte superior con la
formación Zazárida además de las formaciones Carvajal y Necesidad en la
Serranía de Trujillo.
En los sectores Primero de Mayo y El Milagro la unidad exhibe estructuras
diagenéticas (nódulo) que varían de tamaño en el estudio lateral de campo; son
indicativas de procesos de precipitaciones en la cuenca. Lateralmente hay cambio
de salinidad y acuñamiento. De acuerdo a estos elementos geológicos la unidad
designada El Milagro presenta un ambiente de formación fluvial a lacustre
marginal. De acuerdo a Graf (1969), los sedimentos se depositaron en un amplio
plano costero y de poco relieve y estuvieron expuestos a la meteorización y
anegamiento durante el cuaternario.
La unidad formacional del área se caracterizan por presentar litologías variadas
como areniscas, arcillitas, entre otras, que cuando las mismas quedan
descubiertas de vegetación tienden a meteorizarse rápidamente, lo que favorece
la erosión en estos sitios descubiertos y los procesos de escorrentía transporta el
material desagregado a áreas de menor pendiente. La unidad formacional
distribuida en el área es El Milagro es de edad Pleistoceno, posiblemente
extendiéndose al Plioceno, y se caracterizan por presentar litologías variadas
como areniscas y arcillitas, entre otras, ya que cuando las mismas quedan
descubiertas de vegetación tienden a meteorizarse rápidamente, lo que favorece
la erosión en estos sitios descubiertos y los procesos de escorrentía transporta el
material desagregado a áreas de menor pendiente.
28
�Figura 2. Mapa Geológico del área de estudio. Fuente: Nava y Salas (2008), modificado por Díaz L
(2014)
Patrón tecto-estructural Local.
La cuenca del Lago de Maracaibo está enmarcada por tres alineamientos
orogénicos mayores: la Sierra de Perijá al oeste, Los Andes de Mérida al sureste
y la Serranía de Trujillo al este, el marco se completa con el sistema de la falla de
Oca en el norte que aparentemente esta con la Cuenca del Golfo de Venezuela,
aún no completamente definida y otras fallas como la del Tigre, Ancòn-Iturre entre
otras, que definen el patrón tecto-estructural de la región, de los cuales están
expresado en una serie de estructura morfo tectónica, la cual una de la más
conocida como el Anticlinorio de Cojoro, y una serie de fallas que incide sobre la
ciudad. De acuerdo a Funvisis, el área de investigación se encuentra en la Zona
sísmica 3, forma espectral S3.
29
�Figura 3. Mapa Geológico del Occidente de Venezuela. Fuente: Léxico
Estratigráfico de Venezuela (1998)
Dentro del trabajo de investigación, no se representa ninguna estructura geológica
significativa.
1.6. Conclusión
En conclusión, desde el punto de vista geológico, los terrenos estudiados
corresponden a la formación Milagro, la cual tiene, lateralmente, muchas
variaciones litológicas, caracterizadas por presentar litologías variadas como
areniscas, arcillitas, entre otras, que cuando las mismas quedan descubiertas de
vegetación tienden a meteorizarse rápidamente, lo que favorece la erosión en
estos sitios descubiertos y los procesos de escorrentía transporta el material
desagregado a áreas de menor pendiente. Este factor causa inundaciones en
áreas topográficamente deprimidas del sector 2 de Pradera Alta durante los
periodos de lluvia.
30
�CAPÍTULO II MARCO METODOLOGICO
2.1 Introducción
2.2 Tipo de Investigación
2.3 Cartografía de riesgo por inundación
2.3.1 Evaluación de amenazas
2.3.1.1 Metodología general para la evaluación de
amenazas
2.3.1.2. Evaluación
peligrosidad
del
grado
de
amenaza
o
2.3.1.3 Resultados esperados de la evaluación de
amenazas
2.3.2 Evaluación de vulnerabilidad
2.3.3 Evaluación del riesgo
2.4 Metodología utilizada en la presente investigación
2.5 Conclusiones
2.1 Introducción
En el proceso de evaluación del riesgo por inundaciones de la comunidad Pradera
Alta, sector 2, Municipio Maracaibo se han utilizado diferentes métodos de
investigación y una metodología de trabajo que son explicadas en el presente
capítulo.
2.2 Tipo de Investigación
Esta investigación se centra en un estudio de tipo descriptiva, exploratoria de
campo, que difiere de los demás estudios en términos del propósito, objetivos y
métodos de recolección de datos a utilizar. Los estudios de tipo descriptivos
consisten fundamentalmente en la descripción de un fenómeno o situación
mediante su análisis bajo circunstancias temporo espaciales determinadas,
analizándose las características de la realidad o escenario que se estudia. Los
estudios descriptivos buscan especificar las propiedades importantes de
personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a
análisis.
También se puede decir que el trabajo de campo implica la relación directa del
investigador con las fuentes de información no documentales. Ezequiel Ander Egg (1977: 37-40) identifica dos tipos de contacto que caracterizan la
investigación de campo: 1) global, que implica una aproximación integral al
31
�fenómeno a estudiar, identificando las características naturales, económicas,
residenciales y humanas del objeto de estudio; y, 2) individual, que implica la
aproximación y relacionamiento con las personalidades más importantes del
grupo (identifica los líderes de los distintos niveles como los más importantes
proveedores de información).
La investigación que se presenta es un diseño no experimental, ya que no se
realiza manipulación alguna sobre la variable objeto a estudio. Es decir, en esta
investigación bajo ningún medio se hará variar intencionalmente la variable. En el
presente trabajo lo que se hace es observar un fenómeno tal y como se da en su
contexto natural, para después analizarlo. Para efectos de esta investigación por
la consecución de los datos e información relativos a la variable, se considera
además como una investigación de campo, que consiste en determinar
directamente sobre el terreno los hechos que evidencian la situación indagada.
2.3 Cartografía de riesgo por inundación
Los mapas de riesgo de inundación constituyen una importante herramienta de
apoyo que puede ser utilizada para el cumplimiento de los siguientes objetivos:
•Optimización de los planos de ordenamiento territorial de los municipios, de
acuerdo con los riesgos de inundación. Los mapas permiten identificar las zonas
con mayor riesgo de inundación. En estas zonas deben establecerse fuertes
restricciones de uso del suelo.
•Implementación y optimización de los sistemas de alerta y emergencia ante la
ocurrencia de inundaciones. La predicción de la profundidad que alcanzaría la
columna de agua en la planicie de inundación permite evaluar el impacto
generado por una creciente determinada y establecer prioridades en las
actividades a implementar antes y durante los desbordamientos.
•Diseño de obras de protección. Dado que los mapas indican las zonas
potencialmente inundables y el nivel que alcanzaría el agua al presentarse
eventos extremos, contribuyen a identificar las zonas que deben protegerse y a
realizar el pre dimensionamiento los diques de protección.
•Los mapas que indican los niveles de riesgo aquí elaborados constituyen un
primer y valioso paso para el control y manejo de las inundaciones originadas por
32
�las crecientes del cauce mediante la implementación de actuaciones no
estructurales.
•La cartografía de riesgo generada constituye una herramienta muy útil para el
análisis del riesgo asociado a inundaciones y resulta indispensable para la
cuantificación del mismo. Esta cuantificación representa el paso inicial para la
evaluación del riesgo.
Obtener datos hidrológicos directamente de los ríos o cursos de agua es un
esfuerzo valioso pero que consume tiempo. Si tales datos dinámicos han sido
obtenidos durante muchos años de aforos regulares, se pueden usar modelos
para calcular la frecuencia estadística de los eventos de inundación,
determinando así su probabilidad. Sin embargo, tales evaluaciones son difíciles
sin aforos de por lo menos veinte años.
En muchos países, los datos de aforos son insuficientes o no existentes. Como
resultado, las evaluaciones del peligro de inundaciones, basadas en mediciones
directas, pueden no ser posibles porque no hay una base para determinar los
niveles específicos de inundación y los intervalos de recurrencia para
determinados eventos. Se pueden realizar evaluaciones del peligro en base a
datos de percepción remota, informes de daños y observaciones de campo
cuando los datos cuantitativos son escasos. Tales evaluaciones presentan
información graficada que define las áreas inundables que probablemente serán
afectadas por una inundación de un intervalo específico (Riggs, 1985), se
analizan las técnicas de cartografía del peligro de inundaciones, la aplicación de
datos de satélite y los métodos, tanto tradicionales como recientes, para compilar
y analizar la información necesaria.
Existen
particularidades
de
la
superficie
del
terreno
relacionadas
con
inundaciones, donde la planificación para el desarrollo regional debe tomar en
cuenta las siguientes características de superficie, relacionadas con las
inundaciones:
- Topografía o pendiente del terreno, especialmente su horizontalidad;
- Geomorfología, tipo y calidad de suelos, especialmente material de base de
depósitos fluviales no consolidados; e
- Hidrología y la extensión de las inundaciones recurrentes.
33
�Estas características comúnmente son consideradas en las actividades de
evaluación de recursos naturales (OEA, 1984). Las preguntas a las que el estudio
de planificación debe responder son; " ¿Cuan peligrosa es el área de estudio en
relación con inundaciones recurrentes"? y "¿Cuál es la vulnerabilidad de las
actividades de desarrollo existentes y propuestas?". Uno de los primeros pasos de
un estudio de planificación es recopilar toda la información disponible relacionada
con estas características y recomendar la instalación de equipos de aforo y
estaciones hidrometeorológicas en regiones propuestas para el desarrollo, si es
que no están ya disponibles.
Existen técnicas dinámicas convencionales para el análisis de la frecuencia de
inundaciones se han desarrollado durante el último medio siglo para evaluar
cuantitativamente el peligro de las inundaciones. Estas técnicas tradicionales dan
como resultado datos dinámicos históricos que, cuando están disponibles, se
usan para cartografía de precisión de las llanuras de inundación. Además del
registro de crecidas máximas durante un período de años (análisis de
frecuencias), se requiere un estudio detallado (cortes transversales, pendientes y
mapas de curvas de nivel) junto con estimados de asperezas hidráulicas, antes
que se pueda determinar la extensión de inundaciones durante un intervalo de
recurrencia esperado. En la cartografía tradicional de llanuras de inundación, los
datos requeridos y los mapas incluyen lo siguiente:
- El mapa base (topográfico) seleccionado, con el sistema de aguas subterráneas
- Datos hidrológicos.
- Mapas de suelos, fisiografía, geología, hidrología, uso de tierras, vegetación,
densidad poblacional, infraestructura y asentamientos.
Este método dinámico requiere de dilatados estudios de campo, a largo plazo,
con una red de estaciones de aforo que puedan proporcionar los datos necesarios
para evaluaciones precisas de riesgo. Rara vez está disponible información tan
completa de muchos años para sistemas de ríos en países menos desarrollados.
Para
obtener
información
hidrológica,
debe
contactarse
a
instituciones
hidrometeoro lógicas del gobierno, a fin de conseguir los datos y mapas
disponibles. Los mapas de suelos y mapas geológicos frecuentemente demarcan
las llanuras de inundación. Los mapas topográficos a escalas adecuadas para el
proyecto generalmente están disponibles en el país. Lo que está más fácilmente
34
�disponible es la información derivada de técnicas estáticas, que son capaces de
proporcionar información sobre evaluación del peligro de inundaciones.
Otra técnica es la de percepción remota para áreas mayores tales como los
principales valles de ríos, los fondos y el tiempo disponibles frecuentemente son
limitados. Por lo tanto, usualmente no es posible llevar a cabo la recolección,
costosa y detallada, de datos hidrológicos, su análisis y actividades cartográficas
durante un estudio de planificación (OEA, 1969 y 1984). La tecnología de
percepción remota, especialmente la tecnología espacial, proporciona ahora una
alternativa económica y factible para complementar las fuentes tradicionales de
datos hidrológicos. Estas técnicas estáticas proporcionan vistas del área que
pueden ser analizadas respecto a ciertas características relacionadas con
inundaciones y pueden ser comparadas con imágenes de fecha anterior o
posterior, para determinar cambios en el área de estudio.
Los métodos de percepción remota requieren de una plataforma tal como un
satélite (p.e., Landsat) o una aeronave, además de un sensor, como el MSS,
instalado en la plataforma. Las imágenes de satélites se pueden adquirir en
formato digital (CCT) o analógico (película). Los datos digitales pueden no ser una
alternativa debido a su costo y al requerimiento de equipos de cómputo y
programas sofisticados. Por lo tanto, el propósito del método aquí presentado es
proporcionar una técnica que hace uso de datos originales o de películas para la
cartografía de llanuras de inundación y evaluación del peligro de llanuras
inundables. También se discute a continuación el concepto de preprocesar CCTs,
dado que es factible adquirir productos de películas digitalmente mejoradas para
estas aplicaciones.
Los mapas de inundaciones y peligros de inundación han sido preparados por
muchos hidrólogos en todo el mundo con datos de aeronaves y satélites,
principalmente las bandas visibles e infrarrojo (Deutsch, 1974). Unos pocos
hidrólogos han utilizado los datos de infrarrojo térmico para cartografía de áreas
inundadas (Wiesner et al., 1974, y Berg et al., 1981).
Los datos de satélite pueden ser utilizados para encontrar indicadores de llanuras
de inundación y son más fáciles de usar que las imágenes de aeronaves para
demarcar llanuras de inundación (Soller et al., 1978). La información de la
fotografía aérea realizada por computadora, o una combinación de ésta con
35
�imágenes de satélite, también ha sido utilizada. A su vez, se han usado las
fotografías aéreas digitalizadas, en color infrarrojo, para clasificar la vegetación
que se correlaciona con las llanuras de inundación. (Harker y Rouse, 1977). Los
datos digitales Landsat han sido combinados con datos digitales de elevación
para desarrollar relaciones etapa-área de áreas inundables (Struve, 1979). Una
referencia integral sobre técnicas de percepción remota relacionadas con el curso
de las aguas es Satellite Hydrology (Deutsch, Satellite Hydrology (Deutsch, 1981).
que contiene más de 100 artículos sobre el tema.
Existen diversos métodos para el análisis de riesgos debidos a amenazas
naturales; sin embargo todos plantean una metodología de evaluación que
distingue Amenazas y Vulnerabilidades. Entre los métodos que se utilizan están
los métodos de análisis cualitativos y cuantitativos. Los métodos cuantitativos
pueden aportar, cuando son aplicables, un grado de objetividad superior. Sin
embargo, la escasez de datos prohíbe generalmente su aplicación consecuente.
Además, para permitir una eficiente evaluación de riesgo, es generalmente más
importante identificar correctamente las causas profundas (o factores) que causan
el riesgo y que influyen sobre su dinámica (es decir sobre su crecimiento o su
reducción), tanto del lado de las amenazas como del lado de las vulnerabilidades,
que disponer de datos "exactos" sobre los riesgos en sí. En esta investigación se
plantea por consiguiente una metodología de trabajo basada en análisis
cualitativos.
La aplicación de métodos cualitativos para el análisis de riesgos implica el
conocimiento preciso de las amenazas, de los elementos en riesgo y de sus
vulnerabilidades, pero expresados de forma cualitativa (basados en la experiencia
y observaciones de campo). Las probabilidades de los eventos peligrosos son
estimaciones realizadas partiendo de la experiencia de los especialistas, las
vulnerabilidades y el riesgo son determinados también de forma relativa.
2.3.1 Evaluación de amenazas
La amenaza es un agente agresor externo socio ambiental potencialmente
destructivo con cierta magnitud dentro de un cierto lapso de tiempo y en una
cierta área. Fenómeno social que puede causar heridos, muertes y daños graves.
Como se mencionó anteriormente, aquellos fenómenos que de llegar a
presentarse en un espacio y tiempo determinado pueden causar pérdidas y daños
36
�en comunidades o en sistemas que no se encuentren adaptados o preparados
para absorber sin traumatismos sus efectos, a estos se les conoce con el nombre
de “amenazas”.
Si dichos eventos se llegaran a presentar en una zona en donde no existe
presencia del hombre o de sus actividades son sencillamente expresiones de la
naturaleza Por ejemplo, una zona poblada que se encuentra asentada cerca del
área de influencia de un río y que a lo largo de su historia ha registrado
inundaciones de diferente magnitud, con toda seguridad en años posteriores va a
resultar afectada nuevamente por una inundación, la amenaza en este caso es la
probabilidad de que el río aumente su cauce y ocasione daños sobre su área de
influencia
Las amenazas se clasifican en tres tipos:
Amenazas naturales: Son propias de la dinámica de la naturaleza y en su
ocurrencia no hay responsabilidad del ser humano y tampoco está en capacidad
práctica de evitar que se produzcan. Según su origen, se clasifican en amenazas
geológicas
(sismos,
erupciones
volcánicas,
tsunamis,
deslizamientos)
e
hidrometeorológico (Huracanes, tormentas tropicales, tornados). En términos
generales, las amenazas naturales son imposibles de evitar o prevenir, teniendo
en cuenta que son expresiones propias de la dinámica de la naturaleza.
Amenazas socios naturales: Existen amenazas aparentemente naturales como
inundaciones, sequías o deslizamientos, que en algunos casos son provocadas
por la deforestación, el manejo inapropiado de los suelos, la
zonas
desecación
de
inundables y pantanosas o la construcción de obras de infraestructura
sin precauciones ambientales. Podrían definirse como la reacción de la naturaleza
a la acción humana inadecuada sobre los ecosistemas.
Las amenazas socio natural como las inundaciones o los deslizamientos, debido
al manejo inadecuado de las cuencas hidrográficas o al conflicto en el uso del
suelo, se pueden prevenir si actuamos sobre las actividades humanas que las
causan (por ejemplo: deforestación u ocupación humana de suelos con vocación
protectora).
Amenazas antrópicas: Atribuibles a la acción humana sobre el medio ambiente y
sobre el entorno físico y social de una comunidad. Ponen en grave peligro la
37
�integridad física y la calidad de vida de las personas, por ejemplo: incendios
estructurales, contaminación, manejo inadecuado de materiales peligrosos,
derrames de sustancias químicas, uso de materiales nocivos para el medio
ambiente, entre otros.
Frente a las diferentes amenazas que pueden afectar una comunidad
determinada y que en muchos casos no se pueden evitar, se tienen que
desarrollar acciones que apunten a bajar o eliminar la vulnerabilidad para
disminuir el nivel de riesgo existente en una zona determinada, de ahí la
importancia de diligenciar muy objetivamente la matriz de vulnerabilidad y plantear
acciones para disminuirla (razón por la cual esto debe hacerse anualmente).
Continuando con el ejemplo anterior de la comunidad asentada cerca al cauce del
río, los factores de vulnerabilidad pueden ser físicos, como el estado y calidad de
las construcciones, no hay muros de contención; sociales, como la poca
organización y preparación de las comunidades, organizacionales los limitados
recursos con los que cuentan los organismos o instancias de gestión dedicadas a
la prevención y mitigación de riesgos; políticos, como la disposición de normas y
mecanismos para la regulación del uso del territorio y la destinación de recursos
para la reducción del riesgo.
Hasta este momento tenemos la amenaza y la vulnerabilidad claramente definidas
y cuando en una zona determinada confluye una o varias amenazas y estas se
cruzan con los factores de vulnerabilidad de la comunidad o grupo social que
habita en dicha zona, se generan entonces las condiciones de riesgo, las que
pueden variar en la medida que alguno de los factores ya sea de la amenaza o de
la vulnerabilidad cambian; de ahí la importancia de reconocer los ingredientes del
riesgo (amenaza y vulnerabilidad) y establecer la posibilidad de actuar sobre ellos
en forma anticipada, a fin de manejar las condiciones de riesgo existentes, de ser
posible evitando la ocurrencia de desastres
2.3.1.1 Metodología general para la evaluación de amenazas
El principal objetivo de una evaluación de amenazas (o de peligros) es predecir o
pronosticar el comportamiento de los fenómenos naturales potencialmente
dañinos o, en su defecto, tener una idea de la probabilidad de ocurrencia de
dichos fenómenos para diferentes magnitudes. De esto modo, se logra una
38
�apreciación del riesgo que se correría en las zonas de influencia de las
amenazas, si se utilizaría estas zonas para ciertos usos que implican niveles de
vulnerabilidad alta (en particular el uso habitacional).
La metodología de evaluación de amenazas inicia desde la presentación de una
oferta técnica a la municipalidad interesada, y la elaboración de un plan de trabajo
preliminar. Conlleva etapas de trabajo de campo para las observaciones y
mediciones, y otras de oficina para el procesamiento de la información y la
elaboración de mapas e informes. Esta metodología plantea trabajar con la base
topográfica existente en el país a escala 1:50 000 para trasladar todas las
observaciones y análisis de fenómenos peligrosos a planos o mapas hasta un
nivel de detalle permitido a esta escala (mapas indicativos de amenaza). Una vez
concluido el acuerdo con la municipalidad y comunidad, la secuencia de acciones
más común y efectiva es la siguiente:
- Definición de necesidades con las autoridades municipales en coordinación con
la población y las instituciones locales y establecimiento del plan de trabajo.
- Recopilación de información general y de antecedentes, utilizando técnicas
participativas con la población (talleres) y otras fuentes.
- Análisis de fotos aéreas y mapas topográficos
- Elaboración de un diagnóstico y evaluación preliminar de campo
- Levantamientos semi-detallados de campo
- Elaboración de mapas y documentos de apoyo (encuestas, bases de datos...)
- Elaboración de una propuesta de zonificación territorial (incluyendo elementos
de uso de suelos y potencial de uso, así como el nivel de degradación ambiental)
- Elaboración de Informe
En lo referente a la información a recopilar, es importante definir el tipo de
información requerida y desestimar datos secundarios o exceso de datos
socioeconómicos, cuyas fuentes pueden ser mencionadas sin mayor detalle. Es
importante identificar fuentes documentales para recabar testimonios personales
sobre desastres pasados, signos indicadores de terreno, toponimia. La
información obtenida debe ser evaluada antes de ser utilizada, con el fin de
verificar su calidad, actualidad y confiabilidad utilizando para esto análisis
39
�comparativos, deductivos y correlaciones. En el caso de la información
socioeconómica, debe cuidarse que ésta no sea muy antigua o con grandes
diferencias temporales.
La identificación de las zonas de interés especial se realizará partiendo de
entrevistas a las autoridades municipalidades y a la población, con los cuales se
puede realizar talleres participativos, con el fin de obtener la información
directamente de los afectados e informar a la gente sobre la naturaleza del
trabajo, para romper la desconfianza y, una vez que el trabajo ha sido realizado,
para informarles sobre las medidas que se pueden tomar (eventualidad de que
pueda instalarse algún sistema de observación y alerta, brindar consejos prácticos
para el manejo del suelo, el manejo del agua, las construcciones.). La técnica del
auto-mapeo se puede utilizar en este contexto.
Se debe tener mucho cuidado para no adelantar opiniones sobre el peligro, sobre
todo cuando éste parece elevado, para evitar una difusión distorsionada de la
información. Estos aspectos son de gran importancia, ya que las metodologías
participativas permiten involucrar a la población en las tareas de prevención y
contribuyen a despertar o generar una conciencia de riesgo y prevención.
Previo al trabajo de campo, se deben analizar los mapas topográficos y las fotos
aéreas de la zona, con el objetivo de identificar áreas susceptibles a
inestabilidades de terrenos, a inundaciones y procesos torrenciales. Estas
actividades iniciales son de gran importancia ya que proporcionan una visión
general previa de la situación del área de trabajo, lo que permite ahorrar
esfuerzos y dinero al enfocar el trabajo de campo en zonas preseleccionadas, en
cuya selección es importante incluir a representantes de la municipalidad.
Durante el trabajo de campo se debe observar el área en detalle con el objetivo
de encontrar evidencias que permitan definir límites, tipología de los fenómenos y
grado de actividad en las zonas afectadas, lo cual proporcionará elementos para
la evaluación del grado o nivel de peligrosidad del fenómeno, así como estimar la
probabilidad relativa de ocurrencia del evento o eventos bajo estudio. El énfasis
estará en las zonas de interés especial previamente identificadas, pero el
recorrido debe cubrir toda la zona de estudio.
40
�2.3.1.2. Evaluación del grado de amenaza o peligrosidad
Las clases de peligrosidad que se representan en un mapa de amenaza deben
permitir apreciar el riesgo que se correría en un punto del espacio si se le daría a
éste un uso común. Son de especial interés las amenazas que ponen en peligro la
vida humana y - aunque en menor grado - las que ponen en peligro los bienes de
la comunidad (por ej. las infraestructuras importantes) y de los particulares
(viviendas, animales, herramientas, mobiliario.). Debido a la concentración de
vidas humanas y de bienes que implica, el principal uso del espacio que puede
significar riesgos elevados es el de vivienda en asentamientos humanos (pueblos,
barrios, urbanizaciones). Por consiguiente, las clases de peligrosidad deberán
sobre todo permitir una apreciación del riesgo que correrían, en un lugar del
mapa, las vidas humanas (al exterior y al interior de casas o edificios comunes),
así como los bienes en las edificaciones
Las siguientes pautas pueden servir de referencia para establecer clases de
amenaza o de peligrosidad, aunque cada tipo de amenaza pueda tener sus
particularidades:
Rojo: Peligro alto
- Las personas están en peligro tanto al exterior como al interior de las viviendas o
edificios
- Existe un alto peligro de destrucción repentina de viviendas y edificios.
- Los eventos se manifiestan con una intensidad relativamente débil, pero con una
probabilidad de ocurrencia elevada, y las personas, en este caso, están sobre
todo amenazadas al exterior de las viviendas y edificios.
La zona marcada en rojo corresponde esencialmente a una zona de prohibición.
Anaranjado: Peligro medio
- Las personas están en peligro al exterior de las viviendas o edificios, pero no o
casi no al interior.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños, pero no destrucción repentina,
siempre y cuando su modo de construcción haya sido adaptado a las condiciones
del lugar.
41
�La zona anaranjada es esencialmente una zona de reglamentación, donde daños
severos pueden reducirse con medidas de precaución apropiadas.
Amarillo: Peligro bajo
- El peligro para las personas es débil o inexistente.
- Las viviendas y edificios pueden sufrir daños leves, pero puede haber daños
fuertes al interior de los mismos.
La zona amarilla es esencialmente una zona de sensibilización.
Blanco: ningún peligro conocido, o peligro despreciable según el estado de los
conocimientos actuales
2.3.1.3 Resultados esperados de la evaluación de amenazas
Como resultado de la evaluación de amenazas (o peligros) se generan dos tipos
de mapas; sin embargo, su elaboración está en función de la disponibilidad de
documentos e información básica. El producto de la evaluación de amenazas
deberá hacer uso de los materiales disponibles. Los mapas topográficos a escala
1: 5000 son inevitables, porque son los únicos que cubren prácticamente todo.
Según la realidad nacional los mapas factibles de realizar son: Mapas de
inventario de fenómenos y Mapas indicativos de amenazas o peligros
2.3.2 Evaluación de vulnerabilidad
La vulnerabilidad es el grado de pérdida de un elemento dado o conjunto de
elementos de riesgos, como resultado de la presencia de un peligro ambiental y/o
fenómeno natural de magnitud determinada
Figura 4 Clasificación de la Vulnerabilidad. Fuente: Ministerio De Ambiente, Vivienda y Desarrollo
Territorial de Colombia (2005)
42
�También se puede decir, que la vulnerabilidad, tiene directa relación con las
condiciones de debilidad o fragilidad de los elementos físicos o sociales de una
comunidad,
que
pueden
resultar
afectados,
dañados
o
destruidos
al
desencadenarse un fenómeno natural o antrópico, considerado amenazante para
dicha comunidad y se podrían mencionar los siguientes:
Factores económicos: la pobreza es quizás la principal causa de
vulnerabilidad, pero también lo es la utilización inadecuada de los recursos
económicos disponibles.
Factores físicos: relacionados con la ubicación de las poblaciones y sus
infraestructuras, el nivel de exposición a los fenómenos potencialmente
peligrosos y la calidad de las estructuras y su capacidad de resistencia
frente al impacto del evento peligroso.
Factores sociales: se refieren a la capacidad que tiene o no una comunidad
para organizarse y la forma en que se estructura para enfrentar el riesgo.
Factores políticos: se refiere al nivel de autonomía que posee una
comunidad para tomar decisiones sobre los problemas que la afectan, así
como la capacidad de negociación de la comunidad frente a los actores
políticos exógenos
Por lo expuesto, podemos afirmar que un fenómeno natural se convierte en
peligro cuando hay una población vulnerable expuesta a este fenómeno.
Figura 5. Factores que explican la vulnerabilidad. Fuente: Díaz L (2013)
43
�La vulnerabilidad constituye un sistema dinámico, que surge como consecuencia
de la interacción de una serie de factores y características (externas e internas)
que convergen en una comunidad o área particular. A esta interacción de factores
se le conoce como vulnerabilidad global. Esta vulnerabilidad global puede
dividirse en varias vulnerabilidades o factores de vulnerabilidad, todos ellos
relacionados entre sí: vulnerabilidad física; factores de vulnerabilidad económicos,
sociales y ambientales. (Wilches-Chaux, 1993)
La vulnerabilidad física se refiere a la localización de asentamientos humanos en
zonas de amenaza, como por ejemplo en las llanuras de inundación de los ríos, al
borde de los cauces. La vulnerabilidad estructural se refiere a la falta de
implementación de códigos de construcción y a las deficiencias estructurales de la
mayor parte de las viviendas, lo que conlleva a no absorber los efectos de los
fenómenos naturales; la vulnerabilidad natural se refiere a aquella que es
inherente e intrínseca a todo ser vivo, tan solo por el hecho de serlo.
Los factores de vulnerabilidad económica y social se expresan en los altos niveles
de desempleo, insuficiencia de ingresos, poco acceso a la salud, educación y
recreación de la mayor parte de la población; además en la debilidad de las
instituciones y en la falta organización y compromiso político, al interior de la
comunidad o sociedad. Se ha demostrado que los sectores más pobres son los
más vulnerables frente a las amenazas naturales.
Un análisis de vulnerabilidad es un proceso mediante el cual se determina el nivel
de exposición y la predisposición a la pérdida de un elemento o grupo de
elementos frente a una determinada amenaza o peligro. La vulnerabilidad puede
ser definida por tres niveles: baja, media y alta; también puede ser expresada
como un porcentaje de elementos que pueden sufrir daño o destrucción (pérdida)
sobre un total, aunque es difícil establecer una referencia de carácter absoluto.
Los porcentajes pueden ser establecidos en función de las características del
área, del tipo de fenómeno, de la densidad y frecuencia de ocupación humana,
densidad de construcciones.
Debido a la escala de trabajo (1:2 500), no es posible realizar verdaderos mapas
de vulnerabilidad, ya que estos corresponden a una fase de estudios detallados y
no es del todo viable, para áreas grandes como son las de los municipios. Por
ello, se recomienda introducir la variable de vulnerabilidad dentro de los mapas de
44
�inventario o de amenaza a través de indicaciones que evidencien los elementos o
grupos de elementos más vulnerables en zonas de mayor peligro. Por cuestiones
de legibilidad, lo mejor es marcar la vulnerabilidad como parte de los sitios
críticos, con un signo y un número que remita a una ficha.
2.3.3 Evaluación del riesgo
El riesgo se define como la probabilidad de resultar afectados (daños y pérdidas)
en caso de presentarse un fenómeno peligroso, en relación con la capacidad de
resistencia y recuperación de los diferentes actores sociales frente a dicho
fenómeno.
Los riesgos se constituyen, también, como el resultado de las prácticas
ambientales de la población que generan consecuencias no controladas, ni
buscadas por ellos. En las dinámicas de desarrollo de los barrios se construyen
peligros, los cuales van debilitando las capacidades de las personas y sus
familias, construyéndose de esta manera los riesgos
De igual manera, el riesgo es el grado esperado de pérdida de los elementos en
riesgo debido a la presencia de peligros. Puede ser expresado en términos de
pérdidas, personas heridas, daños materiales e interrupción de actividad
económica. Podemos sintetizar lo expuesto en la siguiente fórmula:
RIESGO = PELIGRO X VULNERABILIDAD X VALOR DE LAS PERDIDAS
Está muy difundida la idea según la cual los desastres, en buena media, son
culpa de la gente expuesta a la vulnerabilidad, riesgo y peligro. Es decir, se tiende
a desconocer que estas poblaciones están expuestas a la vulnerabilidad por
múltiples razones, como veremos más adelante, reduciendo la explicación a que
por “ignorancia” o desidia, la gente no se cuida.
Pero además, hay la inclinación por asumir que esta gente, dada su
“inconciencia”, no está en la capacidad de hacer nada frente a una amenaza de
desastre. Por el contrario, el imaginario común, estas personas aparecen como
poco colaboradoras; sin capacidad de actuar autónomamente; como un estorbo
en las medidas de prevención y emergencia. En el fondo prevalece la idea de ver
a estas poblaciones como víctimas de las circunstancias. Es decir, son culpables
y víctimas a la vez.
45
�Puede que muchos de estos supuestos sean parte de la realidad; pero es una
versión parcial, muchas veces motivada por una visión pesimista de las
capacidades de las poblaciones pobres para hacer frente a las adversidades. Se
tiende así a descalificar las ideas, intereses, prácticas y aspiraciones de estas
poblaciones, bajo el supuesto que su condición de pobreza material las condenas
a la inacción y a la recurrencia de conductas riesgosas.
Tal vez, la base del problema de esta versión pesimista de las capacidades para
enfrentar la adversidad que supone la vulnerabilidad y el riesgo ante los
desastres, está en que, por lo general, quienes se “hacen cargo” de esta
problemática, se auto califican como profesionales técnicos, expertos en
desastres, portadores de la solución. Desde esta postura, los “otros”, los
afectados, “no saben”, por eso están en esa situación de vulnerabilidad y peligro
permanente.
Ante esto, afirmamos que hacer frente al riesgo, la vulnerabilidad y el peligro ante
a los desastres, no es cuestión sólo de “especialistas”, o en el mejor de los casos,
de que la población participe ocasionalmente como “mano de obra”. Se trata más
bien de impulsar la participación ciudadana; es decir, de reconocer, social y
políticamente, de que todas las personas, especialmente las más vulnerables,
tienen derecho a construir su bienestar, su calidad de vida, y sobre todo a
aumentar sus capacidades de controlar los riesgos
Figura. 6 Elementos controlables y no controlables del riesgo. Fuente: Ministerio de Economía y
Finanzas (2005)
46
�Para
realizar
análisis
de
riesgos,
las
evaluaciones
de
amenazas
y
vulnerabilidades son el primer paso. Las evaluaciones de riesgo pueden
elaborarse a partir de una apreciación relativa del nivel de amenaza, de las
indicaciones relativas a la vulnerabilidad global, y de la frecuencia de los
fenómenos, mostrando una zonificación donde se indique el grado o nivel de
amenaza y se le correlacione con el nivel de concentración de población y de
inversiones o infraestructura.
Con los recursos existentes y la escala de trabajo, no puede realizarse un mapa
de riesgo propiamente dicho, pero sí pueden elaborarse mapas indicativos de
amenazas con calificaciones de riesgo relativo. En particular, se puede llamar la
atención sobre la existencia de lugares de alto riesgo mediante la representación
de sitios críticos.
La evaluación de riesgos comprende un análisis de probabilidades que ocurra un
desastre conocido con determinada intensidad en cada zona evaluada y las
pérdidas tanto físicas como funcionales que se espera que resulten de cala
elemento en peligro (análisis de vulnerabilidad) en cada zona evaluada causado
por el impacto de los desastres. Así mismo es presentada a través del mapa de
riesgo, que es la presentación de los resultados de la valoración de riesgos en
forma de mapa, el cual muestra los niveles de las pérdidas que pueden
anticiparse en un área específica durante un periodo de tiempo determinado,
como resultado del riesgo de desastre.
Esta es un proceso de determinar la naturaleza y la dimensión de las pérdidas
debido a los desastres en un área territorial y tiempo determinados. La evaluación
de riesgos comprende un análisis de probabilidades que ocurra un desastre
conocido con determinada intensidad en cada zona evaluada y las pérdidas tanto
físicas como funcionales que se espera que resulten de cala elemento en peligro
(análisis de vulnerabilidad) en cada zona evaluada causado por el impacto de los
desastres.
2.4.
Metodología utilizada en la presente investigación
A continuación se describe, cada una de las actividades, las cuales engloban la
utilización de métodos y técnicas, que conllevarán a la ejecución de esta
investigación, y que permita cumplir con los objetivos establecidos; para tal efecto,
47
�el mismo va a ser dividido en las siguientes fases o etapas, entre las cuales se
tiene:
Fase I.- Revisiones bibliográficas y de antecedentes
En esta primera fase y de gran importancia, permite conocer todos los estudios
previos de interés que pudieran existir sobre el área, así como toda la
documentación cartográfica disponible. Su importancia radica especialmente en
que la naturaleza y calidad de la información y documentación existente puede
ser determinante en la metodología a aplicar en el estudio y de la necesidad y/o
intensidad de este.
Se inicia con una revisión bibliográfica y de antecedentes, en esta oportunidad se
tuvo la necesidad de realizar la búsqueda y recopilación de información, como
estudios anteriores de la temática, así mismo la compilación de la hoja catastral
Maracaibo Norte a escala 1:25.000, por parte del Instituto Geográfico de
Venezuela Simón Bolívar, imágenes satelitales suministrada por la Sasplanet
versión 13, Global Mapper versión 15.2, los raster y Arcgis 10.1todo esto con la
finalidad de analizar e interpretar la información obtenida y de esta manera
elaborar fichas de información técnica y bases de datos.
Una vez cumplido lo anterior expuesto, se visitó a la comunidad como
complemento a la fase I de la investigación, y se establecen contactos con sus
habitantes a través de dos mesas de trabajo realizados los días martes 14 de
junio, jueves 30 de junio y viernes 15 de julio del año 2.012, en la cancha de Usos
Múltiples del sector Dos del barrio Pradera Alta, casa comunal del sector cuatro
del barrio 19 de Abril, para conocer el Diagnostico de la comunidad y la
vinculación con los actores involucrados, e identificar las principales necesidades
o problemas de los afectados ( Foto 1).
48
�Foto 1. Mesas de trabajo con la comunidad de Pradera Alta
Fuente Díaz L (2012)
Dentro de este mismo contexto, se aplicaron varios conversatorios (Dialogo
participativo), con entrevistas no estructuradas a personas de la comunidad del
barrio Pradera Alta sector 2
con la idea de levantar la información histórica
acerca de los eventos ocurridos en el área o sus alrededores. Finalmente se
realizó una asamblea participativa para informar a la comunidad en general y
establecer estrategias para el apoyo técnico-logístico e integración de esta con
instituciones gubernamentales para la ejecución de la indagación pertinente.
(Foto 2).
Foto 2. Entrevista con la comunidad
Fuente: Díaz L (2012)
Fase II.- Diagnostico de la localidad de interés geológica
Una vez cumplido la fase anterior, se hizo un recorrido por la comunidad para
observar sus necesidades y problemas existentes a través de la información
49
�directa del escenario, para su evaluación previa, a través de un diagnóstico y
levantamiento preliminar de campo. Así mismo se realizó un censo socioeconómico (Anexo 1) y se evaluó la infraestructura correspondiente al área de
estudio con la inspección visual de las construcciones existentes, con entrevista
no estructurada y lista de cotejo, tomas de fotografías y coordenadas geográficas,
entre otros (Foto 3, 4). De igual manera se realizó un formato de inventario de
riesgos naturales. (Anexo 2), donde se utilizaron criterios sobre la Geología
Geomorfología, Hidrología, Suelo y Vegetación para el área de inundaciones y
crecidas.
Foto 3. Censo Socio-económico Pradera Alta sector 2
Fuente; Díaz L (2012)
Foto 4. Evaluacion de las Infraestructuras de la comunidad Pradera Alta sector 2
Fuente: Diaz L (2012)
Posteriormente se realizó un método de levantamiento geológico-geotécnico para
evaluar las condiciones de los terrenos, se desarrolló la apertura de seis (06)
calicatas (Foto 5) cumpliendo con la normativas exigidas por la Sociedad de
50
�Geotecnista de Venezuela (S.G.V.) en las avenidas 76D, 77 y 81, así como las
calles 99J, 99G y 99N respectivamente, en las cuales se hicieron tomas de
muestras de suelos (Foto 6) y una interpretación descriptiva de las unidades
litológicas.
Foto 5 .Apertura de la Calicatas en las avenidas y calles de la comunidad
Fuente: Díaz L (2012)
Foto 6 Toma de muestra de las calicatas realizadas en la comunidad
Fuente: Díaz L (2012)
Además, se realizó un sondeo eléctrico vertical (S.E.V.) en la avenida 77 con calle
99K de la comunidad Pradera Alta sector 2, aplicando el “Método Schlumberger”
para la prospección y exploración del subsuelo, utilizando para las mediciones un
georesistivímetro marca PASI, modelo E2 DIGIT, el estudio geoeléctrico tuvo la
finalidad de detectar la presencia de lentes acuíferas, su profundidad y espesor de
los niveles de suelos (Foto 7)
51
�Foto 7 Georesistivímetro marca PASI, modelo E2 DIGIT
Fuente: Díaz L (2013)
La elección del sitio fue decidida en función del lugar de mayor interés para las
investigaciones geológicas que se están desarrollando en el área y de las
condiciones logísticas de accesibilidad. Por estas razones y por los objetivos que
se quieren alcanzar en este trabajo, se decidió ubicar el sondeo en la zona (Foto
8); más detalles de las ubicaciones de los S.E.V. se pueden obtener en la tabla 2.
Tabla 2. Ubicación del S.E.V. y delimitación del área de estudio.
SONDEO
UBICACIÓN O
REFERENCIA
A lo largo de la
Avenida
77
Alta
esquina calle 99 kCota 47 m. 2
Pradera
Coordenadas
Coordenadas
UTM del centro Geográficas del centro
de simetría
de simetría
N: 1.175.673
N: 10.62397922574543
E: 0.206.207
E: -71.68506292246357
(s.n.m.)
(ver fig.1A y 1B y
foto 1).
Fuente: Malandrino G (2012)
52
�Foto 8. Ubicación de S.E.V en la comunidad Pradera Alta sector 2. Fuente Díaz L (2012)
Los resultados se han obtenido utilizando el programa de computación S.E.V. 2.0
de la Compañía Italiana “NUOVA INDACO” y distribuido por la Compañía PASI
GEOSOFT de Turín, Italia. El manejo del programa consiste en sobre imponer a
las datas de campo medidas e idóneamente corregidas, una curva matemática
que posee el programa de interpretación con el fin de determinar la secuencia
electroestratigráfica indicada en la misma figura, para posteriormente definir los
litotipos (tipos de materiales) y condiciones probables en que se encuentra el
subsuelo.
Fase III.- Ensayos de laboratorios:
En esta fase se aplicó los ensayos de laboratorio de la muestras de suelos
tomadas en la etapa anterior, estos se rigen por las metodologías de ejecución,
control y criterios de calidad establecidos en las Normas COVENIN, A.S.T.M. y
A.A.S.H.T.O, y los lineamientos establecidos por el Colegio de Ingenieros de
Venezuela (C.I.V.) y la Sociedad de Geotecnista de Venezuela (S.G.V.), y los
mismos permitió dar a conocer las características físicas y mecánicas del suelo,
así como la composición de los elementos en las capas de profundidad
colectadas. Dentro de los ensayos aplicados solo se realizó la descripción e
identificación de suelos y la humedad relativa (Procedimiento visual y manual),
tomando como referencia el manual de ensayos de suelos del Laboratorio
Fundalanavial y Geotecnia c.a. (Foto 9)
53
�Foto 9. Muestra para el análisis mineralógico
Fuente: Díaz L (2012)
Fase IV.- Procesamiento de la información:
En esta fase, se procesa e interpreta la información de las etapas anteriores, que
permitió delimitar lo más preciso posible el fenómeno de inundación, que afectan
la zona de estudio, así como el grado o nivel de amenazas y vulnerabilidad de los
diferentes fenómenos identificados y su evolución a través del tiempo. Las
mismas se digitalizaron, para bajar los mapas georeferenciados y de alta
resolución se utilizó Sasplanet versión 13 (Imagen 1), para bajar la data de las
curvas de nivel (Imagen 2) y los raster (perfil) se utilizó Global Mapper versión
15.2, y utilizando el programa ArGIS, versión10.1 para las imágenes y los SHP
(shapelife) con los cuales se diseñaron los mapas.
Imagen 1. Mapa georeferenciado de la Comunidad Pradera Alta sector 2
Fuente: Andrade R, Díaz L (2014)
54
�Imagen 2. Curvas de Niveles.
Fuente: Andrade R, Díaz L (2014)
2.5 Conclusiones
En este capítulo se llega a la conclusión que con toda la información recabada y
determinar una metodología adecuada para el procesamiento del análisis de los
resultados, se obtuvo que importante la recopilación de la información y de los
mapas existentes para realizar un estudio a detalle. De igual manera fue
necesario el uso de un sondeo eléctrico vertical para saber cómo se encuentran
los niveles de capa en subsuelo y la elaboración de las calicatas para determinar
la composición mineralógica de la zona de estudio y por ultimo cuales fueron los
programas utilizados para diseñar los mapas correspondientes.
55
�CAPÍTULO III – ANALISIS Y DISCUSION DE LOS RESULTADOS
3.1 Introducción
3.2 Diagnostico de las áreas de amenazas y vulnerabilidad de
la comunidad Pradera Alta sector 2, Municipio Maracaibo
3.3 Caracterización de los factores geológicos que intervienen
en la ocurrencia de inundaciones en el área de estudio
3.3.1 Suelos
3.3.2 Geomorfología
3.3.3 Hidrología
3.4 Evaluación de riesgo por inundaciones
3.5 Conclusiones
3.1 Introducción
En este capítulo se presentan los resultados en la evaluación de riesgo por
inundación obtenidos mediante el análisis cualitativo de la información obtenida
durante el levantamiento sistemático y observaciones directas en las áreas
correspondientes a la comunidad Pradera Alta sector 2, Parroquia Francisco
Eugenio Bustamante, Municipio Maracaibo, Estado Zulia.
3.2 Diagnóstico de las áreas de amenazas y vulnerabilidad de la comunidad
Pradera Alta sector 2, Municipio Maracaibo
La comunidad Pradera sector 2 de la comunidad Pradera Alta, se encuentra
compuesto por 23 manzanas, en donde se determinaran los sectores que se
encuentran en amenaza o peligrosidad por inundacion. (Imagen 3).
Esta investigación se basó en un análisis cualitativo, a través de un levantamiento
sistemático y observaciones directas en las áreas correspondiente a la comunidad
del Barrio Pradera Alta, sector 2, Parroquia Francisco Eugenio Bustamante
Municipio Maracaibo, Estado Zulia; basados en indicios y evidencias que permitió
definir límites, tipología de los fenómenos y grado de actividad en las zonas
afectadas, lo cual proporcionará elementos para la evaluación del grado o nivel de
amenazas y vulnerabilidad, así como los factores que afectan el área, dando
como resultado que el principal problema que afecta a la comunidad, es que la
misma se encuentran en áreas anegadiza o inundaciones reteniendo altos niveles
de humedad como consecuencia al proceso de flujo de escorrentía superficial que
debilita a los mismo observándose en las cotas más bajas del sector.
56
�Imagen 3. Croquis de la Comunidad Pradera Alta sector 2 por Manzanas, Drenaje y Curvas de
Nivel. Fuente: Andrade R, Díaz L (2014)
Es por ello, que al realizarse el diagnóstico a través de técnicas y herramientas
aplicadas en la ejecución de la investigación, se engloban en las actividades
que conllevaron a la aplicación del análisis cualitativo, por medio de un
levantamiento sistemático y observaciones directas, encuestas y entrevistas
(Mesas de trabajos) en las áreas correspondiente a amenazas y vulnerabilidad
de la comunidad, en estas mesas de trabajo se notificaba a la colectividad de
acuerdo a la supervisión desarrollada cual era el área más afectada a
inundaciones, por lo que, de acuerdo a los resultados obtenidos se plantearán
57
�soluciones a la comunidad, a instituciones públicas y privadas encargadas de
planificar, dirigir y ejecutar, todas las actividades relacionadas con la planificación
y conservación del catastro en el ámbito territorial de los municipios, para estudios
de gestión y ordenamiento ambiental y del territorio, y sobre los diseños y
construcción de obras ingenieriles, a fines de mejorar la gestión en el ámbito
territorial.
Así mismo, de la evaluación realizada a la zona de estudio, se determinó que:
Las manzanas que se
encuentran cercanas al drenaje principal, están
afectadas por la anegación de los suelos (áreas con suelos reteniendo
altos niveles de humedad) y cotas de máxima inundación marcadas en
algunas viviendas.
Según algunas personas del Barrio Pradera Alta, sector 2, hay sectores
donde el nivel freático se encuentra menos de un metro, y esto debido al
elevado grado de saturación de los suelos.
Se observa en algunas calles y avenidas erosión menor a moderada y
desarrollos de algunos surcos.
Los suelos en algunos sectores presentan un grado elevado de
descomposición, ya que se observa presencia de materia orgánica de olor
fétido, como consecuencia a la concentración de las aguas residuales.
Vegetación en deterioro físico y
existencia de áreas con abundancia
relativa de agua.
Escombros y basura (desechos y residuos sólidos) en calles y avenidas y
en el drenaje principal, esto es por inconsciencias de las personas que
habitan en la comunidad y por la ausencia de un sistema de recolección
continuo en el sector.
Viviendas y otras construcciones con fracturas en sus bases, pisos y
paredes.
Ausencia de un acueducto para aguas residuales, entre otras
3.3 Caracterización de los factores geológicos que intervienen en la
ocurrencia de inundaciones en el área de estudio
Los métodos de investigación aplicados han permitido la caracterización de todas
las variables geológicas que intervienen en la ocurrencia de las inundaciones en
el área estudiada. A continuación serán analizadas cada una de ella.
58
�3.3.1 Suelos
La caracterización de los suelos se realizó a través de las calicatas y el sondeo
eléctrico vertical (SEV).
Los resultados obtenidos en las muestras tomadas y analizadas en laboratorio
para obtener las propiedades físico-mecánicas de los suelos presentan las
siguientes características:
Calicata 1
Comunidad Pradera Alta sector 2
Horizonte 1. Espesor 14 cm
Arena de grano medio a fino de color rojo oscuro, muy húmedo con bajo índice de
plasticidad, sin presencia de raíces o humus
Horizonte 2. Espesor 70 cm
Arena de grano fino, arcillo-limosa de color rojo de media a alta plasticidad,
húmeda, sin presencia de raíces
Calicata 2
Comunidad Pradera Alta sector 2
Horizonte 1. Espesor 13 cm
Arena de grano muy fino de color rojo oscuro con baja plasticidad, sin contenido
de arcilla, un poco húmeda, sin presencia de materia orgánica
Horizonte 2. Espesor 78 cm
Arena fina limosa de color beige claro, semihumeda, compactada, con un índice
de plasticidad baja.
Calicata 3
Comunidad Pradera Alta sector 2
Horizonte 1. Espesor 20 cm
Arena de grano fino a muy fino, de color beige, semihumeda, con baja plasticidad.
Sin presencia de raíces
Horizonte 2. Espesor 90 cm
Arena de grano medio a fino, de color beige, con un índice de plasticidad medio,
escasa humedad
59
�Es importante resaltar que en la zona donde se presenta el mayor riesgo, no se
tomó muestras de suelo al noroeste del área de estudio debido a que hay muchos
desechos sólidos y el suelo está muy alterado por la descomposición biológica del
mismo.
Los resultados obtenidos con la aplicación del SEV se muestran en la tabla 3, y
en la figura 7.
Según los métodos aplicados la primera capa, que tiene espesor y profundidad de
1,1 m está constituida de arena con mediana resistividad, indicando que se
encuentra seco y sin arcillas. Debajo de esta capa, y con un espesor de 15,9 m se
encuentra una capa completamente arcillosa la cual tiene una resistividad
extrema de 1,4 ohm x m. Sigue una tercera capa de alternancia de arenas
acuíferas con capas intercaladas de arcilla con un espesor total de 16,4 m y hasta
la profundidad de 33,4 m. La cuarta capa está constituida probablemente por una
arena bien compactada debido al alto valor de resistividad aparente interpretado
(336,9 ohm x m).
Hay que recordar que, desde el punto de vista geológico, los terrenos estudiados
corresponden a la formación El Milagro, la cual tiene lateralmente muchas
variaciones litológicas. La capa superficial es fácilmente saturable ya que tiene
poco más de un metro de espesor y profundidad, alcanzando esta la capa
arcillosa impermeable que no permite su drenaje. Este factor causa inundaciones
en áreas topográficamente deprimidas del sector 2 de Pradera Alta durante los
periodos de lluvia. El acuífero que se encuentra debajo de la capa arcillosa no
interfiere localmente con la problemática de la comunidad, la cual se ve afectada
únicamente por la falta del drenaje superficial y por la topografía donde las
comunidades se encuentran ubicadas. La descarga de fluidos, como por ejemplo
las aguas negras en el subsuelo a través de pozos sépticos, ubicados en áreas
topográficamente más altas, razón suficiente para crear una escorrentía
internamente en la capa superficial y manifestarse permanentemente en las zonas
topográficamente más bajas. Como solución al problema se puede sugerir la
realización de una red de cloacas canalizadas hacia el sector La Chamarreta con
dirección paralela al sistema natural de drenaje superficial que se observa en el
territorio (disposición del canal natural).
60
�Tabla 3. Profundidades del S.E.V
Fuente: Malandrino G (2012)
61
�Figura 7. Sondeo e Interpretación de la Curva y capas. Fuente: Malandrino G (2012)
62
�Los suelos de la comunidad están compuestos por depósitos heterogéneos no
consolidados ya que estos se encuentran mezclados con material de arrastre que
trae consigo el agua superficial, depositándolo sobre el suelo in situ desarrollado
sobre la formación El Milagro, dependiendo al periodo de precipitaciones, estos
materiales son transportados a las áreas planas de la comunidad, las cuales son
erosionables por los flujos torrenciales y superficiales. (Foto 10)
Foto 10. Suelo heterogéneo no consolidado. Fuente: Diaz L (2012)
El suelo de la comunidad Pradera Alta sector 2 posee un suelo de textura media,
con predominio de arcilla y agrietados durante la estación seca. A su vez
presentan un escaso desarrollo, al estar sometidos a la remoción natural de los
horizontes superficiales, los cuales son delgados y susceptibles a los problemas
de erosión por la deforestación del área.
3.3.2 Geomorfología
El relieve es poco accidentado a ondulado presentando pendientes bajas
orientadas al noroeste, encontrándose las mayores inclinaciones del terreno hacia
el sureste. Las áreas más aplanadas se encuentran ubicadas a lo largo del
drenaje natural que limita al noreste de la comunidad, observándose llanuras de
inundación, áreas anegadizas, erosión moderada y surcos, socavamiento y
pequeños deslizamientos menores cerca del drenaje. (Foto 11).
63
�TESIS
EVALUACIÓN DE RIESGOS POR
INUNDACIONES DE LA COMUNIDAD
PRADERA ALTA SECTOR 2,
MUNICIPIO MARACAIBO
Lizetty Díaz
�Foto 11. Áreas planas de la zona de estudio y socavamiento en el sitio
Fuente: Díaz L (2012)
Los aspectos geomorfológicos del área de estudio, describen las formas, así
como los procesos erosivos que en la actualidad modifican el relieve,
considerando su magnitud e intensidad. Al final de esta caracterización, se
presenta una matriz donde se evalúan cada una de los rasgos geomorfológicos
identificados y las actuales acciones erosivas que las afectan. En esta sección se
proporciona una visión aproximada de los tipos de acciones erosivas identificando
sus magnitudes e intensidades. Estas acciones están vinculadas a factores
litológicos, hidrológicos y climáticos inherentes a la morfología del área,
identificándose algunos procesos tales como: socavamiento o erosión moderada,
llanuras de inundaciones, escurrimiento difuso o superficial, surcos, pequeños
deslizamientos menores y áreas anegadizas estos representándose en el mapa
geomorfológico
Este mapa geomorfológico de la comunidad Pradera Alta sector 2, presenta
algunos rasgos característicos como: llanuras de inundación, las cuales se
desarrollan en las partes más baja o menos inclinada del área (noroeste),
64
�cubiertas por sedimentos arrastrados por el drenaje y que generalmente se
encuentran inundadas o se inundan en periodos de lluvias, este tipo de terreno
con esta característica se extiende prácticamente por toda la superficie de la zona
de estudio, la cual es el área más crítica. También se pueden observar áreas
anegadizas las que se ubican a la margen de cauce principal y hacia al noroeste
de la comunidad Pradera Alta sector 2, estas planicies anegadizas son áreas,
donde se encuentran las cotas más bajas y en que la cubierta de vegetación
natural es poca debido al elevado nivel freático evitando el crecimiento de árboles.
Otro rasgo o proceso geomorfológico observado es el socavamiento o erosión
moderada, donde estas acciones erosivas que realizan las corrientes de las vías
de agua, en donde sus efectos más notorios es durante las crecientes en los
periodos de precipitaciones en el área y que estos se manifiestan en los cauces
principales que son más vulnerables a la acción de las corrientes sobrecargadas
de sedimentos finos y gruesos durante las épocas de inundación. La erosión del
drenaje de la comunidad se produce a lo largo de todo el borde de este, mientras
que los socavamientos propiamente dichos, son más activos en los sectores
cóncavos del cauce, ambas acciones producen el ensanchamiento de este, estos
se encuentran a lo largo del curso del drenaje del sector estudiado.
De igual manera, los surcos son uno de los procesos erosivos que se producen
en la comunidad Pradera Alta
sector 2 debido a que cuando las aguas de
precipitación excavan en el suelo los canales de drenaje más o menos definidos
de dimensiones variadas, desarrollándose estas sobre todo en zonas que han
perdido su cobertura vegetal, esta se encuentra en las orillas del drenaje principal
de la comunidad. Así mismo, se encuentran los escurrimientos superficiales en
donde la acción erosiva del agua proveniente de las lluvias en su descenso por
las laderas del drenaje principal y por algunas calles y avenidas de la comunidad
se presenta de manera difusa, debido a que cuando la lluvia cae e inicia un lento
descenso por la superficie se forman estas aguas superficiales, todo esto porque
el terreno tiene poca pendiente, es permeable y con poca vegetación, este
escurrimiento se encuentra compuesto por algunos hilos de agua que discurren
cruzándose constantemente sin provocar cambios erosivos, estos drenajes
intermitente se encuentran ubicados hacia el nor-noroeste y sureste de la
comunidad Pradera Alta sector 2. (Imagen 4)
65
�Imagen 4. Mapa Geomorfológico de la zona de estudio
Fuente: Boscan J, Díaz L (2012)
De igual modo, predomina un clima cálido seco, se caracteriza por ser árido y
semiárido, presentando elevadas temperaturas durante todo el año, fuerte
evaporación y escasas precipitaciones. La temperatura promedio oscila entre 35°
y 38° C; las lluvias oscilan entre 200 y 600 mm anual.
Todo esto conlleva a que el uso irracional de los suelos, magnificados por la
intervención inadecuada de las personas, ha llevado a importante situaciones de
inestabilidades, y la intervención del hombre en los procesos de orden natural
66
�como el desvió y rellenos de los cauces de los ríos, quebradas y canales, la
remoción de la capa superficial y modificación topográfica ha ocasionado muchas
veces daños irreparables, y que influyen de esta manera a la comunidad que se
ven afectados por la acción de los procesos riesgosos de orden natural e
inducido. Pradera Alta formaba parte de granjas o hatos abandonados por sus
dueños, en estas existían jagüey y estos fueron rellenados con escombros, sobre
el cual se han hechos construcciones, esto según los testimonios de los
habitantes de dicha comunidad. Esta razón motivo a un grupo de personas a
tomar las tierras con el propósito de construir sus viviendas, ya que carecían de
estas. Sin embargo, hasta los momentos en la comunidad no han sido
consolidados los servicios públicos básicos, solo cuentan con la prestación del
servicio de electricidad, y la disponibilidad del agua potable es a través de tomas
de tuberías clandestinas.
Por otra parte, aproximadamente desde hace 10 años como consecuencia del
desnivel topográfico, la perforación de pozos sépticos y, la toma clandestina de
agua potable han generado probablemente las áreas de inundaciones, y además
de la apertura de un sistema de canales que sirven como aliviadero de la planta
C de Hidrolago, ha generado que este sector es una zona de amenaza y riesgo.
Es importante resaltar que hace aproximadamente unos ochos años atrás se
viene presentando problemas de anegación, situación que se agrava en la
estación de clima húmedo (Periodo de pluviosidad) aunado esto a la falta de un
acueducto para la disposición y tratamiento de las aguas residuales del barrio
Pradera Alta y de sectores adyacentes a este, como el Barrio Hato Cardón, Las
Trinitarias y Pradera Baja los cuales ayudan acelerar este proceso, ya que
descargan las aguas de uso domestico sin control alguno al suelo. También se
puede decir, que las fuertes precipitaciones acaecidas a finales del año 2.011,
provocaron que los canales de drenajes que atraviesan en el sector antes
mencionados arrastraran un caudal de agua por encima de su capacidad, lo cual
causó las inundaciones correspondientes a este sector.
En la comunidad de Pradera Alta sector 2, se presentan los distintos rasgos
geomorfológicos, resultado de una serie de factores fuertemente interrelacionados
entre sí, que hacen que en este se dé el proceso de inundación, entre ellos
tenemos el suelo, clima, hidrología, entre otras, que hacen que causen
67
�anegaciones en el área de estudio. Esto es debido a que los factores activos de la
zona modelen el relieve observándose a través del perfil topográfico. (Imagen 5)
Imagen 5. Curvas de Nivel con Perfil Topográfico. Fuente Andrade, Díaz L (2014)
3.3.3 Hidrología
En general el patrón de drenaje del área de estudio está estrechamente ligado a
la estructura del área, la forma de drenaje localizada se caracterizan por ser
permanente y de tipo meandriforme de forma subparalelo con tendencia a
ramificarse con otros drenajes intermitentes o hilos de agua que pueden
considerarse como drenajes debido a que en periodo de precipitaciones algunas
avenidas o calles son cursos de aguas de escorrentías Posee un escurrimiento
difuso, ya que el material de las laderas se encuentran mal consolidado, lo que
provoca la formación de pequeñas cárcavas y surcos, mientras que en las zonas
planas o de menor cota este escurrimiento se concentra, debido a que existen
68
�viviendas que obstruyen el paso de las aguas superficiales en las áreas. (Imagen
6).
Imagen 6. Drenajes y Curvas de Nivel. Fuente: Andrade R, Díaz L (2014)
Los drenajes naturales se ven afectados por la obstrucción de los mismos, siendo
el causante los escombros y basura que son arrojadas sin control sanitario
obstaculizando la misma dando como resultado aéreas anegadiza (áreas con
suelos reteniendo altos niveles de humedad) y cotas de máxima inundación
marcadas en algunas viviendas. (Foto 12)
Foto 12. Áreas anegadizas cerca del drenaje principal
Fuente: Díaz L (2012)
69
�3.4 Evaluación de riesgo por inundaciones
Continuando en este orden de ideas, es importante resaltar que también se puede
decir, que para el estudio de riesgo, se debe tomar en cuenta la vulnerabilidad, la
cual tiene directa relación con las condiciones de debilidad o fragilidad de los
elementos físicos o sociales de la comunidad, que pueden resultar afectados,
dañados o destruidos al desencadenarse un fenómeno natural o antrópico,
considerado amenazante para dicha comunidad, donde existen factores de
vulnerabilidad
relacionados
entre
sí:
vulnerabilidad
física;
vulnerabilidad
económicos, sociales y ambientales. Es por eso, que la vulnerabilidad de nuestra
comunidad ante determinados amenazas naturales, tiene causas de orden
económico, social y ambiental, lo cual es un proceso que se construye
progresivamente a lo largo de los años y se va acumulando y además ampliando
hacia peligros tecnológicos, biológicos y potenciales conflictos sociales.
En la presente investigación se consideró la vulnerabilidad física como
la
localización de asentamientos humanos en zonas de amenaza, como por ejemplo
en las llanuras de inundación de los ríos y áreas de anegación, al borde de los
cauces, y una vulnerabilidad estructural que se refiere a la falta de
implementación de códigos de construcción y a las deficiencias estructurales de la
mayor parte de las viviendas, debido a que las edificaciones de acuerdo a su
tipología constructiva y materiales de construcción se tiene que alrededor del
sesenta por ciento (60 %), comprende a ranchos y construcciones rudimentarias
(Artesanales) con paredes de bloques y techo de zinc, un veinticinco por ciento
(25 %) con paredes de bloque, mechones y techo de zinc, y el quince por ciento
(15 %) restante con paredes de bloque, columnas, vigas y techo de zinc o
platabanda.
En cuanto a la vulnerabilidad social y económica, el barrio Pradera Alta, sector 2,
está conformado por cuatrocientos cincuenta (450) familias, distribuidas en
veintisietes (23) manzanas con una población de un mil trescientos cincuentas
(1.350), de acuerdo al cenco socio-económico del Consejo Comunal, estas se
expresan en los altos niveles de desempleo, insuficiencia de ingresos, poco
acceso a la salud, educación y recreación de la mayor parte de la población, se
ha demostrado que los sectores más pobres son los más vulnerables frente a las
amenazas naturales, donde los habitantes de este sector tienen unos ingresos
70
�familiares promedios mensuales menores al sueldo mínimo actual (4.270,51
bolívares fuertes (BsF) y con respecto al grupo familiar, en el que el sesenta y
cinco por ciento (65 %) de las viviendas tienen más de 5 habitantes, y un setenta
por ciento (70 %) posee más de 15 años de residencia en el sector.
De acuerdo a lo anterior, la mayoría de las personas son descendientes
colombos-venezolanos y de etnia Wayuu, y su actividad económica es de tercer
nivel, algunos sin empleos, pero la mayoría de las personas de la comunidad se
abastece de alimentos en mercados cercanos al sector como por ejemplo en las
adyacencias de la Circunvalación Tres, por la urbanización San Rafael y Las
Chamarretas. Es importante señalar, que las actividades cotidianas de las
personas que habitan en comunidad, contribuyen a acelerar los procesos de
orden natural e inducidos y por ende las amenazas y vulnerabilidades ante los
mismos, como la descarga de las aguas sin control alguno al suelo, la
obstrucciones al escurrimiento del drenaje principal, colmatado por desechos y
residuos sólidos entre otros. (Foto 13)
Foto 13. Desechos sólidos en las calles y drenaje de la comunidad Pradera Alta sector 2
. Fuente Díaz L (2012)
Es por ello, que se pudo definir los niveles a amenazas del tipo inundación y la
vulnerabilidad del área de estudio, asignándoles valores a cada parámetro
geológico, geomorfológico y de pendiente, de acuerdo a su grado de influencia
sobre posible amenaza que represente permitiendo caracterizar los fenómenos e
identificación y valoración de elementos expuestos.
Definidos los límites, tipología de los fenómenos y de haber determinado las áreas
que tienen un comportamiento crítico, se procedió a definir los niveles de riesgo a
71
�inundaciones, sobre la susceptibilidad y posible amenaza que represente, de esta
manera se obtuvo los siguientes niveles:
- Riesgo bajo: Incluye aquellos sectores alejados de las márgenes del drenaje, a
más de 50 metros de distancia del cauce principal y con una diferencia altitudinal
entre 5 y 10 con respecto al mismo, donde los procesos hidrológicos influyen con
menor afectación e intensidad. El peligro para las personas es débil o inexistente,
las viviendas pueden sufrir daños leves, pero puede haber daños fuertes al
interior de los mismos. La zona de bajo riesgo se encuentra hacia Sureste del
sector 2 de la Comunidad Pradera Alta, representada con el color amarillo que es
una zona denominada de sensibilización, de acuerdo a la Ley Orgánica de
Riesgos Socio naturales y Tecnológicos
- Riesgo medio: Áreas con distancias de entre 25 y 50 metros del drenaje, con
diferencias altitudinales con respecto al cauce que varían entre 3 y 5 metros. Las
personas están en peligro al exterior de las viviendas, pero no o casi no al interior,
estas pueden sufrir daños, pero no destrucción repentina, siempre y cuando su
modo de construcción haya sido adaptado a las condiciones del lugar, donde
daños severos pueden reducirse con medidas de precaución apropiadas.Esta
zona se encuentra ubicada hacia el norte de la comunidad, representada con el
color anaranjado, conocida como zona denominada reglamentación, de acuerdo a
la Ley Orgánica de Riesgos Socio naturales y Tecnológicos
- Riesgo alto: Sectores cercanos al drenaje, y que presentan restricciones
asociadas a sitios críticos de desborde del mismo, y que son zonas de impacto
directo, asociadas a distancias menores a 25 metros de este, con cotas muy
cercanas a las de su cauce (entre 0 y 3 metros de diferencia altitudinal). Los
eventos se manifiestan con una intensidad relativamente débil, pero con una
probabilidad de ocurrencia elevada, y las personas, en este caso, están sobre
todo amenazadas al exterior de las viviendas. Esta zona se encuentra ubicada
hacia Noroeste del área de estudio, representada con el color rojo y es una zona
denominada prohibición. de acuerdo a la Ley Orgánica de Riesgos Socio
naturales y Tecnológicos. En esta área la construcción de las viviendas no es
favorable, ya que están cercanas al drenaje principal y pueden inundarse en
periodos de precipitaciones y sequía. (Imagen 7).
72
�Imagen 7. Mapa de Riesgo por Inundación de la Comunidad Pradera Alta sector 2
Fuente: Andrade R, Díaz L (2014)
73
�Otro aspecto que se tomó en cuenta fue como algunas viviendas están
levantadas con material de relleno mal compactado observándose la alteración y
descomposición de los mismos. Igualmente las viviendas están construidas de
forma inadecuada e insegura (Foto 14)
Foto 14 Tipos de vivienda de la comunidad Pradera Alta sector 2
Fuente: Díaz L (2012)
3.5 Conclusiones
En este capitulo pertinente a los resultados de la investigacion realizadas,
teniendo como objetivo principal el de evaluar los riesgos por inundacion de la
comunidad Pradera Alta sector 2, tomando en cuenta las caracteristicas de los
fenomenos que intervinieron en ella, como el suelo, la geomorfologia, la
hidrologia, entre otros, los cuales son las amenazas pertenecientes a esta
investigacion y de igual manera se realizo un estudio de las vulnerabilidad
existente en la zona y asi identificar las zonas de riesgos.
Se diagnosticaron tres areas de riesgo: un riesgo bajo identificado con el color
amarillo donde la infraestructura sufren daños leves, sobre todo en el interior de la
vivienda, un riesgo medio identificado con el color anaranjado,y en el cual las
personas estan en peligro en el exterior de la vivienda pero no en el interior de
estas, y un riesgo alto identicado con el color rojo, donde la probabilidad de
ocurrencia de daño es elevada y las personas se encuentran en peligro en el
exterior como en el interior de la vivienda, esta area se encuentra ubicada al
noroeste de la comunidad Pradera Alta sector 2. Todo esto, definidos por los
límites, la tipología de los fenómenos y la determinación de las áreas que tienen
un comportamiento crítico, definiendo así los niveles de riesgo por inundación
del área estudiada.
74
�CONCLUSIONES
Es preciso destacar que la comunidad Pradera Alta sector 2, se encuentra en
constante amenazas socio-naturales lo que tiende a generar o intensificar el factor
riesgo. Es por ello que surge como política los planes de ordenamiento de
territorio como salida o medida para orientar los proyectos geográficos de
construcciones de vivienda a futuro. En la presente investigación se concluye que:
De acuerdo al diagnóstico presentado se obtuvo la información necesaria que
permitió obtener testimonios de la problemática existente en el área de estudio,
donde una de las principales era el riesgo que presentaban parte del sector en
donde las viviendas eran inhabitables debido a que se mantenían en constante
anegación debido a las áreas anegadas producto de la concentración de las
aguas vertidas directamente al suelo por la misma comunidad, como
consecuencia de la falta de acueducto para el tratamiento y disposición de las
aguas residuales. El vertido directo de las aguas residuales sin control alguno
tiene una influencia directa sobre el balance del nivel freático, mas aun cuando,
hay suelos permeables y zonas de poca pendiente (< 5 %), en donde predominan
los procesos verticales de escurrimiento (Percolación) sobre los horizontales
(Drenaje superficial) y esto se incrementa con el periodo de clima húmedo
(Precipitaciones) generándose áreas de anegamiento relacionadas a este
fenómeno.
El resultado de la descripción visual de los suelos, se tiene que son suelos franco
limosos con cierta plasticidad en los primeros metros de profundidad, en algunos
sectores presentan un grado elevado de descomposición, como consecuencia a
la concentración de las aguas residuales. En este mismo sentido, en clima
húmedo, los cursos de los regímenes de las aguas de escorrentía y de las aguas
servidas permanente durante al año, drenan a los sectores de menor cota como al
sur y noroeste de la comunidad, en las manzanas 5,6, 13, 14, 15. Que son los que
se encuentra en la zona de alto riesgo.
75
�El nivel freático es de escaso setenta centímetros (70 cm), en la cota más baja de
la comunidad y esto debido al elevado grado de saturación de los suelos y la
dirección del flujo de agua que percola producto de las precipitaciones y descarga
sin control algunos de las personas.
A lo largo del trayecto del drenaje que
bordea a la comunidad, se observa un elevado grado de erosión y socavamiento
en sus bases.
Los resultados obtenidos por el sondeo geoeléctrico del subsuelo por medio de un
S.E.V. (Sondeo Eléctrico Vertical), revelan que existen niveles de rocas (Capas
de diferentes litologías), de las cuales tres a diferentes profundidades
corresponden a arenas saturadas de aguas es decir acuíferos las cuales están
separados entre tres niveles litológicos, caracterizados de la siguiente manera: La
primera capa, que tiene espesor y profundidad de 1,1 metro, está constituida de
arena con mediana resistividad indicando que se encuentra seco y sin arcillas.
Debajo de esta capa, y con un espesor de 15,9 metros se encuentra una capa
completamente arcillosa la cual tiene una resistividad extrema de 1,4 ohm x m.
Sigue una tercera capa de alternancia de arenas acuíferas con capas intercaladas
de arcilla por un espesor total de 16,4 metro y hasta la profundidad de 33,4
metros. La cuarta capa está constituida probablemente por una arena bien
compactada debido al alto valor de resistividad aparente interpretado (336,9 ohm
x m).
Las actividades cotidianas de las personas que habitan en comunidad Pradera
Alta, contribuyen a acelerar los procesos de orden natural e inducidos y por ende
la susceptibilidad ante los mismos, como la descarga de las aguas sin control
alguno al suelo, la obstrucciones al escurrimiento del drenaje principal, colmatado
por desechos y residuos sólidos entre otros.
La presente investigación aporta elementos para la identificación y la
caracterización de las variables espaciales a priorizar en la determinación de la
exposición ante un evento de inundaciones, realizando un análisis e integración
de la evolución del medio físico natural frente a los procesos naturales e
inducidos, generando así, la zonificación de áreas de amenazas y la evaluación
de niveles de vulnerabilidad de la comunidad, Parroquia Francisco Eugenio
Bustamante Municipio Maracaibo, Estado Zulia. Estas variables se basan en
criterios geomorfológicos, hidrológicos, de relieve, de suelo, entre otros y también
76
�tomando en cuenta los factores de vulnerabilidad presente en esta comunidad,
tales como social y económica de esta.
Así mismo, se llegó a realizar una serie de mapas, entre ellos el Geomorfológico
que permite visualizar algunos procesos que afectan en el área de estudio,
representando
algunos
rasgos
característicos
como:
aéreas
anegadizas,
socavamiento, erosión moderada, surcos y llanuras de inundación,
y por
supuesto, el diseño del mapa de Riesgo por inundación, identificando en el las
zonas de alto, medio y bajo riesgo, donde un riesgo bajo identificado con el color
amarillo donde la infraestructura sufren daños leves, sobre todo en el interior de la
vivienda, un riesgo medio identificado con el color anaranjado,y en el cual las
personas estan en peligro en el exterior de la vivienda pero no en el interior de
estas, y un riesgo alto identicado con el color rojo, donde la probabilidad de
ocurrencia de daño es elevada y las personas se encuentran en peligro en el
exterior como en el interior de la vivienda, esta area se encuentra ubicada al
noroeste de la comunidad Pradera Alta sector 2. Este será presentado a los entes
gubernamentales para así realizar una reubicación de las familias del área más
crítica de la comunidad Pradera Alta sector 2, de la Parroquia Francisco Eugenio
Bustamante del municipio Maracaibo.
A partir de los resultados obtenidos se plantearán a instituciones públicas y
privadas, encargadas de planificar, dirigir y ejecutar, todas las actividades
relacionadas con la planificación y conservación del catastro en el ámbito
territorial de los municipios, algunas propuestas y recomendaciones para estudios
de gestión y ordenamiento ambiental y del territorio, y sobre los diseños y
construcción de obras ingenieriles, a fines de mejorar la gestión en el ámbito
territorial
77
�RECOMENDACIONES
Hay procesos a través del cual se toman medidas para reducir los riesgos
existentes que implica intervenir las causas que generan las condiciones de
amenaza o de vulnerabilidad actual. Esta etapa orienta a diseñar y evaluar
alternativas de acción con la finalidad de mejorar la toma de decisiones. Para que
la institución intervenga los riesgos existentes hay que tomar en cuenta las
siguientes consideraciones:
- Sensibilización y concienciación de la población.
- La institución debe tener mapas de zonas. En este punto debe tener ubicada
todas esas áreas de la alta vulnerabilidad
- Diagnosticar la vulnerabilidad. Una vez que se diagnostique se sectoriza de
acuerdo a la amenaza natural y al grado que se encuentre susceptible.
- Inventario jerarquizado y zonificado de todas las construcciones de
infraestructuras críticamente amenazadas y/o vulnerables.
-
Hay
que
realizar
reforzamientos
o
reubicación/desalojo
de
vivienda,
urbanizaciones que se encuentren en terrenos críticamente amenazados y/o
vulnerables.
- La institución debe realizar en conjunto con las comunidades prácticas para
diagnosticar
y
reducir
actividades
generadoras
de
riesgo
(ejemplo:
Construcciones con malos materiales, malas prácticas de construcción, diseños
ineficientes, entre otras).
- Los entes gubernamentales responsables de esta labor deben contar con
personal y equipos especializados para realizar cada una de las medidas
anteriores.
- La institución debe contar con presupuestos claros para realizar cada una de
estas actividades.
78
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Salvador, SNET y el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales,
2004.
Servicio Nacional de Estudios Territoriales. Mapa de susceptibilidad a
deslizamientos de Nicaragua. El método Mora-Vahrson. Managua, SNET,
Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales y el Instituto Federal de
Geociencias y Recursos Naturales. 2009.
Unesco e ITC; Servicio Nacional de Estudios Territoriales. Análisis de riesgo por
inundaciones y deslizamientos de tierra en la microcuenca del Arenal de
Montserrat. 2008.
Unesco; ITC; The Nethrlands; Cepredenac y la Secretaría de estado de Medio
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una metodología para la identificación de amenazas y riesgos a
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Universidad Central de Venezuela. Hábitat y Riesgo El Rol de las Universidades.
Caracas, 1er Encuentro Internacional. 2do Encuentro Nacional Educación
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Universidad Pedagógica Experimental Libertador. Primer Congreso Nacional
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tu vida. Caracas: Extensión Universitaria. Vicerrectorado de Extensión,
2000, Año 7, Nº 2.
Zavala Bilberto y Fidel Lionel.. Susceptibilidad a los movimientos en masa en la
cuenca de la quebrada Hualanga. Pataz, La Libertad. Lima, XIII Congreso
Peruano de Geología, 2006.
81
�ANEXOS
.
82
�ANEXO 1
83
�84
�ANEXO 2
85
�86
�87
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Tesis
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Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Evaluación de riesgos por inundaciones de la comunidad
pradera alta sector 2, municipio Maracaibo
Creator
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Lizetty Díaz
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2014
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/ba49dfdcdd18bea4f630452a4dbdc15c.pdf
899012f4197db862dc083d41b325b458
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Tesis de maestría
DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO-AMBIENTAL EN HOSPITALES.
¨
ESTUDIO DE CASO HOSPITAL GUILLERMO LUIS FERNÁNDEZ
HERNÁNDEZ-BAQUERO
¨
Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético ambiental en Hospitales. Estudio de
caso hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Pensamiento:
“La mayoría de las ideas fundamentales de la ciencia son
esencialmente sencillas y, por regla general pueden ser expresadas
en un lenguaje comprensible para todos”.
Albert Einstein
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético ambiental en Hospitales. Estudio de
caso hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Dedicatoria:
Dedico este trabajo a mi madre, a mis hijos para que les sirva de ejemplo
en el afán de la superación constante, a mis hermanos, en especial a
Lizbel por el apoyo brindado, a mis padres, al que me crio y al biológico,
aunque ya no esté presente.
A mi esposa por la comprensión de privarse de mi presencia en tantas
ocasiones.
A todos aquellos que me han apoyado y han confiado en mí.
A La Revolución y a nuestros héroes y mártires que hicieron posible la
materialización de sueños como este.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Agradecimientos:
A todos los profesores del CEETAM y de la maestría que con su
entrega diaria me prepararon en este afán.
A los directivos y trabajadores del hospital Guillermo Luis
Fernández Hernández-Baquero, que de una forma u otra
contribuyeron con el resultado exitoso de la investigación.
A mis tutores, el MSc. Gabriel Hernández Ramírez y los Doctores
Allán Pierra Conde y Secundino Marrero Ramírez y a mi
consultante el MSc. Reineris Montero, quienes me guiaron en este
bregar.
A todos, muchas GRACIAS
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
RESUMEN:
El hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero, está entre las
entidades máximas consumidoras de portadores energéticos en el territorio
fuera de las entidades del níquel, fundamentalmente energía eléctrica.
Es por ello que en la presente investigación se parte de las insuficiencias
detectadas en el sistema de gestión energética y ambiental de esta institución,
por lo que a través de la revisión
de las informaciones y documentos
disponibles, la observación práctica detallada y participativa de y con los
elementos del campo de acción, así como entrevistas a expertos sobre el
comportamiento histórico de las principales variables, se realiza un análisis
sintético para la determinación de las características, potencialidades y
elementos adversos, que a la postre permitieron decidir la estrategia a seguir.
En nuestro caso valoramos la Gestión Energética y el comportamiento de los
portadores energéticos, así como la Gestión Ambiental y el tratamiento de
residuales en esta institución, como estudio de caso para realizar un
diagnóstico integral Energético-Ambiental para instalaciones hospitalarias, que
incluyó la determinación de los puestos claves, los operarios y directivos
primarios involucrados en los mismo, características del sistema de suministro
eléctrico, reservas energéticas, posibilidades de redimensionamiento de las
estrategias, tratamiento de los residuales, emanaciones contaminantes y
posibles inversiones, entre otros, elementos con los cuales realizamos nuestra
propuesta.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Summary:
The hospital Guillermo Luis Fernández Hernández Baquero is mainly among
the maximum consumers of electric power at the territory out of the entities of
the nickel, fundamentally.
The current investigation hence deports from the insufficiencies detected in this
institution's system of energetic and environmental steps, for that through the
revision of the reports and available documents, the practical detailed and
communicative observation of and with the elements of area of responsibility, as
well as interviews to experts on the historic behavior of principal variables, a
synthetic analysis for the determination of characteristics, potentialities and
adverse elements are
accomplished, than to humble her they permitted
deciding strategy to follow.
In our case we appraise the Energy Management and the energetic bearer’s
behavior, as well as the Ambient Management and the treatment of residual at
this institution, as a study of case to realize one integral Energetic Ambient
diagnosis for hospitable facilities, the fact that the determination of jobs included
keys, the laborers and primary executives implicated in the same, characteristic
of supplying electric system, you reserve energetic, redimensionamiento's
possibilities of strategies, treatment of residual, contaminating emanations and
possible investments, among others, elements that we accomplished our
proposal with.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
INDICE
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.1
2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.3.6
2.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.6
Introducción
1
Capítulo I Fundamentos teóricos para el Diagnóstico
Energético Ambiental en Hospitales
Introducción
Estado del arte
Generalidades del Sistema de Gestión Energética y Ambiental
Características de los problemas detectados en la institución
Conclusiones del capítulo
7
8
16
23
29
Capítulo
II
Sistema
de
Gestión
Energética
y
particularidades del sistema de suministro eléctrico
Introducción
Caracterización general de la institución objeto de estudio
Generalidades del Sistema de Gestión Energética en la entidad
Áreas y equipos claves y personal que decide en el consumo
de energía
Banco de problemas energéticos
Elementos generales de la insuficiente Gestión Energética
Comportamiento del consumo de portadores energéticos
Generalidades del sistema de suministro eléctrico
Resultados de la aplicación de las herramientas del SGTEE
Plan de medidas cuantificado para la solución al Banco de
Problemas Energéticos
SGTEE en la entidad
Propuesta de inversión para la institución
Valoración económica
Conclusiones del capítulo
Capítulo
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
3.4
30
30
31
33
33
34
39
41
52
59
60
61
65
67
III
Sistema
de
Gestión
Ambiental
y
particularidades del tratamiento de residuales
Introducción
Generalidades del Sistema de Gestión Ambiental
Prioridades ambientales y personas que deciden en las
mismas.
Aspectos ambientales a resolver
Elementos generales de la insuficiente Gestión Ambiental
SGA y tratamiento de residuales
Plan de medidas para dar solución a los aspectos ambientales
a resolver
Conclusiones del capítulo
Conclusiones Generales
Recomendaciones
Bibliografía
Anexos
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
69
69
74
75
77
79
84
85
87
88
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
INTRODUCCIÓN:
Hasta el día de hoy y desafortunadamente, de un futuro no tan lejano, el 80 %
de las necesidades energéticas de nuestro planeta se satisfacen con la
utilización de combustibles fósiles (Petróleo, Gas, Carbón). Todos ellos
extinguibles, fuertemente contaminantes y utilizados en forma ineficiente, por el
interés predominante de la producción de energía sobre su efecto ecológico.
Gran cantidad de los problemas del uso ineficiente de la energía en la industria
y los servicios se deben a la gestión inadecuada en la administración de los
mismos y no a la capacidad o actualización de la tecnología productiva o de
servicios existentes. La gestión energética generalmente se hace tan cíclica
como lo son los aumentos y caídas de los precios de los recursos energéticos
primarios que se consumen. Sin embargo, en los últimos tiempos el crecimiento
de los costos energéticos ha pasado a ser parte preocupante y creciente dentro
de los costos de producción y los métodos tradicionales de administración de
los recursos energéticos, los cuales no logran bajarlos sin realizar grandes
inversiones en cambios tecnológicos.
La importancia de reducir el consumo de estas fuentes primarias se ha
transformado de un problema económico a un problema vital, y de un problema
vital del futuro a uno de los mayores accidentes que ya padecemos en el
desarrollo de la humanidad. Las lluvias ácidas, las catástrofes naturales, las
consecuencias del efecto invernadero y de la disminución de la capa de ozono,
son secuelas que debemos curar con una nueva vía de producción energética
que recorre desde el control de los procesos actuales, el incremento de su
eficiencia y nuevos hábitos de consumo, hasta el cambio de estructuras a una
utilización descentralizada de las fuentes renovables, inagotables y de bajo
impacto ambiental.
Cuba, con pobres reservas de combustibles fósiles, está obligada a trabajar de
forma sistemática al lado de la demanda para lograr disminuir los consumos
totales de energía y en este caso la eficiencia energética tiene un potencial alto
de ahorro y es considerado por muchos especialistas como una fuente
renovable de energía sin costo ambiental.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
1
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Es por ello que se han trazado estrategias para disminuir los consumos de
combustibles, lo que posibilitó que a partir de los años 90 del siglo XX, la economía
cubana comenzara un proceso de reanimación económica anual consumiendo
prácticamente la mitad y menos del combustible que se consumía en los años 80.
El hospital Guillermo Luís Fernández Hernández Baquero se encuentra ubicado en la
ciudad de Moa de la provincia de Holguín, es de carácter general y cuenta con más
de 400 camas, su campo de acción comprende a los municipios de Moa, Sagua de
Tánamo y Frank País. Es una institución pública que presta servicios tanto de
consultas como de hospitalización en todas las áreas de la medicina. Atiende un
promedio de 7 800 pacientes al mes entre consultados y hospitalizados.
Este se comenzó a construir en el año 1984 siendo su costo valorado en 10 millones
de pesos aproximadamente, su construcción total duró 7 años, aumentando su costo
total en 18 millones de pesos, de ellos tres corresponden a construcción y montaje,
cinco a equipamientos, de estos últimos cuatro corresponden a equipamiento médico
y uno a equipamiento no médico.
En esta institución se han realizado varios estudios energéticos anteriores, así como
algunos acercamientos aislados a la problemática ambiental, sin embargo, nunca se
ha realizado un estudio combinado de estos dos elementos, donde se introduzca la
Gestión Ambiental como un componente importante dentro de la Gestión Energética,
donde se aprovechan técnicas de esta última para fundamentar la primera.
En concordancia con lo anterior, el presente estudio parte del análisis de otros
trabajos anteriores realizados en este centro asistencial, que tienen estrecha relación
con las características específicas del consumo de portadores energéticos del mismo.
Se abordan problemas no resueltos en este sentido y los problemas ambientales
existentes, que influyen en el desconocimiento de las características particulares del
sistema de consumo, aparejado a la descripción de los portadores energéticos y
demás informaciones que apoyan una futura implementación de un sistema de
gestión integral para una mejor explotación de la instalación.
Es por ello que para identificar claramente la situación se valoró la realización de un
diagnóstico preliminar o de recorrido lo cual permitió conocer la situación que
presenta el centro en materia de Gestión Energética y Gestión Ambiental,
centrándose el estudio en la recolección de información y su análisis, con énfasis
fundamental en la identificación en las fuentes de posible mejoramiento en ambos
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
2
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
casos, dejando a la entidad el diagnóstico profundo o de monitoreo, lo cual le va a
permitir controlar de forma permanente el Sistema de Gestión Energética (SGE) y el
Sistema de Gestión Ambiental (SGA), para lo que definimos como:
Problema científico:
Incorrecta valoración del consumo de portadores energéticos y deterioro de los
indicadores ambientales por deficiente diagnóstico energético y ambiental.
Objetivo General
Implementar el diagnóstico energético y ambiental en el hospital Guillermo Luis
Fernández Hernández Baquero del municipio Moa, como caso de estudio para
instalaciones hospitalarias, para valorar el consumo de los portadores energéticos y
su desempeño ambiental.
Objetivos específicos:
1. Caracterizar el estado actual y perspectivo de la gestión energética y ambiental
en hospitales, utilizando como caso de estudio el hospital Guillermo Luis
Fernández Hernández Baquero de Moa.
2. Diagnosticar el comportamiento del consumo de portadores energéticos y la
proyección ambiental en este centro asistencial.
3. Valorar dentro de las variantes para instalaciones hospitalarias las que pueden
ser aplicadas a esta institución desde el punto de vista energético y ambiental.
4. Proponer un sistema de acciones que propicien la realización del diagnóstico
energético y ambiental para mejorar los índices de consumo de portadores
energéticos y la proyección ambiental en instalaciones hospitalarias, utilizando
la experiencia en el hospital caso de estudio.
Hipótesis de trabajo:
El diagnóstico energético y ambiental del hospital Guillermo Luis Fernández
Hernández Baquero, contribuirá a determinar las herramientas más apropiadas para
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
3
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
estos fines en instalaciones hospitalarias y así lograr el ahorro de portadores
energéticos y la proyección ambiental de estas instituciones.
Objeto de estudio:
Diagnóstico energético y ambiental en instalaciones hospitalarias
Campo de acción:
Gestión energética y ambiental en el Hospital Guillermo Luis Fernández HernándezBaquero.
Métodos teóricos:
Histórico- Lógico,
se aplica atendiendo a la necesidad de revisar toda la
información disponible, obteniéndose primeramente la descripción del objeto
estudiado y partiendo de esta base, extraer los rasgos más sobresalientes que
marcan la tendencia sobre el conocimiento en el campo de acción.
Análisis y síntesis, se emplea para el análisis de los documentos, experiencias y
elementos que sustentan el trabajo en materia de gestión energética y ambiental.
Hipotético- Deductivo, nos permite observar las características, potencialidades y
elementos adversos en el campo de acción de forma general, para sobre esa base
decidir la estrategia a seguir.
Métodos empíricos:
Observación: Se emplea para obtener una percepción práctica detallada y
participativa de y con los elementos del campo de acción y el objeto de estudio, así
como de los factores a tener en cuenta para la elaboración de la estrategia a seguir.
Entrevistas a expertos: Se
utiliza para profundizar en el conocimiento de las
potencialidades reales de accionar sobre el campo de acción, así como en el dominio
que estos poseen del objeto de estudio y posibles propuestas.
Estadísticos: Se utilizan para el cálculo y cómputo de los resultados del estudio
realizado, valorando fundamentalmente las medidas de tendencia central.
Como podemos observar, dentro de esta investigación hemos utilizado técnicas tanto
cuantitativas como cualitativas, el uso tanto de unas como de otras ha sido necesario
porque nos han brindado una panorámica sobre las causas que generan el
fenómeno.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
4
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Procedimientos:
Revisión bibliográfica: Se consultan los principales estudios realizados en la
institución en materia de Gestión Energética y proyección ambiental.
Determinación de la información necesaria: Se determinan las informaciones que
son necesarias para la realización del diagnóstico.
Selección de las unidades, áreas y equipos: Se realiza la selección de las
unidades, áreas y equipos donde se realizará el diagnóstico.
Planificación de los recursos y el tiempo: Se dosifica el tiempo y los recursos y
materiales necesarios para la realización del diagnóstico.
Revisión metodológica en los lugares claves: Se valora la metodología a aplicar
en cada uno de los lugares claves a diagnosticar, de acuerdo a las particularidades
de cada uno.
Recopilación de la información: Se realiza la recogida de información sobre las
características del diagnóstico a realizar y los lugares claves.
Elaboración del plan de mediciones: Se determinan las mediciones necesarias en
cada unidad, área y equipo para la realización del diagnóstico.
Mediciones de campo: Se realizan las mediciones que se planificaron para cada
unidad, área y equipo objeto del diagnóstico.
Recopilación y filtrado de los datos: Se recopilan los datos obtenidos durante las
mediciones de campo y se seleccionan los de interés para el diagnóstico.
Procesamiento de los datos y análisis de los resultados: Se procesan los datos
obtenidos y se valoran los resultados que estos arrojan.
Determinación de posibles medidas: Se valora, desde la perspectiva que arrojan
los resultados, las posibles medidas a aplicar para solucionar los problemas
detectados.
Estimación de los potenciales de ahorro energético y gestión ambiental: Se
valora hacia donde debe encaminarse la gestión, de forma que se genere un ahorro
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
5
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
energético con su implicación económica y las potencialidades para mejorar la
gestión ambiental.
Definición de las medidas de ahorro y mejora de la eficiencia energética y la
gestión ambiental: Se definen las medidas más adecuadas para lograr el ahorro de
los portadores energéticos, la mejora de la eficiencia energética y la gestión
ambiental.
Elaboración y presentación del informe final: Se elabora el informe final con los
resultados que arroja el diagnóstico y se presenta a los directivos que definen en la
puesta en vigor de las recomendaciones de la investigación.
Estructuración de la investigación:
La presente investigación está estructurada en resumen, introducción y tres
capítulos, así como las conclusiones, recomendaciones, bibliografía y anexos.
En
la
introducción
se
definen,
entre
otros,
los
elementos
técnico-
metodológicos de la investigación; en el primer capítulo se abordan los
fundamentos teóricos que sustentan la misma, en el segundo el sistema de
gestión energética y particularidades del sistema de suministro eléctrico y en el
tercero el sistema de gestión ambiental y particularidades del tratamiento de
residuales.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
6
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
CAPITULO I: Fundamentos teóricos para el Diagnóstico Energético Ambiental
en Hospitales
1.1 Introducción:
El uso por el hombre de la energía en cualquiera de sus formas, ha marcado el
desarrollo de la sociedad humana en cada una de sus etapas evolutivas, desde el
dominio del fuego hasta el uso de la energía nuclear en nuestros días. La humanidad,
a lo largo de los años, ha perfeccionado su utilización, pasando por los métodos más
rudimentarios de manejo a los más complejos aplicados en la actualidad, siempre con
la finalidad de satisfacer sus necesidades. En los momentos actuales se ha recurrido
al uso de la energía eólica y solar por dos razones fundamentales, lo barato de su
costo y la no contaminación del ambiente, pudiera pensarse que es un
descubrimiento de nuestros días, sin embargo el hombre de por siempre ha utilizado
el calor del sol para disímiles fines y los molinos de viento son utilizados desde
tiempos inmemoriales.
Toda técnica desarrollada por el hombre implica el uso de la energía, es por ello que
resulta necesario valorar la importancia de su uso racional, siempre evitando los
efectos contaminantes al medio. Por estas y otras razones, velar por el manejo
eficiente y racional de los portadores energéticos, sin afectar los procesos
productivos, es una urgencia del momento, en tal sentido, además de fuentes de
energía ya mencionadas, se valoran otras no agotables, que a su vez mitiguen los
impactos ambientales, como el uso del hidrógeno y las fuerzas hídricas como
portadores energéticos en sustitución de los combustibles fósiles.
Actualmente se realizan numerosos trabajos de implantación del sistema de gestión
energética y ambiental en todo el planeta. En nuestro caso dedicaremos este capítulo
a abordar las teorías que a nuestra consideración fundamentan nuestro estudio.
Por ser la energía eléctrica, el portador que más incide en el consumo de portadores
en el hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero de nuestro territorio,
centraremos el análisis en algunos elementos determinantes de la misma como redes
eléctricas, aprovechamiento eléctrico, factor de potencia, caída de tensión y energía
reactiva, entre otros para la parte energética, así como en los elementos de la
Gestión Ambiental y el tratamiento de residuales en esta institución, que nos permita
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
7
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
contar con las herramientas teóricas que fundamenten el diagnóstico energético y
ambiental en instalaciones hospitalarias.
Para ello debemos partir de qué es un diagnóstico, sus particularidades y el tipo de
diagnóstico a realizar.
El diagnóstico constituye una etapa básica, de máxima importancia dentro de todas
las actividades incluidas en la organización, seguimiento y evaluación de un
programa determinado, el que a su vez constituye la pieza fundamental en un sistema
de gestión, ya sea energético, ambiental o de otra índole.
Para el diagnóstico energético se emplean distintas técnicas para evaluar el grado de
eficiencia con que se produce, transforma y usa la energía, en el caso del ambiental
para evaluar el impacto que provocan las diferentes fuentes contaminantes, así como
el tratamiento dado a las mismas, de forma que minimicen los efectos nocivos, en
ambos casos definiéndose dos tipos de diagnósticos fundamentales: el de nivel 1,
también denominado preliminar o de recorrido y el de nivel 2 (diagnóstico
profundo o de monitoreo) (COLECTIVO DE AUTORES CEEMA 2006) (11). En
nuestro caso se realizó un diagnóstico de nivel 1.
1.2 Estado del arte
El diagnóstico energético constituye la herramienta básica para saber cuánto, có
mo, dónde y por qué se consume la energía dentro de una empresa, para
establecer el grado de eficiencia en su utilización, para identificar los principales
potenciales de ahorro energético y económico, y para definir los posibles proyectos
de mejora de la eficiencia energética. Sus objetivos son: Evaluar cualitativa y
cuantitativamente el consumo de energía, determinar la eficiencia energética,
pérdidas y despilfarro de energía en equipos y procesos, identificar potenciales de
ahorro energético y económico, establecer indicadores energéticos de control y
estrategias de operación y mantenimiento, así como definir posibles medidas y
proyectos para ahorrar energía y reducir costos energéticos, evaluados técnica y
económicamente. (COLECTIVO DE AUTORES CEEMA 2006) (11), aspectos en los
que coinciden HERNÁNDEZ Y MONTERO, 2011 (34)
Valorado para el diagnóstico ambiental, constituye la herramienta básica para saber
cuánto, cómo, dónde y por qué se generan los elementos contaminantes dentro de
la entidad, para establecer el grado de eficiencia en su control, para identificar las
potencialidades de minimización del impacto ambiental y definir posibles proyectos de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
8
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
mejoras de la gestión ambiental. Sus objetivos son: Evaluar cualitativa y
cuantitativamente las fuentes contaminantes, determinar la eficiencia en la gestión
ambiental y el tratamiento de residuales, identificar potenciales de implementación
de un SGA más eficiente, establecer los indicadores ambientales de control definidos
en las normas internacionales y cubanas, con estrategias ajustadas a nuestro
contexto, así como definir posibles medidas y proyectos para mejorar la imagen de la
entidad
y
reducir
los
costos
por
penalizaciones,
evaluados
técnica
y
económicamente. (VALORACIÓN DEL AUTOR).
La eficiencia energética y el uso racional de los portadores energéticos presentan en
estos momentos una necesidad de desarrollo sostenible, donde la industria, los
servicios y el sector residencial realizan importantes esfuerzos. El Proyecto de
Gestión Eficiente de Energía (PGEE) es un sistema
de gestión de la eficiencia
energética a nivel empresarial que sirve para elevar la capacidad técnicoorganizativa y para lograr una administración eficiente de la energía y su impacto
ambiental en las empresas mayores consumidoras de energía. La calidad de la
gestión energética depende de los resultados obtenidos en cuanto al rendimiento
energético. El motor principal para la adopción de una medida o una práctica concreta
es su impacto en el rendimiento energético. Unos resultados energéticos mediocres
indican la existencia de puntos débiles o carencias en la gestión energética, además,
la evaluación de la gestión energética se basa en el sistema de comparaciones
benchmarking. (COLECTIVO DE AUTORES, CEEMA 2006) (12). La eficiencia
energética es una de las alternativas menos costosa y menos contaminante de todas
y se convierte en una fuente no agotable y aplicable a todo tipo de entidades.
En Cuba (BORROTO NORDELO, 2006) (7) la Comisión Internacional de Energía
consideró que, con inversiones menores y de rápida recuperación (menores de 1,5
años) se logrará un ahorro anual del 5 % del consumo del país.
Más del 45 % de este ahorro se obtendría en el sector residencial y de servicios, y
casi un 10 % en el transporte. Por una parte se aprende a obtener la energía de
forma económica y respetuosa con el medio ambiente, y por otra es un deber
elemental de justicia.
Usar eficientemente la energía significa no emplearla en actividades innecesarias,
conseguir hacer las tareas con el mínimo consumo de energía posible. Desarrollar
tecnologías, sistemas de vida y de trabajo que ahorren energía, es lo más importante
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
9
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
para lograr un auténtico desarrollo que se pueda llamar sostenible. (VIEGO FELIPE,
2007) (60).
En la actualidad otras entidades han sido objeto de estudios en materia de eficiencia
energética, arrojando resultados relevantes en el ahorro de portadores energéticos,
implementando medidas para lograr el aumento de la eficiencia y la productividad,
ejemplo de ello lo constituye el estudio de eficiencia energética realizado en el
Hospital Guillermo Luis Fernández Hernández Baquero, en el cual se abordan
temáticas como propuestas de cogeneración de energía eléctrica mediante fuentes
alternativas, que proporcionan considerables ahorros en materia de portadores
energéticos.
El contexto actual de la Gestión Energética no puede verse divorciado de una actitud
responsable hacia el medio ambiente. En el plano combinado de la Gestión
Energética-Ambiental también existen experiencias en instalaciones similares, entre
las que destaca la aplicada en el Hospital Isidro Ayora de Loja en Ecuador
(MARRERO, PIERRA y ALEAGA, 2004) (43).
En 1991 y dentro de la organización ISO, se constituyó un grupo llamado SAGE
(Asesor estratégico sobre el medio ambiente) con el objetivo de comenzar a
estudiar la forma de normalizar medidas cuyo fin era proteger el medio ambiente
para garantizar el futuro, ya no de la empresa, como pretende la familia ISO 9000,
sino de la humanidad.
La constitución de este comité era la respuesta a la inquietud creciente en distintos
sectores sobre denuncias que algunos grupos venían haciendo sobre
nucleares,
contaminación
atmosférica
o
deterioro
de
residuos
la naturaleza en su
conjunto. Lo curioso es que en un principio se vio a estos grupos llamados
verdes como desestabilizadores de la democracia o de los sistemas económicopolíticos ya que las denuncias afectaban muchas veces a los grandes capitales.
En 1992 se celebró en Río de Janeiro una conferencia de las Naciones Unidas
llamada
La
Cumbre
de
la
Tierra
en
la
cual
se
trataron
los
temas
medioambientales poniéndose al día la información sobre el deterioro de los medios
naturales y su efecto sobre la vida humana. Se esperaba mucho de esta
conferencia pero los intereses creados de algunos grupos impidieron tomar
medidas drásticas a favor de cambios para preservar el medio ambiente.
Por su parte, la serie 14000 cuenta con la 14001 que es la que contiene
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
10
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
especificaciones y guías de uso a la vez que explicita un sistema de
administración y supervisión para la gestión medioambiental y la 14004 que es la guía
general y soporte técnico para el sistema de gestión medioambiental.
En septiembre de 1996 se publicaron las normas ISO 14001 y 14004
comprometiéndose los países asociados a acogerla como norma nacional en
sustitución de las que hubiera anteriormente, de tal forma que ahora los países de la
Unión se encuentran con dos reglamentaciones: ISO y EMAS. El EMAS aplica sólo
al sector industrial y la normativa ISO 14000 es más amplia, a la vez que se
ensambla perfectamente con la serie 9000 por la cual un gran número de empresas
están ya certificadas.
En la actualidad la gran mayoría de los estados del mundo se han asociado de una
manera u otra a los tratados internacionales que se han suscrito en materia de
protección ambiental, adecuándolos a sus contextos particulares, así por ejemplo, en
Cuba el Programa Nacional de Medio Ambiente es una adecuación a la Agenda 21.
RAMIREZ, PIERRA y ALEAGA (2004) (43) sostienen que: “El riesgo potencial
presentado por los residuos sólidos hospitalarios, constituye un problema en términos
de
salud
pública,
saneamiento
ambiental,
enfermedades
nozocomiales
y
epidemiológicos. Es responsabilidad de las instituciones prestadoras de servicios de
salud prevenir y contribuir a minimizar este riesgo ambiental. Los residuos
hospitalarios son considerados potencialmente peligrosos tanto por la contaminación
biológica (microorganismos patógenos) como por sustancias químicas (drogas,
sustancias carcinogénicas, teratogénicas y materiales radiactivos)”.
El deterioro ambiental afecta el bienestar y la calidad de vida de la población, limita
sus posibilidades de desarrollo y compromete gravemente el de las generaciones
futuras. Aunque las causas del deterioro ambiental son numerosas, entre estas se
destaca el generado por las basuras y su disposición final.
El manejo inadecuado de los residuos sólidos hospitalarios presenta diversos
impactos ambientales negativos que se evidencian en diferentes etapas como la
segregación, el almacenamiento, el tratamiento, la recolección, el transporte y la
disposición final. Las consecuencias de estos impactos no sólo afectan a la salud
humana sino también a la atmósfera, el suelo y las aguas superficies y subterráneas.
A todo esto se suma el deterioro del paisaje natural y de los centros urbanos.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Debido a que tradicionalmente la prioridad de las instituciones de salud ha sido la
atención al paciente, por mucho tiempo se ha restado importancia a los problemas
ambientales, pudiendo crearse en muchos casos un círculo vicioso de enfermedades
derivadas del manejo inadecuado de los residuos.
Otros estudios realizados en nuestra área geográfica también demuestran la
peligrosidad de un mal manejo de los residuales, solo por citar un ejemplo, en
Colombia se ha estimado se generan al año en los hospitales de nivel 1, 2 y 3, sin
contar las instituciones privadas 8500 toneladas de residuos sólidos, que siendo
estos, agentes causantes de enfermedades vírales como hepatitis B o C, entre otras,
generan riesgo para los trabajadores de la salud y para quienes manejan los residuos
dentro y fuera del establecimiento generador.
EL manejo integral de los residuos hospitalarios se ha convertido en una de las
prioridades de los Programas de Calidad de Vida Urbana y de los Planes Nacionales
para el impulso de la Política de Tratamiento de Residuos de los Ministerios
encargados del monitoreo del Medio Ambiente en todo el mundo y en particular en
nuestro continente, dirigido a formular Programas de Gestión Integral de los Residuos
hospitalarios, con el propósito de prevenir, mitigar y compensar los impactos
ambientales y sanitarios, para minimizar los factores de riesgo a la salud del hombre.
Actualmente un porcentaje significativo de los residuos generados en los servicios de
salud y similares, especialmente en las salas de atención de enfermedades
infectocontagiosas, salas de emergencia, laboratorios clínicos, bancos de sangre,
salas de maternidad, cirugía, morgues, radiología, entre otros, son peligrosos por su
carácter infeccioso, reactivo, radioactivo inflamable.
De acuerdo con estudios realizados, aproximadamente el 40 % de los residuales
generados en hospitales y clínicas presenta características infecciosas, pero debido a
su inadecuado manejo, el 60 % restante se contamina, incrementando los costos de
tratamiento, los impactos y los riesgos sanitarios y ambientales.
La factibilidad técnica y económica de dar adecuado tratamiento y disposición final a
los desechos peligrosos hospitalarios está directamente relacionada con la posibilidad
de implementar la efectiva separación en el origen de las fracciones peligrosas. El
mezclar los desechos infecciosos con el resto de los desechos obliga a tratarlos con
los mismos procedimientos y precauciones, encareciendo y dificultando la operación
del sistema. Por el contrario, una buena separación en origen permite derivar la
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
mayor parte de los desechos sólidos producidos en un hospital a la recolección
municipal y reservar los procedimientos especiales y de alto costo sólo para los
desechos peligrosos.
En tal sentido además de las Normas Cubanas (NC) establecidas al efecto de mitigar
los impactos ambientales de las diferentes actividades como la NC ISO 14 001, las
133-200; 133-200-1; 134-200 y la 135-200 para el tratamiento de los residuales
sólidos, la 93-02-202, modificada por la 39/1999 para la protección atmosférica y
calidad del aire, en la actualidad es prudente la aplicación de la Norma Internacional
ISO/FDIS 50 001, pues entre sus ventajas se destaca la unificación de criterios
internacionales en cuanto a la implantación de un Sistemas de Gestión de la Energía
(SGE) para mejorar su desempeño energético, incluyendo la eficiencia energética y el
uso y consumo de la energía. Su implementación está destinada a conducir la
reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, de los costos de la
energía y de otros impactos ambientales relacionados. La misma es aplicable a
organizaciones de todo tipo y tamaño, con un elevado grado de flexibilidad para su
aplicación, independientemente de sus condiciones geográficas, culturales o sociales.
La misma se basa en el principio de la mejora continua Planificar-Hacer-VerificarActuar (PHVA) e incorpora la gestión de la energía a las prácticas habituales de la
organización.
En los últimos años, la temática de compensación de la potencia reactiva en las
redes de suministro eléctrico industriales ha sido trabajada ampliamente, debido a los
problemas causados por un bajo factor de potencia en los sistemas eléctricos,
asociados al funcionamiento inadecuado de las máquinas y el aumento de las
pérdidas, lo que se traduce en la reducción de la eficiencia del sistema. La solución
más utilizada ha sido la instalación de bancos de condensadores para la
compensación de la potencia reactiva, en dependencia del reactivo necesario que
garantice pérdidas mínimas en los sistemas eléctricos.
En el presente trabajo se parte de la general aceptación de condensadores como
elementos correctores en la compensación de la demanda de potencia reactiva de las
cargas y el mejoramiento del perfil de voltaje del sistema. Por otro lado, si la
ubicación y dimensionamiento de los bancos de condensadores no se realiza de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
forma apropiada en los nodos de la red,
puede traer como consecuencia un
incremento de las pérdidas de energía.
Algunos autores refiriéndose a la calidad de energía, indistintamente hacen énfasis
en los parámetros anteriormente mencionados, entre los consultados tenemos:
HERNÁNDEZ, (2000) (33) realiza la compensación de la potencia reactiva para una
red industrial con la utilización de la programación lineal, utilizando en la función
objetivo los costos de compensación y como restricciones la variación de la potencia
y la cantidad de reactivo necesario a instalar en cada nodo. En el trabajo no se
consideraron las cargas no lineales ni el carácter discreto del problema de
compensación de potencia reactiva.
“Manual del analizador de redes de NORTHWOOD DATA LOGRES LTD”. (40). En
este manual se pudo conocer la técnica para las mediciones en el cual venía de una
forma clara y comprensible para el operador, en nuestro caso fue la primera medición
con un equipo analizador de redes y con la inconveniencia de que hay que utilizar
una PC con WINDOWS 98 para poder descargar la información.
“Manual de Aplicaciones de las Tarifas Eléctricas. Cuba”. 2002. (41). A través de este
manual se conoció la tarifa que se aplica en los diferentes sectores del país, así como
una serie de cálculos para determinar las pérdidas en los transformadores, el factor
de potencia y algunos conceptos.
FEODOROV A.A y RODRÍGEZ LÓPEZ, E. Suministro eléctrico de empresas
industriales La Habana. 1980 (14) .En esta obra se utilizó todo lo relacionado con las
cuestiones fundamentales del sistema de suministro eléctrico de empresas
industriales, tales como: cargas eléctricas, selección de los parámetros de los
sistemas de suministro eléctrico industrial, compensación de la potencia reactiva,
localización de las subestaciones de alimentación y otras cuestiones fundamentales
de los sistemas de suministro eléctrico.
En el trabajo de GONZÁLEZ I, (2004) (25) se establece un procedimiento para la
compensación de la potencia reactiva, a través de un acomodo de carga en una red
industrial, con un análisis de las principales medidas organizativas que pueden ser
implementadas por etapas y solo después de ser valorado el efecto de las mismas,
se procede a la introducción de medidas que conllevan a la realización de inversiones
en el sistema. La autora en otros trabajos en el 2006 y 2007 (27) (28), aborda la
optimización de la potencia reactiva con el uso de la programación dinámica,
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
utilizando en la función objetivo una función de gasto, donde analiza diferentes
niveles de tensión y fuentes de energía reactiva a instalar. Además permite hallar un
intervalo óptimo de n soluciones para los nodos del sistema. Se formula la tarea de
optimización y la ubicación de los dispositivos de compensación para un modelo en el
que interviene un conjunto de ecuaciones diferenciales, considerándose el carácter
dinámico del problema. El planteamiento contrasta con los problemas de optimización
estática, en los cuales se busca un punto óptimo en un espacio de n dimensiones,
donde se maximiza o minimiza el valor de una función objetivo conocida.
MALIUK S. (1980) (38), profundiza de forma muy acertada en la influencia del factor
de potencia en la industria. Analiza la compensación del reactivo a través de
condenadores y la utilización de los motores sincrónicos sobreexcitados para la
entrega de reactivo, disminuyendo considerablemente las pérdidas en el sistema.
YING-YI HONG, y SAW-YU HO (2005) (61) muestran un método basado en los
algoritmos genéticos para determinar la configuración de la red que garantice
mínimas pérdidas de potencia. En el método propuesto, formularon el problema de
forma multicriterial, para condiciones normales y de contingencias. Las configuración
del sistema para las soluciones esperadas, fueron logradas en redes de 16 y 33
nodos, lográndose eficazmente la minimización de las pérdidas.
ZHANG Y, (2005) (62) presenta un modelo que ajusta los costos de los dispositivos
correctores (de la potencia reactiva) con el objetivo de disminuir las pérdidas de
energía para un estado determinado de la carga. Se presenta la simulación para
demostrar que el modelo propuesto refleja el principio de maximización de ganancia,
donde se puede disminuir las pérdidas de potencia activa.
FERNÃO PIRES D., GOMES MARTINS A., y HENGGELER ANTUNES C. (2005)
(16), presentan un modelo multicriterial con la utilización de una técnica heurística
basada en Búsqueda Tabú para proporcionar la ubicación de condensadores en
redes de distribución radiales. Esta formulación tiene en cuenta dos funciones
objetivo: minimizar las pérdidas de la línea y minimizar los costos del banco de
condensadores. La metodología presentada lleva la búsqueda potencialmente hacia
una región de las soluciones con las características buenas, permitiendo al
investigador escoger la solución que mayormente lo satisfaga tomando en
consideraciones sus preferencias.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
El método resultó ser eficaz y se desarrolló fundamentalmente para sistemas radiales
de distribución, comprobándose la efectividad del método para resolver este
problema de optimización.
PRECONS II, Sistema de Precios de la Construcción, Habana 2006. (50). El libro
presenta un conjunto de instrucciones Precons que no es más que el documento
metodológico para la aplicación del sistema de precios. Este manual de precios
incluye documentos referidos al prontuario sobre el proyecto de organizaciones de
obras y alas normativas de la ficha de gastos en pesos convertibles (CUC) a través
de los cuales se confeccionará la ficha de gastos en pesos convertibles del proyecto.
GÓMEZ (2010) (22). Realizando los cambios en las capacidades de algunos equipos
de climatización, adecuándolos a las áreas a las que corresponden, regulando las
horas de funcionamiento de dichos equipos y de algunas de las luminarias y
artefactos, asegurando los niveles de confort
en dichas áreas, se obtuvo una
reducción de un 14 % en consumo de luminarias y artefactos y un 37 % en equipo de
climatización y refrigeración.
Con respecto a los estudios híbridos de Gestión Energética y Ambiental, nuestro
principal patrón lo constituyó “Diagnóstico Energético-Ambiental Hospital Isidro
Ayora”. MARRERO, PIERRA y ALEGA (2004) (43), partiendo del precepto de
optimizar los costos relacionados con el uso de portadores energéticos, manteniendo
una actitud responsable con el medio ambiente comunitario.
En todos los casos se han tenido en cuenta las NC 133-202 (44); NC 133-202-1(45);
NC 134-202 (46); NC 135-202 (47); NC 39/99 e ISO 14001 (48), así como la Norma
Internacional ISO/FDIS 50001 (49).
1.3 Generalidades del Sistema de Gestión Energética y Ambiental
La red eléctrica es un complejo conjunto de fuentes, gran número de distintas cargas
conectadas, corrientes de muy diversas formas que circulan a distintas frecuencias
por las líneas, distintas potencias, caídas de tensión, etc… Los grandes avances
tecnológicos de las últimas décadas han supuesto un giro importante en la potencia
que consumen los usuarios de la energía eléctrica, tanto en su cantidad como en su
calidad, debido básicamente al propio carácter de las cargas que consumen dicha
energía.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Hoy en día se lucha por el adecuado aprovechamiento de la energía llevándose
acabo métodos y soluciones que influyan directamente en la explotación eficiente de
las instalaciones logrando así disminuir los altos consumos y las grandes pérdidas. La
racional utilización de la energía es en estos momentos un objetivo de primer orden,
porque incide directamente en los indicadores técnico-económicos de un país.
Observando que el uso eficiente de la energía, disminuye paulatinamente la
contaminación ambiental y permite la utilización racional de los recursos energéticos
no renovables.
Por último, la combinación de los elementos pasivos (resistencias, bobinas y
condensadores) con los elementos semiconductores (diodos, triodos, tiristores…) que
controlan hoy en día la mayoría de la energía eléctrica en la red,
supone una
problemática más a añadir a la hora de optimizar el rendimiento de líneas,
instalaciones y equipamientos.
Por lo tanto es de obligado cumplimiento observar y analizar todos los parámetros de
calidad de onda a la hora de seleccionar el sistema de compensación reactiva más
adecuado en cada caso.
Esta instalación, que ya tiene a su haber 20 años de explotación, soportó los embates
del denominado “Período Especial”, durante el cual, tanto la edificación como tal y su
equipamiento han sufrido un franco deterioro que ha mellado en la calidad de los
servicios, la misma además de ser una institución de primer orden por su importancia
social, también constituye un importante consumidor de energía dentro del municipio
Moa, por lo que se debe velar porque en el mismo exista un plan de medidas
técnicamente fundamentadas que contribuya al uso racional del portador electricidad
y a la disminución de los costos de la entidad por concepto de pago de electricidad.
Con el transcurso de los años se han realizado varios trabajos relacionados con la
eficiencia energética en la institución, vinculados fundamentalmente con la
implementación de metodologías, así como el diagnósticos energéticos y control de
las cargas en los diferentes horarios del sistema eléctrico, los que de forma muy
superficial han abordado el tema de las pérdidas y consumos excesivos de energía,
así como el del bajo factor de potencia al cual se le ha hecho énfasis por ser la
entidad mensualmente penalizada.
Es por ello, que al presente trabajo estar encaminado a realizar una propuesta para
el diagnóstico energético y ambiental en instalaciones hospitalarias, tomando como
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
17
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
estudio de caso esta institución, partamos en el estudio de las investigaciones
anteriores a las que hemos tenido acceso, también fueron consultados diferentes
bibliografías, trabajos y documentos, orientados en cinco líneas fundamentales:
Trabajos teóricos y prácticos que se han desarrollado en los sistemas de
suministro eléctrico para el estudio de la compensación de la potencia
reactiva y la mejora de otros parámetros de calidad de energía.
Procedimientos para establecer el conjunto de soluciones del Problema
General de Optimización Discreta.
Experiencias en la aplicación de los Sistemas de Gestión Total de
Eficiencia Energética (GTEE) en centros hospitalarios y otros similares.
Experiencias en la aplicación de la Gestión Ambiental y Producciones Más
Limpias (PML) en instalaciones con características similares al objeto de
estudio.
Bibliografías actualizadas basadas en la GTEE, así como con la Gestión
Ambiental y PML, fundamentalmente en instalaciones industriales,
hospitalarias y otras similares al objeto de estudio.
1.3. 1 Nociones generales de la gestión energética
La Gestión Energética es un procedimiento organizado de previsiones y control del
consumo de energía con el fin de obtener el mayor rendimiento posible sin disminuir
el nivel de prestaciones. (BORROTO, 2006) (7). El sector industrial es un candidato
ideal para aplicar un programa de medidas de ahorro debido a su importancia como
sector económico y consumidor de energía. Entendiendo por eficiencia energética el
logro de los requisitos establecidos por el cliente con menos gastos energéticos
posible y la menor contaminación ambiental por este concepto. Un Sistema de
Gestión Energética se compone de la estructura organizacional, los procedimientos,
los procesos y los recursos necesarios para su implementación.
El objetivo fundamental de la Gestión Energética como subsistema de la gestión
empresarial es sacar el mayor rendimiento posible a todos los portadores energéticos
que son necesarios para una actividad empresarial. Dentro de esta idea el sistema de
gestión habrá de responder a determinadas funciones, que tendrán que
implementarse
en relación con los servicios de la empresa. En un sentido más
amplio puede ser la comprensión de la elección de las fuentes de energía, las
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
negociaciones
con
los
suministradores
y
el
control
de
los
suministros,
almacenamiento y distribución lo cual comprende:
¾ Optimizar la calidad de los portadores energéticos disponibles y su suministro.
¾ Disminuir el consumo de energía manteniendo e incluso aumentando los niveles
de producción o servicios.
¾ Obtener de modo inmediato ahorros que no requieran inversiones apreciables.
¾ Lograr ahorros con inversiones rentables.
¾ Demostrar la posibilidad del ahorro energético de la entidad.
¾ Disminuir la contaminación ambiental y preservar los recursos energéticos.
¾ Diseñar y aplicar un programa integral para el ahorro.
¾ Establecer un sistema metódico de contabilidad analítica energética en la
empresa. (Colectivo de Autores, SA) (12).
Funciones de un Sistema de Gestión Energética
Un Sistema de Gestión Energética ha de cumplir determinadas funciones que deben
implementarse en relación con los servicios de la empresa para alcanzar los
objetivos.
¾ Aprovisionamiento: Este aspecto comprende la elección de los portadores
energéticos. Las negociaciones con los suministradores, el control de los
suministros y su almacenamiento así como su distribución.
¾
Análisis Energéticos: En este punto es necesario establecer dos tipos de
análisis Energéticos, uno de auditoría o diagnóstico y el otro de consumo de
portadores. (COLECTIVO DE AUTORES, SA), (FERNÁNDEZ, PUERTA JUAN F,
SA) (15).
Etapas en la implantación de un Sistema de Gestión Energética
En general, en todos los sistemas de gestión energética o de administración de
energía se pueden identificar tres etapas fundamentales:
1. Análisis preliminar de los consumos energéticos.
1. Formulación de un programa de ahorro y uso racional de la energía (Planes de
Acción).
2. Establecimiento de un sistema de monitoreo y control energético.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
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Errores que se cometen en la Gestión Energética
¾ Se atacan los efectos y no las causas de los problemas.
¾ Los esfuerzos son aislados, no hay mejora integral en todo el sistema.
¾ No se atacan los puntos vitales.
¾ No se detectan y cuantifican adecuadamente los potenciales de ahorro.
¾ Se consideran las soluciones como definitivas.
¾ Se conforman creencias erróneas sobre cómo resolver los problemas.
Gestión total eficiente de la energía
Es un conjunto de acciones técnico- organizativas para administrar eficientemente
la energía, que aplicadas de forma continua, con la filosofía de gestión total de la
calidad, permiten establecer nuevos hábitos de dirección, de control y de evaluación
del uso de la energía, dirigidos al aprovechamiento de todas las oportunidades de
conservación de la energía y de la reducción de sus costos.
El sistema es capaz de identificar un número muy superior de medidas triviales y de
baja inversión para la reducción de los costos energéticos; entrena, capacita y
organiza los recursos humanos que deciden la reducción de los consumos y gastos
energéticos, creando una nueva cultura energética; instala en la empresa
procedimientos, herramientas y capacidades para su uso continuo y se compromete
con su consolidación.
En la implementación de una gestión energética suele presentarse una serie de
dificultades
que pueden ser en general, la insuficiente especialización del personal
técnico y la falta de conciencia de ahorro. Es de vital importancia y necesario que
técnicos y operarios desarrollen un nivel de pertenencia del trabajo a realizar y
aptitudes encaminadas a la búsqueda y puesta en práctica de nuevas soluciones, así
como un buen nivel de conocimiento de estos para una satisfactoria asimilación de la
tecnología. (BABÓN GONZALEZ) (6).
La Tecnología de Gestión Total Eficiente de la Energía (TGTEE)
La TGTEE es un paquete de procedimientos, de herramientas técnico-organizativas y
software especializado, que aplicado de forma continua y con la filosofía de la gestión
total de la calidad, permite establecer nuevos hábitos de dirección, control,
diagnóstico y uso de la energía. Su objetivo no es sólo diagnosticar y dejar un plan de
medidas, sino esencialmente elevar las capacidades técnico-organizativas de la
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
empresa, de forma tal que esta sea capaz de desarrollar un proceso de mejora
continua de la eficiencia energética.
Dentro de la tecnología incluye:
¾ La capacitación al Consejo de Dirección y especialistas en el uso de la energía.
¾ Establece un nuevo sistema de monitoreo, de evaluación, de control y de mejora
continua del manejo de la energía.
¾ Identifica las oportunidades de conservación y el uso eficiente de la energía en la
empresa.
¾ Propone, en orden de factibilidad, las medidas para el aprovechamiento de las
oportunidades identificadas.
¾ Organiza y capacita a los trabajadores vinculados al consumo energético en
hábitos de uso eficiente.
¾ Prepara a la empresa para autodiagnosticarse en eficiencia energética.
¾ Establece en la empresa las herramientas necesarias para el desarrollo y el
perfeccionamiento continuo de la Tecnología.
La TGTEE permite, a diferencia de las medidas aisladas, abordar el problema en su
máxima profundidad, con concepto de sistema, de forma ininterrumpida y creando
una cultura técnica que permite el auto desarrollo de la competencia alcanzada por la
empresa y sus recursos humanos. (COLECTIVO DE AUTORES, SA), (12).
Conceptos básicos para una buena comprensión de la eficiencia energética
Eficiencia: es el cociente resultante del consumo real entre el planificado que refleja
la optimización de los recursos utilizados para la obtención de los resultados u
objetivos previstos.
Eficacia: es la contribución de los resultados obtenidos al cumplimiento de los
objetivos trazados.
Efectividad: es la generación sistemática de resultados consistentes, integrando
eficacia y eficiencia.
Eficiencia energética: es la optimización de los recursos energéticos para alcanzar
los objetivos económicos de la Empresa. Se mide a través de indicadores de
eficiencia energética.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Herramientas que se utilizan para establecer un Sistema de Gestión
Energética
Diagramas de Pareto
El Diagrama de Pareto es una gráfica en forma de barras que clasifica en forma
descendente factores que se analizan en función de su frecuencia, importancia
absoluta o relativa. Adicionalmente permite observar en forma acumulada la
incidencia total del factor en estudio.
Es muy útil para aplicar la Ley de Pareto o Ley 80 – 20, que identifica el 20 % de las
causas que provoca el 80 % de los efectos de cualquier fenómeno estudiado.
Intensidad energética
A nivel de Empresa este indicador puede determinarse como la relación entre el
consumo total de energía y el valor de la producción mercantil total. Nos refleja la
tendencia de la variación de los consumos energéticos respecto al incremento de la
producción. Todos los indicadores de eficiencia y de consumo energético dependen
de condiciones de la producción y los servicios de la empresa como: factor de carga
(es la relación de la producción real respecto de la capacidad productiva nominal de
la Empresa), calidad de la materia prima, estado técnico del equipamiento, etc.
Diagrama de dispersión
Es un gráfico que muestra la relación entre dos parámetros. Su objetivo es mostrar en
un gráfico x, y si existe correlación entre dos variables, y en caso de que exista,
determinar su carácter. La observación del diagrama de dispersión nos indica, que
existe una tendencia a que los valores altos de nivel ocupacional están asociados a
los valores altos de consumo.
Gráfico de control
Los gráficos de control son diagramas lineales que permiten observar el
comportamiento de una variable en función de ciertos límites establecidos.
Generalmente se usan como instrumento de autocontrol por los círculos y grupos de
calidad y resultan muy útiles como apoyo a los diagramas causa y efecto, cuando
logramos aplicarlos a cada fase del proceso y detectar en cuales fases se producen
las alteraciones. Su importancia consiste en que la mayor parte de
los procesos
productivos tienen un comportamiento denominado normal, es decir existe un valor
medio (M) del parámetro de salida muy probable de obtener, mientras que a medida
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
22
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
que nos alejamos de este valor medio la probabilidad de aparición de otros valores de
este parámetro cae bruscamente, si no aparecen causas externas que alteren el
proceso, hasta hacerse prácticamente cero para desviaciones superiores a tres veces
la desviación estándar (3S) del valor medio.
Utilidad del Gráfico de Control
¾ Conocer si las variables evaluadas están bajo control o no.
¾ Conocer los límites en que se puede considerar la variable bajo control.
¾ Identificar los comportamientos que requieren explicación e identificar las causas
no aleatorias que influyen en el comportamiento de los consumos.
¾ Conocer la influencia de las acciones correctivas sobre los consumos o costos
energéticos.
Gráfico de Consumo y Producción
Consiste en un gráfico que muestra la variación simultánea del consumo energético
con la producción realizada. Muestran períodos en que se producen comportamientos
anormales de la variación del consumo energético con respecto a la variación de la
producción. Permiten identificar causas o factores que producen variaciones
significativas de los consumos.
Diagramas de Dispersión y Correlación
En un gráfico que muestra la relación entre 2 parámetros. Su objetivo es mostrar en
un gráfico (x, y) si existe correlación entre dos variables, y en caso de que exista, qué
carácter tiene esta. Muestra con claridad si los componentes de un indicador de
control están correlacionados entre sí y por tanto si el indicador es válido o no.
Permite establecer nuevos indicadores de control. Permite determinar la influencia de
factores productivos de la Empresa sobre las variables en cuestión y establecer
nuevas variables de control.
1.4 Caracterización de los problemas detectados en la institución
Factor de Potencia
Operar, con un bajo factor de potencia, una instalación eléctrica, además del impacto
en el pago de electricidad, tiene otras implantaciones de igual o mayor significación,
particularmente en relación con la capacidad de los equipos de transformación y
distribución de la energía eléctrica y con el uso eficiente de las máquinas y aparatos
que funcionan con electricidad.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
El concepto del factor de potencia, los efectos que se presentan cuando su valor es
reducido y los métodos para corregirlo, no son temas nuevos. Sin embargo, su
análisis es un problema permanente y de obligada importancia para todos aquellos
cuya actividad se relaciona con la operación eficiente de las instalaciones eléctricas
industriales y el ahorro de energía. La mayoría de las cargas industriales son de
naturaleza inductiva. Precisamente las cargas inductivas son de origen del bajo factor
de potencia, con los inconvenientes que esto ocasionan.
Inconvenientes de un bajo factor de potencia:
¾ Una disminución de la capacidad de los equipos de generación, distribución y
maniobra de la energía eléctrica.
¾ Un incremento en las pérdidas de cobre.
¾ Una deficiente regulación de voltaje.
¾ Un incremento en la facturación de energía eléctrica
Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por las empresas de
electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias industrias. Al ser
suministradas por las empresas de electricidad deberá ser producida y transportada
por las redes, ocasionando necesidades de inversión en capacidades mayores de los
equipos y redes de transmisión y distribución. Todas estas cargas industriales
necesitan de corrientes reactivas para su operación. El factor de potencia es el
cociente entre la potencia activa y la potencia aparente, consumida por una carga o
instalación determinada:
Tradicionalmente siempre se ha denominado “coseno de φ” (cos φ) dado que
trigonométricamente coincide con el coseno del ángulo que forman ambos vectores
de potencia, siendo φ el ángulo de desfase entre tensión y corriente.
fp =
P
= cosφ
S
Ecuación 1.1. Factor de Potencia
Causas que provocan un bajo factor de potencia en el circuito de distribución
de una entidad
Cuando la cantidad de equipos es apreciable los requerimientos de potencia reactiva
también se hacen significativos, lo cual produce una disminución
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
exagerada del
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
factor de potencia. Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como
consecuencia principalmente de:
¾ Un gran número de motores.
¾ Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
¾ Una subutilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por
una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de distribución.
¾ Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.
Las cargas puramente resistivas, tales como alumbrado incandescente, resistencias
de calentamiento, etc. no causan este tipo de problema ya que no necesitan de la
corriente reactiva, sin embargo, como podemos comprobar con la presencia de
armónicos en las redes, estos también suponen pérdidas en las mismas, las cuales
contribuyen a elevar más aún la energía aparente necesaria.
Esto nos lleva, por tanto, a las siguientes conclusiones:
Un bajo factor de potencia es, por tanto, el resultado de un alto contenido de cargas
inductivas como de cargas no lineales, consumidoras de corrientes no senoidales.
El coseno de φ representa las pérdidas de carácter puramente inductivo dentro de la
instalación, a las cuales debemos añadir (en menor proporción) las pérdidas a
frecuencias armónicas.
Ventajas de mejorar el factor de potencia
¾ Reducción de la factura eléctrica: Por lo general, para tomar plena ventaja de la
bonificación, se acostumbra a compensar hasta un factor de potencia cercano al
96 % (que es el máximo posible a bonificar) aunque siempre una decisión final
debe estar acompañada de un adecuado análisis económico.
¾ Liberación de capacidad en el sistema: Cuando los capacitares o motores
sincrónicos están operando, ellos suministran los requerimientos de potencia
reactiva de las cargas y reducen la corriente circulante, desde la fuente hasta el
punto de ubicación de los compensadores. Los medios compensadores pueden
utilizarse para reducir la sobrecarga de los circuitos; si estos no están
sobrecargados, puedan permitir el incremento de su capacidad de carga.
¾ Reducción de
las pérdidas: La mayoría de las instalaciones, las pérdidas de
energía en el sistema de distribución representan entre (2.5-7.5 %) de la energía
consumida por las cargas. Esto depende de la variabilidad de las cargas, el calibre
y la longitud de los circuitos.
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Pérdidas de Energía
Pérdidas de energía eléctrica en los transformadores
Los transformadores son equipos indispensables en los sistemas industriales debido
a que son máquinas estáticas, cuya misión es transmitir energía eléctrica desde un
sistema con una tensión dada a otro sistema con una tensión deseada .Tiene una
importancia capital dentro de los sistemas de generación, transporte y distribución de
energía eléctrica. Pues han permitido la preponderancia de la corriente alterna y la
capacidad de utilizar
en cada sector los niveles de tensión más apropiados y
económicos, atendiendo a factores tales como: potencia a transmitir, seguridad de
utilización, longitud de líneas.
Análisis de las Pérdidas de un transformador
¾ Pérdidas en el circuito magnético (Po) denominadas también pérdidas en el hierro
o pérdidas en vacío, ya que se determinan mediante el ensayo de vacío del
transformador; son independientes de la carga a que
esté sometido el
transformador y prácticamente invariables a tensión y frecuencia constante.
¾ Pérdidas por efecto Joule en los devanados (Pcu).Se deben a las pérdidas en los
embobinados del transformador debido a las resistencias existentes en estos
(efecto Joule). Se denominan también pérdidas en el cobre, ya
que
los
devanados suelen fabricarse en cobre, aunque a veces se realizan en aluminio.
Varían proporcionalmente con el cuadrado de la corriente, si se conocen las
pérdidas producidas por este concepto en régimen nominal Pcc, cuando el
transformador funcione con un índice de carga “c”.
Pcu = Po + C 2.Pcc
Ecuación 1.2. Pérdidas en el Cobre
Las Pérdidas de un transformador Pp, que trabaje con un índice de carga “c” serán:
Pp = Po + Pcu = Po + C 2.Pcc
Ecuación 1.3 Pérdida de un transformador Pp que trabaje c/ índice de carga “c”.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Facturación Eléctrica
Control de la Demanda Máxima
El control de la demanda máxima y del consumo de energía eléctrica, consiste en la
administración y el control de las cargas eléctricas para reducir cargos por demanda
máxima de potencia y por consumo de energía, durante ciertos períodos de tiempo
de acuerdo con la tarifa eléctrica que se aplica.
Ventajas
¾ Reducir los pagos por demanda máxima.
¾ Reducir el costo de la energía consumida, a partir fundamentalmente de la
reducción de las cargas y de que las operaciones sean desplazadas en el tiempo
hacia horarios en los cuales el costo de los kWh sea más reducido.
¾ Disminuir las pérdidas en líneas y transformadores y su costo asociado.
¾ Reducir la capacidad necesaria de los conductores, transformadores y equipos de
distribución y maniobra de la energía eléctrica, así como de generación, si
existen.
¾ Mejorar la regulación de voltaje.
Generalmente el consumo del portador energético electricidad es el que incide en el
costo total de los portadores de una empresa. La facturación por este motivo tiene
determinadas implicaciones que se reflejan en la estructura de la ecuación general de
la tarifa eléctrica:
⎡ Fp
⎤
$ = CD ⋅ Dc + (Pp ⋅ kWh pico + Pm kWhmad + Pd kWhd ) ⋅ K + I ∆ptransf ⋅ ⎢ normado − 1⎥
⎣ Fp real
⎦
[
]
Ecuación 1.4. Ecuación general de la tarifa eléctrica
Donde:
$: Costo total del consumo de energía eléctrica
CD: Costo del kW para la demanda contratada
Dc: Demanda contratada
Pp: Precio del kWh en horario pico
Pm: Precio del kWh en horarios de la madrugada
Pd: Precio del kWh en horario del día
K: Factor del Combustible
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
I ∆Ptransf
: Pérdidas por transformación:
Fp normado
−1
Fp real
:
Factor que tiene en cuenta el aprovechamiento de la energía a
través del comportamiento del factor de potencia de la instalación
El costo por demanda contratada representa entre el 30 y el 40 % de los costos
totales de la factura. Algunas empresas por temor a pasarse de lo contratado tienen
un cargo fijo adicional que le pesa en su economía, y en el peor de los casos
desconocen que se puede contratar hasta dos veces la demanda en el año.
El costo por energía consumida, independientemente del horario y del tipo de tarifa
que se tenga, es el más importante, en el cual se puede trabajar en reducirlo a partir
del conocimiento de las características del consumo. Por tanto un reconocimiento
detallado del sistema de suministro eléctrico de cualquier instalación permite realizar
mejoras encaminadas a mejorar el balance de las cargas, la disminución de
perturbaciones en la onda de tensión (calidad de la energía).
Las pérdidas por transformación, pasan a la factura en caso que las mediciones de la
energía se realicen por la parte de baja del transformador de fuerza. Si las
mediciones se realizan por alta estas no se tienen en cuenta. Pero se destaca que el
empleo eficiente de la potencia instalada de transformación
permite reducir los
costos por este motivo. En ocasiones se cuentan con transformadores que en el
transcurso de los años se mantienen con un coeficiente de utilización muy bajo, si
este mismo transformador fuera de una potencia menor las pérdidas serían menores
a partir de que son menores las pérdidas en el cobre y en el hierro.
El factor de potencia, es el indicador del grado de aprovechamiento de la energía en
un sistema de suministro eléctrico. Los costos por penalización por el bajo factor de
potencia oscilan entre el 3 y el 15 %, sin embargo existen empresas que pueden
adoptar medidas al respecto con pequeñas inversiones.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
28
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Índice de Consumo:
Unidades de producto terminado por unidad de energía consumida:
Puede ser calculado por tipo de producto o como índice de consumo general en el
caso que el tipo de producción lo permita (si son varios productos diferentes pero de
un mismo material el índice puede reducirse a toneladas de ese material etc.). Si se
consumen diferentes tipos de energía para un mismo producto debe determinarse el
consumo equivalente haciendo compatibles los diferentes tipos. Permite su
comparación con las normas de consumo establecidas para Empresas.
1.5 Conclusiones del capítulo:
¾
La eficiencia energética y el uso racional de los portadores energéticos
presentan en estos momentos una necesidad de desarrollo sostenible, donde la
industria, los servicios y el sector residencial realizan importantes esfuerzos.
¾
La Gestión Energética es un procedimiento organizado de previsiones y control
del consumo de energía con el fin de obtener el mayor rendimiento posible sin
disminuir el nivel de prestaciones.
¾
La realización de este tipo de estudio en entidades similares, ha permitido
detectar los problemas existentes en las empresas y la prestación de servicios,
posibilitando la aplicación de medidas que han logrado notables avances con
respecto del ahorro de energía.
¾
La Gestión Energética no puede verse desvinculada de una correcta Gestión
Ambiental, que posibilite el logro de los objetivos propuestos, sin comprometer el
futuro.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
29
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
CAPITULO II: Sistema de Gestión Energética y particularidades del sistema
de suministro eléctrico
2.1 Introducción
En el presente capítulo se abordan los temas fundamentales relacionados con el
diagnóstico en el sistema de gestión energética y las particularidades del sistema
de suministro eléctrico en la institución. Se parte de una
caracterización de la
estructura física y asistencial del hospital y posteriormente se destacan las
fortalezas y debilidades en el proceso de gestión energética. Se presenta el análisis
del banco de problema energético y la determinación de los puestos claves, así
como el comportamiento del consumo de los portadores energéticos y
los
resultados de la aplicación de las herramientas de la Gestión Energética.
2.2 Caracterización general del Hospital Guillermo Luis FernándezHernández Baquero
El Hospital Guillermo Luis se encuentra Ubicado en el Reparto Caribe a 2 Km del
centro de la ciudad de Moa, en la provincia Holguín, es de carácter general
docente, su campo de acción en el servicio hospitalario comprende los municipios
Moa, Sagua de Tánamo, Frank país y otros aledaños. Su Objeto Social es brindar
servicios de salud a los ciudadanos cubanos en las especialidades y modalidades
que caracterizan a la entidad, efectuar el control higiénico epidemiológico del
medio intra-hospitalario, realizar actividades de investigación y desarrollo en las
actividades que le son afines y actividades de educación para la salud a la
población, brindar atención integral de promoción, prevención, diagnóstico,
tratamiento y rehabilitación de la salud en la población.
La instalación diseñada para 400 camas (en estos momentos cuenta solamente
con 284), está compuesta por una edificación distribuida en dos bloques
de
cuatro y tres plantas respectivamente entrelazados entre sí; en el primer bloque se
ubican en el nivel 00 los almacenes, en la primera planta fundamentalmente se
localizan los locales administrativos, docencia, farmacia, cafetería, departamentos
auxiliares, morgue y anatomía patológica , en las otras tres restantes plantas se
ubican las salas especializadas para hospitalizados. En el otro bloque en el nivel
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
30
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
00 se ubican los servicios de urgencias, talleres de mantenimiento, comedores,
cocina y los servicios de rehabilitación y tomografía axial, así como un local para
el sistema de clima central, el cual está en franco deterioro. En la primera planta
se encuentran las consultas especializadas, laboratorios, banco de sangre y los
departamentos estadísticos, así como el área de policlínica (en la actualidad en
adecuación para la inserción de un área pediátrica dentro del inmueble), en la
segunda planta se encuentran los salones quirúrgicos y de parto.
En el pasillo que une ambos bloques se ubican los ascensores, en la parte
anterior los de evacuación y en la parte posterior los de servicio (estos últimos
fuera de funcionamiento).
Dentro del perímetro de la institución, pero fuera de la edificación central se
encuentran la lavandería, casa de calderas, grupos electrógenos, sistemas de
almacenamiento de combustible y el incinerador.
Esta institución presta 17 servicios de hospitalizados; 24 de consultas externas y 8
servicios complementarios entre los que destacan los de tomografía axial,
ultrasonido, RX, anatomía patológica y rehabilitación, entre otros. Para un total de
49 servicios. Para ello cuenta con 1000 trabajadores 716 entre personal médico y
paramédico y 284 de servicio, apoyados por 416 estudiantes (185 de medicina,
113 de enfermería y 118 tecnólogos de la salud).
2.3 Generalidades del Sistema de Gestión Energética
La gestión energética contempla la eficiencia como la fuente de energía más
barata, teniendo en cuenta que los equipos e instalaciones se encuentran en
explotación y solo hay que investigar donde se producen las pérdidas. Según la
OLADE con el uso eficiente de la energía podría reducirse el consumo específico
de portadores entre el 10 y el 20 % a corto y mediano plazo.
Los principales portadores energéticos en esta instalación son: electricidad,
constituye el 94,02 % del consumo de portadores energéticos en la instalación,
para su distribución cuenta con un transformador primario de 1000 kV y 15
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
31
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
transformadores secundarios distribuidos por diferentes áreas de la misma. Las
mediciones de su consumo se hacen de forma general a través del único metro
contador que mide el consumo general de la instalación, con una frecuencia
diaria.
En el caso del portador GLP (gas licuado de petróleo), cuenta con dos balas de
5000 Lts para su almacenamiento, el consumo en 24 horas oscila entre los 100 y
120 Lts, su destino es para la cocina, pantry y en los mecheros de prótesis y
laboratorios. No cuenta con instrumentación para su medición y el consumo se
calcula a través de un promedio por agotamiento, teniendo en cuenta los
consumos históricos.
Para el Diesel, se cuenta con una capacidad de almacenamiento de 6500 Lts. Se
emplea en los grupos electrógenos los cuales consumen 14 Lts/h en vacío y 54
Lts/h con 300 KW de carga y en el incinerador el cual consume entre 50 y 80 Lts/h
en dependencia del material a quemar. Para la medición del consumo en ambos
casos se valoran los datos técnicos del fabricante, teniéndose en cuenta los
consumos reales históricos.
El portador Fuel Oil se cuenta con una capacidad de almacenamiento es de 3000
Lts. Se destina a las calderas cuyo consumo es de 90 a 130 Lts/h y trabajan entre
3 y 6 horas diarias para alimentar la lavandería, cocina central, esterilización y el
banco de leche. Para medir su consumo se utiliza la misma variante que para el
diesel.
El Agua, aunque el agua no constituye un portador energético, sí implica un
consumo importante de electricidad, el plan mensual es de 10058 M3 y el
consumo real oscila en este rango, el bombeo se realiza con 2 bombas de 50 HP
de potencia, 3540 RPM, una tensión de 230 – 460 V y una intensidad de 58 – 106
A. El cálculo del consumo se realiza por aproximación atendiendo al vaciado del
tanque elevado.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
2.3.1 Áreas y equipos claves y personal que decide en el consumo de
energía
El estudio minucioso de las áreas donde se concentra el mayor consumo de los
portadores energéticos en esta institución arrojó los siguientes resultados:
Tabla 2.1. Puestos claves
PUESTO CLAVE
Casa de Calderas
Grupos Electrógenos
Incinerador
Banco de Transformadores
Ascensores
Sistema de Bombeo
Cocina Comedor
Taller de mantenimiento
AREA
Energética
Energética
Servicios
Energética
Servicios
Servicios
Servicios
Servicios
OPERTARIO
Operadores (3)
Operadores (2)
Operador (1)
Electricistas (3)
Operadores (6)
Operadores (2)
Cocineros (4)
Gpo. Mant. (8)
JEFE INMEDIATO
J´ Servicios
Energético Principal
J´ Servicios
Energético Principal
J´ Servicios
J´ Servicios
J´ Turno
J´ Mantenim.
De la tabla anterior se desprende que se cuenta con 8 puestos claves, definidos
dentro de 3 áreas, donde se involucran 29 operarios y 4 jefes inmediatos, sobre
los cuales debe centrarse la atención, pues en ellos se concentran las reservas
energéticas de la institución.
Diagnóstico socio-ambiental al personal que inciden en los Puestos Claves
¾ Bajo nivel escolar de los operarios.
¾ Insuficiente preparación en lo referido a eficiencia energética de los equipos
que operan.
¾ No existe motivación ni compromiso con el ahorro de energía.
¾ No tienen conciencia del liderazgo del Consejo Energético
¾ Presenta dominio de la actividad que realizan por experiencia laboral
¾ No existe atención priorizada ni a operarios, ni jefes inmediatos.
2.3.2 Banco de problemas energéticos:
En este sentido debemos destacar que la institución cuenta con un Banco de
Problemas General y un Banco de Problemas Energético independiente del
primero, en ambos casos recogen la generalidad de toda la entidad, sin embargo,
en las áreas no están definidos los mismos, por lo que los trabajadores no tienen
conciencia de los problemas puntuales en sus puestos de trabajo, por lo que no
son capaces de actuar sobre los mismos.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
33
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Tabla 2.2 Banco de Problemas Energético
OBJETIVO
PROBLEMA
1. Calderas ineficientes
2. Falta de insulación en las conductoras de vapor
3. Poco control del vapor producido
4. Insuficiencias en el uso y manejo de
los grupos electrógenos
5. Transformador principal sobredimensionado
6. Deficiente distribución de cargas por
transformadores
1. Incrementar la eficiencia
7. Uso inadecuado de los ascensores
energética en la instalación.
8. Sistema de bombeo carente de cierres
automáticos
9. Salideros en los sistemas hidrosanitarios
10. Deterioro de tuberías conductoras
11. Uso indiscriminado de las hornillas y marmitas
12. Falta de hermeticidad en locales climatizados
13. Deficiente sistema de Gestión Energética
14. Poca funcionabilidad del Consejo Energético
15. Falta de capacitación de los operarios de
los puestos claves
La tabla 2.2 nos muestra que en la entidad en su conjunto existen 15 problemas
energéticos fundamentales referidos al objetivo de incrementar la eficiencia
energética en la instalación, los que se hacen necesarios desglosar, de forma tal
se tenga el control de los mismos en las áreas afectadas.
2.3.3 Elementos generales de la insuficiente Gestión Energética
Después de realizar un recorrido exhaustivo por toda la instalación e intercambiar
con personal médico, paramédico y de servicio se pudo determinar que las
principales irregularidades que limitan el mejor funcionamiento de la Gestión
Energética en el Hospital están centradas en los siguientes aspectos.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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Deficiente gestión administrativa:
Dentro de la gestión de la administración se detectaron como principales
dificultades la incorrecta contratación de la Máxima Demanda del servicio eléctrico
ya que la contratada es de 300 kW y la real promedio mensual es de 123 kW
durante el año 2010, solo en el mes de abril, alcanzó 133 kW, en mayo y
septiembre alcanzó 131 kW, quedando en un 41 % por debajo de la contratada,
insuficiente análisis de los indicadores energéticos del centro y seguimiento a
las deficiencias detectadas en los Consejos de Dirección. No existe evidencia de
la aplicación de métodos de estimulación individual para el uso racional de los
portadores energéticos ni la aplicación de medidas disciplinarias, administrativas
o de otra índole ante violaciones de lo establecido en el Programa Energético.
Deficiente contabilidad energética:
La contabilidad energética no está sustentada en una herramienta informática que
facilite el control de los consumos y la demanda de los diferentes portadores
energéticos, el acceso a los datos relacionados con la energía es a través del
energético principal del centro, las informaciones se realizan con cierta
periodicidad, pero no son sistemáticas, los registros de la contabilidad y los gastos
energéticos son muy generales, pues solo se contabiliza el plan y el consumo real
general sin delimitar por áreas.
No existe cultura del detalle, lo que implica que los análisis estadísticos y posibles
pronósticos no tengan la profundidad y veracidad necesaria.
Existe una inadecuada preparación y concienzación de los que manejan los
recursos humanos y del estudiantado en materia de eficiencia energética.
No se cuenta con un programa de formación y actualización continua para el
personal de dirección y los operadores de los puestos claves que garantice la
optimización en la operación de los equipos y tecnologías para mantener un nivel
adecuado en los indicadores de consumo, lo que demuestra que se hace
necesario gestionar la preparación de los mismos, pues en el caso de los
directivos los conocimientos sobre gestión energética son muy pobres y solo se
nutren de las informaciones dadas por el energético, careciendo de herramientas
propias para realizar la supervisión.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
35
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Las insuficiencias anteriores pudieran superarse mediante la gestión de
preparación del personal y directivos mediante convenios con otras entidades
como el CEETAM del ISMM.
Otro elemento a tener en cuenta en este sentido es la incorrecta utilización de los
Índices de Consumos Físicos en la Planificación del Consumo de Energía
Eléctrica, pues se llevan de forma global y se incumplen los índices de consumos
reales en relación con los planificados, por lo que el comportamiento de la
intensidad energética es en ascenso.
Deficiente instrumentación:
El centro solo cuenta con un metro contador que contabiliza el consumo general
de la institución, pero no se mide por áreas, lo que hace aún más difícil detectar
los principales derroches energéticos.
En el caso de los portadores Fuil Oil, Diesel y vapor, así como el agua no existen
flujómetros, o metros contadores que puedan actualizar los indicadores de
consumo.
Problemas de mantenimiento a equipos y sistemas:
De forma general no se sistematiza el mantenimiento a los equipos y sistemas,
(sistemas de distribución eléctrica, de vapor e hidráulica, equipos electromédicos,
de refrigeración, clima, etc.) ni al parque de transportes por falta de recursos
materiales, necesidad del uso excesivo y en algunos casos el personal que debe
realizar la labor no posee todos los conocimientos necesarios (fluctuación del
personal de mantenimiento).
Deterioro de las estructuras físicas y tecnológicas:
A los casi 20 años de explotación de la instalación se suma el que la institución
sufrió los embates del denominado “período especial”, lo que ha implicado que la
estructura civil haya sufrido un acelerado deterioro, trayendo consigo la aparición
de filtraciones de agua que en muchas ocasiones favorecen el deterioro de la
redes
internas
de
electricidad
provocando
sobreconsumos
y
algunas
interrupciones del servicio eléctrico, además de los salideros en las redes
hidráulicas, tanto por deterioro de las mismas, como por falta de sellaje en las
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
36
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válvulas y terminales en los hidrosanitarios, lo que provoca un sobreconsumo de
agua y con ello la necesidad de rebombeo en muchas ocasiones.
En el caso de la electricidad, existe deterioro
en las redes de alimentación
eléctrica, interruptores (principales y secundarios) y tomacorrientes.
En el caso de la generación de vapor, las calderas llevan en explotación el mismo
tiempo de existencia de la instalación y no han sido beneficiadas con mejoras o
sustituciones, falta de insulación en válvulas (8) del sistema de distribución de
vapor (6 en área de lavandería, 1 en la reductora de vapor, 1 en casa caldera),
falta de insulación en 28 m de tubería de 2” en las redes del sistema de
distribución de vapor (alrededor de 6 m en la reductora de vapor, 10 m en el área
de lavandería, 2 m en el área casa caldera y alrededor de 10 m en el área de
secado), lo que genera una alta transferencia de calor con el medio, además de
escapes por deterioro de las tuberías y en ocasiones por las propias válvulas de
escape, además existen salideros en las redes del sistema de distribución de
vapor, (válvula de seguridad de la caldera, unión universal, salidero de vapor en
uniones y válvulas del área de lavandería, salidero de vapor en manguera que
alimenta la plancha # 2 en el área de secado, válvula en la reductora de vapor),
estas últimas fueron solucionadas durante el período de supervisión.
Por su parte en el caso de la climatización existe falta de hermeticidad en locales
climatizados, (huecos en paredes, filtraciones por las orillas donde están
instalados los aires, ventanas) (sala de quemados, cuerpo de guardia, terapia
intensiva e intermedia, cuidados intensivos), que provocan el funcionamiento
ineficiente del equipo e ineficiente operación de los sistemas climatización
destinados a refrigerar aire para climatizar el ambiente en zonas de trabajo.
Y en la producción de aire comprimido o de vacío se utiliza una correa inadecuada
en el sistema de transmisión del motor que alimenta el compresor de aire, lo que
provoca ineficiencia en el motor e incremento de consumo en el
área de la
lavandería.
Insuficiencias en el trabajo del consejo energético:
Unido a la no existencia de una conformación objetiva del mismo, está la no
sistematicidad de sus reuniones, así como la no participación de todos sus
miembros en las mismas, provocando deficiencias en el sistema de información y
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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divulgación de la situación del consumo de los portadores energéticos en el
centro, lo que trae consigo la no participación de los trabajadores en la toma de
decisiones para fortalecer una adecuada cultura y conciencia de ahorro, algo que
no puede obviarse en este punto es el factor de potencia (Cosφ.) del Servicio
Eléctrico que se comportan por debajo de 0.9, el promedio en el año es de 0.83, lo
que ha provocado que por concepto de penalización por bajo Factor de Potencia
han efectuado un pago total en el año de $ 12.888.00, siendo el promedio en el
servicio de $ 1.074.00, además existe un insuficiente chequeo en el cumplimiento
de las medidas contenidas en el Programa Energético como la suciedad en los
filtros de los aires acondicionados, falta de hermeticidad en locales climatizados y
el control del uso de la energía, por otra parte es significativo que aún persistan
ineficiencias en el empleo de la iluminación artificial (existen 839 lámpara
ineficiente de 40W), no se
seccionalizan de circuitos de alumbrado y se
mantengan luces y equipos innecesarios operando en la hora pico.
Deficiente
mantenimiento
tecnológico
Capacitación
energética
Falta de
instrumentación
Insuficiente
Gestión
Energética
Deterioro de
las estructuras
físicas y
tecnológicas
Deficiente
contabilidad
energética
Insuficiencias
en el trabajo
del Consejo
Energético
Deficiente
Gestión
Administrativa
Figura 2.1 Gráfico causa y efecto de la insuficiente gestión energética
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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En la figura 2.1 (gráfico de espina de pescado o gráfico causa y efecto) se pueden
apreciar los diferentes elementos básicos que provocan la insuficiente gestión
energética.
2.3.4 Comportamiento del consumo de los portadores energéticos
Para analizar el consumo de los portadores en la entidad se obtuvo la información
en la oficina del energético principal de la entidad, Departamentos de
Contabilidad, Estadística y Recursos Humanos, así como datos de trabajos
realizados anteriormente.
La utilización racional de la energía requiere de métodos racionales que enfoquen
la
solución del sobreconsumo, el exceso de pérdidas, la explotación de las
instalaciones, desde el punto de vista técnico-económico y ambiental. Por otra
parte las diferentes soluciones y medidas a implantar
están basadas en un
análisis integral que se corresponda con las características específicas del
consumidor.
Consumo anual de portadores energéticos
Para el análisis de los portadores energéticos de la entidad, en la Tabla 2.2 se
partió de los datos recogidos de la facturas de los consumos de los diferentes
portadores en los departamentos de economía y mantenimiento, dicha
información está actualizada pudiendo comprobar que existe un control continuo
en el consumo de los portadores, en el centro se consumen los siguientes datos.
Con diferentes informaciones y mediciones (Año 2010) se pudo realizar el
siguiente gráfico de Pareto
donde se llevaron los portadores a toneladas de
petróleo equivalente (TEP), se observa que la electricidad es el portador más
significativo con un 64.30 %, el fuel oil un 27.10 %, el diesel 8.00 % y la gasolina
es la menos significativa con un 0,60 %.Esto nos ayuda a centrar nuestro estudio
de eficiencia en la electricidad siendo estos los más explotados.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
39
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
%
tcc
200,00
102,00
175,00
100,00 100,00
99,83
99,61
150,00
98,00
93,92
100,00
96,00
94,00
93,92
50,00
10,60 5,69
0,00
E. Elect.
0,41 0,22
0,31 0,17
GPL
Diesel
Fuel Oil
92,00
90,00
tcc
Portadores
%
% Acumulado
Figura 2.2. Gráfico de Pareto de los portadores energéticos
Composición de los costos por portadores
El gráfico 2.3 corresponde a los costos por portadores de la instalación.
Observando que la electricidad con un consumo de 130972.8 (MP) en el año
2010 es el más significativo de todos, representando en la misma el 73 % de la
energía total consumida en la entidad, el consumo de la misma está determinado
por los niveles de servicios de cada mes.
% Acumalado
140000,00 130972,80
120,00
120000,00
100,00 100,00
80,00
73,55
60,00
60000,00
40000,00
0,00
40,00
27718,97
13874,37
20000,00
73,55
Electricidad
15,57
Gas licuado
%
MP
100000,00
80000,00
96,91
89,12
7,79
Fuel oíl
Portadores
5495,38
3,09
Diesel
20,00
0,00
Costo (MP)
%
% Acumulado
Figura.2.3 Estructura de los costos de los portadores energéticos
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
40
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Es significativo señalar que de los 10,9 MMP que es el presupuesto anual de la
institución, al sector energético se destinan 128,6 MP, que representan el 1,18 %
de los gastos
2.3.5 Generalidades del sistema de suministro eléctrico
El Hospital “Guillermo L Fernández Hernández-Baquero por las características de
su equipamiento y los servicios que presta está considerado un consumidor de
primera categoría, este consta de un número considerable de nodos con cargas
de diferente naturaleza y niveles de tensión. Esto hace que los análisis de flujo de
carga sean muy complejos y requieran del apoyo de la modelación y de las
mediciones de los parámetros del sistema para poder realizar una evaluación y
efectuar mejoras en los índices de calidad y eficiencia de la red.
A la entidad se le suministra la energía eléctrica a través de los circuitos 21 de las
Coloradas o expreso y 2 del Caribe, ambos líneas de media tensión (13.8 kV).
Tiene una subestación con un transformador en aceite que tiene una potencia de
1000 kVA y reduce el voltaje a 480 V. Este cuenta además con dos sistemas de
generación diesel de 600 kVA = 480 kW. Cada uno para caso de emergencia.
Según el esquema monolineal (Anexo 4), de dicha subestación salen dos circuitos
principales: Uno que alimenta aproximadamente el 77 % de la carga nominal del
hospital y el otro que alimenta aproximadamente el 23 % de la carga nominal,
estos circuitos van a las pizarras de distribución (PGD), las cuales poseen
breakers automáticos de donde se manipula el suministro de energía eléctrica a
los transformadores ubicados en las diferentes áreas del hospital, los mismos son
del tipo seco con conexión ∆/Υ aterrada. Dichos transformadores reducen el
voltaje de 440 V a 220 V y 127 V con el neutro según el servicio que interese
brindar, voltaje apto para la utilización de los equipos eléctricos (médicos y no
médicos).
Áreas o Sistemas más representativos en el consumo de portadores energéticos
Los procesos más consumidores de energía eléctrica en la entidad son:
¾
Climatización y refrigeración (81 %)
¾
Sistema de Bombeo de agua (3 %)
¾
Tomógrafo (4 %)
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
41
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Comportamiento del consumo de energía eléctrica anual:
El gráfico 2.4.1 muestra el comportamiento del plan y el consumo de energía
eléctrica durante el año 2010, lo que comparamos con un período de 12 meses
comprendido entre junio 2010- mayo 2011 (figura 2.4.2), por lo significativo del
comportamiento. El mismo se obtuvo luego de analizar las diferentes facturas por
meses para ver cuál ha sido el comportamiento de toda la energía eléctrica que se
consumió.
80,00
MW
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
DI
C
V.
T.
NO
O
C
B.
AR
ZO
AB
R
IL
M
AY
O
JU
NI
O
JU
LI
O
AG
O
.
SE
PT
.
M
FE
EN
ER
O
10,00
0,00
REAL
.Figura 2.4.1 Consumo de Energía Eléctrica Año 2010
80,00
MW
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
DI
EN C
ER
O
FE
B.
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V.
NO
T.
O
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NI
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JU
LI
O
AG
O
.
SE
PT
.
10,00
0,00
REAL
.Figura 2.4.1 Comportamiento del Consumo de Energía Eléctrica junio 2010mayo 2011
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
42
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Estos gráficos corresponden al consumo total que se le ha facturado a la
instalación, percatándonos que los meses de mayor gasto de energía en los
diferentes años son los meses comprendidos desde mayo hasta octubre, a partir
de estos meses comienza a estabilizarse el consumo de energía. Esto se debe a
la situación que presenta el clima de nuestro país en los meses de verano, en los
cuales la temperatura aumenta drásticamente y para mantener las condiciones
óptimas de trabajo de los equipos de electromedicina
se requiere un mayor
trabajo del equipamiento de climatización, sin embargo, de acuerdo con las
lecturas existe una aparente disminución en el consumo de este portador entre los
meses de febrero- abril de 2011, lo que no es real, pues las lecturas estuvieron
afectadas por fallas del metro contador que no fueron detectadas en el momento
oportuno, ni por la contabilidad interna, ni por la OBE.
Índice de consumo de electricidad:
Registros históricos de servicios contra energía eléctrica
En el grafico 2.5.1 se puede conocer el registro histórico de la producción y la
energía consumida anual en el último quinquenio, para poder tener una breve
idea del comportamiento de los portadores de estos últimos años, observándose
un decrecimiento de los servicios prestados a la población en relación con la
energía consumida en kWh.
1000000
900000
800000
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
905098
813103
72021
2006
816023
71823
2007
71817
2008
Consumo (kWH)
830503
73133
2009
827792
73772
2010
838503,8
72513,2
Promedio
Servicios Prestados
Figura 2.5.1 Registro histórico de Servicios contra Energía Eléctrica 20062010
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
43
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Para realizar el análisis de la electricidad primeramente se analizó la base de
datos disponible del año 2010. En la siguiente figura el índice de consumo de
electricidad se recuerda que el mismo está definido como la cantidad de MWh
contra los servicios prestados, es decir MWh/SP. Para mostrar más claramente se
muestra el gráfico del índice de consumo teniendo en cuenta la energía eléctrica
consumida (Fig. 2.5.2)
0,014
0,012
MWh/SP
0,010
0,008
0,006
0,004
0,002
Fe
b.
M
ar
zo
Ab
ril
M
ay
o
Ju
ni
o
Ju
l io
Ag
os
Se
pt
.
O
ct
.
No
v.
Di
c.
En
er
o
0,000
Indice de Consumo (MWh/SP)
Figura 2.5.2 Índices de Consumo año 2010
En el gráfico 2.6 refleja el comportamiento entre el consumo de energía (MWh)
contra los servicios prestados por la entidad durante el año 2010. Podemos
observar que durante los meses de julio a septiembre no hay correspondencia
entre los servicios prestados y el consumo de energía eléctrica, existen dos
factores que justifican la disminución en la prestación de servicios, primeramente
en estos meses los planes de servicios prestados son menores por vacaciones
masivas del personal de la entidad y por las características de la población del
territorio, que por ser mayoritariamente de otras partes del país vacacionan en sus
territorios de origen. El elevado consumo energético pudiera justificarse con las
altas temperaturas del verano y la necesidad de mantener el clima para la
conservación y condiciones óptimas de trabajo del equipamiento electromédico
que requiere un mayor consumo por
climatización, sin embargo, el estudio
demuestra que aún no se toman todas las medidas necesarias para lograr la
correspondencia entre estos elementos, que deben ser los indicadores para medir
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
44
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
el índice de eficiencia de la institución, valorando que el IC promedio es de 0,0110
MWh/SP y en esos meses oscila entre los 0,0119 y 0,0133 MW/h/SP, al igual que
8000
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
7000
6000
S/P
5000
4000
3000
2000
1000
Fe
b.
M
ar
zo
Ab
ril
M
ay
o
Ju
ni
o
Ju
l io
Ag
os
Se
pt
.
O
ct
.
No
v.
Di
c.
En
er
o
0
MWh
en diciembre que se dispara hasta los 0,0147 MWh/SP (ver fig. 2.5.2)
S. Prest.
E. C.(MWh)
Figura 2.6. Energía Eléctrica contra Servicios prestados
Cuando se analiza en forma de gráfico de dispersión con coeficiente de
correlación R2 ≥ 0,75, el índice de consumo de electricidad, se obtienen gráficos
que demuestran la no correlación entre la cantidad de pacientes atendidos y los
kWh. En el gráfico 2.6 se observa que no existe correlación con un coeficiente R²
= 0.4416, además de que el valor de la pendiente es negativo.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
45
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Figura 2.7. Gráfico de Dispersión
Mediante el gráfico de la figura 2.5 podemos ver que en los primeros meses del
año 2010 el índice de consumo alcanza su mayor valor, debido a que
históricamente se ha estudiado que en este período el plan de servicios se eleva
producto a las actividades del hospital (cirugías partos, ingresos etc.) Los meses
de menor índice son los de verano producto al poco personal en la entidad.
Análisis de la facturación eléctrica
Mediante el Acuerdo No. 3944, del Comité Ejecutivo del Consejo de Ministros,
fueron aprobados, con carácter provisional hasta tanto sea adoptada la nueva
legislación sobre la organización de La Administración Central del Estado, el
objetivo y las funciones y atribuciones específicas de este ministerio, entre las que
se encuentra la de dirigir, ejecutar y controlar la aplicación de la política de precios
del Estado.
Se aplicará a los servicios de consumidores clasificados como de Media Tensión
con instalaciones de cogeneración u otras que generen energía eléctrica, cuya
demanda máxima del SEN sea igual o inferior a su capacidad de generación (en
kW) en explotación activa o mantenimientos planificados, cuya extensión sea
inferior a un mes completo de la facturación de electricidad. En caso que la
industria cese su explotación activa por tiempo continuo, superior a un mes
completo de facturación, se aplicará en toda su envergadura la tarifa
correspondiente a este nivel de voltaje.
La tarifa eléctrica aplicada al Hospital Guillermo Luis Fernández
Hernández-
Baquero es la siguiente:
Tarifa de media tensión (M-1.A) ,20h o más de servicios, $5,00 mensuales x cada
kW contratado en horario pico (17:00-21:00).
¾ $ 0.083 por cada kWh consumido en el horario pico.
¾ $ 0.042 por cada kWh consumido en el horario del día.
¾ $ 0.028 por cada kWh consumido en horario de madrugada.
Las industrias contratarán la máxima demanda para el control de la penalización,
sobre la base de la capacidad real necesaria (capacidad real de todas las
instalaciones eléctricas deducidas las capacidades de su instalación de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
46
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
generación disponible), más la capacidad de su mayor instalación de generación
propia, pero nunca mayor del 90 % de la capacidad instalada de transformación.
Si la demanda máxima registrada en el horario de día y pico es mayor que la
contratada, se facturará el exceso al triple del valor de la demanda de la tarifa
de media tensión M-1.A., o sea $ 15,00 por kW en exceso.
Se aplica la cláusula del factor de potencia.
Se aplica la cláusula de ajuste por variación del precio del combustible.
Se penalizará con un factor de potencia menor de 0.90.
Entre 0.90 y 0.92, no habrá penalización ni bonificación, quedando la factura sin
variación.
Se bonificará con un factor de potencia de 0.92 hasta 0.96.
Cuando el factor de potencia sea mayor de 0.96, la bonificación se calculará
utilizando el valor de 0.96.
En el gráfico 2.7 se muestra el análisis de la tarifa eléctrica en los años del 2008
hasta abril del 2011, donde se puede percatar que el 2011 lleva un 20% del total
de los gastos de facturación.
Figura 2.8. Análisis de la tarifa eléctrica por año
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
47
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Figura 2.9. Estructura de gasto de la facturación eléctrica
En el gráfico 2.8 se aprecia que el consumo durante el día es el que más aporta a
la facturación eléctrica con un 84 %, seguido por las penalizaciones con un 13 %,
debido al bajo factor de potencia existente en la instalación.
Levantamiento de cargas instaladas
Para tener una idea general de las cargas instaladas en la entidad se realizó un
levantamiento cuyo resultado aparece en la tabla correspondiente (Anexo 1).
Como resultado del análisis realizado se tiene que, la potencia instalada es
1307.76kW. Con toda la información recuperada, es posible conocer la estructura
de esta carga instalada, con la cual se tiene una idea del peso que representa
cada familia de equipos en la composición global de los consumidores
mostrándose estos resultados en el gráfico 2.10.
Los equipos de climatización y la refrigeración son los que definen el consumo de
energía eléctrica en el hospital.
Como se observa en este gráfico, el mayor peso de consumo en la carga
instalada en la entidad recae sobre la climatización, la cual representa un 81 %,
seguida por los equipos de lavandería los cuales suman un 4 %, continúan la
iluminación general con un 3 %, al igual que los equipos de electromedicina con
un 2 % y por último los equipos de cocina y esterilización que son los menores
consumidores del hospital.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
48
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Estratificando el consumo de potencia activa a partir de cálculos estimados del
tiempo de trabajo de todas las cargas del hospital se pudo realizar un gráfico de
Pareto. Se tomó como base la misma estructura de la potencia instalada pero en
este caso el gráfico de barra y el de por ciento acumulativo indican que entre la
climatización, tomógrafo y la iluminación general se consume aproximadamente
el 90 % de la energía eléctrica (Ver gráfico 2.10.).
Figura 2.10. Estructura de las cargas instaladas
Figura 2.11. Gráfico de Pareto del pronóstico de la demanda tomando como
referencia la estructura de la carga instalada
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
49
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Figura 2.12. Comportamiento de las potencias Activa, Reactiva y Aparente
El gráfico 2.11 representa el comportamiento de las potencias trifásicas P, Q, y S
de la entidad. Con este gráfico se llegó a la conclusión de que el mismo está
subcargado, donde el mayor valor de la potencia aparente en ese año es de 250
kVA lo que equivale a un coeficiente de carga del transformador de un 25 %
aproximadamente, por debajo de la capacidad nominal del transformador que es
de 1000 kVA. Además se puede observar en la figura que la diferencia entre el
consumo de potencia activa y aparente es muy pequeña a consecuencia del bajo
consumo de reactivos de manera general, lo cual se manifiesta en un factor de
potencia que oscila entre 0.83 y 0.87.
Análisis del comportamiento del factor de potencia en el Hospital en el
transcurso del año 2010
El factor de potencia energéticamente hablando es la relación entre la potencia
activa y la potencia aparente del circuito, es una medida del grado de
aprovechamiento de la energía eléctrica; como se muestra en el gráfico 2.12 el
factor de potencia en el del hospital se encuentra fuera de los parámetros
establecidos para un óptimo funcionamiento, por lo que se concluye que existe
una descompensación del factor de potencia que requiere una atención inmediata.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
50
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Para el análisis del comportamiento del factor de potencia en el sistema se puede
ver en la figura donde existe un bajo factor de potencia incluso con valores muy
pequeños como 0.50, esto es debido a la falta de instalación de banco de
condensadores que regulen el cosφ del centro. En las lecturas dio un promedio
de 0.83
lo que demuestra la falta de instrumentos y de tecnología para la
regulación del mismo.
Figura 2.13. Historial del Factor de Potencia (Ver Anexo 1)
Figura 2.14. Importe por penalización del Fp. (Anexo 1)
Como se ha podido observar en el gráfico 2.13 los años que más han afectado la
economía del hospital producto de las penalizaciones del bajo factor de potencia
ha sido el año 2010, la cifra estaba valorada en más de 8000 CUP, con respecto
al 2011 el estudio se realizó hasta abril y lleva más de $2000 CUP, por eso es
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
51
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
preciso la reducción en el costo de la electricidad para mantener un el nivel de
consumo de potencia reactiva por debajo del valor penalizable, según el sistema
tarifario en vigor. Ya que un factor de potencia alto permite la optimización de los
diferentes componentes de una instalación. Se evita el sobredimensionamiento de
algunos equipos, sin embargo, para lograr los mejores resultados a nivel técnico,
la corrección debe llevarse a cabo lo más cerca posible de los receptores.
2.3.6 Resultados de la aplicación de las herramientas de la Gestión
Energética
Cálculos de beneficios económicos en la institución
Cálculos de beneficios potenciales para mejorar el factor de potencia
Si se conecta al hospital un banco de condensadores, se podrá ahorrar
anualmente una suma de dinero considerable, pudiendo realizar de esta forma
otras inversiones en beneficio de la entidad.
Tabla 2.3 Beneficios potenciales
Factor de Potencia
Mejora del Factor de Potencia en HGLFHB
Beneficios potenciales
kWh/año
$ /año
-
1274.4
Método de cálculo estimado empleado
Los beneficios económicos se pueden obtener empleando los siguientes datos y
ecuaciones:
Tabla 2.4 Datos para el cálculo estimado
(FPD) Factor de potencia deseado (0.94)
200.4
(FPB) Factor de potencia base (0.92)
9419.33
(Ippa)Importe por penalización anual
1074
(Itpa) Importe total promedio anual
10493.33
Ecuación para determinar el Importe por FP = 0.9 anual (IFP=0.90)
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
52
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
IFP(0.90 ) = Itpa − Ippa
Ecuación 2.1 Importe por Factor de Potencia
Ecuación para determinar el Importe por Bonificación por elevar el FP a 0.94
(IFP=0.94):
IFP
( 0 . 94 ) =
⎡ ⎛ 0 . 92
⎢ ⎜ 0 . 94
⎣⎝
⎤
⎞
⎟ − 1 ⎥ xIFP
⎠
⎦
( 0 . 90 )
Ecuación 2.2 Importe por Bonificación
Ecuación para determinar el Importe Ahorrado Anualmente (IAA)
IAA = IFP (0.90 ) + IFP(0.94 )
Ecuación 2.3 Importe horrado anualmente
Beneficios potenciales para mejorar la demanda contratada
Tabla 2.5 Demanda contratada
Demanda Contratada
Beneficios potenciales
kWh/año
Demanda contratada mayor a la real registrada
$ /año
3975.00
Tabla 2.6 Datos para el cálculo estimado
Los beneficios económicos se pueden determinar empleando los siguientes datos
y ecuaciones:
(DMC) demanda máxima contratada:
220
(DMRP) demanda máxima real promedio:
123
(DMR) demanda máxima registrada:
133
(PKDC) precio por cada kW de demanda contratada:
5
Ecuación para el cálculo de la demanda máxima contratada propuesta:
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
53
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
MDP =
DMRP.100%
80%
Ecuación 2.4 Demanda máxima contratada
Ecuación para el cálculo del beneficio potencial ($/año):
BP = (DMC − MDP ).PKDCx12
Ecuación 2.5 Beneficio Potencia
En el
análisis de iluminación se hizo un levantamiento de la cantidad de
lámparas, cuyo resultado se recogen, donde se pudo comprobar que existen aún
un número considerables de lámparas que podrían ser sustituidas, de 40 W por
32 W. Esto le traería a la entidad grandes beneficios debido a que si se hacen
estos cambios se podrá ahorrar anualmente una suma de dinero considerable.
Método de cálculo empleado
La Energía Eléctrica Ahorrada se puede determinar empleando los siguientes
datos y ecuaciones:
Tabla 2.7 Beneficios por cambios de lámparas ineficientes
Fuente de Luz propia
Cambio de 839 lámparas fluorescentes ineficientes
(40W) x lámparas fluorescentes eficientes (32 W).
Beneficios potenciales
kWh/año
$ /año
73730
11059.5
Tabla 2.8 Datos para el cálculo estimado
(PLNE) Potencia instalada de las lámparas no eficientes existentes (kW) 33.6
(PLE) Potencia instalada de las lámparas eficientes (kW)
13.4
(Tal) Tiempo de trabajo anual del alumbrado
3650
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
54
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Ecuación
para el cálculo de (CLNE), consumo de lámparas no eficientes
existentes (kWh)
CNLE = PLNE .Tal
Ecuación 2.6 Consumo de lámparas no eficientes
Ecuación para el cálculo de (CLE), consumo de las lámparas eficientes (kWh)
CLE = PLE.Tal
Ecuación 2.7 Consumo de lámparas eficientes
Ecuación para el cálculo de la Energía Eléctrica Ahorrada (Ea):
Ea = CLNE − CLE
Ecuación 2.8 Energía Eléctrica Ahorrada
Nota: En la realización del cálculo se tuvo en consideración como promedio el
factor de uso de las luminarias en los diferentes locales alrededor de 10h.
Falta de insulación en las redes de vapor:
Tabla 2.9 Insulación en las redes de vapor
Insulaciones en las redes de Vapor
Insulación de 28m de tuberías de 2” y de 8 válvulas de las redes
distribución de vapor
Beneficios potenciales
kWh/año
$ /año
1 715.5
248.75
Método de cálculo empleado
Se tuvo en cuenta para el cálculo la diferencia de temperatura de trabajo del vapor
con el medio ambiente (125 grados C) y la presión del vapor (8.5 atm), el diámetro
(2”) y longitud del cada tramo de tubería sin insular (28m) y por tablas se
determinó las pérdidas de energía en k Cal/metros lineales * hora; se empleó la
siguiente fórmula para el cálculo de las pérdidas en ton * hora fuel oíl.
Se asumió que cada válvula sin insulación representa 1 m de tubería sin insular (8
válvulas = 8 m).
Pérdidas (ton * hora) = (# metros x k Cal/metros lineales * hora) / (9 600 k Cal/Kg.
x 1 000 Kg. / ton)
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
55
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 2.10 Datos de beneficio de las tuberías de vapor
Diámetro
Longitud
Pérdidas
Ton / hora
(Inch)
(m)
(kcal/metros lineales*hora)
2
28
399
0.0012
Se llevó este total x hora a 4 horas diarias de trabajo de la caldera = 0.028 ton *
día, se convirtió la ton de Fuel oíl a TCC utilizando el factor de conversión 0.9903
=0.028,
este resultado
se
divide
por
el factor
de conversión de TCC a
Electricidad (0.340) = 0.082 MWh * día x 1000 = 82 kWh*día x 365 días al año =
29930 kWh/año.
Falta de hermeticidad en locales climatizados
Tabla 2.11 Beneficios potenciales en los locales climatizados
Locales Climatizados
Lograr la hermeticidad en paredes, evitar filtraciones donde están instalados
los aires (Terapia intermedia, Cardiología, Cuerpo de guardia, etc.).
Beneficios potenciales
kWh/año
$ /año
3532.032
529.8048,00
Método de cálculo
Potencia instalada 18 aires acondicionados (kW): (18 aires acondicionados x 560
W)/1000 = 10.08kW
Se le aplica el 4 % de pérdidas x Falta de Hermeticidad = 0.4032 kW
Tiempo de trabajo: 8 h/día
Potencia ahorrada anual (kWh/año) = (Potencia Instaladas x pérdidas)/100 x
Tiempo de trabajo x 365 días= 0.4032 kW x 24 h x 365 días = 3532.032 kWh/año
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
56
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Principales oportunidades de beneficios potenciales detectadas
Tabla 2.12 Beneficios potenciales
Benef. Potenciales
Descripción
1
2
3
4
5
Cambio de 839 lámparas fluorescentes ineficientes
(40W) x lámparas fluorescentes eficientes (32 W)
Logrando la hermeticidad en Locales Climatizados
Insulación de 28m de tuberías de 2” y de
8 válvulas de las redes de distribución de vapor
Demanda contratada mayor a la real registrada
Mejora del Factor de Potencia en Hospital Guillermo
Luis
kWh/año
$ /año
73730
11059.5
3 532.032
529.80
1 715.5
248.7
215 865
3975.0
168298
1274.4
-
-
-
-
463 140.5
17087.4
Aplicación de métodos de estimulación para el uso
6
racional de portadores energéticos que se vinculen
directamente con el desempeño de cada trabajador
en el centro.
Aplicación de medidas disciplinarias, administrativas
7
o de otra índole ante violaciones de lo establecido
en el Programa Energético.
Total
Implementación del Sistema de Gestión Energética
¾ Mantener el máximo de eficiencia en el almacenamiento, distribución,
consumo y utilización de la energía y sus residuales, con el propósito de
seguir la disminución sistemática de los índices de consumo e influir de
forma decisiva en la mejoría de los servicios prestados por el Hospital.
¾ Mantener una adecuada organización y control de la contabilidad de los
portadores energéticos.
¾ Desarrollar una ética de la conservación de la energía, favoreciendo la
protección del Medio Ambiente.
¾ Tomando como guía el Capítulo 8 del Manual para la organización de la
dirección técnica en la producción, referido a la Gestión Energética, como un
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
57
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
instrumento didáctico y
práctico, mantener un trabajo dinámico, que nos
permita una labor más eficiente en todo lo concerniente a los portadores
energéticos.
¾ Perfeccionar la metodología y ejecución de las Inspecciones y Auditorías
Energéticas, de forma que quede en cada una de ellas bien definido dónde
están las dificultades, cuantificando las pérdidas y dictando las medidas
concretas y necesarias para su erradicación.
¾ Determinar dónde están las potencialidades de ahorro de portadores
energéticos y confeccionar los programas para su explotación.
¾ Confeccionar el Programa de Ahorro de Electricidad en Cuba (PAEC), Plan y
Programa de Economía Energética con mejor calidad, compatibilizado con el
Plan
de
Negocios y
el
aseguramiento de los presupuestos para
la
ejecución de las inversiones, de ser estas necesarias.
¾ Preparar un personal capacitado para integrar el Grupo de Economía
Energética, que sea capaz de enfrentar cualquier reto técnico que se le
presente.
¾ Mejorar la vinculación que existe entre el comportamiento de los indicadores
energéticos y los resultados económicos.
¾ Establecer dentro del sistema de estimulación la bonificación por ahorros de
portadores energéticos, en especial al personal que influye directamente en
esos ahorros.
¾ Integrar la preparación, la divulgación y la información energética, a fin de
aumentar la educación hacia el control y el uso racional de la energía.
¾ El Sistema de Gestión Energética elaborado para implantarlo en el Hospital
debe estar confeccionado a partir de la integración de diez elementos
fundamentales:
Estructura y organización del Grupo de Economía Energética:
¾ Auditoría Energética
¾ Programa de Economía Energética
¾ Reglamentación Técnica de Equipos y Sistemas, para asegurar el Uso
Racional de la Energía
¾ Planificación Energética
¾ Inspección Energética
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
58
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
¾ Investigación e Innovación Tecnológica
¾ Preparación del Personal y Divulgación Energética
¾ Evaluación de resultados
2.4 Plan de medidas cuantificado para dar solución al banco de problemas
energéticos
Para la mejor utilización de los equipos y así lograr un incremento de la eficiencia
energética, se trazaron un grupo de medidas:
Energía Eléctrica
¾ Garantizar la lectura diaria del metro contador del hospital en general.
¾ Realizar mensualmente auditorías energéticas en toda el área del hospital.
¾ Se hará uso racional de los elevadores, solo se moverá en ellos el personal
que realmente lo necesite. (de 3 solo se quedará 1 trabajando después de las
5pm.Se ahorra 22kWh).
¾ Se desplazará el funcionamiento del horario pico (5pm-9pm.22kW) el uso
racional de todos los motores eléctricos, motobombas para agua, etc.
¾ Mantener limpios los bombillos ahorradores y luminarias fluorescentes, así
como los acrílicos que protegen las lámparas para no disminuir el nivel de
iluminación del hospital.
¾ Desconectar los trasformadores de lámparas que no se usen, ya que están
deterioradas y tratar de recuperarlos en mantenimiento (ahorro 1.1kWh).
¾ Garantizar el mantenimiento de todos los motores, incluyendo el alineamiento
y engrase de los puntos móviles de apoyo, para así brindar una operación
segura y con buena eficiencia energética (ahorra 140kWh diario).
¾ Evitar que el tanque de agua elevado y los dos de reserva de nefrología se
desborden y así se logrará ahorrar agua y electricidad (ahorra 11kWh).
¾ Instalar banco de condensadores para así mejorar el factor de potencia y
evitar las penalizaciones de la OBE (ahorra $300.00 mensual promedio).
¾ Seccionalizar los circuitos eléctricos de iluminación (ahorra hasta un 30%).
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
59
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Refrigeración
¾ Asegurarse
que
las
puertas
cierren
herméticamente,
revisando
periódicamente las juntas para que sellen correctamente (ahorra 400kWh
diario).
¾ No introducir productos calientes en las cámaras de refrigeración (ahorra
2220kWh diario).
¾ No sobrecargar de productos los refrigeradores ni las cámaras, solamente
mantenerlas a su capacidad normal. (ahorra 400kWh).
Climatización
¾ No utilizar los acondicionadores de aire no tecnológicos en los horarios picos,
instalar brazos hidráulicos y bisagras de vaivén en las puertas de los locales
climatizados, no abrir estas puertas frecuentemente ya que así se pierde
energía (en 5 horas 16.8 kWh).
¾ Limpiar cada 15 días los filtros de los acondicionadores de aire y los Split para
evitar sobre consumo. Fijar el termostato de los equipos a 24 grados
centígrados (4.5 kWh).
¾ Revisar los salideros de aire por ventanas y puertas (ahorra hasta un 20%, 18
kWh).
¾ Plantas Eléctricas Auxiliares (Grupo Electrógenos) Volvo - Penta 600kVA.
¾ Maximizar la utilización de las plantas en horarios picos, se alimentará un 73
% de todo el hospital y no de la red nacional. Se ejecutará esta acción en
cuanto la OBE lo solicite. Hasta 250 kWh cuando se necesite.
¾ Controlar el consumo de diesel y el tiempo de trabajo de las Plantas
Eléctricas.
¾ Evitar que las mismas trabajen por debajo de su carga nominal ya que son en
estos casos ineficientes.
2.5 Sistema de Gestión Total Eficiente de Energía en la entidad
La utilización racional de la energía requiere de métodos racionales que enfoquen
la
solución del sobre-consumo, el exceso de pérdidas, la explotación de las
instalaciones, desde el punto de vista técnico-económico y ambiental. Por otra
parte las diferentes soluciones y medidas a implantar están basadas en un
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
60
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
análisis integral que se corresponda con las características específicas del
consumidor.
Para lograr la eficiencia energética de forma sistemática es necesaria la aplicación
apropiada de un conjunto de conocimientos y métodos que garanticen esta
práctica. Ellos deben ser aplicados a los medios de trabajo, los recursos humanos,
los procesos, la organización del trabajo, los métodos de dirección, control y
planificación. A tal efecto, se ha desarrollado una tecnología para la Gestión
Energética en las entidades, que sintetiza la experiencia, procedimientos y
herramientas obtenidas en la labor por elevar la eficiencia y reducir los costos
energéticos en la industria y los servicios.
Acciones para implementar Sistema de Gestión Total Eficiente de la Energía
¾ Capacitación al Consejo de Dirección y especialistas en el uso de la energía.
¾ Establecimiento de un nuevo sistema de monitoreo, evaluación, control y
mejora continua del manejo de la energía.
¾ Identificación de las oportunidades de conservación y uso eficiente de la
energía en el hospital.
¾ Proposición,
en
orden
de
factibilidad,
de
los
proyectos
para
el
aprovechamiento de las oportunidades identificadas.
¾ Organización y capacitación del personal que decide en la eficiencia
energética.
¾ Establecimiento de un programa efectivo de concienzación y motivación de los
recursos humanos del hospital hacia la eficiencia energética.
¾ Preparación de la entidad para auto diagnosticarse en eficiencia energética.
2.5.1 Propuestas de inversión para la institución
El Hospital ha sido penalizado por bajo Factor de Potencia en estos últimos años,
por lo que proponemos mejorarlo mediante la instalación de un banco de
condensadores que logre disminuir el consumo de reactivo con la consecuente
mejora del factor de potencia, lo que permite la disminución de las pérdidas en
todo el sistema y podemos liberar capacidades en los equipos, reduciendo las
caídas de tensión, así como lograr que la instalación en su conjunto tenga un
factor de potencia superior. Esto reduce el costo de electricidad, cuando la tarifa
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
61
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
incluye recargos por bajo factor de potencia y bonificaciones por valores elevados,
lo cual suele ser la mayor ventaja económica de esta propuesta.
La potencia reactiva no puede ser anulada debido a que muchos equipos la
utilizan para su funcionamiento, sin embargo su circulación por transformadores y
líneas de las instalaciones produce pérdidas de energía, lo que hace necesario
llevar de la mano estos elementos inversamente proporcionales para solucionar
satisfactoriamente el problema. Tenemos que el factor de potencia actual en la
instalación es de 0.83 por lo que es necesario instalar
un banco de
condensadores, para que este sea elevado a 0.94 y de esta forma la instalación
sería bonificada.
Cálculo del banco de condensadores para el mejoramiento del Factor de
Potencia
Datos:
Pn= Potencia Aparente nominal
cos ϕ (real ) = 0,83
cos ϕ (deseado ) = 0,94
Pa= Potencia Activa demandada
Qc= Cantidad de reactivo necesario para compensar
Q= Potencia reactiva
Sn=1000kVA
Cálculos:
Ecuación 2.9 Potencia activa
Pa = Sn ⋅ cos ϕ (0,83)
Pa = 830kW
Mejora del Factor de Potencia:
Ecuación 2.10
Qc = Pa.(0,309 )
Qc = 257ckVAr
Se necesitan 0.309 kVAr por cada kW de la carga para mejorar el factor de
potencia (Ver Anexo 1).
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
62
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Para una carga de 830 kW se necesitan 256.47kVAr de compensación de
reactivo.
Compensación en los terminales del transformador:
Ecuación 2.11. Potencia reactiva
Q = Sn 2 − Pa 2
Q = 557,76kVAr
Ecuación 2.12. Potencia reactiva del sistema
Qsist = Q − Qc
Qsist = 301,29kVAr
Ecuación 2.13. Potencia aparente
S1 = Pa 2 + Qsist 2
S1 = 882,9kVA
Comprobación del cos ϕ
cos ϕ =
Pa
S1
cos ϕ = 0,94
Compensación para incrementar la potencia activa disponible
Para una carga de 100kW y un factor de potencia de 0.83 inductivo, la potencia
aparente de la carga adicional es de:
Ecuación 2.14. Potencia aparente para una carga adicional
S2 =
P(c arg aadicional )
fp (inductivo )
S 2 = 125kVA
La potencia reactiva para la carga adicional sería
Ecuación 2.15 Potencia reactiva para una carga adicional
Q2 = S 2 2 − P2 2
Q 2 = 75kVAr
La potencia total a alimentar será:
Ecuación 2.16 Potencia total
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
63
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Pt = P1 + P 2
Pt = 930kW
La máxima capacidad reactiva de un trasformador de 1000 kVA cuando entrega
930 kW sería:
Q2 = S 2 2 − P2 2
Q 2 = 367 kVAr
La potencia total demandada por la instalación después de conectada la carga
adicional sería:
Ecuación 2.17 Potencia reactiva total
Qt = Q1 + Q 2
Qt = 632,7kVA
El banco mínimo de capacitores a instalar es:
Qc = 265,76kVAr
Cálculos de las pérdidas por transformación antes de la compensación
Datos:
Pfe = Pérdidasenelhierro2,594kW
T 1 = T 3 = Tiempo det rabajodeltransformadorenhoras ⋅ 720h
Pcu = Pérdidasenelcobre ⋅ 11,115kW
Ecuación 2.18. Pérdidas por transformación antes de la compensación:
2
⎛ kVAr ⎞
Pt (ac ) = Pfe ⋅ T 1 + ⎜
⎟ ⋅ Pcu ⋅ T 3
⎝ kVAn ⎠
Pt (ac ) = 110282,90 / año
Pérdidas después de la compensación:
Ecuación 2.19 Pérdidas por transformación después de la compensación:
2
⎛ S1 ⎞
Pt (dc ) = Pfe ⋅ T 1 + ⎜
⎟ Pcu ⋅ T 3
⎝ kVAn ⎠
Pt (dc ) = 96350,03kW / año
Ahorro en pérdidas después de la compensación:
Ecuación 2.20 Ahorro en pérdidas después de la compensación:
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
64
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
∆Pt = Pt (ac ) − Pt (dc )
∆Pt = 168298,44kW / año
Capacidad Liberada:
Ecuación 2.21. Capacidad liberada:
kVA1 =
Pa
cos ϕ1
kVA1 = 954
Ecuación 2.22. Pérdidas:
kVA2 = kVA1 ⋅ (cos ϕ1 − cos ϕ 2 )
kVA2 = 882,95
kVA2 = kVA1 − kVA2
kVA2 = 71,05
2.5.2 Valoración Económica
A continuación se presenta un estudio del impacto que produce la compensación
de la potencia reactiva en los sistemas eléctricos, para ello se han cuantificado las
pérdidas actuales que se tienen en el sistema, el costo que representa la
implementación de las inversiones necesarias y el tiempo de recuperación.
Los indicadores dinámicos para la evaluación de las inversiones, parten del
desarrollo de un modelo, en el que se consideran las entradas (ingresos) y las
salidas (gastos) de efectivo a causa de realizar el proyecto, calculando el flujo
resultante en varios años.
Costo de los Bancos de condensadores
El costo estimado de los bancos de condensadores se valora según la oferta de la
firma suministradora, en el caso que se ocupa la firma suministradora es la
Corporación COPEXTEL, S.A., esta firma ya incluye el costo de los bancos de
condensadores.
Bancos de capacitores automáticos 230 y 440 V, 3Ø, 60 Hz, compuestos de
condensadores VARPLUS2 con membrana de supresión, resistencia de descarga
y fusible de protección incluidos. Construidos con materiales compatibles con el
ambiente, Regulador Automático / Manual NR-6 con microprocesador y
protecciones (desconexión y reconexión automática) por regulación inestable, baja
tensión, sobretensión, sobretemperatura, sobrecargas armónicas, Disyuntor
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
65
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
General interbloqueado con la puerta. MARCA MERLIN GERIN. Contactores
TELEMECANIQUE tipo LC1.
Tabla 2.13 Costos de transformadores
No.
Descripción
Costo Total
(CUC)
1.
Banco de Condensadores de 260 kVAr 3120
Ahorro en pérdidas eléctricas
Cuando se realiza la compensación en cualquier entidad, se reduce en gran
medida las pérdidas, permitiendo un ahorro monetario.
Tabla 2.14. Ahorro en pérdidas eléctricas
Pérdidas AC
Pérdidas DC
Ahorro pérdidas
110282.90 kW/año
96358.03 kW/año
168298 kW/año
Tiempo de recuperación de la inversión
Ta = Inversióntotal / penalizaciones + ahorroenpérdidas
Ta = 0,013
La inversión se recupera en menos de un mes aproximadamente.
Resultados de la inclusión en el sistema eléctrico del Banco de
Condensadores:
¾ Ahorro por pérdidas de energía eléctrica 168298 kW/año.
¾ Ahorro por concepto de penalización en el orden de $ 58983.24 MN al año.
¾ Pago por concepto de bonificación que equivale $ 14880.27 MN al año.
Otro aspecto a tener en cuenta es la disminución de la demanda contratada desde
valores de (300 kW hasta 220 kW), representa una disminución en cuanto al pago
por demanda contratada de $ 3975.
Facturación:
Importe Cargo Variable (ICV) = [(Prp * Cp) + (Prd * Cd)] * K
Cargo Variable = [(0.083*108874) + (0.04*449273)] * 1.486 = 40133.089
Importe Cargo Fijo (ICF) = Prcf * Dc
Cargo Fijo = 5.00 * 250 = 1250
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
66
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Importe de pérdidas
IPerd =168298
Importe Facturación Normal (IFN) = ICF + ICV + IPERD
(IFN) =58281.089
Importe Factor de Potencia (IFP) = IFN * [(fp normal / fp real) – 1]
Penalizaciones:
Caso 1 Penalización: IFP = 58281.089*[(0.90/0.83) – 1]
IFP = 4915.27*12=58983.24
Bonificación:
IFP = 58281.089* [(0.92/0.94)-1]
IFP = -1240.023*12 = -14880.27 al año
2.6 Conclusiones del capítulo:
En el capítulo fueron objeto de análisis los consumos históricos de portadores
energéticos, mediante los cuales se pudo constatar que los mayores consumos
de la empresa recaen en la Electricidad con un 94.02 %. Dentro del análisis se
observó que existe un factor de potencia de 0.83 y se establecieron los Índices de
consumo del Hospital. Mediante la supervisión energética realizada se conocieron
los problemas existentes con respecto al nivel de conocimiento de los
trabajadores sobre gestión y eficiencia energética, el estado del equipamiento y
las instalaciones, los cuales afectan la operatividad y fiabilidad del sistema.
Las principales dificultades detectadas están referidas fundamentalmente a:
¾ Insuficiente análisis de los índices de eficiencia energética
¾ Desconocimiento de la incidencia de cada portador energético en el consumo
total
¾ La instrumentación es insuficiente para el control de la eficiencia energética
¾ No existen mecanismos efectivos para lograr la motivación por el ahorro de
energía.
¾ Sistema de información y planificación energética poco efectivos
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
67
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
¾ Desconocimiento por los trabajadores de la tarifa aplicada a la empresa
¾ Los equipos más consumidores no cuentan con metas de consumo
¾ No existe un sistema de divulgación interno de las experiencias en materia de
ahorro de energía.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
68
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
CAPÍTULO III: Sistema de Gestión Ambiental y particularidades del
tratamiento de residuales
3.1 Introducción
En el presente capítulo se abordan los temas fundamentales relacionados con el
diagnóstico de las prioridades ambientales y las particularidades del sistema de
tratamiento de residuales en este centro asistencial. Se parte de un análisis del
Sistema de Gestión Ambiental y posteriormente se destacan las fortalezas y
debilidades en este sentido. Se realiza un análisis de las principales deficiencias
en el SGA y se determinan los aspectos ambientales a resolver, así como el
comportamiento al tratamiento de residuales y los resultados de la aplicación de
las herramientas de la Gestión Ambiental, basadas en las normas cubanas e
internacionales establecidas a tal efecto.
3.2 Generalidades del Sistema de Gestión Ambiental:
Existen muchas formas de definir un SGA, pero evidentemente todas ellas se
refieren al mismo concepto. Por ello, podemos tomar a modo de primera
definición, la recogida en la ISO 14001:
Un Sistema de Gestión Ambiental, “ es la parte del sistema general de
gestión que incluye la estructura organizativa, la planificación de las actividades,
las prácticas, las responsabilidades, los procedimientos, los procesos y los
recursos para desarrollar, implantar, llevar a efecto, revisar, y mantener al día la
política medioambiental.”
No obstante, existen otras formas de definir un SGA, que son más fácil de
interpretar para todos como la siguiente:
Un Sistema de Gestión Ambiental, “ es un conjunto de procedimientos,
técnicas y elementos organizativos y de control, sencillos, que adaptados a las
particularidades de una empresa, tienden a conseguir tres objetivos claves:
1. El cumplimiento de la legislación ambiental
2. La mejora del comportamiento ambiental
3. La comunicación externa de estos hechos
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
69
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Objetivos de la implantación de un SGA
Este tipo de sistema tiene como principales objetivos los siguientes:
1. Conocer el nivel del cumplimiento de la normativa medioambiental de la
organización donde se implanta.
2. Evaluar y reducir los posibles impactos ambientales actuales y futuros de
actividades y servicios.
3. Mejorar la relación con las administraciones competentes y la imagen externa
de actividades y productos.
4. Aumentar la competitividad mediante la racionalización de aquellos procesos
que generen residuos y emisiones.
5. Anticipar los requerimientos de sus propios clientes.
6. Mejora de la imagen para evitar posibles conflictos de la organización con la
comunidad donde se integra la organización.
Metodología a seguir en la creación de un SGA:
Si se quiere ahorrar tiempo y recursos al implantar un Sistema de Gestión
Ambiental, es importante seguir un plan de acción sencillo y efectivo. Los pasos
a seguir podrían ser los siguientes:
1. Obtención del compromiso de la dirección, que ha de apoyar el SGA y
comunicar este compromiso a toda la organización.
2. Escoger un equipo responsable para la creación e implantación del SGA
con suficiente formación medioambiental y conocimiento de la estructura y
funcionamiento de la organización.
3. Preparar un esquema con las tareas a realizar y un presupuesto que incluya
los gastos de personal, de formación, de consultores externos, y de
los materiales y equipos necesarios.
4. Formación de un equipo de coordinación de la implantación, con presencia
de representantes de todas las áreas de la organización.
5. Involucrar a los trabajadores que son los mejores conocedores de la
actividad que se desarrolla en la empresa.
6. Evaluación
inicial
para
conocer
el
estado
actual
de
la
empresa,
observar las prácticas ambientales que se llevan a cabo y determinar las
posibles áreas donde es posible mejorar.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
70
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
7. Modificación de la planificación en función de los resultados de la etapa
anterior, y establecer los recursos necesarios para ello.
8. Preparación de los procedimientos de actuación necesarios y de la
documentación necesaria.
9. Verificar un plan de acción flexible que permita adaptarse a los
cambios que se puedan presentar en el futuro.
10.
Formación de los empleados, principalmente se debe informar a
éstos de los impactos de las actividades que llevan a cabo y de los nuevos
procedimientos para minimizar los mismos.
11.
Asegurar las mejoras continuas mediante auditorias y controles
periódicos.
Política Ambiental
Revisión por la Dirección
Planificación
Comprobación y acción correcta
- Aspectos ambientales
- Requisitos legales
- Objetivos y metas
- Programas
- Seguimiento y medición
- No conformidades y acciones
correctoras y preventivas
- Registros identificables
- Auditorias del SGA
Implantación y
funcionamiento
- Estructuras y responsabilidades
- Formación, sensibilización y
competencia
- Comunicación
- Documentación y control
- Planes de emergencia
Fig. 3.1 Elementos que integran un Sistema de Gestión Ambiental
Según directrices propias
Reconocimiento interno
Según normativa
Reconocimiento externo
NC-ISO-14001
Requerimientos
Adicionales
Automáticamente
R/135-2006 del
CITMA
Figura 3.2. Opciones de implantación de un SGA
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
71
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
MOTIVACIONES Y VENTAJAS DE LA IMPLANTACIÓN DE LOS SGA
La implementación de un Sistema de Gestión Medioambiental es una práctica
voluntaria de una empresa. A pesar de ello, comienza a considerarse necesaria por
muchas razones:
-Creciente rechazo hacia las empresas que degradan el medio
ambiente.
-Aumento
del
interés
de
los
ciudadanos
por
aquellas
organizaciones y productos con algún tipo de distintivo ambiental.
-Gran incremento de la normativa ambiental que dificulta que se
garantice su cumplimiento.
-Demanda de las empresas a sus proveedores de una garantía de
un buen nivel de gestión ambiental.
-Posibilidad de aprovechar mejor los recursos y reducir el
volumen de residuos y emisiones generados.
Presión Social
Presión
Legislativa
Implantación
del SGA
Ventajas
Competitivas
Presión de
Mercado
Mayor
Rendimiento
Figura 3.3. Motivaciones para la implantación de un SGA
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
72
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Aparte de las motivaciones anteriores, el éxito de la implantación de un SGA
también radica en la gran cantidad de ventajas directas e indirectas y que en la
totalidad de los casos se pueden traducir en beneficios económicos.
Los beneficios potenciales de la implantación de un SGMA podrían ser los siguientes:
1. Ahorro de costos a medio y largo plazo
-
Gracias a la revisión del sistema productivo se consigue disminuir el consumo
de materias primas, agua y energía. A la vez que ello comportará una
optimización de los costes derivados de la gestión de los residuos y emisiones que se
generan.
-
La disminución del riesgo de accidentes, con el correspondiente ahorro
costes
-
derivados
(indemnizaciones,
trabajos
en
de descontaminación, etc.).
Supone reducir considerablemente la probabilidad de recibir una sanción por
incumplimiento de la normativa ambiental y sus costes asociados.
2. Mejora de la imagen
-
Acredita frente a terceros, clientes, administración, empleados y público en
general su correcta gestión ambiental, de forma que mejora sustancialmente la
imagen corporativa de la organización.
3. Cumplimiento de la legislación y mejora de las relaciones con la
Administración Ambiental
A tal efecto basamos el estudio a partir de lo dispuesto en las Normas Cubanas
establecidas a tal efecto (NC 133-202; NC 133-202-1; NC 134-202; NC 135-202; NC
39/99 e ISO 14001), así como la Norma Internacional ISO/FDIS 50001, con el
cumplimiento de las mismas garantizamos:
- Asegura el cumplimiento de la legislación ambiental.
- Permite adoptar una política activa frente a futuras regulaciones.
- Evita posibles sanciones e infracciones mediante su prevención.
- Facilita la concesión o renovación de permisos o licencias, así como la obtención
de ayudas públicas para llevar a cabo actuaciones medioambientales.
4. Aumento de la motivación de los empleados
-
Un punto importante a considerar en los SGA es la implicación de todo el
personal en el cumplimiento de los objetivos fijados, así como en la necesidad
de que el personal reciba la formación adecuada para el correcto
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
73
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
desarrollo del sistema.
Las principales ventajas de implementar un SGA en una organización se refieren a
los siguientes aspectos:
•
Tiende al cumplimiento de la legislación ambiental vigente
•
Reduce los gastos innecesarios
•
Mejora la imagen corporativa
•
Aumenta la competitividad
•
Mayor motivación de los empleados
3.2.1 Prioridades Ambientales y personas que deciden en las mismas
El estudio minucioso de las áreas donde se genera el mayor volumen de los
residuales, tanto sólidos como líquidos y emanaciones gaseosas al ambiente
(peligrosos o no) en esta institución, arrojó los siguientes resultados:
Tabla 3.1 Prioridades ambientales
PRIORIDAD
Morgue
Laboratorio
Patológica
AREA
OPERTARIO
Anatomía
Patológica
Anatomía Anatomía
Patológica
Biseladores (2)
Auxiliares (3)
Técnicos (3)
Auxiliares (3)
JEFE
INMEDIATO
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
J´ Dpto. y J´
Servicios
Incinerador
Servicios
Operador (1)
Banco de Sangre
Lab. Clínicos
Auxiliares (3)
Cuidados Intensivos
C. Intensivos
Auxiliares (3)
Salones quirúrgicos (2)
Cirugía
Auxiliares (2)
Salón de Parto
Ginecología
Auxiliares (4)
Enfermería (18)
Salas
de
hospitalizados
Auxiliares (21)
y Cuerpo de
Guardia
J´ Dpto. (18) y
J´ Servicios
Servicios
J´ Servicios
Evacuación
residuales
de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
Obreros (2)
74
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
De la tabla anterior se desprende que se cuenta con 26 prioridades que generan la
mayor cantidad de residuales, definidos dentro de 8 áreas, donde se involucran 45
operarios y 25 jefes inmediatos, sobre los cuales debe centrarse la atención, pues en
ellos se concentra la responsabilidad del manejo y evacuación de estos residuales.
Diagnóstico socio-ambiental al personal que incide en las prioridades ambientales de
la institución:
¾ Bajo nivel escolar de los operarios.
¾ Insuficiente preparación en lo referido a Gestión Ambiental y salud del trabajo
de los operarios y J´ inmediatos.
¾ No existe motivación ni compromiso con la Gestión Ambiental en los operarios,
J´ inmediatos y directivos.
¾ No tienen conciencia del papel que juegan en la Gestión Ambiental de la
institución y el entorno ni los operarios, J´ inmediatos ni directivos.
¾ Realizan mecánicamente sus labores atendiendo a la rutina, sin que exista
una preparación previa para ocupar los puestos.
¾ No existe atención priorizada ni a operarios, ni jefes inmediatos.
¾ No cuentan con los medios de protección necesarios ni con los insumos para
la clasificación de los residuales.
3.2.2
Aspectos Ambientales a resolver
En este sentido debemos destacar
que la institución cuenta con un Banco de
Problemas General en el cual se recogen los aspectos ambientales fundamentales a
resolver, dentro de los objetivos planteados para la gestión ambiental, sin embargo
no se encuentran desglosados por áreas, por lo que los trabajadores no tienen
conciencia de los problemas puntuales de sus puestos de trabajo, debido a lo cual
que no son capaces de actuar sobre los mismos.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
75
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 3.2. Aspectos ambientales a resolver
OBJETIVO
ASPECTOS AMBIENTALES A RESOLVER
1. Insuficiente preparación del personal en Gestión Ambiental
2. Falta de motivación y compromiso de trabajadores y
directivos con la Gestión Ambiental
4. Incrementar
la eficiencia en
la
Gestión
Ambiental de la
institución
3. Desconocimiento
y
desinformación
por
parte
de
los
trabajadores y directivos de efectos nocivos de su gestión
4. Falta de atención priorizada al personal que decide en la
Gestión Ambiental
5. Carencia de medios de protección
6. Incinerador ineficiente
7. Carencia de transporte adecuado para la transportación de
los residuales peligrosos
8. Traslado de la alimentación de hospitalizados por los mismos
ascensores de personal y otros servicios
1. Insuficiente preparación del personal para la clasificación de
los residuales
2. No existe control en la clasificación de los residuales
3. Carencia de monitoreo en la clasificación y tratamiento de los
residuales
4. Carencia de los insumos necesarios para la clasificación de
5. Lograr un
correcto
tratamiento de
los residuales
los residuales
5. Carencia de medios de protección para la clasificación de los
residuales
6. No está determinado adecuadamente el destino final de
algunos residuales peligrosos
7. Vertimiento de residuales peligrosos en el vertedero municipal
y redes de alcantarillado
8. Carencia de instrumentos y equipos que para la correcta
determinación del volumen de residuales generado y vertidos
9. Carencia de transporte adecuado para traslado de los
residuales hacia el vertedero municipal
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
76
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
10. Tratamiento inadecuado a los residuales en el vertedero
municipal
11. No existe chequeo y control por parte de Servicios
Comunales de lo que se vierte en el vertedero municipal
La tabla 2.2 nos muestra que en la entidad en su conjunto existen 18 aspectos
ambientales fundamentales a resolver, en lo relacionado con la Gestión Ambiental y
tratamiento de residuales, referidos a los objetivos de incrementar la eficiencia en la
Gestión Ambiental de la institución y lograr un correcto tratamiento de los residuales
en la misma, pues el No. 11 del último objetivo, realmente compete a la Dirección
Municipal de Servicios Comunales, además se hace necesario desglosar los
problemas por áreas, de forma tal se tenga el control de estos en las áreas
afectadas.
3.2.3 Elementos generales de la insuficiente Gestión Ambiental
Después de realizar un recorrido exhaustivo por toda la instalación e intercambiar con
personal médico, paramédico y de servicio, así como monitorear el traslado y
depósito de los residuales en el vertedero municipal (Ver anexos 3), se pudo
determinar que las principales irregularidades que limitan adecuada Gestión
Ambiental y el correcto tratamiento de los residuales en el Hospital están centradas
en los siguientes aspectos.
Deficiente gestión administrativa:
Dentro de la gestión de la administración se detectaron como principales dificultades
el que no se analizan los problemas de Gestión Ambiental y tratamiento de residuales
en los Consejos de Dirección ni se le da seguimiento a las deficiencias que por azar
se detectan. No se aplica el tratamiento diferenciado individual ni colectivo al
personal que decide en la Gestión Ambiental y el tratamiento de residuales, ni existe
evidencia de la aplicación de medidas disciplinarias, administrativas o de otra índole
ante violaciones de lo establecido en los Programas de Gestión Ambiental y
tratamiento de residuales.
Deficiente control de los residuales que se generan:
El control de los residuales que se generan no está sustentado en una herramienta
que facilite el control de los mismos, el control se hace por unidades físicas (No. de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
77
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hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
bloques viscerales, placentas y amputaciones) independientemente del volumen o
masa que generen.
No existe cultura del detalle en el sentido del control, lo que implica que los análisis
estadísticos y posibles pronósticos no tengan la profundidad y veracidad necesaria.
Existe una inadecuada preparación y concienzación de los recursos humanos y del
estudiantado en materia de Gestión Ambiental.
No se cuenta con un programa de preparación y actualización continua para el
personal de dirección y los operadores de los puestos claves que garantice la
optimización y eficiencia en la Gestión Ambiental y tratamiento de residuales para
mantener un nivel adecuado en los indicadores estipulados, lo que demuestra que se
hace necesario gestionar la preparación de los mismos, pues en el caso de los
directivos los conocimientos sobre gestión Ambiental es muy pobre, careciendo de
herramientas propias para realizar la supervisión.
Las insuficiencias anteriores pudieran superarse mediante la gestión de preparación
del personal y directivos mediante convenios con otras entidades como el ISMM y la
Oficina Municipal del CITMA.
Deficiente instrumentación:
El centro no cuenta con ninguna herramienta para medir el volumen o masa de
residuales generados y vertidos (básculas y otros similares).
Carencia de insumos para el tratamiento de residuales:
En este sentido se carece de las bolsas plásticas adecuadas para la recolección,
clasificación, traslado y tratamiento de los residuales, así como cestos adecuados
para su envase, pues no son suministrados por los organismos superiores, ni se
asigna presupuesto para su adquisición, esto último queda en el epígrafe del
presupuesto del terreno de nadie, es decir insumos, sin desglosar para esta
actividad.
Carencia de medios de transporte para los residuales:
La institución carece de los medios de transporte de residuales, tanto internos como
externos, pues los carros especializados para el movimiento interno de los mismos
no existen y mucho menos para el transporte externo hacia los destinos finales.
Carencia de medios de protección individual:
El personal encargado de la limpieza, recolección, clasificación y tratamiento de los
residuales carece de los medios mínimos necesarios, como guantes, calzado,
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
78
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
vestuario y filtros respiratorios. Las auxiliares trabajan con guantes quirúrgicos de
goma desechados de esta actividad y los obreros que atienden el saneamiento de la
institución lo hacen con guantes agrícolas, el calzado que usan son chancletas las
auxiliares y los obreros el que tengan, el vestuario con el que se les antoje, pues no
lo tienen asignados, no cuentan con tapaboca u otro filtro respiratorio.
Carencia de
medios de
transporte
Deficiente
Gestión
Administrativa
Deficiente
instrumentación
Insuficiente
Gestión
Ambiental
Carencia de
medios de
protección
Carencia de
insumos
Deficiente control
de residuales
Figura 3.1 Gráfico causa y efecto de la insuficiente Gestión Ambiental
3.2.4 SGA y tratamiento de residuales
Enfoque de gestión respeto al medio ambiente
La institución debe basar su gestión en los siguientes pilares:
Sistema de Gestión Ambiental que permita conocer y gestionar la repercusión que la
actividad sanitaria desarrollada produce en el medio ambiente así como la
realización de cambios en las instalaciones y operativas existentes, minimizando el
impacto en el medio, al tiempo que se asegura el cumplimiento de la reglamentación
ambiental e industrial aplicable.
El seguimiento al cumplimiento de objetivos y metas mediante los indicadores de
desempeño ambiental, y de los resultados de la evaluación del cumplimiento de la
legislación y requisitos aplicables, para marcar las pautas de comportamiento en el
proceso de mejora.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
79
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
En el hospital debe realizarse la identificación, evaluación y determinación de cuáles
de sus aspectos ambientales derivados de las actividades, productos y servicios
prestados (tanto en situaciones de funcionamiento normal como en situaciones
anormales
o
de
emergencia)
puedan
resultar
en
impactos
(repercusión)
significativos en el medio ambiente de forma que la organización pueda dirigir hacia
ellos todos sus esfuerzos de mejora.
Dichas actuaciones se pueden realizar mediante la determinación de:
Gravedad (Gr): Grado de peligrosidad / incidencia
Magnitud (Mg): Cuantificación del aspecto
Frecuencia (Fr): Probabilidad de Ocurrencia
Cada una de ellos puede alcanzar un valor que oscila de 1 a 5 utilizando para el
cálculo de la Significancia la expresión (3Gr + 2Mg) x Fr. Los aspectos cuya
importancia sea superior a 45 (derivado de sustituir en la anterior fórmula el valor
medio (3) de cada una de las características evaluadas), serán considerados
significativos.
Siempre que sea necesario y al menos anualmente se debe revisar la valoración de
los aspectos ambientales, a la luz de los resultados del seguimiento de los
indicadores del desempeño ambiental.
Al objeto de facilitar la asimilación de lo anterior, se analiza la interacción de las
actividades del hospital con el medio ambiente mediante una doble vertiente:
Aspectos Ambientales de la Actividad Asistencial;
Aspectos derivados de las Actividades No Asistenciales o de Soporte.
Entre los elementos más preocupantes a tener en cuenta tenemos:
1º. Evaluar, al menos cualitativamente el grado de contaminación atmosférica
utilizando técnicas específicas como la de “Escala y Peso” empleada en el campo de
Evaluación de Impacto Ambiental (EIA), cuyos métodos tienen como objetivo propiciar
el análisis material de los proyectos de desarrollo para lograr que la toma de
decisiones sea lo más lógica y racional posible y puede ser aplicable a diagnósticos
ambientales específicos. Para ello se pueden realizar varias acciones que arrojen la
información necesaria, como son:
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
80
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
1.
Mediciones de contaminantes del aire disponible como CO, CO2, SO2, NO2,
Pb, polvo sedimentable y en suspensión, hollín e hidrocarburos, entre otros.
2.
Cálculos de dispersión del SO2 expulsados por chimeneas
3.
Cálculos del radio de protección sanitaria
4.
Control del flujo de los vientos
5.
Localización de otras fuentes fijas de contaminación atmosférica
En esta institución se hace necesario estas mediciones, pues además de las
chimeneas de los grupos electrógenos, cuenta con un incinerador que además de
ser ineficiente en su combustión y contar con una sola cámara que en estos
momentos está afectando a los asentamientos poblacionales que les quedan al
suroeste.
En estudios realizados a escala mundial se ha comprobado que los gases
emanados por los incineradores de centros hospitalarios tienen entre otras las
siguientes características:
La emisión de bacterias o virases.
La emisión de moléculas orgánicas de bajo peso molecular (como el tricloroetileno y
el tetracloroetileno).
La emisión de moléculas orgánicas de alto peso molecular (también llamados
"productos de combustión incompleta", como los benzopirenos, los policloruros de
bifenilo, los hidrocarburos aromáticos polinucleares y otros orgánicos policíclicos,
muchos de estos cancerígenos)
La emisión de partículas tóxicas suficientemente pequeñas para ser aspiradas a lo
profundo de los pulmones.
Las pequeñas partículas respirables están cargadas de metales pesados
Los incineradores son un excelente generador de dioxinas y furanos (de la familia de
las dibenzodioxinas y dibenzofuranos, comúnmente aglutinadas bajo la denominación
de "dioxinas" y que son de las sustancias más cancerígenas que existen).
Atendiendo a lo antes expuesto para el caso del incinerador proponemos:
Modelación de las emisiones
El incinerador perteneciente al Hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero,
por su ubicación actual no cumple con lo establecido en cuanto a los requisitos higiénicos
sanitarios establecidos para este tipo de instalación. Ya que sus emisiones afectan de
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
forma
directa
a
los
pobladores
del
Reparto
Caribe,
los
cuales
se
quejan
fundamentalmente del mal olor de estas, pues los humos por la dirección predominante
de los vientos en el territorio se dirigen directamente hacia las viviendas ubicadas a partir
de la calle Carlos J. Finlay hasta el edificio 49, así como en las instalaciones de los
Combinados Lácteo y Cárnico, Acopio, CUBIZA y almacenes de la Unión de Empresas
del Níquel, por su cercanía a dicha fuente contaminante. En ocasiones al variar la
dirección del viento afecta las demás áreas del mencionado reparto.
La construcción de este incinerador se llevó a cabo por el centro de proyectos del níquel
(CEPRONI) en conjunto con la empresa de la construcción ECI # 3, el cual cuenta con
un área de aproximadamente 40 m2 y su principio de funcionamiento está basado en una
sola cámara para la quema de residuales hospitalarios (En la actualidad para estos
menesteres se utilizan incineradores de doble cámara).
En dicho incinerador desde su construcción hasta la fecha se han quemado los
residuales provenientes de diferentes áreas de la instalación hospitalaria. Por lo que
existe una gran variedad en los desperdicios que en él se incineran, generalmente de
origen orgánico.
Los principales materiales que en él se queman fueron obtenidos por entrevista con los
responsables de las áreas que tributan los residuales y el operador de dicha instalación y
están caracterizados fundamentalmente por: desechos provenientes de la morgue,
salones quirúrgicos, salón de parto, banco de sangre y laboratorios.
El estado técnico del equipamiento del incinerador es de forma general bueno, pero vale
destacar que no cuenta con un control de la temperatura para la quema de los residuales,
el mismo trabaja a una temperatura constante de alrededor de los 850 0C, lo que trae
consigo que no se tenga un control riguroso de la temperatura a la cual se queman los
diferentes materiales que se incineran en esta instalación, lo que pudiera traer consigo
que se emitan a la atmósfera diferentes contaminantes como consecuencia de una
quema incompleta.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Para tratar de mitigar el efecto del incinerador se propone, como una posible solución, el
cambio en la localización del mismo tratando por esta vía que las emisiones no afecten
de forma tan directa a la población del reparto Caribe y las instituciones antes
mencionadas, así como valorar la posibilidad de mejorar sus características técnicas.
Con el objetivo de validar la propuesta para una nueva localización del incinerador en el
presente trabajo se propone realizar un estudio del cálculo de la zona de protección
sanitaria para la nueva micro localización, partiendo del radio mínimo admisible de
protección sanitaria para esta clase de instalación y los parámetros meteorológicos de la
zona de estudio los cuales se pueden obtener por mediciones realizadas en la estaciones
meteorológicas ubicadas en el territorio (EPM y Aeropuerto Orestes Acosta).
También realizar el cálculo de la altura mínima admisible de la chimenea para la
expulsión de los diferentes contaminantes que son emitidos al aire, según la norma
vigente para tales efectos.
Cálculo de la zona de protección sanitaria
Para darle respuesta a la factibilidad de la nueva micro localización del incinerador, se
propone emplear una metodología de acuerdo con lo establecido en la norma cubana NC
93-02-202 ¨Requisitos Higiénicos Sanitarios: Concentraciones máximas admisibles,
alturas mínimas de expulsión y zonas de protección sanitarias.¨ (Modificada por la NC
39/1999)
Para el cálculo de la zona de protección sanitaria del incinerador o fuente contaminante
del aire se determina en su micro localización por la fórmula siguiente:
l = 0.5l0 (
p Ur
+ )
p0 Us
Donde:
Ur: Velocidad media anual del viento en el rumbo dado
Us: Velocidad media anual del viento en la región
L: Radio de protección sanitaria por rumbo
Lo: Radio mínimo admisible de protección sanitaria dependiente de la clase de industria
P: Frecuencia promedio anual del viento en el rumbo dado
Po: Frecuencia promedio de referencia del los vientos imaginaria circular
(Ver valores en anexo 2.3 y esquema en anexo 2.4)
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Cada radio de protección sanitaria calculado se traza desde el centro de la fuente
emisora en el sentido del viento. El contorno obtenido definirá la zona de protección
sanitaria de dicha fuente, siendo en este caso el mayor radio obtenido de 754 m.
Dentro de los límites de la zona de protección sanitaria se prohíbe la construcción de
viviendas, centros y áreas de recreación y descanso de la población, centros de estudio,
hospitalarios e instalaciones de carácter social o de similares características.
2º. El tratamiento de los residuales, fundamentalmente sólidos, aunque no debemos
descuidar el caso específico de la sangre, la cual en su mayoría en estos momentos
se está drenando por la mesa de preparación de cadáveres de la morgue diluida con
cloro, pues el incinerador no cumple con los requisitos para la quema de los
materiales plásticos (combustión incompleta), dejando una gran cantidad de residuos
sólidos y emanando gran cantidad de partículas de carbón y CO.
En el caso de los residuales sólidos no son clasificados y separados para darles el
destino final adecuado y se vierten en el vertedero municipal (ver fotos de anexo 3).
3.3 Plan de medidas para dar solución a los aspectos ambientales a resolver:
Para garantizar una adecuada Gestión Ambiental y el correcto tratamiento de los
residuales, se propone el siguiente plan de medidas:
Gestión Ambiental:
¾ Gestionar y garantizar la preparación de directivos y trabajadores en los aspectos
básicos de la Gestión Ambiental, para lo cual se cuenta con personal altamente
capacitado en el territorio, fundamentalmente en el ISMM.
¾ Incrementar la motivación y compromiso de directivos y trabajadores con la Gestión
Ambiental con acciones concretas de concientización y pertenencia.
¾ Realizar acciones de divulgación de los efectos nocivos que puede generar la
actividad asistencial hospitalaria y sus consecuencias.
¾ Crear un sistema de atención priorizada y personificada con los obreros y directivos
que deciden en la Gestión Ambiental y tratamiento de residuales que incluya la
alimentación, vestuario y los medios de protección mínimos adecuados.
¾ Independizar el traslado a través de los ascensores de los alimentos a las salas de
hospitalizados de el traslado de personal y otros servicios.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
¾ Realizar inversión en la adquisición de un nuevo incinerador de doble cámara y fijar
su ubicación fuera de los perímetros del hospital de forma tal que no afecte
comunidad alguna o realizar reformas sustanciales en el existente que mitigue la
situación actual, así como en los medios de transporte e instrumentos de medida
para cuantificar los residuales producidos y vertidos que si urge su adquisición.
¾ Implementar el sistema de control y monitoreo de la recolección, clasificación,
transporte y tratamiento final de los residuales producidos.
¾ Gestionar se garanticen los medios de protección e insumos necesarios para la
recolección, clasificación transporte y tratamiento final de los residuales producidos.
¾ Crear las condiciones necesarias para el tratamiento final de los residuales peligrosos
y eliminar de inmediato su depósito en el vertedero municipal.
¾ Crear una comisión conjunta de la institución, la Dirección Municipal de Salud,
Higiene y Epidemiología y la Dirección Municipal de Servicios comunales para el
monitoreo y control del vertimiento y tratamiento de los residuales en el vertedero
municipal.
3.4 Conclusiones del capítulo
En el presente capítulo fueron objeto de análisis las principales deficiencias desde el
punto de vista de la Gestión Ambiental y el tratamiento de residuales, mediante lo cual se
pudo constatar que las mayores dificultades están centradas en aspectos organizativos y
de gestión administrativa. Mediante la observación y contactos con los trabajadores y
directivos realizados se conocieron los problemas existentes con respecto al nivel de
conocimiento de los trabajadores sobre gestión energética y tratamiento de residuales, el
estado del equipamiento y las instalaciones, los cuales afectan la operatividad y fiabilidad
del sistema.
Las principales dificultades detectadas están referidas en lo fundamental a:
¾ Insuficiente dominio por trabajadores y directivos del SGE y tratamiento de
residuales.
¾ Falta de motivación y compromiso de estos con la GE en la institución.
¾ Carencia de divulgación del SGE y la implicación ambiental de la institución
¾ No existe atención priorizada a los trabajadores y directivos que deciden en la GA y
tratamiento de residuales.
¾ Carencia de ascensores para servicios especializados.
¾ Tecnología inadecuada para la incineración y el transporte de residuales.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
¾ No existe control y monitoreo en la recolección, clasificación, transporte y tratamiento
final de los residuales producidos.
¾ Carencia de insumos y medios de protección.
¾ .Desconocimiento y condiciones para el tratamiento final de residuales peligrosos.
¾ Vertimiento de residuales peligrosos en lugares inadecuados.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Conclusiones Generales:
Luego del análisis de las condiciones actuales, los resultados expuestos, las
medidas adoptadas y la realización del diagnóstico Energético y Ambiental en
el Hospital Guillermo Luis Fernández-Hernández Baquero, se llegó a las
siguientes conclusiones:
1. El diagnóstico energético y ambiental realizado, constituye una base
para su realización en instalaciones hospitalarias con características
similares, con el fin de valorar el consumo de los portadores energéticos
y su proyección ambiental.
2. Queda demostrado que aún existe un gran número de insuficiencias por
resolver, tanto en el control del consumo de los portadores energéticos,
como en la proyección ambiental de la institución.
3. Se evidencia que existe una reserva importante para el ahorro de estos
portadores y la necesidad apremiante de aplicar un sistema de gestión
ambiental que mejore la imagen de la institución, las que se resuelven
en su mayoría, aplicando el sistema de medidas propuesto en la
presente investigación, siendo aplicables a otras instalaciones con
características similares.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
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�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Recomendaciones:
1. Dar seguimiento por la institución de forma sistemática al diagnóstico
preliminar realizado, a través de un diagnóstico en profundidad,
evaluando como una prioridad de la administración, la solución a las
insuficiencias detectadas en el consumo de portadores energéticos y la
proyección ambiental de la institución y socializar la experiencia en el
sector, como vía de aplicación en otras instalaciones con características
similares.
2. Aprovechar las reservas de ahorro detectadas para mejorar los índices
económicos en la gestión energética, comenzando de forma inmediata
la aplicación del sistema de mejoras derivado de la presente
investigación, así como utilizar las herramientas del Sistema de Gestión
Ambiental propuestas para mejorar la proyección ambiental de la
institución.
3. Dejar abierto el horizonte a futuras investigaciones que puedan
profundizar en la aplicación consciente de los Sistemas Integrados de
Gestión Energética y Gestión ambiental.
Autor: Lic. Ramón Alberto Martija Herrera
88
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
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56. SAINZ S.L. ″Formulación de flujo de carga armónico″. Universidad de
Cataluña. Tesis doctoral, 1995.
57. SAN JOSÉ ALONSO, J. F. ALVAREZ GUERRA P. M. GALLEGO M.
“Estudio de los Centros de Aprovisionamiento Energético de Hospitales
del Servicio de Sanidad de Castilla y León, España”. VI Taller de Energía
2010. Cienfuegos, Cuba.
58. SCHNEIDER ELECTRIC. Compensación de energía reactiva y filtrado de
armónico. Catálogo, 2003.
59. STVENSON W.D. ″Análisis de Sistemas de Potencia″, 1977.
60. VIEGO, FELIPE. Uso Eficiencia de la Energía Eléctrica. [en línea]. Perú:
Procobre. Disponible en: http://www.procobreperu.org., 2007.
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
61. YING-YI HONG, and SAW –YU HO. ″Determination of Network
Configuration Considering Multiobjective in Distribution Systems. Using
Genetic Algorithms″. IEEE Transactions On Power Systems, Vol. 20, No.
2, May 2005.
62. ZHANG Y. ″Optimal Reactive Power Dispatch Considering Costs of
Adjusting the Control Devices″. IEEE Transactions on Power Systems,
Vol. 20, No. 3. August, 2005.
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
ANEXO A
TABLA 1
Consumo eléctrico hospital Guillermo Luís junio/2010-mayo/2011
Mes
Junio/2010
Plan (MW) Real (MW)
72,00
71,88
Julio/2010
75,00
68,68
Agosto/2010
Septiembre/2010
Octubre/2010
73,00
72,00
72,00
73,04
74,10
74,45
Noviembre/2010
72,00
61,52
Diciembre/2010
63,00
53,32
Enero/2011
Febrero/2011
Marzo/2011
Abril/2011
Mayo/2011
Promedio
55,46
55,02
56,07
62,19
65,10
66,07
60,14
38,83
42,42
46,74
68,47
61,13
Observaciones
Equipos de esterilización fuera de
servicio
Equipos de esterilización fuera de
servicio
Equipos de esterilización fuera de
servicio
Problemas con el contador
Problemas con el contador
Problemas con el contador
TABLA 2
Incremento de la demanda con las nuevas instalaciones de pediatría
Sistemas
Alumbrado
Tomacorrientes
Tomacorrientes
Climatización
Equipamiento
Totales
Potencia
instalada
(Kw)
12,50
35,25
2,25
5,36
0,00
55,36
Voltaje (V)
No. De
fases
127
127
220
220
127 y 220
1
1
2
2
2
Incremento
potencia
demandada
(Kw)
8,75
7,75
0,50
5,36
16,08
38,44
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo B
Esquema metodológico para la implementación del Sistema de GTEE
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo C
Representación gráfica de la implementación del Sistema de GTEE
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 1.1
Tabla 1.1 Índice de consumo.
MESES
Enero
Feb.
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agos
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
Total E. C.
Serv. (MWh)
Prest.
6913
6627
6415
6647
6160
5811
5782
5484
5859
6518
6187
5369
5495.
de
Cons
MWh/SP
55,171
53,405
59,514
61,718
67,671
71,878
68,683
73,039
74,101
65,389
67,58
78,952
0,0080
0,0081
0,0093
0,0093
0,0110
0,0124
0,0119
0,0133
0,0126
0,0100
0,0109
0,0147
PROMEDIO 73772 797,101
0,0110
Tabla 1.2 Energía Consumida contra Servicios Prestados 2010
SERVICIOS PRESTADOS
MESES
Enero
Feb.
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agos
Sept.
Oct.
Nov.
Dic.
P.
Cons.
C.
Total
Cama Ext. Guard.
907
762
817
732
745
692
709
752
796
808
791
689
768
789
838
1195
866
645
814
747
808
923
843
646
5238
5076
4760
4720
4549
4474
4259
3985
4255
4787
4553
4034
6913
6627
6415
6647
6160
5811
5782
5484
5859
6518
6187
5369
ENERGIA
Dif.
Serv. / CONSUMIDA
(MWh)
P.
Cama
6006
55,171
5865
53,405
5598
59,514
5915
61,718
5415
67,671
5119
71,878
5073
68,683
4732
73,039
5063
74,101
5710
65,389
5396
67,58
4680
78,952
PROMEDIO 766,7 823,5 4557,5 6147,7 5381,0
66,425
5496.
de
Cons
MWh
0,0080
0,0081
0,0093
0,0093
0,0110
0,0124
0,0119
0,0133
0,0126
0,0100
0,0109
0,0147
0,0110
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 1.2 Levantamiento de la carga instalada.
Familia de equipos
Consumo (kW)
Climatización y Refrigeración 1058,8
Caldera y Cocina
36,80
Somatón
60,00
Iluminación general
39,76
Electromedicina
26,00
Lavandería
26,00
Ascensores
24,00
Turbina y Esterilización
36,00
Tabla 1.3. Consumo de energía activa y reactiva en todo el año.
Pot. Act (kWh)
Meses
Pot. React ( va.)
Día
Día
Enero
30585
192.94
Febrero
30979
194.74
Marzo
35238
196.84
Abril
35721
187.65
Mayo
39409
200.90
Junio
40406
214.67
Julio
37675
189.96
Agosto
40660
197.71
Septiembre 40362
192.43
Octubre
40251
205.06
Noviembre 34269
187.28
Diciembre
177.03
28973
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 1.4. Importe por penalización del Factor de Potencia
Meses
Importe por Penalización
de Factor de Potencia.
Enero
549,22
Febrero
442,58
Marzo
396,11
Abril
277,42
Mayo
98,13
Junio
210,20
Julio
100,94
Agosto
107,02
Septiembre
589,81
Octubre
905,40
Noviembre
1223,82
Diciembre
1.427,90
Total
6328,55
Tabla 1.5. Análisis de la tarifa eléctrica por año
Año
Consumo
2008 99954,15
2009 130972,8
2010 109829,98
2011 48587,88
Tabla 1.6 Estructura de gasto de la facturación eléctrica.
Año
Demanda Contratada Día
Pérdida Penalizaciones
2008
450 643689
23098
4221,1
2009
300 491732
24068
3541,24
2010
300 449273
23724
6328,55
2011
250 107851
7709
9531,12
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 1.7. Historial del factor de Potencia
Año
2008
2009
2010
2011
Enero
0,84
0,84
0,84
0,75
Febrero
0,84
0,82
0,85
0,69
Marzo
0,86
0,82
0,86
0,67
Abril
0,86
0,50
0,87
0,78
Mayo
0,87
0,86
0,89
Junio
0,87
0,86
0,88
Julio
0,88
0,88
0,89
Agosto
0,88
0,88
0,89
Septiembre
0,92
0,88
0,85
Octubre
0,83
0,88
0,82
Noviembre
0,86
0,86
0,79
Diciembre
0,84
0,85
0,75
Tabla 1.8. Comportamiento de las potencias del sistema.
Comportamiento del consumo de energía en el 2010
Meses
P(kWh)
Q(kVArh)
S( va.)
Enero
54441
35165,41
38896,15
Febrero
52570
32579,96
70927,62
Marzo
60996
36192,9
67081,6
Abril
58361
33074,7
76583,14
Mayo
68159
34918,89
44831,42
Junio
71599
38645,05
78578,65
Julio
69935
35828,76
81538,2
Agosto
72569
37178,2
90669,76
Septiembre 77101
47782,91
83400,3
Octubre
68355
49479,27
80702,5
Noviembre 63755
44002,37
66588,29
Diciembre
49977
177.03
47871,6
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla 1.9. Importe por penalización del Factor de Potencia
Año
2008
2009
2010
2011
Enero
523,83
733,54
549,22
2402,55
Febrero
549,47
911,50
442,58
2.643,78
Marzo
392,37
912,15
396,11
3.020,35
Abril
380,16
8.218,12
277,42
1.464,44
Mayo
315,59
493,18
98,13
Junio
285,68
413,24
210,20
Julio
214,10
226,83
100,94
Agosto
209,79
233,56
107,02
248,10
589,81
947,40
222,72
905,40
Noviembre 402,71
434,33
1.223,82
493,97
1.427,90
Septiembre
Octubre
Diciembre
-
-
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 1.2:
Tabla 1.2.1 Tabla de buscar el Factor K para el Cálculo de los Bancos de
Condensadores.
FACTOR
DE
POTENCIA
Factor de potencia que se desea (cosϕ2)
ORIGINAL
(cosϕ1)
1.00
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
0.93
0.92
0.91
0.90
0.65
1.169
1.027
0.966
0.919
0.877
0.840
0.806
0.774
0.743
0.714
0.685
0.66
1.138
0.996
0.935
0.888
0.847
0.810
0.775
0.743
0.712
0.683
0.654
0.67
1.108
0.966
0.905
0.857
0.816
0.779
0.745
0.713
0.682
0.652
0.624
0.68
1.078
0.936
0.875
0.828
0.787
0.750
0.715
0.683
0.652
0.623
0.594
0.69
1.049
0.907
0.846
0.798
0.757
0.720
0.686
0.654
0.623
0.593
0.565
0.70
1.020
0.878
0.817
0.770
0.729
0.692
0.657
0.625
0.594
0.565
0.536
0.71
0.992
0.849
0.789
0.741
0.700
0.663
0.629
0.597
0.566
0.536
0.508
0.72
0.964
0.821
0.761
0.713
0.672
0.635
0.601
0.569
0.538
0.508
0.480
0.73
0.936
0.794
0.733
0.686
0.645
0.608
0.573
0.541
0.510
0.481
0.452
0.74
0.909
0.766
0.706
0.658
0.617
0.580
0.546
0.514
0.483
0.453
0.425
0.75
0.882
0.739
0.679
0.631
0.590
0.553
0.519
0.487
0.456
0.426
0.398
0.76
0.855
0.713
0.652
0.605
0.563
0.526
0.492
0.460
0.429
0.400
0.371
0.77
0.829
0.686
0.626
0.578
0.537
0.500
0.466
0.433
0.403
0.373
0.344
0.78
0.802
0.660
0.599
0.552
0.511
0.474
0.439
0.407
0.376
0.347
0.318
0.79
0.776
0.634
0.573
0.525
0.484
0.447
0.413
0.381
0.350
0.320
0.292
0.80
0.750
0.608
0.547
0.499
0.458
0.421
0.387
0.355
0.324
0.294
0.266
0.81
0.724
0.581
0.521
0.473
0.432
0.395
0.361
0.329
0.298
0.268
0.240
0.82
0.698
0.556
0.495
0.447
0.406
0.369
0.335
0.303
0.272
0.242
0.214
0.83
0.672
0.530
0.469
0.421
0.380
0.343
0.309
0.277
0.246
0.216
0.188
0.84
0.646
0.503
0.443
0.395
0.354
0.317
0.283
0.251
0.220
0.190
0.162
0.85
0.620
0.477
0.417
0.369
0.328
0.291
0.257
0.225
0.194
0.164
0.135
0.86
0.593
0.451
0.390
0.343
0.302
0.265
0.230
0.198
0.167
0.138
0.109
0.87
0.567
0.424
0.364
0.316
0.275
0.238
0.204
0.172
0.141
0.111
0.082
0.88
0.540
0.397
0.337
0.289
0.248
0.211
0.177
0.145
0.114
0.084
0.055
0.89
0.512
0.370
0.309
0.262
0.221
0.184
0.149
0.117
0.086
0.057
0.028
0.90
0.484
0.342
0.281
0.234
0.193
0.156
0.121
0.089
0.058
0.029
-
0.91
0.456
0.313
0.253
0.205
0.164
0.127
0.093
0.060
0.030
-
-
0.92
0.426
0.284
0.223
0.175
0.134
0.097
0.063
0.031
-
-
-
0.93
0.395
0.253
0.192
0.145
0.104
0.067
0.032
-
-
-
-
0.94
0.363
0.220
0.160
0.112
0.071
0.034
-
-
-
-
-
0.95
0.329
0.186
0.126
0.078
0.037
-
-
-
-
-
-
0.96
0.292
0.149
0.089
0.041
-
-
-
-
-
-
-
0.97
0.251
0.108
0.048
-
-
-
-
-
-
-
-
0.98
0.203
0.061
-
-
-
-
-
-
-
-
-
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Tabla1. 2.2. Composición de portadores (tcc).
Portadores
tcc
%
% Acumulado
Energía Eléctrica
175
94.02
94.02
Fuel oíl
10.6
5.69
99.71
LPG
0.41
0.22
99.93
Diesel
0.13
0.07
100
Total
186.14
100
393.66
Tabla1. 2.3. Costos por Portadores.
Portadores
Costo (MP)
Electricidad
130972.8
Fuel oíl
13874.37
Gas licuado
27718.97
Diesel
5495.38
Tabla1. 2.4 Registro Histórico de Servicios contra Energía Eléctrica
Año
2006
2007
2008
2009
2010
Promedio
Consumo
(kWH)
813103
816023
905098
830503
827792
838503,8
Servicios
Prestados
72021
71823
71817
73133
73772
72513,2
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 1.3: Ubicación de los transformadores en el Hospital.
No
S, KVA
Up, V
Us, V
Is, A Conexión
Piso Ubicación
T
1
1000
13800
460
1250
∆/Υ
1
2
37
440
220/127
97
∆/Υ
1
3
15
440
220/127
39
∆/Υ
1
4
75
440
220/127
160
∆/Υ
1
5
16
440
220/127
42
∆/Υ
1
Cuarto subestación
Entrada
a
las
plantas
eléctricas
Al
lado
del
baño
de
mantenimiento
Al lado del taller de los
eléctricos “C”.
Al lado del taller de los
eléctricos “C”.
6
50
440
220/127
131
∆/Υ
1
7
45
440
220/127
118
∆/Υ
1
8
37
440
220/127
42
∆/Υ
3
Banco de la
Ortopedia. No 1
sala
de
9
16
440
220/127
42
∆/Υ
3
Banco de la
Ortopedia. No 2
sala
de
10
16
440
220/127
42
∆/Υ
3
Banco de
prematuros.
sala
de
11
16
440
220/127
42
∆/Υ
3
Banco de nefrología
12
10
440
220/127
26
∆/Υ
3
Banco al lado del salón de
operaciones.
13
150
440
220/127
131
∆/Υ
3
14
27
440
220/127
71
∆/Υ
3
Banco al lado del salón de
operaciones.
15
50
440
220/127
396
∆/Υ
3
Salón de operaciones
16
16
440
220/127
42
∆/Υ
4
Sala de obstetricia.
17
50
440
220/127
131
∆/Υ
4
Sala de puerperio.
la
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 1. 4: Monolineal Hospital
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 2. 1: Problemas fundamentales en la Gestión Ambiental del Hospital:
1. Los alimentos a las salas de hospitalizados se realizan por los mismos ascensores
por donde circula el personal, pues los ascensores de servicios están fuera de
funcionamiento.
2. No existe un sistema de control efectivo de los residuales patológicos y no
patológicos, pues no se carece de básculas, flujómetros u otros instrumentos para
su control. En este sentido los residuales generados en los salones quirúrgicos
como papel, gasa, algodón y otros son entregados a comunales para su posterior
procesamiento, sin existir un sistema de control adecuado de lo que se genera y
entrega, solo en el área de anatomía patológica se cuenta con un control de los
elementos físicos que se entregan para incinerar, los que se contabilizan de la
siguiente manera:
o De 10 a 15 unidades (bloques visearles) mensuales.
o De 90 a 100 placentas en dependencia del número de partos.
o Alrededor de 10 000 ml de sangre (por aproximación)
o Elementos de amputaciones (de acuerdo a las practicadas)
o Alrededor de 24 kg de residuos de biopsias mensuales. Al alcohol utilizado en
estas prácticas se les da otros usos y no se le da el tratamiento debido.
3. No todos los residuales generados en la instalación que deben ser incinerados se
incineran, pues el incinerador instalado no responde a las condiciones de quemado
de los mismos.
4. No existe la recirculación del aire en los salones quirúrgicos, pues no existe el
sistema de clima central.
5. Se ha creado una situación de insatisfacción en la población aledaña a la institución
por la contaminación atmosférica producida por el incinerador.
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 2. 2: Características técnicas del incinerador:
Características:
Marca: WEISKAUPT
Tipo: LIZ-B
Nacionalidad: Alemania
Año de fabricación: 2008
Potencia eléctrica: 1,64 Kw
Cámaras de combustión: 1
Potencia llama del quemador: 415 Kw
Control de temperatura: 0 a 800 oC
Capacidad de quemado: 10 bloques visearles (*)
(*) Es necesario señalar que con 10 bloques visearles o al introducirse los residuales de los
salones como papel, gasa, algodón u otros la incineración se hace incompleta.
Chimenea:
Altura (h): 25 m
Diámetro: 1 m en la base y 0,75 m en el cuerpo
Ventilador de la chimenea:
Potencia: 4,3 Kw
Voltaje: 220 V
Intensidad: 8,3 A
RPM): 1736
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 2.3: Datos para el cálculo del radio de la zona de protección sanitaria
(Aportados por el Departamento de Gestión Ambiental Industrial)
Zona de protección sanitaria
Radio mínimo admisible Lo para
Instalación de clase (3 )
Factores eólicos calculados por
rumbos:
Rumbo
Fact. eólico
N
0,73
L
300
NNE
0,62
300
NE
1,04
312
ENE
1,72
516
E
2,58
774
ESE
1,34
SE
0,94
402
300
SSE
0,48
300
S
0,47
300
SSW
300
SW
< 1,0
< 1,0
WSW
< 1,0
300
W
< 1,0
300
WNW
< 1,0
300
NW
< 1,0
300
NNW
< 1,0
300
300
Zona de protección sanitaria
1
N
16
NNE
15
NE
14
ENE
13
E
12
ESE
11
SE
10
SSE
9
S
8
SSW
7
SW
6
WSW
5
W
4
WNW
3
NW
2
NNW
300
300
300
300
300
300
300
300
300
300
402
774
516
312
300
300
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 2.4
Color
Colo
Colo
Colo
Color
Colo
0
150
metros
300
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Anexo 3: Testimonio Gráfico:
Medio de transporte para el traslado de los residuales sólidos
Estado del vertedero antes de la descarga del Hospital (28/09/2011)
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Procedimiento para la descarga de los residuales en el vertedero
Muestra de residuales vertidos
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Muestra de residuales vertidos
Muestra de residuales vertidos
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Muestra de residuales vertidos
Muestra de residuales vertidos
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Muestra de residuales vertidos
Muestra de residuales vertidos
�Diagnóstico energético - ambiental en Hospitales. Estudio de caso
hospital Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero
Muestra de residuales vertidos
Estado del vertedero posterior a la descarga del Hospital (28/09/2011)
�
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Diagnóstico energético-ambiental en hospitales. Estudio de caso hospital "Guillermo Luis Fernández Hernández-Baquero"
Creator
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Ramón Alberto Martija Herrera
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría
Date
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2013
-
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244db0080514d18642a7124349e5d0bb
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Tesis de maestría
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DE HABILIDADES
INFORMACIONALES EN LOS ESTUDIANTES DE LA CARRERA DE
COMUNICACIÓN SOCIAL EN LA SUM, MOA
Adys Dalmau Muguercia
�A Aymee y Armando, mis hijos
A mis padres
A Armando, por su impaciencia
Diciembre, 2010
�A mis amigos que me han apoyado moral y espiritualmente, a los que han
colaborado, ellos saben quiénes son y cuánto les agradezco. A los que
han revisado, cuestionado, sugerido y criticado, gracias, todas sus
acciones fueron muy constructivas y oportunas.
A todos
Gracias
�Resumen
Las habilidades informacionales constituyen uno de los elementos
fundamentales a tener en cuenta en la formación de los estudiantes. Al
respecto es importante que los educadores instruyan a los estudiantes en la
utilización de los diferentes recursos informativos y promuevan la necesidad de
utilizar el conocimiento generado.
La propuesta metodológica que se desarrolla en el trabajo incorpora la
formación de habilidades a partir de una propuesta de acciones por el profesor
desde las diferentes asignaturas de la carrera, encaminada a preparar al
estudiante de Licenciatura en Comunicación Social, para una mejor actuación en
su actividad profesional.
La propuesta contribuye a formar un profesional con conocimientos, actividad
práctica y actitudes que promuevan el uso de la información científicotecnológica en todas sus actividades.
3
�Abstract
The informational abilities are fundamental parts to taking into account in the
students formation. In relation to these abilities it is important that the educators
teach to students about the utilization of different informative resources and to
promote the necessity of utilization of the generated knowledge.
The methodological proposition developed in this work built-in the skill
formation starting with a set of actions by the instructor from the subjects of the
curriculum and oriented to prepare the student of Social Communication Career
toward a better actuation in its professional activity.
The aforementioned proposition contributes to the formation of a graduate with
knowledge, practical activity and aptitudes promoting the use of the
technological and scientific information in its entire set of activities.
�ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
I.1- GENERALIDADES SOBRE LA FORMACIÓN PARA LA SOCIEDAD DE
LA INFORMACIÓN Y EL CONOCIMIENTO
1.2- LA ALFABETIZACIÓN INFORMACIONAL (ALFIN). EVOLUCIÓN DEL
TÉRMINO
1.2.1 La Alfabetización Informacional (ALFIN) en la Educación Superior
1.3- PRESUPUESTOS TEÓRICOS PARA EL PROCESO DE DESARROLLO
DE LAS HABILIDADES
1.3.1 -Saber usar la información: tema transversal en el currículo
1.4- LAS HABILIDADES INFORMACIONALES EN EL PROCESO DE
FORMACIÓN
1.4.1. El Plan de Estudio de la Carrera de Comunicación Social
CONCLUSIONES PARCIALES CAPÍTULO I
CAPÍTULO II
PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL DESARROLLO DE
HABILIDADES INFORMACIONALES EN ESTUDIANTES DE LA CARRERA
DE COMUNICACIÓN SOCIAL
II.1. LA COMUNICACIÓN SOCIAL. CARACTERIZACIÓN DE LA
PROFESIÓN
II.2 CARACTERIZACIÓN DE LA CARRERA DE COMUNICACIÓN SOCIAL
EN EL INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
II.2.1 El Modelo Pedagógico en la modalidad Semipresencial
II.2.2 Características del modelo
II.2.3 Marcos para el desarrollo de habilidades
�II.2.4 Proceso de formación de habilidades en la carrera
II.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
II.3.1 Discusión de los resultados
II.4. PROPUESTA METODOLÓGICA
II.4.1. Procedimiento para la implementación de la propuesta
II.5. SOCIALIZACIÓN DE LA PROPUESTA EN EL CLAUSTRO DE LA
CARRERA
CONCLUSIONES PARCIALES DEL CAPÍTULO
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
1
ANEXO
2
ANEXO
3
ANEXO
4
ANEXO
�INTRODUCCIÓN
El complejo mundo en que vivimos, con una mayor agudización en los
problemas de orden social, económico, político y ecológico, se proyecta con
fuerza a la globalización e internacionalización del quehacer humano. Cada
persona está obligada a ser más eficiente, para enfrentar los grandes retos del
tercer milenio.
Las relaciones entre la Educación y la Sociedad han sido analizadas
ampliamente como base objetiva del proceso de educación del individuo, con
la finalidad de lograr su integración al medio y en el proceso de desarrollo
social, entendiéndola como factor de su progreso económico y científico
técnico, además como factor de desarrollo de la cultura, de los valores éticos, y
en definitiva, del crecimiento espiritual de la humanidad. De acuerdo con lo
anterior, la escuela debe responder a los intereses y necesidades de la
sociedad a la que pertenece y esta deberá cambiar como respuesta a los
cambios sociales.
En correspondencia con los requerimientos de la sociedad, la institución
educativa deberá organizar sus recursos para lograr los objetivos, esto es,
encauzar los recursos de la mejor manera posible para formar el tipo de
hombre que la sociedad requiere.
Lo anterior presupone la utilización de modelos educativos que orienten el
aprendizaje hacia el desarrollo de un pensamiento amplio y un modo de actuar
inteligente y creativo, es decir, el desarrollo de competencias profesionales
como factor esencial para el desenvolvimiento y la actuación de los individuos
en la sociedad.
La actividad educacional requiere de un alto desarrollo de la ciencia y la
tecnología para proyectar con adecuadas bases teóricas y prácticas los
modelos educativos, de modo que estos aporten los fundamentos
epistemológicos y metodológicos para alcanzar el aprendizaje que se requiere
en la época actual. El docente debe tener claridad en los objetivos
educacionales que se persiguen y al planificar sus actividades, llevar a la
práctica y evaluar las experiencias de aprendizaje más apropiadas para lograr la
formación del tipo de hombre que la sociedad demanda.
La producción y uso de documentos en las actividades académicas y
científicas presenta nuevas formas de diseño encaminadas a favorecer la
utilización de las tecnologías de la información y la comunicación en la
producción y circulación de los documentos, la orientación hacia estas formas de
presentación de la información incide en la organización de la vida
1
�académica y en la naturaleza de los servicios bibliotecarios, pues requiere del
conocimiento de los individuos, para interactuar con los nuevos soportes
informativos.
La información ha sido un importante elemento social que ha acompañado al
ser humano en su devenir histórico. Procede del vocablo latino informatio, que
significa noción, idea, representación. Ha sido conceptualizada por diversos
autores y se le han dado diversos significados según el contexto en que sea
utilizada. Vizcaya (2004)1 brinda varios conceptos de información, of recidos
por diferentes especialistas, de ellos relacionamos los siguientes:
Jungeleussen refiere “es el cúmulo de signos a los que alguien les
imprime un significado al enunciarlo y al que un intérprete le imprime
también un significado”.
Para Shereider “La información es conocimiento transformado, su forma
representa dicho conocimiento”.
Kufer de Hanania “Es la expresión material del conocimiento para que
este sea utilizado”.
La información es analizada y entendida según los propósitos de quien la emite
y quién la recepciona. Según Buckland 2 puede ser analizada como: proceso,
objeto y conocimiento: como proceso es la acción de informar, de transmitir, de
comunicar conocimientos; como objeto son datos y documentos que se
consideran información, precisamente porque tienen la propiedad de transmitir
conocimiento, comunicar información e instruir y como conocimiento es el
resultado del proceso, es el conocimiento (noticias, inteligencia) comunicado o
transmitido concerniente a un hecho, sujeto o suceso.
Las definiciones analizadas muestran la información como transmisión de
conocimientos en un contexto específico y para fines definidos. La información
no es una mera recolección de datos, en su estructuración se va generando
conocimiento que va tomando sentido en dependencia de los diversos usos
que se le dé, y como consecuencia se genera una nueva información. De ahí
que, en la definición ofrecida por Buckland se entiende la información como
conocimiento, a partir de la evolución del concepto desde su surgimiento y su
significación a través del tiempo.
El hombre desde la antigüedad se preocupó por buscar vías para plasmar los
conocimientos, utilizó diferentes soportes para que quedaran registrados y
pudieran ser utilizados por las generaciones futuras. Las piedras, las tabletas
de arcilla, el barro cocido utilizado en Mesopotamia; el papiro, utilizado por los
egipcios; el pergamino, fueron los primeros soportes del conocimiento. La
1 Vizcaya A., D. (2004). Comp. Fundamentos de la Organización de la información. La Habana.
Editorial Félix Varela. P. 33-38
2 Notas de clase de un postgrado sobre Gestión de Información, recibido en la Universidad de La
Habana, 1990
2
�aparición del papel constituye una verdadera revolución en su época por las
facilidades que aportó con respecto a los materiales utilizados anteriormente, y
solo ha sido superada por la aparición de los nuevos soportes tecnológicos
devenidos de la introducción de las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones (TIC), que han multiplicado considerablemente la generación
de documentos.
Tal cúmulo de información es necesario recolectarla, procesarla, analizarla,
diseminarla, transmitirla y añadirle valor. Según algunos argumentos citados
por Núñez Jover (2007)3:
1. Crece aceleradamente el ritmo de producción de conocimientos. Se
asume que el 90 % de los científicos que han existido están vivos…
Desde 1750 las revistas científicas se han venido multiplicando por
factor de 10 cada 50 años y doblando cada 15 años….
2. Se reduce el tiempo necesario para transformar el conocimiento básico
en ciencia aplicada y esta en tecnología.
El desarrollo de un país depende cada vez más del uso intensivo de la
información y el conocimiento. La información científica constituye una
herramienta para el trabajo en la docencia y en la investigación. La necesidad de
adquirir habilidades para identificar, localizar, acceder y usar la información es
útil no solo en los procesos docentes, de investigación sino también para
elevar el nivel cultural y resolver tareas de la vida cotidiana.
Las habilidades informacionales pueden ser desarrolladas por la vía curricular,
extracurricular y laboral e investigativa con actividades diseñadas para el
desarrollo del uso de la información y la tecnología asociada al manejo de la
misma.
El desarrollo de las habilidades informacionales en los estudiantes de la
carrera Comunicación Social en las condiciones de la universalización es de
importancia vital. La información constituye una herramienta necesaria para el
desarrollo del objeto de la profesión, centrado en la capacidad de realizar
tareas dirigidas al perfeccionamiento de los procesos de comunicación interna y
externa en los organismos del estado, empresas, instituciones, organizaciones
políticas, de masas y sociales, a fin de contribuir al logro de sus objetivos en la
búsqueda de eficiencia económica; la adecuada vinculación con la sociedad
sobre bases éticas que aseguren la conservación, el enriquecimiento de nuestro
patrimonio social y cultural; la educación, la orientación comunitaria y
ambientalista de la población, para el fortalecimiento de la identidad y los
valores de la cultura nacional.
3 Núñez Jover, J. (2007). ¿Vivimos en la sociedad del conocimiento? En: La Ciencia y la tecnología como
procesos sociales. Lo que la educación científica no debería olvidar. : La Habana. Editorial Félix Varela,
1999. p. 86
3
�En la carrera de Comunicación Social se tratan de manera insuficiente el
desarrollo de las habilidades para trabajar con la información, elemento que se
puso de manifiesto en los controles a clases realizados y en la entrevista
realizada a los estudiantes. Donde se han observado las siguientes carencias:
limitaciones en el uso y empleo de soportes documentales;
restricciones de los profesores y tutores en la orientación de la
bibliografía, limitadas por lo general al libro de texto;
no se estimula la integración, evaluación y validación de información y
conocimiento;
dificultad para comunicar y generar nueva información.
La ausencia de aspectos propios a la alfabetización informacional en el
proceso de formación, la falta de preparación en las enseñanzas precedentes
para trabajar con la información, entre otras, constituyen elementos a
considerar en el insuficiente desarrollo de habilidades informacionales en los
estudiantes.
Si este profesional es el encargado de propiciar el desarrollo de procesos de
comunicación interna y externa en las organizaciones, las insuficiencias en el
manejo de la información limitan las posibilidades de los estudiantes en
correspondencia con los modos de actuación del profesional en las diversas
esferas en que ha de enfrentarse una vez graduado.
Esta situación reafirma la necesidad de crear y organizar un sistema de
acciones didácticas, en el contexto del modelo educativo y del encargo social
para la universalización, que contribuya a la mejor formación de los estudiantes
de Comunicación Social, a fin de que sean en el futuro, profesionales más
útiles a la sociedad, más integrales y con mejores modos de actuación.
Problema científico:
¿Cómo contribuir al proceso de desarrollo de habilidades informacionales en la
carrera de Licenciatura en Comunicación Social de la Sede Universitaria
Municipal de Moa?
El presente estudio define como objeto de investigación el proceso docente
educativo en la carrera de Comunicación Social y circunscribe su campo de
acción en el proceso de desarrollo de habilidades informacionales en la
formación profesional de los licenciados en Comunicación Social en la Sede
Universitaria Municipal de Moa.
4
�El Objetivo General que orienta el estudio es:
Elaborar una propuesta metodológica para el desarrollo de habilidades
informacionales en los estudiantes de la carrera de Licenciatura en
Comunicación Social de la Sede Universitaria Municipal de Moa.
Los objetivos específicos que se proponen están relacionados con:
Identificar los fundamentos teóricos que sustentan el desarrollo de
habilidades informacionales.
Caracterizar la carrera de Comunicación Social de la Sede Universitaria
Municipal de Moa.
Formular acciones que contribuyan a la conformación de la propuesta
metodológica.
Idea a defender:
La elaboración de una propuesta metodológica, que contemple acciones para
utilizar la información, contribuirá al desarrollo de las habilidades
informacionales en los estudiantes de la carrera de Licenciatura en
Comunicación Social.
En lo referente a la disponibilidad bibliográfica acerca del tema, se debe
destacar que son amplias las fuentes consultadas en materia de las Ciencias
de la Educación y en Alfabetización Informacional. De forma general se revisó
bibliografía impresa y de Internet, la mayoría de reciente publicación y toda con
plena vigencia en su contenido. Se trabajó con algunos textos de destacados
autores, así como con grupo de ponencias, artículos (nacionales e
internacionales) editados en los últimos años. Esta situación también fue
corroborada por los profesores y expertos que colaboraron con la investigación,
al reconocer y manifestar la ausencia de trabajos recientes que aborden los
problemas en la alfabetización informacional en Moa.
Métodos de investigación
Este trabajo ha estado basado, desde el punto de vista de la Metodología de la
Investigación en la perspectiva del paradigma de investigación cualitativo
propiciando, de esta forma, un proceso de investigación enriquecido con las
ventajas que este ofrece. Los principales métodos y técnicas utilizados fueron
los siguientes:
Del nivel Teórico
Histórico lógico permitió estudiar los precedentes cronológicos del proceso de
desarrollo de las habilidades informacionales, sus etapas principales y sus
conexiones históricas fundamentales. A través de este método se analizaron
5
�las concepciones del proceso y las tendencias más significativas en relación
con el proceso de desarrollo de las habilidades informacionales.
Análisis y síntesis imprescindible para profundizar en el conocimiento de las
partes y descubrir las interrelaciones entre los objetos. Para formular
conclusiones y recomendaciones.
Enfoque Sistémico-Estructural permitió determinar las necesidades y
regularidades en el proceso de desarrollo de las habilidades informacionales
en la formación profesional de los estudiantes, a través de la integración de los
fundamentos teóricos y metodológicos para la elaboración de la propuesta
metodológica.
Del nivel Empírico
Análisis documental para la construcción del capítulo teórico y la
caracterización del estado actual de la temática de estudio.
La observación directa se utilizó para conocer en la práctica cómo se está
orientando la bibliografía y determinar sus insuficiencias.
Entrevista no estructurada a los estudiantes con el fin de conocer sus
opiniones sobre la importancia de la investigación, así como de su nivel de
desarrollo de las habilidades informacionales.
Entrevista no estructurada a profesores para constatar sus opiniones acerca
de la situación con la formación y desarrollo de las habilidades
informacionales.
Métodos Estadísticos: Se utilizó la estadística descriptiva.
Se realizó un muestreo aleatorio simple tomando como muestra 36 estudiantes
del tercero y cuarto años de la carrera de Comunicación Social y 11 profesores
de la SUM de Moa, para un total de 47 personas, a 9 de estos profesores, se
les realizó además controles a clase.
Significación práctica:
El aporte práctico y novedoso del trabajo consiste en la propuesta de un
conjunto de procedimientos y orientaciones al profesor, que pueden ser
utilizadas para potenciar el desarrollo de las habilidades informacionales en los
estudiantes de la carrera de comunicación Social de la sede Universitaria
Municipal de Moa, basada en un enfoque del trabajo que permita, desde las
asignaturas, la aplicación de estos. Por primera vez se realiza una propuesta
que integra estas habilidades como herramientas a formar en estos
profesionales. La misma puede ser extendida a otras carreras.
6
�Estructura del informe
La estructura del informe está definida de la manera que sigue: consta de una
introducción, donde se abordarán los elementos generales que caracterizan la
situación problémica, la necesidad de su estudio y el diseño de la
investigación.
En el Capítulo 1 se tratan los fundamentos teóricos de la investigación a través
del análisis bibliográfico, se comienza por los presupuestos relacionados con la
formación de los individuos para la sociedad de la información, se abordan
referentes históricos sobre la formación de habilidades informacionales, las
teorías que la sustentan y la viabilidad de diseñar estrategias metodológicas
que favorezcan el desarrollo del proceso de enseñanza y aprendizaje mediante
el desarrollo de habilidades para el trabajo con la bibliografía.
En el Capítulo 2 se realiza la propuesta metodológica para la formación de
habilidades informacionales que contribuyan al desarrollo de la cultura
informacional en los estudiantes de Comunicación Social de la SUM Moa,
abordando sus antecedentes, su vigencia en el Plan de Estudios y la
responsabilidad del colectivo de profesores con la implementación de la
misma.
Se arriba, finalmente, a las conclusiones de la investigación y se proponen
algunas recomendaciones. Aparecen las referencias y citas bibliográficas
acotadas bajo el estilo de la APA (American Psichologycal Association), así
como anexos, en los que aparecen materiales relacionados con el presente
trabajo.
7
�CAPÍTULO I
La formación de habilidades informacionales en el contexto de
la sociedad de la información: una necesidad para la formación
Introducción
Se analizan los referentes teóricos conceptuales que sustentan la necesidad
de formar habilidades informacionales en los estudiantes universitarios para su
desempeño en la sociedad de la información y el conocimiento. Se recogen
aspectos relacionados con la globalización y su incidencia en la actividad
informativa, la necesidad de la formación de los individuos para el aprendizaje
permanente. Se fundamentan los criterios para formar estas habilidades en los
estudiantes.
1.1- Generalidades sobre la formación para la sociedad de la
información y el conocimiento
“La globalización de la información imprime mayor intensidad a los flujos de
información, propicia el desarrollo de sistemas electrónicos más ágiles y la
creación de ambientes tecnológicos modernos; promueve, además, el uso
constante de la información como fuente productiva y generadora de
conocimiento. La globalización no solo se plantea como un medio para
compartir el saber que otros han desarrollado y experimentado, sino como un
complemento insustituible a la labor académica, un medio para resguardar la
misión sociocultural de las comunidades, al preservar su producción intelectual y
permitir que los pueblos se reencuentren y compartan su creación científica,
literaria y social, es decir, su identidad cultural” Miranda (2000)4.
La influencia de la globalización abarca todos los sectores de la sociedad, al
que no escapa la información como recurso de importancia capital. Su uso se ha
convertido en un elemento estratégico para la mayor parte de las actividades
que se desarrollan en las organizaciones. La toma de decisiones efectiva está
condicionada, por lo general, por el acceso oportuno a la información y la
capacidad para procesarla y convertirla en conocimiento útil.
El análisis de la información como conocimiento ha sido abordado por
diferentes autores, en el proceso de agregación de valor a la información
Taylor (1982), Páez (1992), Ponjuán (1994).
4
Miranda A, Echevarria A. (2000) La biblioteca global y la identidad centroamericana. Extraído el 4 de
febrero, 2009 de http://www.ifla.org/IV/ifla66/papers/152- 163 s.htm
8
�El conocimiento se ha definido con diferentes puntos de vista, desde su
relación con la información y los datos hasta la capacidad de hacer cosas con
éxito. Alavi y Leider citado por Peluffo (2002)5 han identificado seis puntos de
vista para la definición del conocimiento.
Estos son:
a) En relación con datos e información: “Datos son hechos, números sin
procesar. Información son datos procesados o interpretados. Conocimiento es la
información personalizada”. El foco está centrado en las personas y su
necesidad de información.
b) Como estado de la mente: “el conocimiento es el estado de conocer y
comprender”.
c) Como objeto: “Los conocimientos son objetos que se pueden almacenar y
manipular”.
d) Como proceso: “El Conocimiento es un proceso de aplicación de la
experiencia”
e) En cuanto al acceso a la información: “El Conocimiento es una condición de
acceso a la información”.
Y ofrecen la siguiente definición de conocimiento “es la capacidad para
relacionar de forma altamente estructurada, datos, información y conocimiento
de un determinado objeto que permiten actuar efectivamente sobre éste en
base a un determinado valor y contexto.”
En la literatura consultada cuando se refiere a la construcción del
conocimiento, la mayoría de los autores, se apoyan en la llamada pirámide
informacional donde la base del conocimiento está en los datos que cuando se
estructuran y adquieren significación, se convierten en información, esta una
vez internalizada y contextualizada se convierte en conocimiento útil para la
toma de decisiones.
Páez Urdaneta (1992) citado por Ponjuán (1998) refiere los conceptos de
generación, organización, transferencia y aprovechamiento de la información,
mediante la llamada pirámide informacional que está formada por cuatro
niveles, donde se conceptualizan términos asociados a la construcción y uso
del conocimiento: Datos – Información – Conocimiento – Inteligencia.
La representación de estos cuatro conceptos en la pirámide implica una
jerarquización definida por las variables calidad vs. cantidad. Páez Urdaneta
5 Paluffo, A.M .& Catalón, C. (2002). Introducción a la gestión del conocimiento en el sector público.
Santiago de Chile: CEPAL-ECLAC. p. 20
9
�propone el concepto de información como materia asociada a la definición de
datos.
Fig.1 Pirámide informacional (Páez Urdaneta, 1992)
En la base de la pirámide los datos, que se convierten en información, están en
conocimiento y este en inteligencia. Proponen el concepto de información
como materia asociada a la definición de datos que se ofrece a continuación:
Datos: registros icónicos, simbólicos (fonémicos o numéricos) o sígnicos
(lingüísticos, lógicos o matemáticos) por medio de los cuales se representan
hechos, conceptos o instrucciones.
Información: Datos o materia informacional, relacionada o estructurada de
manera actual o potencialmente significativa
Páez analiza aquí el concepto de conocimiento, lo asocia a la información
como comprensión, y lo define como:
Conocimiento: estructuras informacionales que, al internalizarse, se integran a
sistemas de relacionamiento simbólico de más alto nivel y permanencia.
Inteligencia: estructuras del conocimiento que siendo
relevantes, permiten la intervención ventajosa de la realidad.
contextualmente
Para considerar la relación información - conocimiento este autor refiere que la
información es la materia prima y el conocimiento es el recurso mental
mediante el cual se le agrega valor a la información.
El proceso de construcción del conocimiento, siguiendo la posición teórica de
estos autores, se fundamenta en la transferencia de información como
repuesta intensiva a un proceso humano, el conocimiento es útil tanto en las
actividades formalizadas, como en el uso de la información en forma de
productos y servicios, que es salida de estos sistemas.
10
�Se parte de la concepción que los datos mediante procesos organizacionales
pueden ser agrupados, clasificados y formateados. En cada uno de los
procesos se les va agregando y los convierten en información. La información
mediante procesos de análisis (separación, evaluación, validación,
comparación) que le agregan valor, se convierte en conocimiento informativo.
Este a su vez mediante procesos evaluativos (opciones, ventajas, desventajas)
pasa a constituir el conocimiento productivo y este mediante procesos
decisionales de agregación de valor como pareamiento de metas, negociación
o selección se transforma en conocimiento que conduce a la acción. A
continuación representamos el proceso de agregación de valor propuesto por
Taylor:
Datos
Agrupación
Clasificación
Selección
Separación
Evaluación
Comparación
Opciones
Ventajas
desventajas
Pareamiento de metas
Negociación
Compromiso
Fig.2 Esquema de agregación de valor de Taylor
11
�Estos procesos de agregación de valor, llevan a la superación del nivel
informacional de un individuo, lo que infiere que si un individuo alcanza la cima
de la pirámide informacional está en mejores condiciones para tomar
decisiones acertadas, al obtener información de mayor valor en términos de
análisis de contenidos.
Si bien este procedimiento de agregación de valor a la información es un tema
recurrente en los procesos organizacionales, no lo hemos visto referido en la
literatura consultada desde la perspectiva de las ciencias pedagógicas, pero
consideramos que en el proceso de la construcción del conocimiento esta
posición es acertada y está en correspondencia con el enfoque de la
pedagogía que sitúa al estudiante y al profesor como agentes activos que
construyen significados, en respuesta a situaciones educativas específicas.
Coloca al profesor como guía del proceso y ofrece al estudiante la posibilidad
de conducir una buena parte del proceso de aprendizaje.
El conocimiento constituye la primera fuente de productividad económica, en
este escenario mundial donde la tecnología, la interactividad, la virtualidad, la
creatividad y la inteligencia confluyen y se manifiestan para caracterizar la
sociedad de la información y el conocimiento.
Después de la Segunda Guerra Mundial hay dos factores de desarrollo
industrial que marcan la sociedad que se comienza a gestar: la aparición de las
Nuevas Tecnologías de la Información y la explosión documental. Esta nueva
sociedad que emerge, como uno de los cambios más significativos que el
mundo experimenta, es la denominada “Sociedad de la Información”. Esta
denominación a juicio de diversos autores Ponjuán (1998), Cubillo (1996),
Cabral (1992), responde a la creciente y determinante importancia que la
información representa para los individuos en la sociedad, independientemente
del área geográfica en que se encuentren, nivel de escolarización, nivel
cultural, es decir, aquellos que se encuentren en ambientes de mayores
perspectivas de desarrollo, estarán más expuestos a consumir más y mejor
información.
Ponjuán (1998) define la sociedad de la información como “cualquier
conglomerado humano cuyas acciones de supervivencia y desarrollo esté
basado predominantemente en el uso, distribución, almacenamiento y creación
de recursos de información y conocimientos, mediatizados por las Nuevas
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones”.6 La autora considera
que la sociedad enfrenta un crecimiento y expansión en la generación y uso de
la información que algunos lo ven como el advenimiento de un nuevo tipo de
sistema social y otros lo ven como la informatización de las relaciones
existentes.
6
Ponjuán Dante G. (1998) Gestión de información en las organizaciones. Principios, conceptos y
aplicaciones. La Habana: Universidad de la Habana.
12
�La información ha adquirido nuevas propiedades, se transmite de forma
instantánea, se separa de sus soportes tradicionales. La industria de la
información, que se desarrolla y crece constantemente a la vez, se convierte
en un elemento divisor y excluyente para la sociedad, de hecho todas estas
condicionantes permean, en alguna medida, las relaciones sociales y la
aplicación y uso de las TIC, modifica la naturaleza, el comportamiento, la
organización, el manejo y la recuperación de la información.
Según Nick Moore citado por Ponjuán (1998)7, las sociedades de la
información tienen tres características principales:
La información se utiliza como un recurso económico. Las
organizaciones hacen un mayor uso de la información para elevar su
eficacia y posición competitiva, con frecuencia mediante mejorías en la
calidad de los bienes y servicios que producen.
Es posible identificar un mayor uso de la información. Las personas
utilizan la información en forma intensiva en sus actividades en el rol de
consumidores. También utilizan la información como ciudadanos para
ejercer sus derechos civiles y responsabilidades. Además los sistemas
de información que se desarrollan, extenderán el acceso público a la
cultura y a la educación.
Se desarrolla un sector de información dentro de la economía cuya
función es satisfacer la demanda general de servicios y facilidades
informacionales. Una parte significativa del sector se ocupa de la
infraestructura
tecnológica:
redes
de
telecomunicaciones
y
computadoras. También se reconoce la necesidad de desarrollar la
industria que genera la información que fluye por las redes: los
proveedores de contenidos de información.
Por otra parte Ferroni (2004)8 citando a J. Cubillo plantea:
En un esclarecedor artículo J. Cubillo analiza tres tipos de Sociedad de la
información:
a) “La sociedad de información plena. . . los que puedan y deseen pagar podrán
tener acceso ilimitado a múltiples opciones”
b)”La sociedad de la información (en la que) se entremezclan y operan tanto el
mercado como algunas políticas de subsidio al acceso a Internet....en principio
ibidem 6
8 Ferroni, B.J. (2004). Alfabetización información:¿asumen los bibliotecarios que es parte de su misión
incluir a TODOS en la Sociedad del Conocimiento. Extraído el 3 de abril, 2009 de
http://www.ifla.org/IV/ifla70/prog04.htm.
7
13
�no intenta excluir a organizaciones y sistemas sobre la base de su poder
adquisitivo”.
c)”Un grupo de actores, muy débil en cuanto a su capacidad de acceso, uso y
generación de información digital... (y a la empresa). . . Encontraríamos los
grupos, más marginados de la sociedad... Sus accesos a la Red son
mediatizados a través de telecentros municipales. . .cibercafés... la
computadora de la escuela rural o de la biblioteca pública...”
Siguiendo este planteamiento se presenta uno de los problemas
fundamentales de la Sociedad de la Información y del conocimiento que es la
“brecha digital”9
En la Declaración de Principios de Ginebra (2003)10 se expresa el deseo y
compromiso de “construir una sociedad de la información basada en la
persona, integradora y orientada al desarrollo, en la que todos puedan crear,
consultar, utilizar y compartir la información y el conocimiento, para que las
personas, las comunidades y los pueblos puedan emplear plenamente sus
posibilidades en la promoción de su desarrollo sostenible y en la mejora de su
calidad de vida, sobre la base de los propósitos y principios de la carta de las
Naciones Unidas con pleno respeto y en defensa de la Declaración Universal
de Derechos Humanos”
La Declaración de Principios de la Cumbre Mundial de la Sociedad de la
Información (2003)11 se pronunció por lograr una sociedad de la información
donde: "es imprescindible establecer y desarrollar el acceso a la información y al
conocimiento, así como integrar a todas las partes interesadas, con las
posibilidades que ofrecen los diferentes programas existentes con vista a
acrecentar, tanto las competencias como las posibilidades de acceso de los
usuarios y la diversidad de opciones existentes, así como para posibilitar que
dichos usuarios desarrollen las soluciones que mejor se ajusten a sus
necesidades de información".
Este tema es ampliamente discutido en la literatura y desde la teoría no existe
referente sobre una posición acabada, si bien las tecnologías de la información
y las comunicaciones han generado transformaciones para la vida en la
sociedad y tienen incidencia en lo económico, ocupacional, cultural,
Es una expresión que hace referencia a la diferencia socioeconómica entre aquellas comunidades que
tienen accesibilidad a Internet y aquellas que no, aunque tales desigualdades también se pueden referir a
todas las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como el computador personal, la
telefonía móvil, la banda ancha y otros dispositivos. Como tal, la brecha digital se basa en diferencias
previas al acceso a las tecnologías. Extraído el 23 de abril de 2009 de
http://es.wikipedia.org/wiki/Brecha_digital
10 Declaración de Principios. Ginebra. (2003). Extraído el 3 de noviembre, 2007de
http://www.itu.int/dms_pub/itu- s/md/03/wsis/doc/S03-WSIS-DOC-0004! !MSW-S.doc
11 Cumbre Mundial de la Sociedad de la Información (2003). Declaración de principios para la
construcción de la sociedad de la información. Extraído el 7 de noviembre, 2007 de
http://bvs.sld.cu/revistas/aci/vol13_3_05/aci03305.htm
9
14
�político, educacional, etc., queda claro que estos cambios estructurales en la
sociedad modifican criterios, puntos de vistas y posiciones teóricas y
epistemológicas.
Las transformaciones sociales afectan muchos campos de la actividad
humana, a la vez que crean nuevas oportunidades, generan diversos
problemas que repercuten en la sociedad. La información es un recurso
relevante en el desarrollo científico y técnico de la sociedad, las personas que
tienen que tomar decisiones profesionales, administrativas y personales,
muchas veces se ven abrumados por la cantidad de información que se
genera, el exceso puede conducir a la incertidumbre, si las personas no están
preparadas para interactuar con ella.
Las exigencias del mercado en torno a contar con profesionales eficientes en
distintos ámbitos para la toma de decisiones y la formación permanente,
presionan al sistema de educación superior a conferir a los estudiantes las
competencias requeridas para la gestión de la información. En este contexto, la
razón específica de la creciente importancia formativa para la gestión de
información, se relaciona con que dada la enorme cantidad de información
disponible en diferentes formatos, soportes y niveles de calidad, las
habilidades informacionales –es decir, la capacidad de delimitar la necesidad
de información, acceder a ella, seleccionarla, evaluarla y usarla
adecuadamente– constituyen un sostén fundamental para la formación integral y
el aprendizaje a lo largo de la vida.
Todos estos procesos pasan por la gestión de información definida, para este
trabajo como el proceso de encontrar la información adecuada, para la persona
indicada, en el momento preciso, en la forma correcta, al costo adecuado, en el
tiempo oportuno, para la toma de decisión correcta.
Ante el volumen actual de información que circula alrededor de las personas,
necesaria para resolver problemas en su vida profesional, laboral, docente,
personal, el carácter multidisciplinar de la información potencia la necesidad de
desarrollar habilidades para la autogestión de la información como vía de
adquisición del conocimiento. Para lograr la eficiencia en estos procesos es
necesaria la actualización permanente, la gestión de información deviene
factor esencial para el logro de estos objetivos.
Los sistemas educativos no están exentos a estos cambios que exige el
entorno y debe asimilarlos en función de mejorar el proceso docente. La
introducción en la esfera educativa de las Tecnologías de la Información y las
Comunicaciones (TIC), tanto como soporte y transmisor de los conocimientos
científicos como medio de enseñanza para la simulación de procesos,
laboratorios virtuales, entre otras, generan cambios en los procesos de
instrucción y, a la vez deben garantizar la formación de los individuos para
asimilar los cambios.
15
�La instrucción de las habilidades para el uso de la información debe ser una
responsabilidad tanto de los profesionales que laboran en las bibliotecas y
otras instituciones, que son los intermediarios en la información, como de los
docentes.
Representa un reto y debe ser un compromiso para los educadores, responder a
las demandas formativas de los momentos actuales, para lograr ciudadanos
comprometidos con el proyecto social y el desarrollo cultural y económico del
país.
En la formación del profesional, además de instruir al estudiante y ponerlo en
contacto con el objeto de su profesión, desde los primeros años de la carrera, y
así lograr el imprescindible nexo con los modos de actuación de la profesión, se
les aseguran las habilidades necesarias para su desempeño profesional, social
y cultural. La universidad tiene la responsabilidad de formar al hombre para
vivir en sociedad, para ser un hombre útil comprometido con la realidad y apto
para actuar sobre ella y transformarla.
Los procesos de formación en la actualidad están mediados por el uso de las
TIC y constituyen, junto a las instituciones de información, las vías
fundamentales para acceder a toda esa gama de conocimientos que se ha
puesto al alcance de todos. No obstante la existencia de múltiples vías para su
acceso hace difícil mantenerse alerta sobre la información disponible, cuándo
usarla, y dónde encontrarla de forma rápida y efectiva.
El surgimiento de las tecnologías para el manejo de información, así como los
discos compactos y la integración de INTERNET, configuran un universo de
posibilidades para consultar información digitalizada. Sin embargo, este
desarrollo no se ha acompañado de un esfuerzo suficiente para que los sujetos
obtengan los conocimientos y habilidades suficientes para aprovechar los
beneficios de la información independientemente del soporte que la sustente.
La revolución en el campo de la informática y las telecomunicaciones ha
originado instrumentos y herramientas para mejorar la eficiencia del trabajo
intelectual. Los países, empresas y ciudadanos informatizados tienen mayores
ventajas que los que se rezagan en este campo, ellos tienen el control de las
principales fuentes de información (bases de datos, agencias de noticias, etc.),
demandan, de hecho transformaciones en la esfera educativa, de ahí que las
metodologías utilizadas en las instituciones educativas y los diseños de
obtención del conocimiento de los estudiantes necesiten ser modificados y
adaptados a las nuevas exigencias.
El nuevo paradigma tecnológico12 tiene entre sus características el
requerimiento de información y el conocimiento como base de la sociedad que
12
S e g ú n C a s t e l l ( 2 0 0 2 ) “al hablar de sociedad del conocimiento —en otros casos, sociedad de la
información — nos estamos refiriendo a la constitución de este nuevo paradigma tecnológico.
16
�se gesta. Al referirse a este Peluffo (2002) toma en consideración los
siguientes elementos:
•
Importancia del conocimiento como factor de crecimiento y de progreso, en
donde la educación es el proceso clave siempre y cuando esté orientada al
desarrollo del “aprender a aprender”.
•
Desarrolo de procesos de apropiación social del conocimiento, en donde la
sociedad, los individuos u organizaciones se apropian del conocimiento que
se convierte en un “bien público”, que al acumularse e interrelacionarse
permiten a las instituciones, organizaciones públicas o privadas, responder
a las oportunidades y desafíos que el entorno les of rece.
•
La capacidad de generar procesos dinámicos de aprendizaje social como
elemento clave para crear o fortalecer competencias en las personas,
comunidades o regiones que les permite saber actuar sobre el contexto de
manera exitosa.
•
La Gestión Estratégica del Conocimiento por medio de un pensamiento
estratégico y prospectivo en que tenga por objetivo orientar los esfuerzos
en el proceso de generación del conocimiento y del cambio social y
organizacional para desencadenar procesos sustentables de desarrollo.
Siguiendo esta línea de pensamiento se puede inferir que no solo hay que
desarrollar la tecnología, sino también aumentar la capacidad de las personas e
instituciones en la adquisición, generación, difusión y uso del conocimiento
más efectivamente para producir desarrollo social y crecimiento económico.
La investigación, la ciencia, la tecnología y la educación se convierten en
acciones priorizadas; el reconocimiento de que la información y el
conocimiento constituyen el capital fundamental en las organizaciones y que
las profesiones dependen cada vez más del conocimiento que se encuentre y
aplique en la solución de los problemas profesionales, es una realidad.
No se requiere saber acerca de todo, es suficiente con ser hábiles para
gestionar la información sin importar la fuente, el soporte, o el lugar en que se
encuentre. Este punto de vista le asigna al estudiante la responsabilidad
Dicho paradigma tiene dos expresiones tecnológicas concretas y fundamentales: una es
Internet. Internet no es una energía más; es realmente el equivalente a lo que fue primeramente
la máquina de vapor y luego el motor eléctrico en el conjunto de la revolución industrial. La otra
es la capacidad de ingeniería genética, el concomitante ADN o la capacidad de recodificar los
códigos de la materia viva y, por tanto, ser capaz de procesar y manipular la vida” Extraído el 7
de
noviembre,
2009
de
http://www.
uoc.edu/culturaxxi/esp/articles/castells0502/castells0502.html
17
�del desarrollo de habilidades para organizar, localizar, manipular y recuperar
información así como usarla de manera eficaz en la solución de problemas.
Existe un criterio cada vez más generalizado que el aprendizaje es un proceso
continuo a lo largo de toda la vida y no un proceso a corto plazo. La capacidad
del autoaprendizaje y la posibilidad de “aprender a aprender” a través del uso
de la información se ha convertido en un requisito esencial para el futuro
desempeño profesional y como ciudadanos.
La formación de habilidades informacionales, para interactuar en la sociedad
de la información y para asumir los nuevos retos educacionales en la formación
de profesionales, también se le conoce como “alfabetización informacional o
(ALFIN).
Dadas las tendencias actuales de contextualizar los procesos informacionales se
evidencia la necesidad de formular propuestas que permitan el desarrollo de
habilidades informacionales conducentes a:
Identificar necesidades de información
Acceder y usar la información
Evaluar información
Crear nuevos conocimientos
Comunicar información
1.2- La Alfabetización Informacional (ALFIN). Evolución del
término
Según Benito (2007)13 “Nos hallamos inmersos en la llamada sociedad de la
información, en la que se están transformando y ampliando los conceptos de
lectura y escritura, obligándonos a adaptar nuestras capacidades y saberes,
para no quedarnos descolgados de numerosas posibilidades en los principales
ámbitos de la vida. Es un nuevo proceso de selección, que algunos autores
denominan darwinismo social, donde ya no dependemos de la fuerza para
sobrevivir, sino de la formación; una formación cuyo fin último está ligado al
desarrollo personal, a la empleabilidad y a la relación interpersonal”.
El autor al referirse al darwinismo social contempla los procesos de selección y
adaptación que implican que la persona más informada será la más capaz de
adaptarse, de sobrevivir, de tener oportunidades en el mercado laboral y
transmitir el conocimiento.
1 3 Benito Morales, Félix. (2007). Cuestiones previas a un proyecto ALFIN. XIV Jornadas Bibliotecarias de
Andalucía. Antequera 15 al 17 de marzo de 2007.
18
�En el supuesto anterior se está llamando a una nueva formación, que rompe
con la tradicional educación de usuarios. El término formación ha sido utilizado
indistintamente para referirse a educación, instrucción, orientación; inclusive en
algunos casos lo relacionan directamente con la alfabetización.
Para este trabajo se entiende por formación la capacidad del individuo de
establecer sus propias relaciones al aprehender y acumular experiencias que
le posibilitan adquirir paulatinamente la independencia necesaria para la toma de
decisiones, haber adquirido habilidades de pensamiento crítico y autónomo.
La educación o formación de usuarios, que ha sido parte del trabajo
desarrollado históricamente por las bibliotecas para lograr que los individuos
accedan y usen los recursos bibliográficos que en ella se encuentran, ha
centrado su objetivo en aprovechar mejor la información para su propio
conocimiento y su actuación dentro de los servicios de la biblioteca.
Desde la bibliotecología, especialistas del área relacionada con los usuarios
han usado el vocablo sin distinción, mientras que otros, al procurar su
aclaración, se apoyan en la psicología y especialmente en la pedagogía.
Los cambios generados por la globalización han modificado y socavado las
estructuras sociales en todas sus dimensiones, generando cambios en los
modos de ser y de actuar de las personas, de ahí que los individuos deben ser
capaces de aprender durante toda la vida y adaptarse a los cambios, cuestión
que está modificando los sistemas educativos y los sistemas bibliotecarios por
lo que se buscan nuevas formas para propiciar el aprendizaje.
Las habilidades que exige la sociedad actual no están relacionadas solo con
saber usar la biblioteca, sino dominar las habilidades y estrategias para
informarse y usar la información, lo que implica conocer las fuentes, saber
aplicar de modo inteligente los procedimientos para obtener información de
ellas. Esta concepción abarcadora va más allá de la tradicional formación de
usuarios, porque nos preocupa no solo la información documental, sino
también las habilidades para comprender, usar y comunicar la información y
lograr conocimiento.
La idea de la Alfabetización informacional (INFORMATION LITERACY) surge a
principios de los años 70, para referirse al conjunto de contenidos relativos a
esta área, en el mundo anglosajón se utiliza principalmente "information
literacy", y en el ámbito francófono,"maîtrise de l'information". Con la expresión
"alfabetización informacional" traducimos literalmente la denominación
anglosajona.
El uso tradicional del término a l f a b e t i z a c i ó n como la capacidad de leer y
escribir, la habilidad o competencia para realizar actividades mínimas o,
19
�también, un elemento de aprendizaje. Para este trabajo adquiere una mayor
dimensión, más que limitarse a permitir que las personas sean funcionales y
productivas, debe procurar la integración de habilidades tales como
comprensión y expresión oral, lectura, escritura, y pensamiento crítico, incluir
un conocimiento cultural amplio y añadir la presencia de las TIC. La
alfabetización debe estimular la capacidad de pensamiento, de integración de
conocimientos y la participación activa en la sociedad.
En el mundo los proyectos de ALFIN han sido presentados a través de
estándares, normas y programas, para adoptar una posición al respecto, se
analizaron 4 estándares, 7 normas y 3 programas los cuales relacionamos a
continuación:
Estándares
1. North Dakota Standars and Benchmarks Library Technology Literacy
2. American Library Association and Association for Educational
Communications and technology
3. Estándares Australianos para la Educación Superior
4. Los Estándares de la ALA para la Educación Superior
Normas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Los pasos Big 6 de Eiseber y Berkowski
Las siete caras de la alfabetización informacional de Bruce
Modelo de Ortoll para el entorno laboral
Modelo Sconull para bibliotecas académicas del Reino Unido
Modelo de Big Blue5
Modelo de OSLA
Modelo Gavilán
Programas
1. Programa Austin de la Universidad de Texas
2. Programa Tutorial basado en Internet Minneapolis-Estados Unidos
3. Guidelines for Library Media Programs in Lousiana Schools
Sin embargo consideramos que para el caso específico de la carrera de
Comunicación Social, una propuesta que considere el desarrollo de estas
habilidades desde las asignaturas, es mucho más factible. Se tomó como
referente las consideraciones de los estándares de la ALA para la educación
superior.
Por alfabetización informacional se entiende un proceso de aprendizaje
mediante el cual se identifica una necesidad o define un problema; busca
recursos aplicables; reúne y consume información; analiza e interpreta;
sintetiza y comunica eficazmente a otras personas y evalúa el producto
realizado. Una persona alfabetizada en información es aquella capaz de
20
�reconocer cuándo se necesita información y tiene la capacidad para localizar,
evaluar, y utilizar eficientemente la información requerida ALA, (1989)14.
La alfabetización informacional es mucho más que un paso lógico en la
evolución de la instrucción, en el manejo de las bibliotecas o de bibliografía; es
mucho más que enseñar cómo usar la biblioteca. El objetivo de la
alfabetización en información es crear aprendices a lo largo de la vida,
personas capaces de encontrar, evaluar y usar información eficazmente para
resolver problemas o tomar decisiones, usando o sin usar una biblioteca. Tanto
si la información viene de un ordenador, de un libro, de un órgano de gobierno,
de una película, de una conversación, de un póster, o de cualquier otro posible
recurso.
“Inherente en el concepto de alfabetización en información está la capacidad
de examinar y comprender lo que se ves en la página o en la pantalla de la
televisión, en un póster, en un dibujo, en otras imágenes, así como en lo que
oyes. Aspiramos a enseñar y posibilitar el aprendizaje tanto de habilidades
documentales como de pensamiento Benito”, (2000)15.
El origen del concepto de Alfabetización Informacional está en la aparición de la
sociedad de información, caracterizada por el crecimiento rápido de la
información disponible y los cambios del acompañamiento en la tecnología
usada para generar, diseminar, tener acceso y para manejar esa información
Rudolph, Smith y Argall, citado por Benito (2000) por su parte sugieren que “el
término ha atravesado sucesivas etapas en su significado, al principio ser
usuario competente (de bibliotecas) significaba pedir al bibliotecario que
proporcionara materiales de la biblioteca, más tarde saber cómo estaba
organizado el catálogo manual y cómo traducir las signaturas en sitios dentro
de la biblioteca. En la actualidad el significado incluye la comprensión de un
conjunto de elecciones acerca de medios y formatos en los que se proporciona
la información y partiendo de esto solo aquellos que son competentes en el
uso de la biblioteca pueden discriminar la información y proporcionarle un
contexto en su búsqueda de conocimiento”. 16
Benito (2000) al definir la alfabetización informacional plantea tres puntos de
vista con los cuales la autora de este trabajo coincide y están relacionados
con: el usuario, las instituciones y desde el punto de vista teórico.
14 American
Library Association (ALA). Presidential Committee on Information Literacy. Final Report.
Extraído el 24 de septiembre, 2009 de http://www.ala.org/acrl/nili/ilt/1st.htm
Benito Morales, F. et al. (2000) Estrategias y modelos para enseñar a usar la información. Extraído 23
de noviembre, 2009 de http:biblioteca.universia.net/html_bura/.../params/.../38113168.html
15
16
Ibidem 15
21
�Desde el punto de vista de los usuarios: El dominio (o proceso de aprendizaje)
de una serie de competencias o habilidades, para obtener, evaluar, usar y
comunicar la información.
Desde el punto de vista de las instituciones educativas y documentales:
El servicio y las actividades para lograr la enseñanza-aprendizaje de los
conceptos, procedimientos y actitudes relativos al acceso y uso de la
información.
Desde el punto de vista teórico o de la investigación: Área disciplinar cuyo
objetivo sería el desarrollo de normas, modelos pedagógicos, criterios de
evaluación y estrategias políticas para la mejora de las competencias
informacionales de los ciudadanos.
Las habilidades para codificar, comprender y producir textos escritos ya no son
suficientes; debe completarse y enriquecerse con el dominio de los medios
documentales y tecnológicos que mediatizan hoy el acceso a la información.
En materia de ALFIN se definen las aptitudes, habilidades y competencias, en
los diferentes programas, unos abordan el aprendizaje desde los servicios que
ofrecen las bibliotecas y otras instituciones de información, otros desarrollan
cursos y programas de pregrado y postgrados. Es decir que existe diversidad
de prácticas en cuanto al tratamiento de estas habilidades, sin embargo
aunque se aboga porque estas habilidades estén integradas en el plan de
estudio y en las asignaturas, los modelos existentes no lo abordan desde esta
perspectiva, se desarrollan desde la biblioteca o a través de cursos de
formación.
Griffiths citado en Johnson, (1999)17 plantea que “la formación de estas
aptitudes… constituye una responsabilidad compartida de todos los profesores y
de todos los proveedores de información”…“una formación eficaz en aptitudes
para el acceso y uso de la información depende de la cooperación entre los
especialistas de la información y los expertos en las diferentes disciplinas para
lograr unas innovaciones curriculares que favorezcan la consecución de tales
habilidades”.
La información se presenta cada día con mayor complejidad, por diversos
factores entre los que se distinguen:
el crecimiento exponencial de la literatura científica,
la diversidad de soportes, las vías de acceso, los cambios sociales y cul
turales,
la mediatización tecnológica del conocimiento,
1 7 Informe preparado por el grupo de trabajo de SCONUL sobre Aptitudes para el acceso y uso de la
información. Presidido por Hilary Johnson. Diciembre de 1999. Trad. De Cristóbal Pasadas Hureña.
Biblioteca. Facultad de Psicología Universidad de Granada.
22
�la carencia de habilidades para interactuar con los diversos recursos
informativos, entre otros.
Entonces la responsabilidad tiene que ser compartida entre los profesores, que
en el proceso de formación deben utilizar intensivamente los recursos
informativos por los sistemas de información como parte de apoyo a la
docencia.
La propuesta que se presenta incluye acciones para el desarrollo de estas
habilidades desde las asignaturas, por lo que es esencial la labor del profesor
para lograr los objetivos propuestos.
1.2.1 La Alfabetización Informacional ( ALFIN ) en la
Educación Superior
Delors (1 996)18 en un informe de la UNESCO recomienda que la educación,
para hacer frente a los retos del siglo XXI, se estructure en torno a cuatro
aprendizajes fundamentales, que en el transcurso de la vida serán para cada
persona, en cierto sentido, los pilares del conocimiento:
1. Aprender a conocer, es decir, adquirir los instrumentos para comprender
el mundo que le rodea, favoreciendo el despertar de la curiosidad
intelectual y estimulando el sentido crítico. Conviene compaginar una
cultura general suficientemente amplia con la posibilidad de estudiar a
fondo un reducido número de materiales. Esta cultura general sirve de
pasaporte para una educación permanente, en la medida en que supone
un aliciente y además sienta las bases para aprender durante toda la
vida.
2. Aprender a hacer (en gran medida indisociable con el anterior), para
poder influir sobre el propio entorno. Conviene no limitarse a conseguir
el aprendizaje de un oficio y, en un sentido más general, adquirir una
competencia que permita hacer frente a numerosas situaciones, algunas
imprevisibles, y que facilite el trabajo en equipo.
3. Aprender a vivir juntos, para participar y cooperar con los demás en
todas las actividades humanas. Se trata de aprender a vivir juntos
conociendo mejor a los demás, su historia, sus tradiciones y su
espiritualidad, y a partir de ahí, crear un nuevo espíritu que impulse la
realización de proyectos comunes o la solución inteligente y pacífica de
los inevitables conflictos, gracias justamente a esta comprensión de que
las relaciones de interdependencia son cada vez mayores, y a un
análisis compartido de los riesgos y retos del futuro.
1 8 Delors, J. (1996). La educación encierra um tesoro. Informe a la UNESCO de la Comisión Internacional
sobre la educación para el siglo XXI: Santillana.
23
�4. Por último, aprender a ser, un proceso fundamental que recoge
elementos de los tres anteriores. El informe Aprender a ser (1972)
manifestaba en su preámbulo el temor a una deshumanización del
mundo vinculada a la evolución tecnológica. La evolución general de las
sociedades desde entonces y, entre otras cosas, el formidable poder
adquirido por los medios de comunicación, han agudizado ese temor y
dado más legitimidad a la advertencia que suscitó. Más que nunca, la
función esencial de la educación es conferir a todos los seres humanos la
libertad de pensamiento, de juicio, de sentimientos y de imaginación que
necesitan para que sus talentos alcancen la plenitud y seguir siendo
artífices, en la medida de lo posible, de su destino. Estas
recomendaciones conservan una gran actualidad, puesto que el siglo
XXI nos exigirá una mayor autonomía y capacidad de juicio junto con el
fortalecimiento de la responsabilidad personal en la realización del
destino colectivo.
En Cuba los referentes sobre trabajos vinculados a ALFIN comienzan en la
década del los 90 del pasado siglo, en sus inicios centrados al diseño de
estrategias de búsqueda, trabajo con Bases de Datos, gestores bibliográficos y
otras aplicaciones en los estudios de la ciencias. Este fue desarrollado por el
Ministerio de Educación Superior19. Rodríguez, & Torricella (2008) 20 ofrecen
una reseña sobre los estudios sobre ALFIN en Cuba y refieren estudios en la
Universidad Central de Las Villas (1996-1997), como parte de programas de
maestrías, doctorados y especialidades.
Se realizan por la Universidad de La Habana varios trabajos de diploma Martí
(2002), Rodríguez (2004), Barzaga (2005), Medina (2005), Ramos & Camacho
(2006). En todos los casos la propuesta consiste en programas dirigidos a la
formación de habilidades informacionales, no está el tratamiento desde la
perspectiva que se refiere en este trabajo. La formación de habilidades
queremos verla desde el contexto de las habilidades generales a lograr en la
formación del profesional.
En el contexto de la universalización de la Educación Superior en Moa, no
existen referentes acerca del tema desde esta perspectiva. El tema ha sido
tratado en los trabajos de Rodríguez (2004), en la Sede Universitaria Municipal
de Plaza de la Revolución y en la Universidad de Matanzas, Marí, (2007), en
propuestas para programas de formación de usuarios.
El modelo pedagógico para la universalización de la educación superior
propuesto, se basa en el criterio de la semipresencialidad, prevé un modelo de
enseñanza – aprendizaje idóneo para formar personas que sean capaces de
Lee Tenorio, F. (2007) Inicios de la alfabetización informacional en Cuba.
Rodríguez C., L. & Torricella, R. (2008). La alfabetización informacional en los procesos de
desarrollo de software. Propuesta de un programa para la Universidad de Ciencias Informáticas.
Ciencias de la información. 39 (3). Sept.-dic. P. 6-7
19
20
24
�aprender a aprender durante toda su vida, y una de las herramientas
fundamentales es el autoaprendizaje mediante la búsqueda constante del
conocimiento y la información, no estamos pensando solo en el aprender a
usar la computadora, sino aprender a buscar información en Internet,
enseñarles a procesar, sintetizar y explorar el inmenso mundo del
conocimiento que las tecnologías han puesto a la disposición de los
ciudadanos.
Según Benito, 199921 “es importante reconocer que la principal herramienta de
comienzos del este nuevo milenio no son los ordenadores, sino el propio
conocimiento, modelado por las estrategias cognitivas que facilitan la toma de
decisiones y la solución de problemas, utilizando los recursos más apropiados,
así como las disposiciones afectivas que promueven el interés para aprender a
lo largo de la vida y la autoconfianza en las propias capacidades”.
Según Gómez (2007)22 “A diferencia de la formación de usuarios tradicional, de
la que se puede considerar una evolución, la ALFIN no se limita a preparar para
usar una institución o sus servicios, ni pretende que el usuario se adapte a
nuestros criterios técnicos u organizativos, ni se queda meramente en la
instrucción bibliográfica, en las habilidades de búsqueda y localización de la
información. La ALFIN pretende o aspira a incluir competencias no trabajadas
usualmente en la formación de usuarios: evaluación de recursos, comprensión,
utilización y comunicación de la información. Es decir, para usar la información
en la toma de decisiones o generar conocimiento hay que entrar en habilidades
cognitivas, e incluso en aspectos éticos. (…) pero en función de las necesidades
de los individuos, de las posibilidades del contexto o de la colaboración con
otros mediadores en procesos de aprendizaje, debemos ir más allá para incluir
el uso reflexivo e intencional de la información para la creación de
conocimiento.”
A partir del análisis de los presupuestos anteriores se considera que si se
integran las propuestas de ALFIN con las asignaturas y trabajos de los
alumnos, de modo que lo enseñemos a informarse de manera concreta, es
decir con ejemplos a sus fines de aprendizaje, esto puede ser un elemento de
motivación para los estudiantes de manera que pueda construir su propio
conocimiento a partir de sus nociones previas.
1.3 Presupuestos teóricos para el proceso de desarrollo de
las habilidades
La formación y desarrollo de habilidades ha transitado por diferentes
tendencias pedagógicas: enseñanza tradicional, nueva escuela, tecnología
2 1 Benito Morales, F. (1999).Sociedad de la información y bibliotecas escolares. Primeras jornadas de
Bibliotecas Escolares: Barcelona, 18 al 20 de marzo.
2 2 Gómez H. J.A. (2007). Alfabetización informacional: cuestiones básicas. Anuario ThinkEPI, v.1 p.
43-50
25
�educativa hasta la escuela de desarrollo integral o enseñanza desarrolladora.
La orientación de esta se fundamenta en que el profesor deja de ser un mero
transmisor de conocimientos a sus estudiantes, para convertir el proceso en un
acto de elaboración, construcción y reconstrucción por parte de los estudiantes
de conocimientos, modos de actuación y valores, así como otras cualidades de
la personalidad, bajo su la orientación.
Habilidad según el Diccionario Básico Escolar (2009)23 es la capacidad,
inteligencia o aptitud que tiene alguien para hacer algo con facilidad. González
y otros (2004)24 plantean que “el término habilidad, independientemente de las
distintas acepciones que cobra en la literatura psico-pedagógica moderna, es
generalmente utilizado como un sinónimo de saber hacer”.
Los conocimientos y las habilidades constituyen la plataforma y el saber de la
efectividad en la educación25, en la formación de los profesionales es de vital
importancia determinar las habilidades que debe desarrollar el estudiante en su
travesía por la carrera.
En relación con la necesidad de formar estas habilidades en la educación
superior consideramos atinado referir una reflexión de Área (2010)26 “Nuestro
tiempo actual se caracteriza por el consumo masificado, por la participación
social y por la configuración de redes de intercambio tanto de productos
materiales como culturales. Sin sujetos, sin individuos preparados para afrontar
de modo inteligente los desafíos del uso de la información que genera nuestra
sociedad contemporánea, esta no podrá desarrollarse y crecer
económicamente, no habrá participación democrática ni equilibrio social, ni
producción y consumo de la cultura en sus múltiples manifestaciones: sean
audiovisuales, literarias, artísticas…”
“Hoy en día, los ciudadanos necesitamos mayor cantidad y calidad de
educación, ya que los retos y contextos en los que tenemos que
desenvolvernos y cohabitar son más variados y complejos. Precisamos ser
más competentes que en décadas anteriores para poder emplear y
apropiarnos de la información y la tecnología digital. Esta formación o, si se
prefiere, alfabetización de los individuos ante los múltiples lenguajes y códigos
Diccionario básico escolar (2009). Santiago de Cuba. Editorial Oriente. P. 516.
González Maura, V. et al (2004). Psicología para educadores. La Habana. Editorial Pueblo y Educación.
p. 116
25 La educación en el sentido más amplio es el proceso mediante el cual las sociedades propician no sólo su
reproducción cultural sino su desenvolvimiento armónico, la convivencia y el bienestar presente y futuro
para todos sus miembros, en la medida en que los socializa, los integra a sus ideales, tradiciones y
cosmovisión cultural; a su saber acumulado, a sus normas y pautas de convivencia y a sus expectativas y
proyectos de desarrollo futuro, sin que por ello los individuos pierdan su libertad para escoger un proyecto
de vida personal y de realización profesional, en interacción y reciprocidad con la comunidad de que
hacen parte.
26 Área M., M. (2010) ¿Por qué formar competencias en información y digitales en la educación
superior? Revista Universidad y Sociedad del conocimiento p.3. Extraído de http:_ //rusc.uoc.edu.
23
24
26
�(textuales, icónicos, hipertextuales, audiovisuales, multimedia…) que adopta la
información, debería ser una meta recurrente y permanente de todo el sistema
educativo desde la educación infantil hasta la superior.”
1. La producción de conocimiento en todas las áreas del saber–científico,
técnico, humanístico, artístico o social– en estas últimas décadas está
en permanente crecimiento exponencial y es prácticamente inabarcable.
Por ello, hoy en día, un universitario debería adquirir no sólo los
conceptos, teorías y conocimientos básicos de una disciplina, sino
también disponer de los criterios y estrategias intelectuales para encontrar nuevas informaciones que sean valiosas para su ámbito o
campo de estudio, de investigación o de actividad profesional.
2. Existen cada vez mayores y numerosas fuentes que almacenan,
organizan y difunden información en formato de bibliotecas digitales,
bases de datos, portales web, publicaciones electrónicas, blogs, redes
sociales, etc. Por ello, es relevante que un universitario disponga de los
conocimientos y habilidades de uso de estas herramientas que le
permiten la búsqueda de información especializada en bases de datos
bibliográficas o sitios web relevantes para su campo de conocimiento.
3. Las teorías pedagógicas y del aprendizaje conciben al estudiante en
interacción con otros sujetos a través de la acción. Hay que ofertar a los
estudiantes las guías y los recursos necesarios para que pueda trabajar
autónomamente para resolver situaciones problemáticas, desarrollar
proyectos, estudiar casos, elaborar ensayos, etc. Pero para que este
tipo de metodología sea exitosa hace falta una condición previa e
imprescindible: que el alumnado esté formado en competencias
informacionales y digitales. Sin estas, difícilmente podrá buscar,
seleccionar, construir y difundir conocimiento elaborado personalmente.
4. Las formas de expresión y comunicación de las ideas, sentimientos,
opiniones y conocimientos adoptan formas y lenguajes múltiples que se
proyectan en textos escritos, en documentos audiovisuales o en
archivos multimedia. Por ello, el saber expresarse o ser capaz de
construir discursos en estos diversos lenguajes debería ser un tipo de
competencia imprescindible en un alumno y docente universitario. Esta
capacidad expresiva tendría que cultivarse en el seno de cualquier
carrera o titulación de modo que formemos a los estudiantes como
sujetos que están cualificados para comunicar y difundir sus ideas y
conocimientos a través de cualquier forma expresiva y tecnología.
5. Desde hace una década, los espacios virtuales están ganando mayor
protagonismo en la enseñanza universitaria y configuran modalidades
educativas conocidas como e-learning, docencia virtual, educación
semipresencial o b-learning y similar. Esta incorporación de las TIC a la
docencia universitaria requiere que tanto alumnado como profesorado
dispongan del dominio y las competencias del manejo de las
27
�herramientas de LMS (Learning Management System), así como de los
distintos recursos que configuran la denominada web 2.0.
En este sentido, cabe indicar que el estudio, análisis y reflexión sobre la
conceptualización y enseñanza de este tipo de habilidades es un lugar común o
espacio multidisciplinar abordado desde el campo de las ciencias sociales –
como es la pedagogía y la psicología– donde señalan que el conocimiento
debe ser construido por cada sujeto.
Rico Y Silvestre (2002)27 son de la opinión que en el proceso de formación del
conocimiento o la adquisición de una habilidad, se produce un desarrollo
gradual de lo simple a lo complejo, es por ello que la valoración de los logros
alcanzados por el estudiante es fundamental, como lo es la determinación de la
complejidad de las acciones para la realización de una tarea o para la
adquisición y desarrollo de nuevas habilidades.
Estas autoras sostienen que el proceso de enseñanza aprendizaje tiene lugar en
el transcurso de las asignaturas escolares,… “y en el proceso de asimilación de
los conocimientos se produce la adquisición de procedimientos y estrategias,
que en su unidad conformarán las habilidades tanto específicas de las
asignaturas como de tipo más general, entre ellas las relacionadas con los
procesos de pensamiento (análisis, síntesis, abstracción, generalización), entre
otras”.
La base del desarrollo de las habilidades radica en la función orientadora del
docente, las acciones (relacionadas con el objetivo de la actividad) y las
operaciones (condiciones en que se realizan las acciones) que se indiquen por
el profesor deben responder a los objetivos que se propone y deben
estructurarse de manera que se dé cumplimiento al mismo. De ahí la
necesidad de que el profesor sea el guía principal en la conducción de las
acciones que realizará el estudiante, por ello es medular establecer el
esquema de la Base Orientadora de la Acción (BOA).
López (2005) realiza un amplio análisis a partir de los clásicos del tema sobre la
función de la BOA en la construcción de la habilidades y con el que se coincide
en este trabajo y cito “N. F. Talízina (1985, 1988) amplía la estructura de etapas
e insiste en el papel predominante de la acción orientadora del profesor en la
etapa de motivación y de formación de la Base Orientadora para que los
estudiantes tengan los elementos y las condiciones necesarias para apropiarse
de la nueva acción, mientras que en las restantes etapas considera
determinante la participación activa del estudiante, bajo la supervisión del
profesor en su ejecución y en el control en este proceso desde sus inicios.
Talízina insiste en que el profesor debe elaborar o establecer la BOA a realizar
por los estudiantes y que en ella se presenta el contenido de la acción,
2 7 Rico P.& Silvestre M.(2002). Proceso de enseñanza aprendizaje. En: Compendio de Pedagogía. La
Habana: Pueblo y Educación. p. 69
28
�así como las condiciones necesarias para su cumplimiento para permitir a
estos que se formen una representación del contenido de la acción, y de
aquello que puede servirle de apoyo para su correcto cumplimiento, incluyendo
el orden de realización de las etapas que entran en la acción: orientación,
ejecución y control.
Las BOA pueden ser constituidas por el profesor de forma que el estudiante la
recibe ya estructuradas o pueden ser construidas de conjunto por ambos
actores del proceso (profesor y estudiante). En este sentido N. F. Talízina
(1985) insiste en que la BOA fraccionada, que es característica de la
enseñanza tradicionalista, necesita ser sustituida por la BOA generalizada o de
tipo III que permita una correcta formación de la acción.
Quintero, Triana y Loyola (2007)28 son de la opinión que como toda habilidad a
formar y desarrollar en el alumno, se debe tener en cuenta la orientación de las
acciones que deberá ejecutar el alumno bajo los principios elementales del
proceso de enseñanza- aprendizaje:
1. La motivación hacia la actividad es el primer paso a desarrollar.
2. La base orientadora de las acciones con un elevado grado de
despliegue, en la que se discutan los rasgos esenciales de las acciones a
desarrollar con la finalidad de que el alumno se sienta protagonista de la
actividad a realizar, como sujeto independiente y creador.
3. La materialización de las acciones, que cumple con el principio básico
de las tareas referidas a su suficiencia, deben ser variadas y
diferenciadas, y realizadas con determinada frecuencia.
4. El contenido de las tareas a desarrollar, que puede estar asistido por las
tecnologías de la computación o por las vías tradicionales, pues lo que
importante es que adquiera el conocimiento.
Para la propuesta que se presenta para el desarrollo de habilidades
informacionales en los estudiantes de la carrera de Comunicación Social de la
SUM de Moa se construye teniendo en cuenta las debilidades existentes
actualmente en el desarrollo de las habilidades informacionales.
González (2004)29 refiere que “El aprendizaje de las diferentes formas de
actividad ocurre en los sujetos de forma gradual: en un inicio se manifiesta la
actuación de manera muy imperfecta, en la medida que el sujeto hace “suyas”
las distintas acciones y operaciones, ocurre por consiguiente, una asimilación
progresiva de las mismas, reflejándose también en la actividad”
El desarrollo de habilidades es una exigencia determinada por el mundo actual,
la sociedad de la información demanda un personal altamente
28 Quintero,N.,Triana, M. & Loyola A. (2007). Fundamentos teórico metodológicos para el diseño de
estrategias educativas para la creatividad en la ingeniería gráfica. [versión Electrónica] Revista Recre@rte 7
, Julio. Extraído el 12 de enero, 2010 de http://www.iacat.com/Revista/recrearte07.ht
29 Ibídem 18. P.106
29
�calificado, especialistas capaces de dar solución a los problemas que la época
contemporánea plantea. Muchas de las habilidades necesarias para ello
comienzan a formarse ya en la educación preescolar (observación,
descripción, comparación) y continúan su desarrollo desde los primeros
grados, lo que constituye una tarea muy importante de la enseñanza. 30
El término habilidad es definido de diferentes formas por diversos autores, en
el trabajo de Hernández Carballo (2000)31 se ofrecen una serie de definiciones
entre las que se encuentran:
Para A. A. Smirnov la habilidad es "saber hacer.
Según A. Petrovsky es "el dominio de un complejo sistema de acciones
psíquicas y prácticas necesarias para la regulación racional de la
actividad con ayuda de los conocimientos y hábitos que la persona
posee."
B. A. Krutetski señala que es "el modo de realizar la actividad dominado
por el hombre."
V. González afirma que "las habilidades constituyen el dominio de
operaciones (psíquicas y prácticas) que permiten una regulación
racional de la actividad.
C. Álvarez define la habilidad "como la dimensión del contenido que
muestra el comportamiento del hombre en una rama del saber propio de
la cultura de la humanidad. Es, desde el punto de vista psicológico, el
sistema de acciones y operaciones dominado por el sujeto que responde
a un objetivo."
Es importante señalar que de forma general, estos autores coinciden en
analizar la habilidad en estrecho vínculo con el modo en que el sujeto realiza
su actividad, para lo cual necesita disponer de un sistema de acciones y
operaciones que respondan al éxito del objetivo propuesto.
De la misma forma Silvestre O., M. y Zilberstein T., J. (2002)32 citan a otros
autores como Danilov y Statkin, para ellos la habilidad es “…un complejo
pedagógico extraordinariamente complejo y amplio: es la capacidad adquirida
por el hombre de utilizar creadoramente sus conocimientos y hábitos, tanto
durante el proceso de actividad teórica como práctica”.
Y para M. López, citado por Silvestre y otros…“constituye un sistema complejo
de operaciones necesarias para la regulación de la actividad (…) se debe
garantizar que los alumnos asimilen las formas de elaboración, los
3 0 Castro Ruz, F. (l98l). Discurso pronunciado en el acto de graduación del Destacamento Pedagógico
Universitario "Manuel Ascunce Domenech" : La Habana, Empresa Impresoras Gráficas.
3 1 Hernández Carballo, M.J. (2000). Propuesta de un diseño curricular para el desarrollo de habilidades
intelectuales. Tesis para optar por el título Académico de Master en Educación de Avanzada. La Habana.
Instituto Superior Pedagógico Enrique José Varona.
3 2 Silvestre O.& M., Zilberstein T., J. (2002). Hacia una didáctica desarrolladora. La Habana. Editorial
Pueblo y Educación. p. 74
30
�modos de actuar, las técnicas para aprender, las formas de razonar, de modo
que con el conocimiento se logre también la formación y desarrollo de las
habilidades, y refiere que los autores citados de una u otra forma coinciden en
considerar que la habilidad se desarrolla en la actividad y que implica el
dominio de las formas de la actividad cognoscitiva, práctica y valorativa, es
decir “el conocimiento en acción”, esta es la tendencia de la mayoría de los
autores que se adscriben al enfoque histórico – cultural”.
En la definición dada por Silvestre y Zilberstein se plantea que la habilidad se
desarrolla en la actividad e implica el dominio de las formas de la actividad
cognoscitiva, práctica y valorativa, es decir el conocimiento en acción al
considerar la habilidad como parte del contenido. Resulta necesario señalar
que las habilidades caracterizan, en el plano didáctico, las acciones que el
estudiante realiza en su interacción con el objeto de estudio.
Es necesario plantear a los estudiantes los objetivos de modo tal que, aunque
varíe el contenido, tengan la posibilidad de realizar un mismo tipo de acción u
operación, de sistematizarla y lograr su desarrollo, en caso contrario, el nivel
de asimilación de la actividad será insuficiente, lo que se expresará en índices
más bajos de aprendizaje. No es posible, por tanto, pretender desarrollar
habilidades en los estudiantes al margen del dominio de determinadas
acciones.
En el proceso de aprendizaje, se distinguen los conocimientos y las acciones o
habilidades específicas que debe asimilar el estudiante como parte de los
contenidos en las diferentes asignaturas. De la misma manera manifiestan un
conjunto de habilidades cognoscitivas que sirven al alumno para acercarse al
conocimiento general. Según los trabajos de Rico, Rico y Silvestre (2002)33
entre ellas están las relacionadas con los procesos del pensamiento (análisis,
síntesis, abstracción y generalización).
En todas las definiciones se considera que la actividad del individuo no puede
verse fuera del contexto de relaciones con la sociedad, puesto que es en este
marco donde se produce la actividad humana en general. De esta manera, en su
interacción se incluye el intercambio con otros sujetos, cuestión que propicia
auto transformación del sujeto en un mayor o menor grado.
Álvarez, (1990)34 refiere: “Denominamos acción al proceso que se subordina a la
representación de aquel resultado que habrá de ser alcanzado, es decir, el
objetivo”.
3 3 Rico M. P. (2002). Algunas características de la actividad de aprendizaje y del desarrollo intelectual de
los alumnos. En: Compendio de Pedagogía. La Habana. Editorial Pueblo y Educación.
Álvarez de Zayas, C. M. (1990). Fundamentos Teóricos de la Didáctica de la
Educación Superior, La Habana, apuntes para un libro de texto. p.155
34
31
�Se puede inferir entonces que: la estructura de la habilidad está conformada
por un sistema de acciones y operaciones que manifiestan el dominio de
determinados conocimientos.
La habilidad constituye la posibilidad para el sujeto de poder realizar
determinadas acciones y de esta forma llevar a cabo determinadas actividades.
Álvarez (1999)35 clasifica las habilidades, según su nivel de sistematicidad en:
1. Las propias de la ciencia específica,
2. Las habilidades lógicas, también llamadas intelectuales o teóricas,
las que se aplican en cualquier ciencia, tales como induccióndeducción, análisis-síntesis, generalización, clasificación, definición.
3. Habilidades propias del proceso docente en sí mismo, y de auto
instrucción, tales como el tomar notas, la realización de resúmenes y
de fichas, el desarrollo de los informes, la lectura rápida y eficiente,
entre otras.
Fuentes (2008)36 plantea “Sin pretender desarrollar una clasificación de las
habilidades se asume la existencia de las habilidades, considerándolas como
parte del contenido de una disciplina docente y que caracterizan en el plano
didáctico las acciones que el estudiante realiza al interactuar con el objeto de la
cultura. Desde este punto de vista, existen:
1.
Habilidades específicas (vinculadas a una rama de la cultura o
profesión). Constituyen el tipo de habilidad que el sujeto desarrolla en su
interacción con un objeto de la cultura y que, en el proceso de
enseñanza aprendizaje, una vez que son suficientemente
sistematizadas y generalizadas, se concretan en métodos propios de
los diferentes objeto de la cultura que se configuran como contenido.
2.
Habilidades lógicas. Son las que le permiten al sujeto apropiarse,
comprender, interpretar transformar el conocimiento. Guardan una
estrecha relación con los procesos fundamentales del pensamiento,
tales como el análisis-síntesis, abstracción-concreción, generalización,
entre otros. Se desarrollan a través de las habilidades específicas.
Están en la base del desarrollo de las habilidades, y en general de toda
actividad cognoscitiva del sujeto.
3.
Habilidades del procesamiento de la información y la
comunicación. Son las que le permiten al sujeto procesar la
información, y se incluyen aquellas que permiten obtener la
información y reelaborar la información. Aquí se incluyen aquellas
35 ---- (1999). La escuela en la vida. La Habana: Editorial Pueblo y Educación. p. 71
36 Fuentes G. H.C.(2008). La formación de los profesionales en la contemporaneidad. Concepción
holística configuracional en la educación superior. Santiago de Cuba. Centro de Estudios de Educación
Superior. p. 272-273
32
�habilidades propias del proceso enseñanza-aprendizaje como tomar
notas, hacer resúmenes, así como exponer los conocimientos tanto de
forma escrita como oral.
Entre estos grupos de habilidades existen nexos, pues las unas condicionan a
las otras, formando parte de un gran sistema en el que las habilidades lógicas
sirven de soporte, de ahí la relevancia que poseen en el núcleo de contenido.
En la bibliografía revisada Álvarez (1999), López (2005), clasifican las
habilidades siguiendo la denominación de Álvarez, que aunque incluyen
habilidades para el tratamiento de la información, como habilidades para el
procesamiento de la información y la comunicación solo la encontramos
definida por Fuentes, en opinión de la autora es el término más acertado por el
contenido que encierra la habilidad en sí, pues la denominación Habilidades
propias del proceso docente en sí mismo, es muy general y no refiere la
esencia de lo que se puede lograr en el estudiante.
El formación y desarrollo de las habilidades de carácter general tanto docentes
como intelectuales en los estudiantes, se potencian con el uso de la
información, para hacer un uso adecuado de la misma se debe fortalecer
desde la didáctica métodos y procedimientos que propicien el desarrollo de
estas habilidades, en función de los objetivos de cada clase.
Estos procedimientos deben profundizar hacia el interior del enseñar a
aprender, promover el análisis, la síntesis , la abstracción, la generalización, la
inducción, la deducción, la demostración, la búsqueda de las causas y las
consecuencias, la búsqueda de la esencia, entre los elementos importantes
que conduzcan a un pensamiento cualitativamente superior y que permita a la
vez, no solo el desarrollo cognoscitivo, sino también el desarrollo de
sentimientos, valores, convicciones, principios que identifiquen un profesional
comprometido con su tiempo y con su realidad nacional.
Saber usar la información es un elemento esencial para el logro de estos
objetivos. De ahí que, utilizar métodos y procedimientos más generales y
productivos que complementen los diferentes métodos y que de forma
coherente integren la acción de las diferentes asignaturas que cursa el
estudiante, es una necesidad en la formación del profesional.
1.3.1 Saber usar la información: tema transversal en el
currículo
La orientación y la estructura de los sistemas de educación y el progreso
pedagógico exigen la incorporación y/o reconversión de las habilidades para
usar la gran cantidad de información que se genera y su incorporación a la
ciencia, la tecnología y la sociedad.
33
�La educación en el uso de la información, como la educación ambiental, para
la paz, para la convivencia, entre otras, constituyen las denominadas líneas
transversales. Que reciben este nombre por atravesar la verticalidad
disciplinar.
Es un imperativo en la sociedad actual aprender métodos para buscar,
conservar y procesar la información que se produce. La recuperación y el
manejo de la información consisten en la capacidad de identificarla, tener
acceso a ella, usarla eficientemente para la obtención de los objetivos
propuestos. En la estructuración curricular de la carrera de Comunicación
Social una vez analizada la organización de los objetivos, contenidos y
habilidades, se considera posible elegir los procesos necesarios para generar o
cualificar las capacidades profesionales para el manejo de la información que
se pretenden desarrollar. A través de la estructuración curricular se puede
conseguir la articulación, jerarquización y convergencia de los referentes y
fundamentos del currículo para ponerlos como un todo al servicio del desarrollo
integral humano, dentro de la dinámica del proceso de formación y en el
contexto social y cultural propio de estos estudiantes.
La Association of College & Research Libraries Information Literacy
Competency Standars ref iere que “La competencia informacional es común a
todas las disciplinas, a todos los entornos de aprendizaje, a todos los niveles
de educación. Permite a los aprendices dominar el contenido y ampliar sus
investigaciones, ser más autónomos y asumir un mayor control en su propio
aprendizaje. De ahí su carácter transversal e interdisciplinar”.
El concepto de transdisciplinariedad es abordado por Sandi (2010)37 y refiere
citando a Piaget que es “la etapa donde las relaciones interdisciplinarias pasan a
un nivel superior que debiera ser la transdisciplinariedad, el cual no se limitará
a reconocer las interacciones y reciprocidades entre las investigaciones
especializadas, sino que buscará abordar y ubicar esos vínculos dentro de un
sistema total sin fronteras estables entre las disciplinas”.
Galvani (2006) citado por Sandi (2010) propone que en el camino para la
educación transdisciplinaria debe contemplar al menos los siguientes aspectos:
Solicitar una reflexión sobre la experiencia y una producción personal
del saber.
Acompañar el diálogo intersubjetivo, intercultural e interdisciplinario de
culturas, generaciones y disciplinas.
Organizar y religar las enseñanzas disciplinarias desde problemáticas
globales.
Introducir dentro de los programas de escolares, el conocimiento del
conocimiento.
Sandi S.,M.C. (2010) IV Congreso Internacional sobre transdisciplinariedad complejidad y
Ecoformación. 22 al 26 de febrero 2010. San José. Costa Rica.
37
34
�Uno de los elementos claves para el desarrollo del aprendizaje lo constituye la
información científico técnica, por ello al analizar su implementación en el
modelo pedagógico propuesto se tienen en cuenta los elementos conceptuales
que lo sustentan y las sugerencias metodológicas relacionadas con la forma de
utilizar y orientar la bibliografía en las formas organizativas del proceso
docente, de manera que puedan utilizarse para mejorar las prácticas
pedagógicas haciéndolas más pertinentes en el momento de trabajar con los
diferentes recursos informativos de apoyo a la docencia en todas las
asignaturas y años de la carrera.
Este modelo pedagógico se caracteriza por ser abierto y flexible, permite dar
respuesta a las necesidades informativas de profesores y estudiantes desde
una perspectiva en el uso de la información que permiten al estudiante ir más
allá de de la instrucción para el uso de la biblioteca, se ofrece la posibilidad de
potenciar el uso de la información en la diversidad de fuentes de información
disponible tanto en recursos tradicionales como en los nuevos soportes
documentales.
La carta de transdisciplinariedad en su artículo 11 postula “una educación
auténtica no puede privilegiar la abstracción en el conocimiento. Debe enseñar a
contextualizar, concretar y globalizar. La educación transdisciplinaria reevalúa
el rol de intuición, del imaginario y de la sensibilidad y del cuerpo en la
transmisión de conocimientos”
Le corresponde a la universidad no solo formar profesionales para el momento
actual sino para el futuro con vistas a llevar hacia adelante el desarrollo, con
conciencia de servicio a su país y dispuestos a incorporar de manera
independiente las innovaciones dentro de su profesión, así como los cambios
sociales sobre los que repercute; de ahí que el currículum deba prever los
mecanismos para poder efectuar ajustes y actualización.
Hernández (2003)38 refiere que el perfil profesional debe contemplar tres
niveles de exigencias según N.F. Talizina (1993):
1. Exigencias de la época
Tipos de actividad argumentadas por las particularidades del siglo, es decir,
aquellos conocimientos y habilidades de carácter general, no privativos de una
profesión, sino que son inherentes de todos los profesionales contemporáneos.
Por ejemplo la generación y velocidad del conocimiento que caracteriza esta era
de la información, exige de habilidades específicas para la búsqueda,
procesamiento y fijación de la misma, que muy pocas veces constituye
proyecciones previstas en el perfil profesional.
3 8 Hernández, A (2003). Perfil Profesional. En Curriculum y Formación profesional. González, et. al. La
Habana. CEPES. P.91-93.
35
�Otro aspecto a contemplar dada la complejidad de los objetos de estudio
producto del desarrollo científico y el surgimiento de ciencias
multidisciplinarias, es la necesidad de trabajo en grupos de diversos
especialistas, en equipos multidisciplinarios que requieren habilidades de
comunicación interpersonal. Puede que esta exigencia de la época, a la vez
sea un requisito particular de una carrera por lo que, en ese caso, se
convertiría en contenido objeto específico de la formación profesional, como
puede ser en el médico, el maestro, el psicólogo, el comunicador social entre
otros.
Por otra parte se encuentra el uso de las TIC que se demanda en la actuación
de cualquier profesional, como exigencia del mundo actual. Dentro de este
nivel general también está lo relativo a las habilidades para la dirección del
colectivo, ya sea de la producción, de un equipo de trabajo, de un proyecto de
investigación, por lo que se requiere desarrollar habilidades para la
identificación de problemas, toma de decisiones, entre otras, que en algún
momento de su quehacer todo profesional necesita para su desempeño como
tal.
2. Exigencias propias del país, de la región, de su sistema social
Son inherentes a un conjunto de profesiones que se desarrollan bajo similares
condiciones materiales, geográficas, étnicas que reclaman del quehacer
profesional por ejemplo, un trabajo comunitario particular o la atención en las
aulas de estudiantes portadores de una cultura muy vinculada a las tradiciones
de su región, lo que deben ser contempladas en la proyección curricular.
La existencia de empresas privadas y estatales como instituciones
empleadoras del profesional que se forma, constituyen otro elemento que
también influye en el diseño del perfil, pues aunque requieren de
características comunes, también tienen exigencias diferentes que deben
considerarse en los fines de la formación.
3. Exigencias específicas de la profesión
Se refiere a las exigencias más vinculadas a las actividades básicas de cada
profesión y con ello a los contenidos, métodos, procedimientos a tener en
consideración para su desempeño con calidad.
Son las que más reflejan el nivel de avance del desarrollo científico tecnológico
en un campo específico, lo que exige un reajuste del perfil a las prácticas
profesionales emergentes, según las tendencias de desarrollo futuras en esa
área del saber.
Se asume que, en el perfil como primer momento de la planeación educativa
también debe contemplarse el nivel inicial con que arriban los estudiantes a la
36
�universidad, el cual incluye no solo los conocimientos y habilidades producto
de la escolarización anterior, sino también sus intereses y motivos hacia el
estudio, así como las estrategias y métodos de aprendizaje que posee el
estudiante al llegar a este nivel.
Estos propósitos de formación que responden al para qué hace falta un
profesional en un contexto socio histórico determinado, quedan materializados
en los planes de estudio de cada carrera que identifican qué contenidos se
requieren para cumplir con esos objetivos profesionales.
Una vez delimitados estos aspectos se pasa entonces a la elaboración de los
diferentes programas docentes donde debe quedar definido cómo esos
contenidos se van a instrumentar en la práctica educativa concreta. Todo esto
forma parte de los temas transversales presentes en el currículo y en este
contexto en específico facilitan a los profesionales mayores garantías de éxito
en la renovación del conocimiento científico, cultural y profesional; favorece los
procesos de aprendizaje y permite utilizar métodos de enseñanza compartidos y
críticos. El enfoque transdisciplinario constituye la línea de pensamiento
metodológico en la propuesta metodológica que se presenta en el trabajo.
1.4- Las habilidades informacionales en el proceso de
formación
El proceso de enseñanza aprendizaje, ha sido abordado pedagógicamente
desde diversos modos, en función de las tendencias psicológicas en que se
han sustentado. La mayoría de los especialistas presuponen la enseñanza y el
aprendizaje como dos procesos independientes: unos hiperbolizan el peso de la
enseñanza sobre el aprendizaje (como es el caso de le enseñanza tradicional),
otros enfatizan la función del contenido y su estructuración por sobre otras
categorías pedagógicas en busca de mayor calidad del aprendizaje, los que
trasladan totalmente la balanza hacia el aprendizaje y responsabilizan al
estudiante totalmente con la construcción de su conocimiento y subvaloran el
papel del profesor entre otros puntos de vista.
Según Hernández39 “El equipo de trabajo del CEPES de la Universidad de la
Habana parte de una concepción del proceso de enseñanza aprendizaje
fundamentado en el Enfoque Histórico Cultural desarrollado por L. S, Vigotski y
seguidores, a partir de la cual coincidimos con Castellanos, A y otros quienes lo
plantean: como proceso de socialización en el que el estudiante se inserta como
objeto y sujeto de su aprendizaje, asumiendo una posición activa y responsable
en su proceso de formación, de configuración de su mundo
Hernández Diaz , A. Una visión contemporánea del proceso de enseñanza aprendizaje. Tema 1. Maestría
de Amplio Acceso a la Educación Superior. Documento en PDF.
39
37
�interno, como creador y a la vez depositario de patrones culturales
históricamente construidos por la humanidad”.
La autora coincide con el tratamiento dado por estos autores y lo asume para
el trabajo pues en el proceso de asimilación de los contenidos mediante la
consulta de las diferentes fuentes de información, si bien el estudiante
construye su propio conocimiento es importante considerar el papel del
profesor.
La formación del estudiante no se limita a la formación instrumental
(conocimientos y habilidades) sino también debe estar orientada a encontrarle
solución a las necesidades de su contexto, comprometido con las estrategias
de desarrollo de la sociedad.
Estos propósitos de formación requieren de una institución educativa diferente,
creadora de espacios para el intercambio y respeto mutuo entre los estudiantes
y entre estos y el profesor, que brinde similares posibilidades a todos los
estudiantes y que el docente planifique las diferentes actividades diseñando las
acciones o grupos de acciones a través de las cuales exprese la actividad, que
reclame de los alumnos un razonamiento productivo y creativo.
El término habilidades informacionales hace referencia al conjunto de
actividades orientadas hacia el desarrollo de habilidades, competencias y
conocimientos en los miembros de una sociedad para que usen la información
en cualquier lugar independiente del formato y el soporte.
En Latinoamérica y Francia se utiliza frecuentemente para referirse “al conjunto
de habilidades de aprendizaje permanente en relación con el conocimiento y
uso óptimo de las fuentes de información o los recursos documentales para
responder a necesidades específicas”. Mientras que los anglosajones - de
acuerdo con la traducción de los términos a la lengua española - hablan de
“educación de usuarios” e “instrucción de usuarios” para denominar ese
conjunto de habilidades de aprendizaje, que en otras ocasiones se le denomina
instrucción o educación en el uso de la biblioteca.
Las habilidades informacionales, tienen sus orígenes en la llamada educación
de usuarios o formación de usuarios que desarrolla la biblioteca entre sus
actividades formativas. Tradicionalmente se le conoce como el conjunto de
actividades que desarrolla el personal bibliotecario para transmitir al usuario un
conocimiento más específico sobre el funcionamiento, recursos y servicios de
información de la Biblioteca. Su objetivo principal es adiestrarlos en los
procesos de identificación, localización, selección, evaluación y utilización de
datos e información, para ello realiza actividades que pueden ser: talleres,
charlas, conversatorios, cursos cortos, entre otros, donde el usuario adquiere
las habilidades necesarias para el acceder y usar la información de manera
independiente y autónoma.
38
�El advenimiento de las tecnologías de la información y el proceso de
globalización han sido dos de los elementos fundamentales para que en la
sociedad de la información se requieran estudiantes que lleguen a ser
verdaderos navegadores del conocimiento en las grandes redes de información
donde manejar estrategias de gestión de información es un imperativo para
obtener información pertinente, relevante y significativa.
En la medida que los sistemas de producción y distribución de información han
evolucionado, la importancia del conocimiento incluido en el producto, en el
diseño de la tecnología o en el proceso constituyen valor agregado a la
información que se genera.
Ante el crecimiento exponencial de la información, es más factible, en
ocasiones, aprender métodos para buscarla, conservarla y procesarla que
hacer énfasis en los contenidos de la información en sí. Esto a juicio de la
autora, obliga a generalizar el aprendizaje con métodos de búsqueda de
información y trabajar de manera más sistemática en la formación de los
estudiantes, debido a que, para su futuro desempeño profesional el uso de
fuentes documentales es determinante para tomar decisiones oportunas.
El aprendizaje se concibe como un proceso que transcurre durante el
procesamiento de la información por el estudiante, la información no puede ser
un elemento solamente para interactuar con el estudiante, es necesario que:
a) El estudiante aprenda a efectuar funciones profesionales colocándolo
en situaciones idóneas para ello.
b) La información esté determinada por los problemas que el estudiante
resuelve y no por los contenidos de las disciplinas solamente, (es
necesario conjugar estos).
c) La información debe ser localizada por el estudiante en el momento que
la requiera y debe ser relevante, pertinente y oportuna.
Estos requerimientos presuponen un esfuerzo en el estudiante que involucra
habilidades que le permitan seleccionar, aplicar y administrar con destreza la
información.
“La utilización de las tecnologías de la información tiene en la educación el
potencial de suprimir del currículum la memorización de hechos y dejarle paso al
desarrollo de habilidades de recuperación, evaluación critica, manipulación de
bases de datos y otras estructuras de información. En vista de que el modelo
de aprendizaje del procesamiento de la información es una construcción activa
del conocimiento, se sostiene que muchas actividades del aula pueden
realizarse a través de las nuevas herramientas tecnológicas y en
39
�consecuencia hay una necesidad inmediata y urgente de reconsiderar y
modificar el currículum en lo tocante a capacidades básicas”.40
Considerando las posiciones expuestas por Silvestre y Zilberstein, (2006)41,
que recomiendan los siguientes principios para una enseñanza y un
aprendizaje desarrolladores:
Diagnóstico integral de la preparación del alumno para las exigencias
del proceso de enseñanza aprendizaje, nivel de logros y potencialidades
en el contenido de aprendizaje, desarrollo intelectual y afectivo
valorativo.
Estructurar el proceso de enseñanza aprendizaje hacia la búsqueda
activa del conocimiento por el alumno, teniendo en cuenta acciones a
realizar por este en los momentos de orientación, ejecución y control de
la actividad.
Concebir un sistema de actividades para la búsqueda y exploración del
conocimiento por el alumno desde posiciones reflexivas, el cual estimule
y propicie el desarrollo del pensamiento y la independencia escolar.
Orientar la motivación hacia el objeto de la actividad de estudio y
mantener su constancia. Desarrollar la necesidad de aprender y
entrenarse en como hacerlo.
Estimular la formación de conceptos y el desarrollo de los procesos
lógicos de pensamiento, y el alcance teórico, en la medida que se
produce la apropiación de los conocimientos y se eleva la capacidad de
resolver problemas.
Desarrollar formas de actividad y de comunicación colectivas, que
favorezcan el desarrollo intelectual, al lograr la adecuada interacción de lo
individual con lo colectivo en el proceso de aprendizaje.
Atender las diferencias individuales en el desarrollo de los escolares, en
el tránsito del nivel logrado hacia el que se aspira.
Vincular el contenido del aprendizaje con la práctica social y estimular la
valoración del alumno en el plano educativo.
4 0 El uso de la información y su impacto en el aprendizaje. Reencuentro 21, abril 1998. Serie Cuadernos.
(material fotocopiado).
4 1 Zilberstein Toruncha, J. (2006). Principios didácticos en un proceso de enseñanza – aprendizaje que
instruya y eduque. En su: Preparación integral para profesores integrales. La Habana Editorial Félix
Varela,
p. 29
40
�Se considera que los principios expuestos por estos autores se pueden tener
en cuenta al aprender a trabajar con la información, es evidente que utilizando
procedimientos pedagógicos se obtiene el éxito o el fracaso en la formación del
profesional que se quiere preparar. Consideramos los principios anteriores para
el contexto específico de la Carrera de Comunicación Social de la SUM.
El diagnóstico inicial es esencial para determinar el nivel de preparación de los
estudiantes para el trabajo con la información, se consideran los diferentes
niveles de preparación del alumno para las exigencias del proceso de
enseñanza aprendizaje, desarrollo intelectual y afectivo valorativo en
consideración que estos estudiantes provienen de diferentes fuentes de
ingreso, lo que hace que no todos tengan la misma preparación.
El profesor debe estructurar el proceso de enseñanza aprendizaje hacia la
búsqueda activa del conocimiento por el alumno. Planificar actividades donde
el estudiante acceda y utilice diferentes fuentes de información y establecer
mecanismos de orientación, ejecución y control de la actividad.
Concebir un sistema de actividades para la búsqueda y exploración del
conocimiento por el alumno desde posiciones reflexivas, por ejemplo para el
desarrollo de la habilidad evaluar información, el estudiante tiene que observar,
relacionar, expresar, parear. Desarrollar actividades para fomentar el trabajo
en equipo y tener en consideración las diferencias individuales pues la mayor
parte de la matrícula proviene del Curso Integral para Jóvenes.
Las exigencias actuales requieren de un profesor diferente que estimule el
diálogo y la socialización del conocimiento, que brinde espacio para la reflexión
y el debate participativo orientado y dirigido por él. Un profesor que reconozca
en cada estudiante una individualidad, que sea capaz de estimular intereses
comunes, que aglutine a todo el grupo en torno a la resolución de las tareas
planteadas mediante la interacción entre ellos y entre ellos y el profesor.
Estas mismas exigencias pueden ser requeridas para la formación de
estudiantes críticos, autoreflexivos, activos en la construcción de conocimientos
y aptos para su participación en escenarios problémicos en los que el
aprendizaje dinámico requiere de valoraciones obtenidas a partir del trabajo
efectivo con la información y sus formas de procesamiento. Una necesidad más
para la adquisición de habilidades informacionales que forman parte de la
cultura informacional que se aspira lograr en estudiantes y profesores.
Las grandes transformaciones ocurridas en la segunda mitad del siglo XX,
donde la información define un nuevo comportamiento social, a partir de la
mundialización de la economía y la cultura, según Castells citado por
41
�Cárdenas (2007)42 “Una nueva sociedad surge siempre y cuando pueda
observarse una transformación estructural en las relaciones de producción, en
las relaciones de poder y en las relaciones de experiencia. Estas
transformaciones conllevan una modificación igualmente sustancial de las
formas sociales del espacio y el tiempo, y la aparición de una nueva cultura”
“ L a cultura informacional constituye un elemento esencial en el desarrollo de la
sociedad de la información y el conocimiento. Es, a partir de la cultura
informacional, que el hombre adquiere habilidades que faciliten el uso, acceso,
manejo, distribución y procesamiento de la información mediante los ambientes
intensivos en los cuales se desarrolla hoy el recurso de información”.43
Cornella, 44 define la cultura informacional como "la habilidad de entender y
emplear información impresa en las actividades diarias, en el hogar, en el
trabajo, y en los actos sociales, con la finalidad de cumplir los objetivos de
unos, y de desarrollar el conocimiento y el potencial propio”.
M e n o u , citado por Cárdenas (2007)
45
la simplifica a " la habilidad de los
individuos o grupos de hacer el mejor uso posible de la información”. A la vez,
Páez Urdaneta reconoce el desarrollo de la cultura informacional como un
factor fundamental para la introducción de cambios en el sector bibliotecario y
considera la cultura informacional “como el conjunto de competencias y
actitudes que los beneficiarios actuales y potenciales del servicio de
información exhiben como factores que tomarán los usuarios frente a los
productos y servicios de información”,
De forma general y desde el punto de vista de la cultura como forma de
comportamiento y conocimiento que identifican a una comunidad de individuos,
la cultura informacional es el resultado de un proceso permanente de
alfabetización en el uso de la información, que provoca, con el tiempo, cambios
en las sociedades, donde los individuos tendrán las habilidades y destrezas
necesarias para un manejo adecuado de la información: uso, acceso, manejo o
procesamiento, para generar además, nuevos conocimientos que sirvan al
desarrollo de la sociedad o comunidad donde este se desenvuelve, y utilice las
tecnologías informáticas; estas competencias serían multidisciplinarias, y
aplicables en cualquier campo, los individuos están preparados para enfrentar
nuevos cambios.
Cárdenas Cristia, A. (2007). Acceso universal a la información: globalización, cultura y
alfabetización. Acimed; 15(1). Extraído el 24 de noviembre de 2009 de
http://bvs.sld.cu/revistas/aci/vol15_1_07/aci10107.htm
4 3 Artiles Visbal, S. & García González, F. (2000). Cultura informacional. Estrategias para el desarrollo de
la sociedad de la información y el conocimiento. Ciencias de la Información: 31 (1-2):49-62.
44 Cornella, Alfons. Cultura informacional es civismo informacional. Extraído el 24 de febrero, 2009 de
http://www.w3.org/TR/REC-html40
45 Ibidem 42
42
42
�En el desarrollo de esta cultura intervendrán según Ponjúan (2001) citada por
Cárdenas (2007)46 la dimensión humana, la información y la infraestructura. “El
vínculo entre la dimensión humana y la dimensión información generalmente
origina el conocimiento. La relación entre la dimensión humana y la
infraestructura deja un espacio donde se establecen determinadas relaciones
que pueden tener diferentes niveles de actividad y distintas características. El
vínculo entre la infraestructura y la información posibilita una reserva de
desarrollo a explotar por la dimensión humana. El vínculo entre la
infraestructura y la dimensión humana genera el contenido de esta relación, es
decir, la cultura. Cuando ese conocimiento interactúa en un espacio que tiene un
potencial de desarrollo es que existe la cultura informacional”.
La cultura, es un proceso lento, reflejo de características, comportamiento y
aptitudes de los individuos de una sociedad, adquiridos en el tiempo de
generación a generación, la aplicación de programas de alfabetización
informacional debe contribuir a la adquisición de competencias desde la niñez, a
partir de los primeros grados de la educación primaria, para que, por medio de
una educación y formación continua a lo largo de toda la vida, se conviertan en
parte indisoluble de este, aquellas habilidades y hábitos necesarios para
enfrentarse a una sociedad donde la información ha tomado un alto valor. Con
esta concepción, las unidades de información tienen grandes posibilidades de
llevar a los individuos a alcanzar una cultura informacional.
En el desarrollo de esta nueva cultura, la responsabilidad de la alfabetización
tiene que ser, a juicio de la autora, no solo de los profesionales de la
información, es responsabilidad del sistema educativo y de hecho del profesor,
responsable de la formación del profesional, participar en este proceso de
alfabetización que requiere del desarrollo de habilidades necesarias para el
proceso de enseñanza aprendizaje a partir de fundamentos pedagógicos
concebidos en el currículo.
Habilidades informacionales, ALFIN y cultura informacional son términos que
han sido abordados desde aristas psicológicas, pedagógicas y desde las
ciencias de la información en los procesos de cambio hacia una sociedad
basada en el uso de la información y del conocimiento donde la enseñanza no
se reduce a una mera transmisión de los conocimientos disponibles en un
momento determinado, sino a la estimulación de mecanismos de reflexión
propios de cada disciplina o de los que son necesarios para adquirir las
habilidades necesarias para el ejercicio de la actividad profesional
1.4.1 El Plan de Estudio de la Carrera de Comunicación Social
El plan de estudio para la carrera de Comunicación Social es articulado en
torno a una disciplina teórica y práctica de carácter profesional, que abarca los
46
Ibídem 42
43
�seis años de la carrera, centrada en la formación de conceptos, hábitos y
habilidades necesarios para la elaboración de estrategias y productos
comunicativos y en el desarrollo de actividades profesionales e investigativas
en las diversas expresiones de la comunicación social. Es necesario abordar
las asignaturas que lo conforman desde la perspectiva de la realidad
económica, social, cultural, y las peculiaridades de desarrollo local.
Se debe hacer énfasis en la capacitación para alcanzar el dominio de técnicas y
medios que faciliten la comunicación, por lo que es necesario preparar al
estudiante para interactuar en la sociedad
El desarrollo de habilidades para la concepción, análisis, realización y
evaluación de campañas de propaganda, el diseño de estrategias de
comunicación de bien público, así como la preparación en la gestión de
comunicación y relaciones con los medios, para lo cual el docente debe aplicar
métodos activos en la docencia de estos contenidos. Es por ello que es
necesario prestar atención al desarrollo de habilidades a formar en los
estudiantes que fueron identificadas en las diferentes disciplinas de la carrera y
para lo cual seleccionamos aquellas que requieren potenciar las habilidades
informacionales.
Marxismo Leninismo
Desarrollar la búsqueda de información de manera independiente.
Analizar críticamente las posiciones de diferentes autores de la
bibliografía orientada y ser capaces de discernir lo valedero en cada una
de ellas, tanto en lo teórico, como en lo práctico, en lo científico y en lo
político-ideológico, con vista a prepararse para defender las posiciones
de Cuba en política nacional e internacional.
Establecer relaciones entre los enfoques filosófico, económico-político,
histórico y sociopolítico, y el de la profesión de la carrera que cursa.
Defender los puntos de vista propios y escuchar los ajenos para
desarrollar la cultura del debate.
Analizar las fuentes directas (primarias) de la Filosofía Marxista Leninista, la Economía Política, la Historia de Cuba y de la Teoría
sociopolítica contemporánea, especialmente la marxista.
Utilizar la metodología marxista para un análisis inicial (preliminar) de la
problemática sociopolítica contemporánea, para criticar las principales
teorías y núcleos conceptuales que se aplican a los procesos políticos
actuales.
Lengua Española
Analizar textos de diferente grado de complejidad.
Construir oraciones que representen diversos patrones estructurales.
44
�
Desarrollar actividades teóricas y prácticas que les permitan alcanzar un
adecuado nivel de expresión oral y escrita, a través de las cuales
expongan sus ideas con la claridad y coherencia así como un correcto
nivel de argumentación y con la aplicación precisa del vocabulario
técnico.
Participar en trabajos de extensión cultural acerca de la cultura cubana
colonial.
Psicología
Interpretar fenómenos comunicativos desde las posiciones de la
Psicología Social
Escuchar y hablar
Estimular la sinceridad de la fuente en las entrevistas
Observar manifestaciones extraverbales significativas del interlocutor y
manejarlas adecuadamente
Computación
Manejar la computadora como herramienta de trabajo para el
almacenamiento, recuperación y procesamiento de la información.
Fomentar en los estudiantes la aprehensión de filosofías de trabajo que
le permitan usar software y aplicaciones para procesar los recursos de
información propios de los profesionales de la Comunicación.
45
�Comunicación y sociedad
Adquirir elementos del discurso conceptual básico del campo de la
comunicación.
Aplicar conceptos y modelos teóricos-metodológicos que distinguen la
disciplina, al análisis de situaciones y coyunturas de su labor profesional
y/o investigativa.
Reconocer y explicar los nexos entre los procesos, fenómenos y
sistemas comunicativos y los contextos sociales en los que se
desarrollan.
Fundamentar la importancia de las prácticas, instituciones y sistemas
comunicativos en las dinámicas socioeconómicas, políticas y culturales,
identificando su centralidad en coyunturas específicas.
Estimular y profundizar en las capacidades necesarias para la
búsqueda, localización y manejo de fuentes bibliográficas y
hemerográficas, que tributen a la construcción de saberes individuales y a
la realización de indagaciones en el espacio de la investigación.
Teoría e investigación en comunicación
Valorar críticamente las principales tendencias y corrientes teóricas y
metodológicas en el campo de la comunicación y en el contexto
histórico-social de su aparición y desarrollo.
Apropiarse de la plataforma teórico-conceptual y metodológica del
campo de la comunicación en función del fortalecimiento y desarrollo de
los diferentes campos de acción del profesional.
Valorar la importancia de la investigación científica y su papel en la
obtención, desarrollo y reproducción del conocimiento en este campo.
Comprender los fundamentos, estructura y procedimientos del proceso
de investigación y su aplicación en el área de la comunicación social.
Aplicar los conocimientos adquiridos al análisis de los procesos,
prácticas y sistemas de comunicación en el país con el fin de contribuir a
su transformación.
Adquirir hábitos de trabajo sistemático, tanto de modo independiente
como en equipo, para el eficaz desempeño de las tareas propias del
perfil laboral, en especial aquellas vinculadas con el quehacer docenteinvestigativo.
Comunicación y desarrollo
Examinar críticamente los principales aportes teóricos de los temas más
recientes incorporados a la agenda de estudios de comunicación para el
desarrollo.
Identificar las múltiples interacciones entre sociedad, educación y
comunicación.
46
�
Determinar las peculiaridades de los procesos comunicativos en
espacios no formales.
Fundamentar conceptualmente las relaciones entre comunicación,
cultura y desarrollo.
Reconocer la relación e influencias mutuas entre las tecnologías de la
información y la comunicación y los procesos sociales.
Evaluar la importancia de la participación social en los procesos de
desarrollo y construcción de la ciudadanía.
Reconocer los componentes del proceso comunicativo en las
instituciones destinadas a promover y desarrollar transformaciones
socioculturales.
Utilizar las técnicas de investigación de los procesos comunicacionales
en instituciones destinadas a este fin.
Efectuar revisión bibliográfica de la literatura básica y de consulta en
idioma español y/o inglés.
Realizar informes de investigación escritos y/o orales, garantizando la
calidad estética de los mismos con un uso adecuado del idioma.
Utilizar técnicas de cómputo tanto para la presentación de los trabajos
como para la consulta de materiales en Internet, utilización de
plataformas interactivas y sistemas de aplicación a investigaciones
propias de la disciplina.
Gestión y lenguaje de los medios de comunicación
Dominar los rasgos fundamentales y especificidades de los lenguajes
mediáticos (impreso, digital, radial, televisivo y cinematográfico).
Manejar los principales códigos de los lenguajes mediáticos, así como
las prácticas y procesos productivos inherentes a cada medio.
Examinar críticamente las funciones estéticas y sociales de los medios
de comunicación de masas.
Conocer las particularidades de los procesos de emisión, distribución y
recepción de los productos mediáticos y la naturaleza de los vínculos
que se establecen entre los medios y sus públicos, con vistas a su
gestión integral.
Gerencia y marketing
Analizar los rasgos distintivos de la actividad mercadológica en nuestro
país y sus diferencias con otras sociedades.
Valorar el impacto del entorno en la actividad mercadológica de la
empresa.
Aplicar los conocimientos adquiridos a la elaboración de un Plan o
Programa de Comunicaciones de Marketing Integradas
Diseñar proyectos marketing social y estrategias de comunicación para
campañas de marketing social a nivel básico.
47
�
Evaluar la función integradora de los diversos procesos comunicativos
en las campañas de marketing social.
Aplicar los conocimientos adquiridos a la elaboración de un Plan de
Mercadotecnia para una entidad de servicios.
Valorar los principios de dirección y gestión empresarial y su importancia
para la empresa contemporánea y los rasgos distintivos que la
particularizan en nuestra sociedad.
Identificar la relación entre la gestión empresarial y la gestión de
comunicación, nexos y funciones complementarias.
Conocer aspectos fundamentales del control económico a la luz de los
conceptos y orientaciones vigentes en el país.
Comunicación institucional
Identificar los rasgos distintivos de los procesos de comunicación
organizacional en nuestra sociedad y sus diferencias con otras
sociedades.
Desarrollar juicios críticos en torno a las tendencias contemporáneas
sobre Comunicación Organizacional.
Dominar el sistema de componentes de los procesos comunicativos en
organizaciones a fin de estar en posibilidad de lograr su adecuada
gestión.
Aplicar con rigor profesional y ética los principios, medios y métodos que
posibilitan una adecuada gestión de comunicación institucional en
diversos escenarios, a fin de contribuir a perfeccionar las entidades
donde labora y con ello impulsar el desarrollo del país en todos los
sentidos.
Valorar la necesidad de la realización de estudios diagnósticos de
comunicación e imagen como elemento previo al diseño de estrategias y
productos en la comunicación institucional.
Observar los principios y métodos de dirección y control económico en
las tareas de la profesión. Aplicar la metodología de la investigación en el
conocimiento de la realidad y la teoría y práctica profesional. Desarrollar
la expresión oral y corporal y la creatividad.
Práctica laboral
Identificar las múltiples interacciones entre sociedad, educación y
comunicación.
Determinar las peculiaridades de los procesos comunicativos en
espacios no formales.
Valorar en la realidad los elementos de relación entre comunicación,
cultura y desarrollo.
Reconocer la relación e influencias mutuas entre las tecnologías de la
información y la comunicación y los procesos sociales.
48
�
Evaluar la importancia de la participación social en los procesos de
desarrollo y construcción de la ciudadanía.
Reconocer los componentes del proceso comunicativo en las
instituciones destinadas a promover y desarrollar transformaciones
socioculturales.
Utilizar las técnicas de investigación de los procesos comunicacionales
en instituciones destinadas a este fin.
Realizar informes de práctica, escritos y orales, garantizando la calidad
estética de los mismos con un uso adecuado del idioma.
Utilizar técnicas de cómputo tanto para la presentación de los trabajos
como para la consulta de materiales en Internet, utilización de
plataformas interactivas y sistemas de aplicación a investigaciones
propias de la disciplina.
Están identificadas en las disciplinas las habilidades a lograr en la formación
del estudiante por lo regular están relacionadas con saber, saber hacer, (se
escogieron aquellas habilidades que requieren del uso de la información para
su desarrollo o fortalecimiento) se pueden agrupar en tres grupos a partir del
análisis realizado.
Habilidades para encontrar la información (relacionadas con localización
y recuperación de información y manejo de equipamiento tecnológico.
Habilidades para usar la información relacionadas con los hábitos de
estudio que posea el estudiante, y que en este caso difiere en cuanto a
uno o más estudiantes.
Habilidades para compartir y socializar información a partir de la
producción y presentación.
A partir de la identificación de las habilidades a desarrollar en estos
estudiantes (que tienen relación con las habilidades informacionales), se
considera según Benito (2000).47 Las habilidades informacionales abarcan:
47
La formulación y análisis de las demandas informativo-documentales del
tema objeto de investigación. Saber reconocer las necesidades de
información.
La reflexión sobre los lugares a dónde acudir y sobre los recursos
necesarios para obtener información. (Planificación de la búsqueda y los
pasos a realizar). Construir estrategias para localizar información.
La organización y estructuración de información localizada, a través de
su análisis, interpretación...
La selección de la información relevante y de las ideas principales.
La síntesis de información.
Ibidem 15
49
�
La aplicación de la información, llevando a la confirmación de hipótesis
y/o la elaboración de conclusiones.
La presentación y comunicación de la información.
La evaluación del proceso.
Las habilidades están relacionadas con las personas capaces de:
Determinar la naturaleza y nivel de necesidad de información.
Acceder y usar la información de manera eficaz y eficiente.
Evaluar críticamente la información obtenida y sus fuentes.
Crear nueva información.
Comunicar la información.
Actualmente en varios países se realizan esfuerzos por llevar a cabo acciones
de AlFIN en los que se incluyen:
Habilidades para la lectura y la escritura
Confianza en computación
Uso de la biblioteca
Necesidades de información
Aprendizaje independiente
Se basan, para su desarrollo, en las normas establecidas por la American
Library Association (ALA) por lo que se puede apreciar en sus objetivos las
semejanzas entre ellos relacionadas con habilidades para:
Identificar necesidades de información
Acceder y usar la información
Evaluar información
Crear nuevos conocimientos
Comunicar información
Aunque estas habilidades han sido declaradas desde los estudios de las
Ciencias de la Información, es evidente que la obligada consulta y revisión de
los postulados teóricos provenientes de la pedagogía, centrados en la
evaluación de procesos docentes y lógicamente de la evaluación del
aprendizaje, han sido esenciales para postular la formación y desarrollo de las
habilidades informacionales.
La utilización de métodos, medios y procedimientos estimularán o frenarán la
acción de formación con objetivos previamente identificados, y
metodológicamente las acciones de formación responden a concepciones
postuladas desde la didáctica para la orientación de las mismas. La formación
de las habilidades informacionales se dirige a lograr la Alfabetización
informacional (ALFIN).
50
�A partir de los elementos anteriores se ha encontrado en la bibliografía estudios
realizados en Cuba por las universidades de La Habana (2004 y 2005), Matanzas
(2005), Cienfuegos, Agraria de La Habana (2009), todos proponen cursos de
formación desde la biblioteca o propuestas de cursos optativos para la formación
de habilidades informacionales en los estudiantes, sin embargo, no se ha
encontrado referentes en Cuba, que aborden el tratamiento de estas habilidades
desde el trabajo con las asignaturas, se considera para este trabajo en cuestión,
el desarrollo de estas habilidades desde lo que puede contribuir el profesor con
la orientación bibliográfica para las diferentes actividades que tiene que
desarrollar el estudiante, utilizar las diferentes fuentes de información indicadas
en el modelo pedagógico en su modalidad semipresencial, que tiene la
característica de potenciar el uso de la información científico técnica en todas las
actividades como importante vía de formación profesional, se opina que el papel
del profesor es esencial en este proceso de formación.
Conclusiones parciales capítulo I
Las estructuras económicas de la sociedad actual están siendo
sometidas a profundas transformaciones, las estructuras educativas no
pueden quedarse atrás, el paradigma educativo predominante no puede
centrarse en qué aprenden los alumnos, sino en cómo utilizan los
conocimientos que adquieren.
Los estudiantes y profesores requieren de habilidades en el uso de la
información para actualizar sus conocimientos con suficiente rapidez,
tanto en el terreno laboral como en el personal.
La formación de habilidades informacionales es una tarea compleja y
científica, donde es necesario poner en práctica estrategias pedagógicas
para lograr su consolidación.
51
�Capítulo II
Propuesta metodológica para el desarrollo de habilidades
informacionales en estudiantes de la carrera de Comunicación
Social
En el capítulo se ofrece una breve información acerca de las transformaciones
en la educación que generan, entre otras causas, la necesidad de formar
estudiantes hábiles en el uso y tratamiento de la información. Se caracteriza la
carrera de licenciatura en Comunicación Social en la Sede Universitaria
Municipal de Moa, así como el modelo pedagógico que se aplica basado en la
semipresencialidad, se realiza el análisis de los resultados de los métodos de
investigación aplicados y se diseña la propuesta metodológica para la
formación de habilidades informacionales en los estudiantes de la carrera
objeto de estudio.
II.1. La Comunicación Social. Caracterización de la profesión
La carrera de Comunicación Social forma parte de los planes curriculares de
nivel superior de muchos países del mundo, aunque con disímiles perfiles de
salida: en algunos casos se orienta la formación profesional hacia el
periodismo; en otros hacia las relaciones públicas y la publicidad, y en otros se
concibe al comunicador social de la manera en que lo hace el presente plan de
estudios, con un amplio rango que integra tanto los diversos niveles de la
comunicación, como los distintos ámbitos en los que ella se manifiesta, tales
como los institucionales, los comunitarios o los mediáticos.
La perspectiva con que se elabore obedece a las mediaciones de todo tipo que
influyen en la respuesta que escenarios distintos demandan del comunicador, y
a lo reciente de su surgimiento como carrera universitaria, pues se trata de una
de las más jóvenes especialidades en el campo de la comunicación. No
obstante, dada la trascendencia de su objeto de estudio, - constituido por los
vastos y variados procesos y sistemas de producción de significados e
intercambio de información entre los hombres-, su importancia en el mundo
actual es indiscutible y así lo demuestra su rápido desarrollo.
En la formación de comunicadores en el mundo ha trascendido progresivamente
el carácter instrumental que la caracterizó en sus inicios, para dotarse no sólo de
un campo teórico autónomo, sino también de vínculos dialogantes con otras
muchas disciplinas y especialidades.
Vivimos en un mundo marcado por la tensión existente entre la agudización de
la dominación económica e ideológica de los conglomerados transnacionales y
la lucha por la alternativa de un mundo más justo y mejor, sobre la base de la
globalización de la solidaridad. Ello supone nuevos desafíos para un ejercicio
52
�comunicacional capaz de reflejar valores propios y anteponerse a los
estandarizados que imponen las culturas dominantes.
Tales contradicciones influyen también en la situación del país, enfrascado en
un proceso de intensificación del desarrollo sustentable de la sociedad en
todos los sentidos; en la búsqueda de una mejor calidad de vida; la elevación
del nivel cultural general de la población, y el perfeccionamiento del sistema
institucional y empresarial cubanos, sobre la base de un sustancial incremento
de la participación activa y consciente de todos los ciudadanos48.
En ese contexto corresponde a la comunicación social influir de manera
destacada en las transformaciones que se están produciendo en lo social, en
lo económico, en lo cultural, y la conciencia sobre ello se va generalizando hoy
en los diversos ámbitos de la sociedad cubana. Para ello, el graduado de
comunicación social debe trabajar por la incorporación, - de manera orgánica -,
de la dimensión comunicativa en todos los niveles de los complejos procesos
de transformación de la realidad; en el fortalecimiento de la identidad nacional y
el aumento de la participación de las personas en la toma de decisiones y en su
consecuente implicación en la ejecución de acciones que tributen a ellos.
Es así que concebimos al comunicador social como un profesional de la
comunicación dotado de amplia base política e ideológica, teórico metodológica y cultural, que gestiona la comunicación en los diversos niveles y
ámbitos de la sociedad cubana, sean estos espacios institucionales,
comunitarios, mediáticos, gubernamentales, lucrativos o no, a fin de contribuir al
desarrollo sustentable y mejor desempeño de las entidades, así como su
adecuada vinculación con la sociedad sobre bases éticas que aseguren la
conservación y enriquecimiento de nuestro patrimonio social y cultural; la
educación y orientación comunitaria y ambientalista de la población, y el
fortalecimiento de la identidad y los valores de la cultura nacional.
Al plan de estudio corresponde, entonces, la formación de un profesional con
clara conciencia de su papel en la sociedad como trabajador de la esfera
política, ideológica y cultural, y la convicción del sustancial aporte que puede
lograr la comunicación en el desarrollo social; espíritu de investigación; capaz de
gestionar la comunicación con profesionalismo, ética y modestia, desde su
posición de mediador, responsable, comprometido con sus públicos, su
profesión y su país.
Con el triunfo revolucionario de 1959, se comenzaría a edificar un proyecto
fundamentado sobre valores más elevados de justicia y equidad social que
rápidamente entrarían en antagonismo con las formas de propiedad capitalista
existentes y, en el plano ideológico, con la manera de entender el consumo y
4 8 Intervención del General de Ejército Raúl Castro Ruz, Primer Vicepresidente de los Consejos de
Estados y de Ministros, ante la Asamblea Nacional del Poder Popular. Publicado en el periódico
Granma, 29-12-07
53
�los distintos modos de propiciarlo. Así, también los medios masivos serían
contemplados dentro del proceso de nacionalizaciones que abarcaba a todos
los sectores de la economía del país, con lo cual pasarían al control del Estado
bajo formas propias de financiamiento y con un rediseño paulatino de sus
formas y contenidos. Consecuentemente, la Escuela Profesional de Publicidad
dejaría de existir en 1960.
Con el diseño e implementación de un nuevo plan de estudios en el año 2000,
esta vez orientado al perfil de comunicación institucional se establecieron con
mayor claridad las particularidades que demanda la formación del comunicador
social, con rasgos diferenciadores del perfil periodístico y ello representó un
aporte en cuanto al reconocimiento social y la legitimación del ejercicio
profesional en este campo.
El desarrollo de la sociedad cubana en los inicios del siglo XXI demanda la
diversificación de los campos de actuación del comunicador social, entre los
cuales se destacan como perfiles imprescindibles la comunicación en espacios
comunitarios en aras de la transformación social; la gestión de comunicación
en espacios mediáticos, cuyo diseño alcanza hoy no solo el nivel nacional y
provincial, sino que integra con especial protagonismo el nivel municipal y
local, y finalmente el campo de actuación de la docencia y la investigación, por
la importancia que adquieren el ejercicio docente y la investigación en los
momentos actuales.
Información y Comunicación requieren de la preparación de los individuos para
utilizarla de la manera más eficiente. La capacitación de los profesionales
contribuye al enriquecimiento espiritual del individuo, a la adopción de valores
éticos, culturales y sociales.
La importancia de la formación de las habilidades para el manejo y uso de la
información por los profesores y estudiantes de la carrera de Comunicación
Social, obedece a diversos factores:
la diversidad de materiales que se generan y difunden tanto por medios
impresos como electrónicos;
la creciente convergencia tecnológica que requiere la actualización
permanente de los profesionales para acceder, usar, generar, almacenar la
información disponible y transformarla en conocimiento que orienten la
acción;
la toma de decisiones para ser cada vez más competitivos, entre otros.
La comunicación atraviesa todas las esferas de la vida, y por tanto, hemos de
entenderla como parte de los procesos sociales. De hecho buena parte de de
los problemas de la cotidianidad se satisfacen en virtud a los procesos
comunicacionales. La comunicación junto a la educación y la cultura
constituyen la clave de las transformaciones sociales.
54
�Estos profesionales deben caracterizarse por ser capaces de: “dotados de
amplia base política e ideológica, teórico-metodológica y cultural, ser capaces
de realizar tareas dirigidas al perfeccionamiento de los procesos de
comunicación interna y externa en los organismos del estado, empresas,
instituciones y organizaciones políticas, de masas y sociales, a fin de contribuir
al logro de sus objetivos en la búsqueda de eficiencia económica; la adecuada
vinculación con la sociedad sobre bases éticas que aseguren la conservación y
enriquecimiento de nuestro patrimonio social y cultural; la educación y
orientación comunitaria y ambientalista de la población, para el fortalecimiento
de la identidad y los valores de la cultura nacional”.49
Si bien las habilidades informacionales es necesario desarrollarlas, a juicio de la
autora, para todos los estudiantes universitarios, por constituir carencias de los
sistemas educativos precedentes, se tomó como muestra la carrera de
Comunicación Social por requerir estos en su formación y desempeño
profesional del uso intensivo de la información y por constituir esta, la materia
prima fundamental para el ejercicio de la profesión: comunicador.
II.2 Caracterización de la carrera de Comunicación Social en el
Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa
La carrera de Comunicación Social en el Instituto Superior Minero Metalúrgico
de Moa se abre como parte del Proyecto de Universalización de la Enseñanza
la matrícula actual (curso 2009-2010), de la carrera es de 223 estudiantes
distribuidos por fuentes de ingreso de la siguiente forma50:
FUENTE DE INGRESO+
1. Trabajadores Sociales
2. Curso de Superación Integral para Jóvenes
3. Ministerio de Educación Superior
4. Promotores culturales
5. Instructores de Arte
6. Cuadros
7. Total
TOTAL
31
113
8
11
22
38
223
Tabla 1 Composición de la matrícula en la SUM de Moa
49 Facultad de Comunicación. Dpto. Comunicación Social. Disponible en: http://intranet.fcom.uh.cu
Consultado 28 de marzo de 2009.
50 Información recogida de un informe de la jefa de la Carrera (documento inédito)
55
�El colectivo de profesores está integrado por 15 profesores tutores todos a
tiempo parcial que se distribuyen por categorías docentes de la siguiente forma:
Profesores/ tutores por Categoría Docente
1. Auxiliar
2. Asistente
3. Instructores
Total
1
3
11
El proceso de la Universalización ha tenido que enfrentar grandes retos, uno de
ellos la ampliación del claustro, con un nuevo concepto de profesor, a partir de la
incorporación de profesionales como docentes a tiempo parcial, muchos de
estos especialistas no habían recibido cursos de actualización y la mayoría
carece de formación pedagógica. Se hace necesario ofrecer superación
sistemática a los profesores de las Sedes Universitarias Municipales (SUM),
incrementar los estudios de postgrado en diferentes modalidades con
tendencia creciente a realizarlos desde las propias SUM, fortalecer y ampliar la
investigación científica con nuevos resultados de impacto económico y social,
este programa que se abre paso, lleva consigo una nueva cualidad, que se
viene expresando en cada territorio y que consiste en que a partir de la creación
de estas sedes universitarias, los municipios asumen un papel más activo en la
gestión de los profesionales que necesitan para su desarrollo.
Si analizamos la categoría de los profesores observamos la necesidad de
fortalecer el trabajo metodológico, a partir de que la pirámide categorial está
invertida, por lo que en las condiciones de la carrera objeto de estudio es vital
realizar acciones que conduzcan a un mejor desempeño del claustro en la
formación del profesional y es donde se consideró aplicar la propuesta.
Otro gran reto era lograr la permanencia y la culminación de estudios de los
estudiantes, que en su gran mayoría estudiaban y trabajaban. Otros han
estado desvinculados de los estudios por años, y aunque se les ofreció cursos
de superación, no todos se incorporan a cursar estudios en la universidad con el
mismo nivel de conocimientos. En este sentido, el propósito del diseño del
modelo pedagógico está orientado a vencer este reto. El desafío reside en
lograr que los estudiantes que provienen de los diferentes Programas, sean
capaces de equiparar los estudios y al final obtener iguales resultados en su
formación.
56
�II.2.1 El Modelo Pedagógico en la modalidad Semipresencial
Estas transformaciones, que han tenido lugar en el país en el contexto
educativo, demandan la implementación de nuevas estrategias de aprendizaje
tanto desde el punto de vista de los contenidos como de la forma de
impartirlos, en ese sentido se desarrolla en los Centros de Educación del país
una verdadera revolución educacional que exige cambios en la concepción
pedagógica y en la formación del profesional.
El Modelo Pedagógico desarrollado en las condiciones de la Universalización
de la Educación Superior en Cuba para la formación de profesionales deviene
como un proyecto social priorizado, sin precedentes en el sistema de
educación y que ubica al estudiante como centro del proceso con la finalidad
de formar un profesional que responda a las exigencias sociales actuales y
desarrolle su formación general integral.
En el tránsito de los estudiantes por el plan de estudios se deben tener en
cuenta desde el inicio de la carrera hasta su culminación, elementos
esenciales como: buena comunicación, expresión oral y capacidad de
autoaprendizaje. Los dos primeros, para asegurar una adecuada comunicación
de los estudiantes, tanto oral como escrita, al cursar cada una de las tareas
docentes previstas y el último porque los modelos pedagógicos específicos que
se han diseñado se basan en que el estudiante ha de ser capaz de estudiar por
si mismo con independencia, lo que supone desarrollar en él la capacidad de
gestionar sus conocimientos. Corresponde a las universidades organizar
adecuadamente estos elementos a lo largo de todas las carreras, de modo que
se aseguren los objetivos relacionados con estos.
Uno de los elementos claves para el desarrollo del aprendizaje lo constituye el
uso de la información científico técnica, es por ello que, al analizar su
implementación en el modelo pedagógico propuesto, tendremos en cuenta los
elementos conceptuales que lo sustentan para ofrecer una propuesta
metodológica relacionada con la forma de utilizar y orientar la bibliografía en
las formas organizativas del proceso docente, de manera que puedan ser
aprovechadas para mejorar las prácticas pedagógicas y hacerlas más
adecuadas y pertinentes en el momento de trabajar con los diferentes recursos
informativos de apoyo a la docencia, que se utilizan en el modelo y que
favorezca la formación de los estudiantes.
Esta modalidad educativa que se caracteriza por ser abierta, flexible y
semipesencial nos permite dar respuesta a las necesidades informativas de
estudiantes y profesores desde la perspectiva en el uso de la información con
técnicas que permitan al estudiante ir más allá de la instrucción para el uso de la
biblioteca, sino que se ofrecen mecanismos de aprendizaje a través del uso de
la información en la diversidad de fuentes bibliográficas y hemerográficas
disponibles tanto con recursos tradicionales como con el uso de las
tecnologías de la información y las comunicaciones.
57
�II.2.2 Características del modelo
El modelo debe reunir las características siguientes:
Flexible: Para que pueda adaptarse a las características laborales,
geográficas e individuales del estudiante.
Estructurado: Para favorecer la organización y desarrollo del aprendizaje.
Centrado en el estudiante: Para que este sea capaz de asumir su
autoaprendizaje; y
Actividades presenciales sistemáticas que posibiliten, en función del tiempo
disponible, que los profesores los guíen, apoyen y acompañen al estudiante
en su formación.
El proceso de aprendizaje en el Modelo Pedagógico para la
universalización
El modelo pedagógico que se aplica actualmente en las carreras de
Humanidades para la continuidad de estudios, concibe el aprendizaje sobre la
base de tres componentes principales:
1. El sistema de actividades presenciales: Se denominan así porque
transcurren en presencia y bajo la dirección de profesores. Tiene como
propósito elevar la eficiencia del aprendizaje, para asegurar la adecuada
preparación de los estudiantes. Este sistema está constituido por:
Tutorías: Cada estudiante será atendido por un tutor, quien de manera
individualizada, lo asesora, guía y ayuda en el empeño de vencer los
estudios universitarios.
Clases: En sus distintas modalidades (Conferencias, clases teórico
prácticas, seminarios, clases prácticas, prácticas de laboratorio, encuentros,
etc.) en dependencia de las características de cada uno de los Programas,
con el objetivo de brindarle al estudiante una información esencial sobre los
contenidos a estudiar; debatir los contenidos presentados en los videos, en
caso de utilizarse esta modalidad; desarrollar las ejercitaciones
correspondientes; evaluar el aprovechamiento mostrado por cada estudiante
y orientar el estudio independiente.
Consultas: Tienen como propósito fundamental aclarar las dudas que
presentan los estudiantes durante su autopreparación. Pueden ser
individuales y colectivas. Se planifican en horarios fijos. En los casos
necesarios se pueden incluir:
Estancias concentradas: en las universidades, para la realización de las
prácticas de laboratorio en las asignaturas que requieran de este tipo de
clase.
Prácticas laborales: en los casos que se establezca en el plan de estudio.
58
�T a l l e r e s de computación: dirigidos a propiciar que los estudiantes se
ejerciten y utilicen estas técnicas como herramientas para su futuro trabajo
profesional, de acuerdo con las exigencias de la carrera.
Las actividades presenciales deben planificarse de modo que posibiliten el
acceso de todos los estudiantes, adecuándolas a las situaciones concretas
de cada territorio y Programa, con la frecuencia que en cada caso
corresponda.
2. Estudio independiente: utilizando fundamentalmente los materiales
didácticos concebidos para cada Programa que se entregan a cada
estudiante, y que pueden ser, entre otros:
Un texto básico por asignatura, abarcador de todos los contenidos del
programa.
Una guía de estudio por asignatura, que contenga como mínimo,
orientaciones para el estudio de los temas, la bibliografía, y
autoevaluaciones para comprobar el grado de dominio alcanzado.
Una guía de la carrera, que explica el modelo pedagógico, el plan de
estudio y su ordenamiento por asignatura, la bibliografía y los aspectos
organizativos y reglamentarios principales.
Literatura en soporte magnético con textos, materiales complementarios,
artículos, etc., recopilados específicamente para cada Programa.
3. Servicios de información científico-técnica y docente. Se ofrecen en
las Sedes o en otras instalaciones apropiadas, en dependencia de los
recursos informativos disponibles en el territorio y de las necesidades de
aprendizaje de los estudiantes. Estos servicios pueden ser, entre otros, los
siguientes:
Bibliografía de consulta prevista en las carreras
Observación de videos docentes utilizados en los encuentros, a solicitud de
los estudiantes, individual o colectivamente.
Videos, audiocasettes y materiales en formato electrónico para
complementar y orientar el estudio de las asignaturas, de modo que se
asegure el cumplimiento de estos objetivos.
Elevar la calidad de las clases y la creatividad e independencia cognoscitiva
de los alumnos, íntimamente vinculada al autocontrol y autorregulación,
constituye un problema fundamental de la Educación en su aspiración de
formar las nuevas generaciones.
59
�Atendiendo a las características del modelo que se presenta podemos
aseverar que es esencial el uso de la bibliografía, como herramienta para
lograr el cumplimiento de los objetivos. De ahí la necesidad de proporcionar
las habilidades y conocimientos para interactuar con diferentes fuentes de
información independiente de la tipología, la localización, o la tecnología que la
soporte.
II.2.3 Marcos para el desarrollo de habilidades
Hasta el momento los programas para enseñar a usar la información están
centrados en la biblioteca universitaria o cursos de formación diseñados para
desarrollar estas habilidades, ellos articulan programas relacionados con el
aprendizaje en el acceso y uso de la información, sin embargo aún no hemos
encontrado experiencias en las que esta formación sea vinculada al currículo y
desde las diferentes asignaturas lograr estos objetivos.
El Plan de Estudio se estructura verticalmente a través del sistema de
disciplinas, asignaturas, temas, y otras actividades, a cada una de las cuales
se les asigna la responsabilidad de formar determinados objetivos, entendidos
estos como conjunto de habilidades y sistemas de conocimientos en el orden
instructivo, educativo y de formación de valores.
Estructura del plan de estudios actual en la carrera en función de las
habilidades a desarrollar:
Los planes de estudio se estructuran horizontalmente por año académico y
verticalmente por disciplina. Cada año académico se estructura por períodos
lectivos, en el caso de la carrera de comunicación social está previsto 6 años
para el desarrollo de la carrera distribuidos en 12 semestres. Los contenidos
en los programas de las disciplinas y de cada una de las asignaturas, deben
abarcar los conocimientos esenciales a alcanzar, las habilidades que se
requieren desarrollar y el modo de contribuir a los valores identificados en la
carrera.
Según Labarrere y G. Valdivia (1988) y Álvarez (1996) la asignatura integra el
contenido seleccionado de una ciencia o rama del saber, estructurado
pedagógicamente, de forma tal que pueda ser asimilado por los estudiantes
durante el desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Se considera la
asignatura el marco adecuado para desarrollar estas habilidades
La asignatura será el escenario que aprovecha el profesor para realizar
acciones relacionadas con la formación de habilidades informacionales. Por
tanto en las sesiones de formación los métodos utilizados serán
fundamentalmente activos, basados en prácticas, resolución de problemas,
comparación de casos, etc.
60
�La asignatura responde al tipo de profesional que se quiere formar, es por ello
que, los programas de las asignaturas difieren de una carrera a otra y es en
ellas donde se van ordenando los conceptos, leyes y teorías de las ciencias en
sus diferentes niveles de complejidad, de ahí la necesidad de ubicarlas y
relacionarlas para conformar el año académico. El nivel de complejidad de las
habilidades que se requieren formar en el estudiante va aumentando en la
medida que transita por la carrera.
Toda la información utilizada en las clases debe ser compartida (trabajo
colaborativo, grupos de discusión) o asimilada de manera individual. La
enseñanza debe ser además contextualizada: los contenidos impartidos en las
sesiones estarán relacionados con los estudios que realizan los alumnos
puesto que las habilidades informacionales se enseñan mejor cuando se hace
en el contexto de las necesidades. En este sentido se considera fundamental la
relación entre los contenidos a impartir por los profesores y los intereses de sus
alumnos.
Los profesores pueden apoyarse en la Biblioteca, que oferta para sus alumnos
actividades de formación de usuarios de la información para la comunidad
universitaria.
El contexto social en que vivimos ha generado cambios muy importantes en el
aprendizaje, también se producen nuevas demandas educativas que exigen el
desarrollo de nuevas competencias que se pueden concretar en el contexto
educativo bajo el nombre de competencia informacional, un concepto y un
término acorde con el modelo educativo basado en el desarrollo de
competencias que se ajusta al modelo propuesto en la universalización, sin
embargo para este trabajo nos centraremos en la necesidad de formar las
habilidades para el manejo de información en cualquier soporte.
La necesidad de la integración curricular de los programas formativos de la
biblioteca determina que el aprendizaje de habilidades para investigar e
informarse no pueda abordarse únicamente dentro de las actividades de
formación de usuarios, ya que la responsabilidad de la formación profesional
no es el objeto de la biblioteca sino del profesorado.
Desarrollar la educación en información51 fundamentándola en los objetivos de
enseñanza-aprendizaje reflejados en el currículo, desde las diferentes
asignaturas, donde el profesor mediante las actividades docentes dirija al
estudiante en la construcción del conocimiento y en su autoaprendizaje.
Al concepto de alfabetización informacional responden tres elementos
fundamentales: habilidades para el tratamiento de la información, las
habilidades para la formación en formato digital y las habilidades para aprender
a aprender.
5 1 Desarrollar facultades intelectuales y morales que incidan en el carácter de las personas de acuerdo con
las necesidades de la sociedad en que se desarrollan, en este caso denominamos educación en información
a las facultades que desarrollen los individuos para interactuar con los recursos informacionales que
reclama la sociedad de la información y el conocimiento.
61
�Hay que concretar en la propuesta curricular que se aplique un modelo
específico para desarrollar las habilidades informacionales que permita el
aprendizaje de conceptos y técnicas, estrategias y métodos de trabajo, al
mismo tiempo que promueva los hábitos y valores propios relacionados con el
uso de la información.
Estas habilidades como expresamos en el capítulo uno son genéricas y
transversales a todas las áreas del currículo y se encuentran plenamente
relacionadas con el desarrollo de habilidades lingüísticas y cognitivas, de
pensamiento crítico-reflexivo, de ahí que su adecuado desarrollo potencie la
formación del profesional.
Aprender a investigar e informarse no supone únicamente aprender a localizar
información y datos relevantes, sino que de manera fundamental representa
adquirir herramientas para construir conocimiento (ver esquema de
agregación de valor de Taylor p.). Supone, desde un punto de vista genérico,
aprender a pensar y a aprender y, desde un prisma más concreto, permite
desarrollar múltiples destrezas relacionadas con el acceso y uso de la
información.
II.2.4 Proceso de formación de habilidades en la carrera
Ante un marco teórico tan complejo, hay que cuestionarse cómo orientar el
proceso formativo de las habilidades informacionales en la práctica educativa
de manera realista. ¿Cómo podemos concretar el aprendizaje de habilidades
de acceso y uso de la información? La clave está en visualizar los distintos
elementos que constituyen el desarrollo de habilidades informacionales ya
presentes en el currículo como contenidos procedimentales comunes a todas
las áreas: las habilidades documentales, las habilidades lingüísticas y
comunicativas, las habilidades cognitivas y metacognitivas y las habilidades
tecnológicas. Todas estas habilidades subyacen interrelacionadas, interactúan y
retroalimentan.
Para esta investigación se consideran habilidades cognitivas las
relacionadas con habilidades para la lectoescritura, habilidades que los
estudiantes deben haber desarrollado y potenciado en los sistemas educativos
anteriores.
Las habilidades lingüísticas en este caso relacionadas con la búsqueda y
localización de la información, en las que el estudiante debe tener
conocimientos de homonimia, sinonimia, polisemia, uso de parónimos, entre
otros, ya que al diseñar las estrategias de búsqueda debe saber utilizar
palabras claves, descriptores y epígrafes, de manera que pueda precisar mejor
la búsqueda en función de optimizar los resultados para que haya consistencia
en la recuperación de la información y pertinencia en la información
recuperada.
Las habilidades documentales están relacionadas con el conocimiento de las
diferentes fuentes de información según la naturaleza de la información que
contienen independientemente del soporte que las contenga.
62
�Las habilidades metacognitivas relacionadas con la capacidad de interpretar,
comparar y comprender la información.
Las habilidades tecnológicas relacionadas con la capacidad de hacer uso de
la bibliografía en diferentes soportes electrónicos, usar buscadores,
metabuscadores, directorios, bases de datos, y otros recursos en dependencia
de la complejidad de la búsqueda, gestores bibliográficos etc.
Habilidades comunicativas
información y conocimiento.
para
comunicar,
socializar
y
compartir
II.3 Análisis de los resultados
La utilización de una guía de observación (Ver Anexo 1) cuyo objetivo es
comprobar si la orientación bibliográfica durante el proceso docente, tributa a la
formación de habilidades informacionales en los estudiantes.
Se realizan 11 controles a clase y se constata que 4 profesores orientan la
bibliografía al inicio de la clase, para un 26,4 % de la muestra estudiada, 6 la
orientan al final de la clase, lo que representa el 54,5 %, por lo general la
bibliografía básica, y solo un profesor en el proceso de la clase va citando y
orientando la bibliografía.
El 100 % de los profesores orienta la bibliografía para profundizar en los
conocimientos y realizar el trabajo independiente, sin embargo se pudo
constatar que el nivel de la orientación del trabajo independiente es muy
elemental. Por lo general al orientar la bibliografía para las actividades
independientes y para profundizar en los contenidos abordados, refieren el
texto básico de la asignatura, no orientan bibliografía en otros soportes como
está indicado en el modelo pedagógico para este tipo de curso, en ningún caso
observamos que se orientara el uso de publicaciones periódicas, la bibliografía
no se ajusta en ningún caso a estilos bibliográficos conocidos y en todos los
casos se dejan de orientar datos del pie de imprenta esenciales para conocer el
nivel de actualidad de la bibliografía. Pocos profesores indican la paginación.
La entrevista a los profesores estuvo dirigida a indagar sobre su conocimiento
para el trabajo con las fuentes de información y su preparación para trabajar
con las habilidades que se necesitan formar en los estudiantes. Se
entrevistaron 9 profesores (Ver anexo 2).
Los profesores corresponden a diferentes generaciones, por lo que no todos
tienen el mismo conocimiento para trabajar con las fuentes de información y
con los diferentes soportes. La fecha en que se graduaron oscila entre 1984 2006. De ellos 7 consideran insuficiente su preparación de pregrado para usar la
bibliografía y los servicios de la biblioteca y se limitan a orientar lo que está
indicado en el modelo lo que representa el 77,7 %. Ninguno ha recibido
63
�educación de postgrado orientada al uso de la bibliografía y los servicios de
ICT.
Sólo 3 (33,3 %) profesores orientan actividades donde los estudiantes tienen
que hacer uso de INTERNET, alegan que este recurso constituye una limitante
para la mayoría de los estudiantes.
De la muestra 5 profesores, el 55,5 % expresan que indican hacer resúmenes
a los estudiantes. Comparar, discernir, enjuiciar a partir de la lectura, son
habilidades que prácticamente no se indican.
Para el diseño de la entrevista a los estudiantes (Anexo 3) se consideró utilizar
las Normas de Alfabetización Informacional para la Educación Superior
aprobadas por la ACRL-ALA en enero del año 2000.52 y se tomaron como
referente los siguientes indicadores:
• Habilidades para identificar necesidades de información
• Habilidades para acceder y usar a la información
• Habilidades para evaluar la información
• Habilidades para crear nueva información integrando conocimientos
• Habilidades para comunicar información
Los resultados obtenidos a partir de la aplicación de la entrevista no
estructurada a un total de 36 estudiantes, son los siguientes:
Habilidad para identificar necesidades de información
En cuanto a la habilidad para identificar necesidades de información 26 (72,2
%) refieren saber cuándo les ha surgido una necesidad de información,
identifican qué temática se ajusta a su necesidad. Para encontrar la
información, cuando se les asigna una tarea extraclase o proyecto de
investigación, visitan bibliotecas o centros de información.
Traducción al castellano por Cristóbal Pasadas Ureña, Biblioteca, Facultad de Psicología, Universidad de
Granada; revisión por el Grupo de Bibliotecas Universitarias de la Asociación Andaluza de Bibliotecarios;
versión en castellano publicada por acuerdo entre la ACRL/ALA y la AAB. Extraída el 26 de enero, 2009
de http:// www.aab.es
52
64
� Habilidades en el acceso y uso de la información
Para conocer como acceden y usan la información se preguntó sobre
tipologías de las fuentes y se obtuvo que: el 100 % reconoce los libros y las
publicaciones periódicas como las únicas fuentes de información. Sólo 5
estudiantes mencionaron otras fuentes lo que representa un 13,8 %, sólo 6 de
ellos han utilizado la INTERNET lo que representa el 16,6 %, se obtuvo
además que ninguno sabe diseñar estrategias de búsquedas. De ellos 22, o
sea el 61,1 % expresan haber utilizado los catálogos de biblioteca y dicen pedir
ayuda a la bibliotecaria cuando asisten a la biblioteca, al resto les resulta muy
difícil acceder a los recursos de información, otros no usan los servicios de la
biblioteca. La mayoría de estos estudiantes presentan problemas para acceder
a la información, ya que no tienen los conocimientos necesarios para poder
acceder o trabajar sobre esta de forma eficiente.
Los estudiantes manifiestan el uso de documentos para solucionar tareas de la
universidad, para realizar trabajos extraclases el 100 %, sólo el 30 % (11)
manifiesta utilizar los documentos para su conocimiento general integral.
Habilidades para evaluar la información
El 100 % refiere no saber comparar diversas fuentes y tampoco realizan
evaluación crítica de la información, por lo que esto se corresponde con lo
observado en los controles a clases, donde se encontró que los ejercicios no
están enfocados al desarrollo del pensamiento crítico y la valoración.
Habilidades para crear nueva información integrando conocimientos
Entre los estudiantes ninguno evidenció capacidades para poder generar
nueva información, mediante la construcción de textos, ensayos, etc.
Expresaron que lo hacían de forma muy elemental.
Habilidades para comunicar información
Se encontró que los estudiantes manifiestan dificultad para comunicarse de
forma oral y escrita.
65
�II.3.1 Discusión de los resultados
Los últimos años de la pasada centuria y los inicios del siglo XXI, han estado
caracterizados por el intercambio de información en apoyo a las actividades
científicas, docentes, profesionales o personales, a partir del desarrollo de los
nuevos soportes informacionales, el uso de Internet, la interacción hombre –
máquina y los procesos económicos globalizadores.
En el proceso de obtención de datos sobre las formas de uso de la información
y su ulterior utilización se encuentra que:
− La educación y la formación en habilidades para trabajar con información
constituyen mecanismos importantes para la formación de los
profesionales e instrumentos de trabajo para el profesor fortalecer sus
actividades docentes.
− Los estudiantes llegan a la universidad con insuficiencias formativas de los
sistemas educativos precedentes.
− Se evidencia que aún no se potencia el trabajo con la bibliografía, según
está orientado en el modelo pedagógico.
− Los profesores en sus clases y desde sus asignaturas no explotan todos
los recursos bibliográficos disponibles.
− Los estudiantes no han aprendido a buscar información en los nuevos
soportes informacionales como cd-room, bases de datos, bibliotecas
virtuales, entre otros.
Debe resaltarse la necesidad evidente de desarrollar acciones dirigidas a los
estudiantes para que participen en los proyectos de investigación, en cursos y
en otras actividades, encaminadas a elevar su desarrollo como futuros
profesionales, es importante también incidir con actividades metodológicas en la
preparación de los profesores para la orientación de las diferentes actividades
a los estudiantes.
Los resultados demostraron la necesidad que tienen los estudiantes de
participar en actividades que contribuyan al desarrollo de las habilidades para
acceder a la información, por lo que se propone a los profesores que
reflexionen sobre la posibilidad de realizar acciones que motiven al estudiante
en la ejecución de trabajos dirigidos a elevar su desarrollo como futuros
profesionales.
Es necesario en la formación de pregrado, esencialmente a estos estudiantes
que son los profesionales de la comunicación y la información potenciarles la
capacidad de aprender a aprender, de promover su crecimiento integral, de
estimular el desarrollo de la inteligencia para sistematizar y relacionar
conocimientos, de innovar. El aprendizaje ha de ser un proceso continuo,
flexible, innovador, que fomente a lo largo de toda la vida el desarrollo de
habilidades y capacidades en una sociedad en constante cambio.
66
�No obstante las limitaciones antes apuntadas el diseño de acciones (Anexo 4)
para el trabajo con la información no solo lograrían introducir a los estudiantes
y profesores en el conocer los preceptos básicos para el uso de las fuentes y
recursos de información, sino para que se estimulen y continúen superándose
en tal sentido. La elaboración de una propuesta y su nivel de aceptación, dirán
sobre las posibilidades de extensión a otras carreras de la universidad a fin de
que todos estudiantes, profesores y profesionales en general estén preparados
para enfrentar con éxito los retos que imponen la sociedad de la información y
el conocimiento.
La Alfabetización Informacional para la Educación Superior reclama el
desarrollo de profesionales que sean capaces de aprender a lo largo de toda
su vida, extendiendo el aprendizaje más allá del entorno formal del aula.
Los profesores deben apoyar a los estudiantes en su aprendizaje autodirigido
en todas las circunstancias que puedan presentárseles. La inclusión de estas
habilidades dentro del plan de estudios, requieren un esfuerzo de colaboración
entre estudiantes, profesores, bibliotecarios y autoridades académicas
mediante debates, conferencias, intercambios directos con la persona.
II.4. Propuesta metodológica
En el capítulo I se ofrecen los presupuestos teóricos que sustentan la
propuesta de formación de habilidades informacionales para los estudiantes de
la carrera de Comunicación Social. El modelo pedagógico se caracteriza por
ser flexible, para poder adaptarse a las características laborales, geográficas e
individuales, estructurado, para favorecer la organización y desarrollo del
proceso docente educativo, centrado en el estudiante para favorecer su
autoaprendizaje y con elementos presenciales, que se refieren al apoyo que
reciben de profesores y tutores para guiar el proceso.
En correspondencia con las características referidas en dicho modelo se
asevera que la necesidad de apoyo bibliográfico es imprescindible para lograr
los objetivos propuestos, en este sentido se concibe el aprendizaje mediante
los tres componentes fundamentales que lo caracterizan y que la propuesta
contempla.
Las habilidades para el trabajo con información abarcan:
Habilidades para la identificación de necesidades de información
Formulación y análisis de las demandas informativas y documentales del
•
tema objeto de conocimiento.
•
Reconocer los diferentes usos de la información (ocupacional,
intelectual, recreativa)
Enmarcar la necesidad informativa en un marco de referencia (quién,
•
qué, cuándo, dónde, cómo y por qué)
67
�Relacionar la información necesitada con los conocimientos previos
Habilidades en el acceso y uso a la información
Sabe dónde buscar y recursos necesarios para obtener la información y
•
como planificar la búsqueda
•
Determinar qué información necesitan, apoyándose en preguntas
secundarias
•
Listar palabras claves, encabezamientos de meteria, descriptores.
•
Identificar posibles fuentes de información y la importancia de utilizar
más de una fuente en una investigación
•
Tener criterios para evaluar las diferentes fuentes (oportunidad,
conveniencia, recobrado, pertinencia, relevancia.
Cómo organizar y estructurar la información localizada, a través de su
•
análisis, interpretación
•
Localizar recursos de información independientemente del soporte
utilizando diversas herramientas bibliográficas.
Habilidades sobre evaluación de la información
•
Selección de información relevante y de las ideas principales, síntesis de
la información
Determinar autoridad, actualidad y veracidad de la información
•
Determinar acto, opinión, propaganda, puntos de vista
•
•
Identificar puntos de acuerdo y desacuerdo entre fuentes
Habilidades para crear nuevos conocimientos integrando el saber anterior
•
Aplicación de la información, confirmación de hipótesis y/o elaboración de
conclusiones
Resumir información
•
Sintetizar información obtenida con los conocimientos previos
•
•
Sacar conclusiones basadas en la información obtenida y la
interpretación que el estudiante haya hecho de ella.
Habilidades para la comunicación
•
Distinguir cómo va a comunicar la información
•
Crear un producto original
•
Elegir el formato adecuado según el destinatario y el propósito de la
información
•
Presentación y comunicación de la información
Considerando la composición anterior proponemos las siguientes acciones:
1. El estudio independiente: se realiza a través de los materiales didácticos
que se le entregan al estudiante.
Un texto básico por asignatura que abarca los contenidos del programa.
Una guía de estudio con orientaciones para el estudio de los temas, la
bibliografía y autoevaluaciones.
La guía de la carrera.
El profesor puede orientar actividades a partir del uso del libro de texto, las
actividades orientadas por el profesor deben estar dirigidas a:
68
�•
•
Seleccionar palabras claves del texto.
Orientar trabajos por grupos que centren su análisis en una temática
concreta y propicien el debate en el encuentro presencial.
Rediseñar una parte del texto por el alumno o por el grupo de manera
•
que el profesor pueda comparar y evaluar los resultados.
•
Analizar referencias que aparecen en el libro de texto y ofrecer juicios
críticos al respecto. (Esto puede ser una cuestión que suscite un
interesante debate en la clase tras el trabajo previo que hayan
desarrollado los alumnos con las referencias).
Realizar juegos de roles en que los alumnos adopten diferentes posturas ante
los fundamentos teóricos que aparecen en el libro de texto y el profesor
hace las conclusiones al respecto.
2. El sistema de actividades presenciales comprende:
Tutorías: Los tutores pueden sugerir otra bibliografía a utilizar ya sea para
apoyar el proceso docente o para contribuir a su formación general e
integral.
Encuentros por asignaturas: en estos se aclaran dudas, se comprueban
los resultados de la autopreparación y se reciben los contenidos
esenciales, junto con las indicaciones para el estudio independiente.
Consultas por asignaturas.
Talleres de computación.
Como se puede apreciar en esta etapa del aprendizaje tanto en las tutorías
como en los encuentros los profesores y/o tutores tienen que orientar la
bibliografía a utilizar:
• Conocer las fuentes bibliográficas para lo cual el profesor y/o tutor deben orientar
diferentes recursos de información en función de no limitar al estudiante
al libro de texto.
• Resumir determinados temas a partir de la consulta de diferentes fuentes
de información.
• Reseñar una temática de interés a partir del uso de diversas fuentes y ofrecer
valoraciones al respecto.
• Referenciar los diferentes documentos que han sido consultados para el
desarrollo de las actividades.
3. Los Servicios de Información Científico Técnica: Se ofrecen en las
Sedes Universitarias, en la Biblioteca Universitaria y en las Bibliotecas Públicas
Municipales y en otras instalaciones dedicadas para estos fines que tienen la
responsabilidad de disponer de los recursos informativos del territorio en función
de las necesidades de aprendizaje de los estudiantes y comprende:
•
•
•
•
Bibliografía de consulta
Observación de videos docentes
Videos, cassettes y materiales en formato electrónico
Programas en la radio y la televisión locales en apoyo al contenido de las
asignaturas.
69
�Es importante valorar aquí el papel que juegan las bibliotecas universitarias en la
redefinición de sus servicios para apoyar a este nuevo usuario, para ello las
bibliotecarias tienen que demostrar competencias profesionales sobre la base
del acceso y uso de la información que potencie el desarrollo del aprendizaje
de los estudiantes para ello debe:
•
•
•
•
•
•
Ofrecer orientación al estudiante sobre los diferentes servicios que
presta la biblioteca y ampliar la información sobe los mismos.
Instruir a los estudiantes en el uso de los catálogos manuales y/o
automatizados.
Instruir en la definición de estrategias de búsqueda en diferentes
buscadores de información.
Ofrecer recursos informativos manuales y/o automatizados a partir del
análisis de los planes de estudio.
Elaborar bases de datos bibliográficas y enseñar a los estudiantes a
trabajar con ellas.
Disponer de materiales en formato electrónico y/o audiovisual para
apoyar y ampliar los materiales básicos de la carrera.
La propuesta se materializa a partir de las diferentes fases que la caracterizan
en tres etapas.
I. Realizar acciones para potenciar la práctica en la enseñanza de
habilidades de información al profesor
Durante el proceso de observación a las clases se ha comprobado que las
habilidades para trabajar con la información no se potencian en las clases,
trabajos como los de Oler-Blom, T. (1998) han demostrado que esto es una
práctica escasa en los profesores universitarios, de ahí que los profesores
consideran que el aprendizaje de los estudiantes puede ser autodidacta y
que es evidente la carencia de estas habilidades en los estudiantes por lo
que consideramos dos momentos:
Sensibilizar a los docentes en estos temas, de modo que tengan en
cuenta que la alfabetización informacional es mucho más que poner las
computadoras y otros recursos informativos en función del proceso
educativo. Ello implica una remodelación didáctica que parte del trabajo
metodológico desde los colectivos de año.
Realizar actividades metodológicas para potenciar el conocimiento de los
profesores para el empleo de métodos didácticos que implicarán su
conocimiento y uso en todas las asignaturas. De este modo las tareas de
aprendizaje en acceso y uso de la información no será en abstracto, sino
como parte de los contenidos que está impartiendo y en los que el
estudiante debe formarse.
70
�II. Introducir la Alfabetización informacional como contenido de
aprendizaje en las diferentes asignaturas del Plan de Estudios
Por su carácter transversal las habilidades informacionales atraviesan el
currículo, de ahí que el empleo de métodos de enseñanza que conlleven
su aprendizaje es válido desde las diferentes asignaturas de la carrera,
de forma gradual el profesor puede valorar los conocimientos que posee
el estudiante y conducirlo a que pueda determinar sus necesidades
informativas, perfilar sus búsquedas, trazar estrategias de búsqueda.
Acompañar a los alumnos en el proceso de comprender el campo del
conocimiento, sus problemas y posibilidades de obtener conocimientos.
III. Orientar actividades que requieran recursos de información que
apoyen el proceso, implicación de los recursos de información
disponible en las instituciones acreditadas para estos fines
La orientación de actividades independientes donde el estudiante tenga
que hacer uso de los recursos de información puede potenciar la
formación de las habilidades informacionales, en tanto la colaboración
que puedan prestar estas instituciones en el desarrollo de actividades
educativas documentales puede resultar esencial en su formación
profesional, el apoyo que puede encontrar el profesor en estos
especialistas es fundamental en tanto los recursos disponibles en
bibliotecas y centros de información pueden ser utilizados desde
múltiples perspectivas y facilitar la conexión entre las diferentes
asignaturas proporcionando de esta forma la integración de los
conocimientos.
71
�II.4.1. Procedimiento para la implementación de la propuesta
I. Socializar la propuesta en el claustro de la carrera.
II. Realizar actividades metodológicas para la preparación de los profesores.
III. Instrumentar de manera gradual el desarrollo de las habilidades en los
estudiantes mediante la propuesta de actividades en los componentes
que caracterizan el proceso (Actividades presenciales, trabajo
independiente y Servicios científico- técnicos).
I. Socializar la propuesta en el claustro de la carrera
El proceso de socialización permite esclarecer cómo orientar actividades
que desde el punto de vista metodológico desarrollen habilidades en cada
uno de los componentes principales que, en su integración brinden una
respuesta adecuada al proceso de desarrollo de habilidades. Esto
involucra a profesores, tutores y el personal de servicio de las instituciones
de información.
Para ello se propone la realización de un Taller de Socialización con el
objetivo:
II. Realizar actividades metodológicas para la preparación de los
profesores
Las actividades metodológicas tienen como propósito contribuir al
fortalecimiento de los conocimientos de los profesores sobre el trabajo con
la información, este es el momento para intercambiar experiencias,
ejemplificar propuestas de trabajo con las fuentes de información que
constituyen medios de enseñanza esenciales en el proceso de formación,
y lo más importante, potenciar el trabajo interdisciplinario desde las
diferentes asignaturas.
III. Instrumentar de manera gradual el desarrollo de las habilidades en
los estudiantes mediante la propuesta de actividades en los
componentes
que
caracterizan
el
proceso
(Actividades
presenciales, trabajo independiente y Servicios científicos técnicos)
La implementación gradual de las habilidades permite establecer una
apropiación de los conocimientos que va desde que el estudiante es capaz
de reconocer una necesidad informativa hasta ser capaz de validar
información, construir su propio conocimiento y generar nueva
información.
72
�La propuesta metodológica constituye un intento desde el punto de vista
teórico metodológico para propiciar la formación de habilidades
informacionales en los estudiantes de la licenciatura en Comunicación
Social de la Sede Universitaria Municipal de Moa. Se muestra en la
propuesta que aunque el uso de las tecnologías de la información y las
comunicaciones no constituye el elemento fundamental para la formación
de dichas habilidades, se puede favorecer su desarrollo a partir del uso
de las mismas.
II.5. Socialización de la propuesta en el claustro de la carrera
Para socializar la propuesta se propone realizar un taller de socialización que
tiene como propósito:
• Realizar un intercambio con los participantes sobre el contenido de la
propuesta, a partir de sus conocimientos y experiencia profesional
• Enriquecer la propuesta elaborada con las sugerencias y recomendaciones
realizadas por los participantes.
• Corroborar la factibilidad de la propuesta metodológica para la formación de
habilidades informacionales en los estudiantes de la carrera de
Comunicación Social de la Sede Universitaria Municipal de Moa.
Desarrollo del taller de socialización
Se realiza, como parte de la proyección de la estrategia, un taller de
socialización para dar a conocer la propuesta metodológica orientada a la
formación de habilidades informacionales en los estudiantes de la carrera de
comunicación Social, de la Sede universitaria Municipal de Moa. En el
departamento de Humanidades, de la Facultad de Humanidades del Instituto
Superior Minero Metalúrgico de Moa, que dirige el trabajo metodológico para
las carreras que forman parte del Proyecto de Universalización de la
universidad y a la que se circunscribe la propuesta. Participan 18 profesores de
la carrera y la Jefa de la carrera.
Se presenta la estrategia y se exponen los principales aspectos que justifican
la necesidad de potenciar el desarrollo de habilidades informacionales en los
estudiantes de la carrera de comunicación Social, de la Sede universitaria
Municipal de Moa, a partir del trabajo sistemático con las formas que orienta el
modelo pedagógico y donde el trabajo metodológico es el elemento esencial
para su desarrollo.
Se pide criterios a los profesores y se recogen los principales elementos que
ofrecen los participantes están:
73
� Consideran interesante el tema de la propuesta, pues siendo algo que está
tan cercano a los profesores, no se aborda desde la perspectiva que está
enfocado en la estrategia.
Los estudiantes llegan con carencias de sistemas educativos precedentes y
esta es una oportunidad para limar esas deficiencias en su formación.
Consideran que la preparación metodológica de los profesores constituye el
eslabón esencial para el desarrollo de la estrategia, y precisamente eso se
contempla, que es necesario comenzar con un taller metodológico para que
los profesores conciencien la necesidad del desarrollo de estas habilidades.
Reconocen la necesidad de la superación del claustro en la temática del
desarrollo de habilidades informacionales, en tanto los nuevos soportes
documentales y la utilidad de las nuevas fuentes de información generadas
en los contextos actuales, reclama la preparación del profesor.
Se da por concluido el taller.
Conclusiones parciales del capítulo
Las habilidades informacionales constituyen una necesidad para los
estudiantes de la carrera de Comunicación Social atendiendo al perfil de
formación del profesional y a sus modos de actuación.
Es necesario dirigir el trabajo metodológico hacia el fortalecimiento del
trabajo con los diferentes recursos bibliográficos y a la orientación del
estudio independiente para potenciar el desarrollo de habilidades
informacionales en los estudiantes.
La elaboración de la propuesta se constituye como eslabón fundamental
viable y como instrumento factible de socializarse.
74
�Conclusiones
La alfabetización demanda no solo habilidades o destrezas en el manejo o
uso de la documentación, requiere además habilidades de pensamiento,
comprensión, análisis, síntesis, actitudes y valores. Vinculada a
planteamientos pedagógicos debe ser un compromiso colectivo de la
institución, pero en particular de los docentes apoyados en los sistemas de
información.
El aprendizaje es un proceso de construcción del conocimiento, que tiene
lugar en los procesos de interacción entre la persona y el entorno, la
alfabetización informacional proporciona las herramientas para integrar de
forma organizada la adquisición de conocimientos que pueden adquirirse a lo
largo de toda la vida.
Con la ejecución de esta investigación han quedado confirmadas las
insuficiencias para utilizar la información científico-técnica de los estudiantes
de la carrera de Comunicación Social de la SUM de Moa, demostradas a
partir de los instrumentos aplicados.
Las necesidades informativas, generadas en el contexto de la sociedad del
conocimiento, exigen instruir a los alumnos de la carrera de Comunicación
Social para desarrollar habilidades en su formación que les permitan:
reconocer una necesidad de información, identificar, localizar, evaluar y
utilizar la información en todas las actividades.
Las posibilidades metodológicas de instrumentación en la estructura vertical
a partir de la interrelación horizontal, dado el papel de la asignatura, dan
apertura para la introducción gradual y la medición del desarrollo funcional
de las habilidades informacionales.
75
�Recomendaciones
1. Aplicar la propuesta en la carrera de Comunicación Social en el curso 20112012.
2. Por la necesidad de que estas habilidades sean desarrolladas en la
formación de los profesionales de todas las especialidades, puede ser
generalizada para otras carreras universitarias.
76
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febrero de 2005 de http://goose.ycp.edu/~gszczyrb/vlib/
Washington Media Library Association WLMA/OSPI. (2002). Essential Skills
for Information Literacy: Benchmarks for Information Literacy. Extraído el 14
de febrero de 2005 http://www.wlma.org/Instruction/benchmarks.htm
Zilberstein, J. (2006). Preparación pedagógica integral para profesores
integrales. La Habana: Félix Varela.
82
�Anexo 1
Guía de Observación
1. En qué momento de la clase se orienta la bibliografía
2. Actividades para las que orienta hacer uso de la bibliografía
3. Carácter del trabajo independiente orientado
4. Orienta bibliografía complementaria a la indicada en el modelo
5. Si la bibliografía orientada obedece a alguna norma bibliográfica
6. Si se dejan de poner elementos necesarios en la bibliografía orientada
�Anexo 2
Entrevista a profesores
Año de graduación
A qué año imparte docencia
Cómo valora usted la formación que recibió en pregrado para utilizar los
recursos de información
Ha recibido cursos de postgrado que lo preparen para usar los servicios
y recursos de información
Orienta actividades independientes a los estudiantes que van más allá
del uso de los materiales indicados en el modelo
Orienta actividades a sus estudiantes donde se vean obligados a hacer
uso de INTERNET
En el trabajo con la bibliografía desarrolla habilidades como comparar,
validar, resumir, etc.
�Anexo 3
La entrevista se aplica para obtener opiniones para enriquecer y
constatar la información obtenida mediante la observación
Determinar si poseen las habilidades informacionales necesarias para los
estudiantes de la Educación Superior. Elementos que se tuvieron en cuenta en
la entrevista con los estudiantes para el diagnóstico de sus necesidades.
Habilidades sobre la identificación de necesidades de información
Habilidades en el acceso y uso a la información
Habilidades sobre la evaluación de la información
Habilidades para crear nuevos conocimientos integrando el saber
anterior
Habilidades para comunicar
�Anexo 4
Habilidades
informacionales
Actividad del profesor
Acciones a desarrollar por los alumnos
Control
Identificar
necesidades
de
información
Formula preguntas basadas en necesidades
informativas
Orienta cómo pueden determinar lo esencial y
Replantear su necesidad en función de la
naturaleza y el nivel de la información que
necesitan
Establece trabajo en grupos para identificar
necesidades comunes
Definir y articular sus necesidades de
información
Replantear constantemente la naturaleza y
el nivel de la información que necesita
Evaluar la calidad con que
es capaz de definir sus
necesidades informativas
Identificar variedad de tipos y formatos de
fuentes potenciales de información
Seleccionar recursos potenciales para su
formación profesional
Diseñar diferentes estrategias de búsqueda
Para acceder a la información que necesita.
Acceder a Bases de Datos y otros recursos
en soporte electrónico
Trabajar con buscadores, metabuscadores
y otros recursos en línea
Buscar información relacionada con varias
dimensiones de bienestar personal, como
son los intereses de sus estudios,
creatividad, compromiso social y de ocio
Organiza la información recuperada para
su análisis y generalización
Establecer las diferencias
entre las estrategias de
búsqueda diseñada según
los fines de la actividad
Acceder y usar la
información
Indica diferentes recursos para determinar
prioridades
Revela variedad de tipología de fuentes y formatos
potenciales de información
Contribuye al conocimiento de las principales
publicaciones de la especialidad.
Potencia el uso de las tecnologías de la
información y las comunicaciones
Adiestra en el diseño de estrategias de búsqueda.
Orienta trabajo con bibliografías en diversos
soportes
Establece cómo organizar y estructurar la
información localizada, a través de su análisis e
interpretación
Considerar las fuentes de
información para los fines
de la búsqueda que
realiza
Observar la capacidad de
los estudiantes para acceder
y organizar la información
recuperada
�Evaluar la
información
Ofrece elementos de juicio para que el estudiante
tome partido por una posición teórica o práctica
determinada
Genera hipótesis para que sean validadas por los
estudiantes
Desarrolla lluvia de ideas en el aula para
considerar puntos de vista de los estudiantes y
valorar el trabajo grupal
Resumir las ideas principales a extraer de
la información reunida
Articular y aplicar unos criterios para
evaluar la información y sus fuentes
Sintetizar las ideas principales
construir nuevos conceptos
Observar la capacidad de
evaluar, sintetizar y
comparar conceptos, así
como para el trabajo en
equipo de los estudiantes
para
Comparar los nuevos conocimientos con
los anteriores para llegar a determinar el
valor añadido, las contradicciones u otras
características únicas de la información
Determinar si el nuevo conocimiento tiene
un impacto sobre el sistema de
conocimiento que posee
Validar la comprensión e interpretación de
la información por medio de intercambio de
opiniones con otros estudiantes,
Crear nuevos
conocimientos
integrando el
saber anterior
Favorece actividades que generen la redacción
científica mediante reseñas analíticas, resúmenes
y otros productos resultantes del proceso anterior
Aplicar la información anterior y la nueva
para la planificación y creación de un
producto informativo
Revisar el proceso de
producto o actividad
Comunicar
información
Utiliza la exposición oral y escrita para comunicar
los resultados del trabajo independiente y colectivo
de sus estudiantes
Evaluar la capacidad de
generación de nuevos
conocimientos
desarrollo del
Comunicar a los demás con eficacia el
producto o actividad
Capacidad para la
comunicación oral y
escrita
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Tesis
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Propuesta metodológica para el desarrollo de habilidades
informacionales en los estudiantes de la carrera de
Comunicación Social en la SUM, Moa
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Adys Dalmau Muguercia
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Type
The nature or genre of the resource
Tesis maestría
-
https://repoedum.ismm.edu.cu/files/original/5d391698dce03178e419611ce6bb4b5b.pdf
7e4a3e66b4b0d86b49c3493b7f62586c
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TESIS
PROCEDIMIENTO PARA LA
OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE
LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS
Reineris montero laurencio
�Página legal
Título de la obra: Procedimiento para la optimización energética de la operación de
los sistemas de climatización centralizados todo-agua en Hoteles, 100 pp.
Editorial Digital Universitaria de Moa, año.2014 -- ISBN:
1. Autor: Reineris Montero Laurencio
2. Institución: Instituto Superior Minero Metalúrgico ¨ Dr. Antonio Núñez
Jiménez¨
Edición: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Corrección: Lic. Liliana Rojas Hidalgo
Digitalización. Miguel Ángel Barrera Fernández
Institución de los autores: ISMM ¨ Dr. Antonio Núñez Jiménez¨
Editorial Digital Universitaria de Moa, año 2014
La Editorial Digital Universitaria de Moa publica bajo licencia Creative Commons de
tipo Reconocimiento No Comercial Sin Obra Derivada, se permite su copia y
distribución por cualquier medio siempre que mantenga el reconocimiento de sus
autores, no haga uso comercial de las obras y no realice ninguna modificación de ellas.
La licencia completa puede consultarse en:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/legalcode
Editorial Digital Universitaria
Instituto Superior Minero Metalúrgico
Ave Calixto García Iñeguez # 75, Rpto Caribe Moa 83329, Holguín Cuba
e-mail: edum@ismm.edu.cu
Sitio Web: http://www.ismm.edu.cu/edum
�INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
CENTRO DE ESTUDIO DE ENERGÍA Y TECNOLOGÍA AVANZADA DE MOA
PROCEDIMIENTO PARA LA OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE
LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN
CENTRALIZADOS TODO-AGUA EN HOTELES
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
REINERIS MONTERO LAURENCIO
Moa, 2013
�INSTITUTO SUPERIOR MINERO METALÚRGICO DE MOA
“DR. ANTONIO NÚÑEZ JIMÉNEZ”
FACULTAD DE METALURGIA Y ELECTROMECÁNICA
Centro de Estudio de Energía y Tecnología Avanzada de Moa
PROCEDIMIENTO PARA LA OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE
LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN
CENTRALIZADOS TODO-AGUA EN HOTELES
Tesis presentada en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas
Autor: Asistente, Ing. REINERIS MONTERO LAURENCIO, Ms.C
Tutores: Prof. Aux., Lic. Arístides Alejandro Legrá Lobaina, Dr.C
Prof. Tit., Ing. Jesús Rafael Hechavarría Hernández, Dr.C
Prof. Tit., Ing. Aníbal Enrique Borroto Nordelo, Dr.C
Moa, 2013
�SÍNTESIS
Se establece un procedimiento que integra, un modelo energético de la operación de los sistemas
de climatización centralizados todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
en hoteles, con una Estrategia de Ocupación bajo Criterios Energéticos y de fundamento
combinatorio-evolutivo. Para la clasificación de la información, la formulación de las tareas y la
síntesis de las soluciones, se emplea la metodología de Análisis y Síntesis de Sistemas de
Ingeniería.
El modelo energético considera la variabilidad de la climatología local y la ocupación de las
habitaciones seleccionadas, e incluye: el modelo térmico de la edificación obtenido mediante
redes neuronales artificiales, el modelo hidráulico y el modelo del trabajo de compresión. Estos
elementos permiten la búsqueda de la variable de decisión ocupación, realizando cálculos
intermedios de la velocidad de rotación en la bomba y la temperatura de salida del agua del
enfriador, minimizando los requerimientos de potencia eléctrica en la climatización centralizada.
Para evaluar los estados del sistema se utiliza una optimización combinatoria que emplea los
métodos: exhaustivo simple, exhaustivo escalonada o algoritmo genético según la cantidad de
variantes de ocupación. Se implementa el procedimiento en un edificio del hotel Blau Costa
Verde, automatizándose las tareas mediante una aplicación informática.
�TABLA DE CONTENIDOS
INTRODUCCIÓN
1
Pag.
1
ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LA MODELACIÓN
ENERGÉTICA EN LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE
CLIMATIZACIÓN CENTRALIZADOS TODO-AGUA
1.1 Eficiencia energética y turismo en Cuba
1.1.1 Eficiencia energética de los sistemas de climatización de hoteles
1.2 Sistemas de climatización centralizados todo-agua en hoteles
10
10
12
12
1.2.1 Generalidades de los sistemas de climatización centralizados todo-agua
13
1.2.2 Estructura de los circuitos secundarios de agua fría
14
1.2.3 Consideraciones energéticas sobre los circuitos secundarios de agua fría
15
1.3 Aspectos térmicos fundamentales de la climatización centralizada
16
1.3.1 Fundamentos teóricos generales para la modelación térmica de edificios
17
1.3.2 Cargas térmicas
18
1.3.3 Simulación térmica de edificios
20
1.3.4 Equipo de enfriamiento
21
1.3.5 Unidades terminales
22
1.4 Aspectos hidráulicos fundamentales de la climatización centralizada
22
1.4.1 Fundamentos teóricos generales para la modelación hidráulica
22
1.4.2 Equilibrado hidráulico de las redes para climatización a flujo variable
23
1.4.3 Métodos de cálculo de las redes malladas
24
1.4.4 Bombas centrífugas a caudal variable
24
1.5 Procedimiento de operación de los circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
25
1.5.1 Estrategias de operación
25
1.5.2 Relación entre la topología de la red hidráulica y la bomba centrífuga
26
�1.5.3 Relación entre la estrategia ocupacional y la operación
1.6 Modelación y simulación de los sistemas de climatización centralizados
1.6.1 Modelación y simulación térmica de los sistemas de climatización centralizados
27
30
32
1.6.2 Modelación y simulación hidráulica de los sistemas de climatización centralizados 34
CONCLUSIONES del capítulo
2
38
PROCEDIMIENTO PARA LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS
DE CLIMATIZACIÓN CENTRALIZADOS TODO-AGUA CON
CIRCUITOS SECUNDARIOS DE AGUA FRÍA A FLUJO VARIABLE
39
2.1 Análisis externo de la operación de los sistemas de climatización centralizados
todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
39
2.1.1 Descripción del Sistema de Mayor Envergadura
40
2.1.2 Variables de coordinación
41
2.1.3 Indicador de eficiencia
41
2.1.4 Variable de decisión
42
2.1.5 Variables intermedias
43
2.1.6 Datos de entrada al sistema
43
2.2 Análisis interno de la operación de los sistemas de climatización centralizados
todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
44
2.2.1 Formulación del sistema de ingeniería del objeto de estudio
45
2.2.1.1 Función objetivo e indicador de eficiencia
2.2.2 Modelación matemática de la carga térmica de enfriamiento
45
47
2.2.3 Modelación matemática de la red hidráulica para el cálculo de la potencia
de bombeo
50
2.2.4 Modelación matemática para el cálculo de la potencia eléctrica del trabajo de
compresión en la unidad enfriadora
54
�2.2.5 Algoritmo resumen para el cálculo de la función objetivo
2.3 Algoritmos para la organización de los procedimientos de cálculo
61
62
2.3.1 Algoritmo del procedimiento para la optimización energética de la operación de
los sistemas de climatización centralizados todo-agua a flujo variable
63
2.3.2 Algoritmo para la generación del código binario de una variante de ocupación de
habitaciones de un hotel si se conoce su número de orden
65
2.3.3 Optimización por el método exhaustivo simple
66
2.3.4 Optimización por el método exhaustivo escalonado
67
2.3.5 Optimización mediante computación evolutiva
68
CONCLUSIONES del capítulo:
70
3 IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE OPTIMIZACIÓN
ENERGÉTICA PROPUESTO EN UN CASO DE ESTUDIO
71
3.1 Presentación del circuito secundario de agua fría del caso de estudio
71
3.2 Implementación de los algoritmos del procedimiento
73
3.2.1 Descripción de la aplicación informática
74
3.3 Validación de los principales algoritmos del procedimiento
77
3.3.1 Modelo para obtener el código binario de la ocupación
77
3.3.2 Modelación de la carga térmica de enfriamiento
78
3.3.2.1 Modelación térmica del edificio mediante simulador
78
3.3.2.2 Modelación térmica del edificio mediante redes neuronales artificiales
81
3.3.3 Modelación de la red hidráulica
82
3.3.4 Modelación del trabajo de compresión
86
3.4 Validación de la optimización energética
87
3.4.1 Integración de las variables de decisión a la función objetivo
87
3.4.2 Resultados de la optimización exhaustiva simple
89
�3.4.3 Resultados de la optimización exhaustiva escalonada
91
3.4.4 Resultados de la optimización mediante algoritmo genético
92
3.4.5 Análisis de los resultados de las variantes de operación del sistema
93
3.5 Patrón de ocupación energético de habitaciones: variante para garantizar una EOCE
93
3.6 Valoración técnico-económica y medioambiental del uso de una Estrategia de
Ocupación bajo Critterios Energéticos para el hotel caso de estudio
95
CONCLUSIONES del capítulo:
98
CONCLUSIONES GENERALES
99
RECOMENDACIONES
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANEXOS
100
�INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Muchos indicadores del desarrollo de un país están definidos por el acceso a la energía. La
creciente infraestructura económica de los sectores productivos y de servicio se sustenta
fundamentalmente en la satisfacción de la demanda energética para cada caso en particular.
Asociado al modelo energético global se encuentran los problemas ambientales. Debido a que las
necesidades energéticas del mundo se duplicarán en el año 2050, la eficiencia energética es la
alternativa que representa el mayor potencial de reducción de las emisiones de gases efecto
invernadero a corto y mediano plazo [1].
La industria turística, que concentra el 11,8 % de las inversiones y el 10,9 % de la fuerza de
trabajo mundial, se proyecta como el sector de mayor crecimiento en la segunda década del
siglo XXI, con un promedio de crecimiento actual superior al 3,8 % [2, 3]. El turismo
internacional no ha sido seriamente afectado por las últimas coyunturas económicas [3], no
obstante, la problemática energética sigue incidiendo en la explotación hotelera.
En consecuencia, los Lineamientos de la Política Económica y Social del Partido y la Revolución
en Cuba [4], enfatizan la necesidad de aumentar la competitividad del turismo, estrechamente
ligada a la política energética. En ellos se ha declarado que un objetivo fundamental de la
actividad turística es maximizar el ingreso medio por turista. Además se indica: trabajar en el
acomodo de la carga eléctrica, alcanzar el potencial de ahorro identificado, concebir nuevas
inversiones con soluciones para el uso eficiente de la energía, así como el perfeccionamiento del
trabajo de planificación y control. Asimismo, debe priorizarse el mantenimiento y la renovación
de la infraestructura e implementar medidas para disminuir el índice de consumo de agua y de
portadores energéticos.
Los hoteles representan aproximadamente el 8 % de las 1000 empresas más consumidoras de
energía en Cuba, según datos del Grupo Nacional de Eficiencia Energética [5], por lo que en
estas instalaciones se debe mejorar la racionalidad en el empleo de los energéticos, garantizando
1
�INTRODUCCIÓN
el servicio que desea el cliente. A partir de diagnósticos energéticos realizados en hoteles del
polo turístico de Holguín [6-14], el tercero de importancia del país, se determinó que los
principales portadores energéticos empleados son: Electricidad (80 - 95 %), Gas Licuado del
Petróleo (5 - 9 %), Diesel (3 - 7 %) y Gasolina (2 - 5 %). Como consecuencia las acciones para
un uso más eficiente de los energéticos deben estar dirigidas fundamentalmente a la electricidad.
Existen cuatro áreas fundamentales en las que se concentran las tecnologías en los hoteles: la
climatización, la domótica, los servicios de alimentos y bebidas, y los servicios telemáticos.
Todas ellas en su conjunto deciden la funcionalidad de la explotación hotelera. En especial, la
climatización juega un papel decisivo en el comportamiento energético, causando
aproximadamente el 60 % de los gastos de energía eléctrica [15-19].
En la explotación hotelera los costos energéticos constituyen la partida más elevada tras los
gastos de personal y de alimentación [20]. El turismo en Cuba, por su crecimiento dinámico, está
obligado al uso de tecnologías que mejoren su eficiencia energética, especialmente en el área de
la climatización. Para la climatización de hoteles se utilizan fundamentalmente dos alternativas:
los acondicionadores de aire de ventana y la climatización centralizada. Los sistemas
centralizados se dividen en: todo - aire, aire - agua y todo-agua. El sistema todo-agua es uno de
los más utilizados en Cuba, conocido como sistema de agua helada [19].
Estas tecnologías son objeto de continuas mejoras en su diseño y explotación, basadas en lo
fundamental en el empleo de: los variadores de velocidad (VV), la acumulación térmica,
válvulas inteligentes para la regulación óptima, pizarras de control avanzado, motores de alta
eficiencia, bombas eficientes, tuberías con mejores propiedades para el transporte, métodos de
equilibrio hidráulico, estrategias de ocupación de los hoteles, entre otras. En la actualidad cubana
estas variantes no se explotan en todas sus potencialidades, en particular lo referido a la
estrategia de ocupación de las habitaciones en función de reducir el consumo energético, sin
afectar la calidad del servicio.
La problemática de la ocupación de un hotel puede describirse así: El hotel tiene T habitaciones
2
�INTRODUCCIÓN
de las cuales D están disponibles para ser ocupadas (o sea, tienen disponibles todos sus
servicios y están sin ocupar). Si se solicitan por los clientes las habitaciones a ocupar
(HAO), las cuales deben ser menor o igual que D, entonces se tiene que decidir cuales
habitaciones son asignadas.
Una estrategia de ocupación del hotel debe describir cuáles son los principios, reglas y
procedimientos para la toma de decisiones durante la asignación de habitaciones a partir del
cumplimiento de ciertos objetivos relacionados con el confort de los clientes y con la
disminución de los costos, en especial los relacionados con la energía.
La ocupación de las habitaciones puede ser entendida como un problema de optimización
matemática. En este caso, a partir de una solicitud de habitaciones, se escoge una “ocupación”
que sujeta a las restricciones definidas por la ocupación actual del hotel, minimice una función
objetivo, relacionada con el consumo energético. La ventaja de esta vía está dada en que solo se
necesita caracterizar un modelo energético del hotel y no se precisan grandes inversiones
materiales para su implementación. Este caso queda definido como una Estrategia de Ocupación
bajo Criterios Energéticos (EOCE).
En muchos hoteles cubanos el acondicionamiento del aire se realiza mediante los sistemas de
climatización centralizados todo-agua (SCCAH) que a pesar de ser técnicamente eficientes [21,
22], aún constituyen uno de los grandes consumidores de energía. Por tal motivo, en la presente
investigación se asumirá el modelo energético del SCCAH como modelo energético del hotel y
función objetivo para determinar la ocupación que minimiza los requerimientos de potencia
eléctrica.
El transporte del agua mediante los circuitos de bombeo en los SCCAH consume
aproximadamente el 10 % de la energía eléctrica total de un hotel y las bombas operan los 365
días del año, las 24 horas del día. Un subsistema esencial dentro de los SCCAH lo constituyen
los circuitos secundarios de agua fría (CSAF), encargados de enviar el fluido a través de una red
hidráulica mallada hasta las unidades terminales.
3
�INTRODUCCIÓN
Aproximadamente el 90 % de los SCCAH presentes en los hoteles cubanos se han diseñado a
flujo constante. El cambio para obtener un flujo variable adaptado a la demanda térmica real,
representa una inversión con tiempo de recuperación de aproximadamente dos años, con la
posibilidad de disminuir el consumo de energía eléctrica hasta un 50 % [23]. Pueden, además,
obtenerse ahorros relacionados con un menor tiempo de trabajo de las enfriadoras.
En los SCCAH con CSAF a flujo variable, mediante el empleo de los VV se ahorra energía ya
que no es necesario mantener la presión de envío todo el tiempo en su valor máximo. Para
optimizar esta magnitud debieran tenerse en cuenta las cambiantes condiciones climatológicas en
las que se explota el edificio, pero esto no siempre se hace [19, 24, 25]. También, en ocasiones la
instalación hidráulica montada puede diferir de la prevista: las rugosidades de las tuberías son
distintas a las que definen las tablas y las bombas pueden estar sobredimensionadas [26].
A pesar que están normadas las características sobre las cuales se deben diseñar y operar estos
sistemas [27, 28], generalmente los proyectos de climatización no responden a enfoques
energéticos integrales. Durante el diseño y explotación no siempre se tienen en cuenta la
variabilidad de las condiciones futuras de operación, la creatividad de los proyectistas depende
de múltiples factores y el acceso a las tecnologías eficientes depende en la mayoría de los casos
de factores objetivos.
Los procedimientos de operación de los CSAF a flujo variable constituyen por sí mismos
sistemas de criterios para la toma de decisiones dirigidas a cumplimentar un objetivo: disminuir
el consumo energético manteniendo el confort a través de la selección adecuada de la presión de
trabajo del sistema. Estos criterios se basan en el comportamiento de los componentes del
circuito, vistos a través de sus variables y modelos matemáticos (térmicos e hidráulicos).
Estos procedimientos de operación, usualmente son definidos en la etapa de diseño y se informan
a los clientes del equipamiento, estableciéndose una vez concluidas las inversiones. La
generalidad consiste en proponer parámetros para las condiciones máximas de explotación
[27]. Siendo el clima uno de los aspectos importantes que se debe tener en cuenta para el análisis
4
�INTRODUCCIÓN
de cualquier sistema de climatización, no siempre se integra de manera adecuada la climatología
local a las concepciones operacionales. En la práctica esto significa que los sistemas de
operación de los SCCAH no integran la variabilidad de la climatología local con el modelo
termo-hidráulico (energético) y esto no asegura una EOCE del hotel.
Si se asume que el procedimiento de ocupación de un hotel consiste en encontrar el valor
mínimo de la potencia eléctrica que requiere el SCCAH cuando se evalúan las posibles
ocupaciones, entonces para lograr encontrar las mejores variantes de ocupación es necesario
disponer de un modelo matemático que permita determinar la potencia eléctrica del sistema
termo-hidráulico considerando las características de la instalación, la manera de ocupar las
habitaciones y las características de la climatología local para el día en cuestión.
A partir de los criterios planteados anteriormente se declara como problema científico la
inexistencia de un procedimiento, que bajo un enfoque sistémico y considerando la ocupación
del hotel como variable de decisión, optimice energéticamente la operación de los sistemas de
climatización centralizados todo-agua a flujo variable en hoteles.
Se considera como objeto de estudio de la presente investigación los sistemas de climatización
centralizados todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable en hoteles, y como
campo de acción la eficiencia energética en la operación del objeto de estudio.
El objetivo general consiste en establecer un procedimiento para la optimización energética de
la operación de los sistemas de climatización centralizados todo-agua con circuitos secundarios
de agua fría a flujo variable en hoteles.
Como hipótesis se asume la siguiente:
Sea una función objetivo que expresa el requerimiento de potencia eléctrica de los sistemas de
climatización centralizados todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable en
hoteles, donde en la misma se relacionan sistémicamente la variabilidad del comportamiento de:
•
La climatología local.
•
Las características constructivas de la edificación.
5
�INTRODUCCIÓN
•
Las redes hidráulicas.
•
La velocidad de rotación de la bomba.
•
El ciclo de refrigeración por compresión mecánica del vapor.
•
La temperatura de salida del agua de la enfriadora.
•
La ocupación de las habitaciones.
Entonces, un procedimiento que para la búsqueda de mejores ocupaciones en hoteles aplique
una estrategia combinatoria-evolutiva a dicha función objetivo, permitirá minimizar el consumo
de energía eléctrica de estos sistemas.
La novedad científica consiste en el procedimiento concebido mediante un enfoque sistémico
para optimizar la operación de los sistemas de climatización centralizados todo-agua con
circuitos secundarios de agua fría a flujo variable en hoteles.
El aporte teórico es el modelo energético constituido en función objetivo para minimizar el
consumo de energía eléctrica en la operación de los sistemas de climatización centralizados todoagua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable en hoteles.
Los aportes prácticos se centran en los siguientes aspectos:
a. La aplicación informática, que entrena y valida las redes neuronales artificiales (RNA) que
modelan la carga térmica de enfriamiento de cada local de una edificación, para cualquier día
del año y cualquier temperatura.
b. La modelación y simulación de los circuitos secundarios de agua fría a flujo variable, que
bajo determinadas restricciones, identifica los parámetros de operación más racionales desde
el punto de vista energético, a partir de las diferentes topologías de la red hidráulica.
c. El procedimiento que permite el cálculo de la potencia eléctrica requerida para el trabajo de
compresión en la unidad enfriadora de un sistema de climatización centralizado todo-agua
con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable.
d. El algoritmo para generar variantes de ocupación a partir de un código variable de solución
restringido con respecto a la relación entre los locales disponibles y a ocupar.
6
�INTRODUCCIÓN
e. El procedimiento de optimización basado en la combinación de los métodos: exhaustivo
simple, exhaustivo escalonado y algoritmo genético.
Para alcanzar el objetivo general se plantean a continuación los siguientes objetivos específicos:
I.
Realizar el estudio sistémico de la operación los sistemas de climatización centralizados
todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable que permita definir la
composición e interrelación de las variables involucradas.
II.
Identificar los modelos matemáticos para predecir la carga térmica de enfriamiento en
cada local de una edificación, a partir de la simulación térmica para un año característico.
III.
Establecer la modelación hidráulica del circuito secundario de agua fría a flujo variable
que permita calcular la potencia eléctrica requerida, considerando las variables y
dispositivos involucrados, así como las diferentes restricciones operacionales.
IV.
Realizar el cálculo de potencia eléctrica requerida para el trabajo de compresión del ciclo
de refrigeración de una etapa en un sistema de climatización centralizado todo-agua
considerando los efectos termo-hidráulicos de la operación del circuito secundario de
agua fría a flujo variable y las características del refrigerante utilizado.
V.
Integrar los modelos anteriores en un procedimiento para la optimización energética del
objeto de estudio bajo un enfoque sistémico.
VI.
Aplicar los resultados alcanzados en un caso de estudio.
Se definen como tareas las siguientes:
IA. Sistematización y búsqueda de inconsistencias en el conocimiento actual sobre el tema,
presentando un conjunto de conocimientos relacionados con: la modelación energética y la
operación de los SCCAH, la modelación y simulación térmica e hidráulica en edificios y los
factores que determinan la eficiencia energética de los SCCAH.
IB. Caracterización de las estructuras físicas y las regularidades de los componentes
relacionados con los sistemas de climatización centralizados todo-agua con circuitos
secundarios de agua fría a flujo variable en hoteles, analizando el procedimiento actual
7
�INTRODUCCIÓN
para su operación, en aras de establecer la modelación conceptual y la modelación
matemática del sistema.
IIA. Sistematización de las características climatológicas de la localidad y constructivas del
edificio que contribuyan a la adecuada simulación térmica.
IIB. Desarrollo de una aplicación que permita el entrenamiento y la validación de las RNA para
la modelación de la carga térmica de enfriamiento.
IIIA. Desarrollo de un procedimiento y la aplicación informática que mejor se adapte a la
modelación hidráulica de los circuitos secundarios de agua fría a flujo variable.
IVA. Desarrollo de un procedimiento y la aplicación informática para el cálculo de la potencia
eléctrica requerida para el trabajo de compresión en la unidad enfriadora del SCCAH.
VA. Estudio de los métodos y algoritmos asociados al proceso de optimización, seleccionando
los más adecuados para la generación de variantes de solución.
VB. Implementación de los procedimientos, métodos y algoritmos requeridos para la reducción
del consumo de energía eléctrica en los SCCAH con CSAF a flujo variable en hoteles.
VIA. Aplicación a un caso de estudio del procedimiento general establecido.
Los métodos de investigación empleados se relacionan a continuación:
ـ
Método de compilación de conocimientos [29]: mediante entrevistas, encuestas, intercambios
de conocimientos y revisión de bibliografía, para la sistematización del conjunto de
conocimientos y teorías relacionadas con el objeto de estudio.
ـ
Método de investigación empírico: para contribuir a la descripción y caracterización del
objeto de estudio y las principales regularidades de su fenomenología.
ـ
Método de análisis y síntesis: se empleó para determinar los factores claves que influyen en
el fenómeno, interrelacionar los efectos presentes que constituyen explicaciones al problema,
analizar los nexos internos y las dependencias recíprocas.
ـ
Método de integración de variables en Sistemas de Ingeniería: para generar variantes de
ocupación en un hotel, a partir de un código variable de solución restringido a la relación
entre las habitaciones disponibles y a ocupar.
8
�INTRODUCCIÓN
ـ
Métodos matemáticos: para facilitar la evaluación computacional de los estados del sistema y
la optimización.
Los resultados se presentan en una introducción, tres capítulos, conclusiones, recomendaciones y
anexos. En el primer capítulo aparecen los antecedentes y estado actual de la modelación
energética de la operación de los sistemas de climatización centralizados todo-agua en hoteles a
través de un marco teórico - metodológico. Este capítulo aborda las generalidades de la situación
energética del turismo; la caracterización de los SCCAH, sus regularidades energéticas, con
énfasis los CSAF que lo conforman; y las insuficiencias en el procedimiento de operación de
estos sistemas de climatización a flujo variable. Se muestran aspectos teóricos básicos de los
componentes térmicos, hidráulicos y de potencia, reflejando la complejidad operacional.
En el capítulo dos se desarrolla la formulación matemática de la tarea de operación de los
SCCAH con CSAF a flujo variable, mediante un procedimiento que concluye con una nueva
modelación energética, como base para una adecuada estrategia energética ocupacional.
Contiene además las concepciones de los algoritmos para resolver la modelación y la
optimización del sistema. En el tercer capítulo se muestran los resultados de la optimización de
la operación del sistema mediante la implementación del procedimiento en un caso de estudio.
Se destaca la aplicación informática que favorece la obtención de las soluciones.
Como parte de la investigación, el autor desarrolló un conjunto de trabajos relacionados con:
publicaciones en revistas (8), publicaciones en eventos científicos (22), trabajos de diploma (19),
tesis de maestría (5), registro no informático (1), premios anuales provinciales de Innovación
Tecnológica (2) y proyectos de investigación (5). Estos trabajos se relacionan en el Anexo 1.
9
�CAPÍTULO 1
CAPÍTULO I. ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LA MODELACIÓN
ENERGÉTICA EN LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CLIMATIACIÓN
CENTRALIZADOS TODO-AGUA
En el capítulo se abordan las generalidades de la situación energética global y se particulariza en
el ámbito nacional y en el turismo. Se caracterizan los SCCAH, sus regularidades energéticas y
principalmente los CSAF que lo conforman. Aparece la fundamentación teórica básica de los
componentes térmicos, hidráulicos y de potencia, reflejando la complejidad del sistema. El
objetivo del capítulo es presentar un sistema de conocimientos actualizado sobre la modelación
energética de la operación de los sistemas de climatización centralizado todo-agua a flujo
variable, donde se argumente la insuficiente integración de la variabilidad de la climatología
local y la ocupación al modelo energético termo-hidráulico del sistema, lo cual afecta
negativamente su operación energéticamente eficiente.
1.1 Eficiencia energética y turismo en Cuba
Independientemente de la modalidad turística, se necesitan políticas energéticas muy ligadas al
desempeño empresarial, es por eso que para lograr un desarrollo energético sostenible se señalan
tres direcciones fundamentales: la elevación de la eficiencia energética, la sustitución de fuentes
de energía y el empleo de tecnologías para atenuar los impactos ambientales [30].
A pesar de la crisis energética y económica global se continúa apostando por el desarrollo del
turismo como uno de los principales renglones de la economía cubana, declarándose un conjunto
de estrategias para incrementar la actividad [31]. Estos cambios incrementan el consumo
energético, por lo que se necesita una sinergia entre los diseños, las tecnologías, la satisfacción
del cliente, y la disminución de los costos de operación.
La gestión tecnológica dedicada al aumento de la efectividad del uso de la energía en el sector
turístico reviste gran importancia [8, 32]. Todas las acciones para incrementar la actividad
turística implicarán un nivel de compromiso entre la creación o rehabilitación de infraestructuras
y el ahorro energético que debe prevalecer según la resolución 117/2004. Dentro de las
10
�CAPÍTULO 1
estrategias de la eficiencia energética que guardan estrecha relación con el desempeño energético
del turismo se encuentran: la automatización, el cambio de motores ineficientes, certificación de
manera obligatoria de la eficiencia energética en los nuevos proyectos a través de la norma
cubana NC 220, mejoras del aislamiento térmico, y el uso eficiente de la climatización [33].
Para que un hotel funcione eficientemente desde el punto de vista energético, debe utilizar entre
un 5 y un 7 % de sus ingresos totales para cubrir los gastos energéticos [34, 35]. El indicador
utilizado como regla general para evaluar el desempeño energético en los hoteles es el índice de
consumo de energía eléctrica por habitación día ocupada (kW·h/HDO), el cual no es un
indicador efectivo y debe ser perfeccionado, como lo han señalado diversos autores [6, 11, 36,
37].
En los hoteles cubanos existe un control energético diario, en el cual incide significativamente el
personal de servicios técnicos (SS.TT). A pesar de los esfuerzos en el control de los portadores
energéticos en las distintas cadenas hoteleras, los costos energéticos sobrepasan en ocasiones el
10 % de los costos totales [36, 38, 39]. Una de las causas del elevado costo energético, es que no
siempre se tienen en cuenta el empleo de tecnologías eficientes. A la falta de tecnologías
eficientes se le suma un conjunto de irregularidades que se presentan durante la ejecución de las
obras, manifestándose luego en la operación del hotel.
Otro elemento que aporta sustancialmente a la eficiencia energética es la automatización de los
procesos. Generalmente se automatizan los hoteles de 4 y 5 estrellas que tienen mayor
complejidad operacional. Dentro de los tres niveles en los que se puede clasificar la
automatización, el estado medio de los hoteles cubanos es el primer nivel (básico).
A pesar que los indicadores económicos del turismo, utilidades y aportes a la economía nacional
reflejan crecimiento sostenido en los últimos años, se considera que aún existen posibilidades de
incrementarlos. Para ello se señala la necesidad de trabajar en las dificultades detectadas, dentro
de las que se destaca, la eficiencia en los sistemas de aire acondicionado [40]. Los sistemas de
climatización, que consumen la mayor parte de la energía eléctrica de los hoteles cubanos [18,
11
�CAPÍTULO 1
19, 37, 41, 42], también son objeto de perfeccionamiento tecnológico. La eficiencia energética
durante su explotación está fuertemente relacionada con las características de las edificaciones,
la climatología local y la estrategia de ocupación de las habitaciones del hotel.
1.1.1 Eficiencia energética de los sistemas de climatización de hoteles
Los SCCAH constituyen un conjunto de equipamientos y aditamentos termo-hidráulicos y de
potencia que permiten en grandes edificaciones el acondicionamiento del aire. Existen dos
posibilidades de climatización de hoteles independientemente de su estilo constructivo, la
climatización distribuida [43] y la climatización centralizada. La climatización distribuida se
puede realizar mediante equipos de ventana, mediante splits o unidades manejadoras autónomas
que pueden satisfacer los requisitos de confort por zonas. En el caso de la climatización
centralizada se presta servicio a una mayor cantidad de recintos.
La climatización centralizada más difundida en las regiones tropicales como Cuba resulta las del
tipo todo-agua, la cual tiene la oportunidad de recuperar el calor de la etapa de condensación del
ciclo de refrigeración y posee bajos índices de consumo en cuanto a los kW/t de refrigeración.
Un nuevo indicador que puede favorecer la toma de decisiones en la operación de un hotel que
cuente con SCCAH a flujo variable, sería el requerimiento conjunto de energía eléctrica por
bombeo y por trabajo de compresión, venciendo de forma adecuada las características
específicas que imponga la carga térmica para una ocupación determinada. Por tal motivo, una
EOCE favorecería la toma de decisiones en la explotación hotelera, incidiendo en los costos de
operación sin afectar los parámetros de calidad del servicio.
La ocupación puede estar relacionada también con otros criterios (el tipo de cliente, los ingresos
que reportan, las exigencias de las habitaciones que se solicitan, el servicio que prestan las
camareras y otros parámetros de explotación) de carácter formalizables o no, los cuales pueden
ser nuevas restricciones en el proceso de toma de la decisión ocupacional.
1.2 Sistemas de climatización centralizados todo-agua en hoteles
Con el transcurso de los años se ha optado por utilizar los SCCAH en muchas edificaciones y en
12
�CAPÍTULO 1
particular en las hoteleras. Esta elección se basa en su mayor eficiencia energética, menor costo
de mantenimiento y de mano de obra [19, 44]. En los últimos 15 años, en la etapa inversionista
ha prevalecido el criterio de utilizar los SCCAH, independientemente del estilo constructivo de
las edificaciones. Esto se debe a que su eficiencia ha alcanzado valores de 0,5 kW/t [22, 45], y a
las posibilidades de recuperación de calor para el sistema de Agua Caliente Sanitaria (ACS).
1.2.1 Generalidades de los sistemas de climatización centralizados todo-agua
El empleo de los SCCAH posee una infraestructura hidráulica con requerimientos térmicos de
aislamiento que garantizan el transporte eficiente del agua fría. El desempeño de las bombas
centrífugas, las unidades terminales y el uso de las zonas a climatizar, convierten a esta
tecnología en un sistema operacionalmente complejo. La configuración más utilizada es
mediante enfriadoras trabajando en paralelo. Los condensadores de estos sistemas pueden ser
enfriados por aire o por agua. En el caso del intercambiador gas-agua permite la recuperación de
calor, el cual es incorporado al circuito primario de agua caliente (CPAC), como fuente de calor
para el ACS. En la Figura 1 de Anexo 2 se aprecia una imagen de un SCCAH típico.
Otras generalidades consisten en el uso de compresores reciprocantes y de tornillo; configuración
simétrica de las unidades y compresores; capacidades instaladas que oscilan desde las 60 hasta
1000 toneladas de refrigeración; empleo del refrigerante R22; unidades terminales; bombas a
flujo constante y válvulas de tres vías [19, 41].
La unidad enfriadora absorbe el calor del edificio por medio del evaporador, donde se enfría el
agua que luego es distribuida por medio de redes hidráulicas a las zonas con temperaturas de
envío y retorno generalmente de 7 °C y 12 °C, respectivamente [44, 46, 47]. Como refrigerante
primario se utiliza fundamentalmente el R22 y como secundario el agua [47-49].
El agua proveniente del intercambio térmico en las zonas, se envía hacia los evaporadores a
través del circuito primario de agua fría (CPAF), y hacia las unidades terminales con los CSAF.
Por lo general, siempre se le da mayor importancia a los CSAF, pero en varios diseños
estructurales el mismo circuito que impulsa el agua hacia las edificaciones, tiene la función de
13
�CAPÍTULO 1
retornarla al evaporador. En el Anexo 2 aparecen las conexiones de los lazos de producción de
frío y de distribución más utilizados en los SCCAH a flujo variable.
En los últimos 10 años se ha consolidado el uso mundial de variadores de velocidad (VV) en los
SCCAH. En Cuba aún no se utiliza esta estrategia de operación en las bombas del CPAF. En el
caso de los CSAF los VV están presentes en aproximadamente el 10 % de los casos.
Aunque en los hoteles las cargas térmicas siempre tienen un carácter parcial, aún no se ha
generalizado el uso de los VV. Los sistemas que cuentan al mismo tiempo con CPAF y CSAF
tienen una alta operatividad debido a que: las bombas secundarias pueden circular el agua por el
resto del sistema sin restricciones de presión de flujo mínimo, y por la estabilidad que produce el
lazo primario debido al desacople con el secundario [46].
1.2.2 Estructura de los circuitos secundarios de agua fría
La clasificación general de los componentes de la climatización centralizada considera cinco
grupos: manipuladores o administradores de aire y ventiladores, fuentes de calor, dispositivos de
refrigeración o enfriamiento, bombas y los controles e instrumentación, según la clasificación
que hace McQuistong [47]. No obstante, es conveniente representar en la Figura 1.1 la posición
funcional de cada componente de los CSAF.
Figura 1.1. Diagrama en bloques del bombeo a flujo variable empleado en los CSAF.
En los sistemas a flujo variable el valor de la presión de descarga de la bomba debe permitir,
vencer las diferentes resistencias hidráulicas de la red. Al emplear VV no son necesarias
válvulas, arrancadores suaves, bancos de condensadores y protecciones adicionales. Otra ventaja
consiste en que los VV tienen incorporados un controlador que elimina la necesidad de instalar
14
�CAPÍTULO 1
equipos adicionales debido a la autonomía que alcanzan [16, 50]. Los VV cuentan con
algoritmos de control, que cada día mejoran sus funciones [51, 52]. Aun cuando muchos
controladores electrónicos pueden funcionar en el modo proporcional integral derivativo (PID),
un buen sistema de control para climatización no requiere de la parte derivativa [47, 53].
En el caso del motor, se utilizan los de inducción, de características probadas para estas
prestaciones. En los CSAF a flujo variable, con una reducción del flujo del 50 %, el motor
demanda solo el 12,5 % de la potencia correspondiente para el flujo nominal [23, 54]. Este
comportamiento se ha demostrado a partir de la variación de la ocupación de habitaciones en
circuitos secundarios de agua fría a flujo variable [54].
En Cuba, existen aproximadamente 80 SCCAH ubicados en hoteles. En el polo turístico de
Holguín solo existen dos hoteles con flujo de agua variable en los CSAF (Blau Costa Verde y la
villa del Hotel Brisas Guardalavaca), en el polo turístico de Ciego de Ávila cuatro (Iberostar
Daiquiri, Playa Coco, Blue Bay y Los Balcones) y entre Varadero y La Habana dos (Sireny y el
Occidental Miramar). Esta información ilustra el escaso uso de los VV.
No solo se debe tener en cuenta los kW por toneladas de refrigerante como parámetro de
eficiencia en los SCCAH; otro indicador de eficiencia resulta el factor del transporte de agua,
que no es más que la relación entre la potencia térmica útil entregada por el agua a los locales y
la potencia consumida por el motor(es) de la bomba(as) [27]. Usualmente, las bombas se
calculan para una potencia que esta entre un 15% y un 25% por encima de la necesaria [16, 55].
1.2.3 Consideraciones energéticas sobre los circuitos secundarios de agua fría
En las unidades terminales se define la eficiencia del retiro de calor de las habitaciones, para lo
cual el agua debe ser transportada a grandes distancias. El agua, por su alto calor específico,
puede transportar mayores cantidades de energía por volumen que el aire. Con este sistema no
solo se pueden utilizar tuberías más delgadas, sino que el costo de la energía para mover estos
fluidos es mucho menor que el costo que tiene mover aire [47].
A pesar de que los sistemas de agua son más racionales, aún quedan posibilidades de realizar
15
�CAPÍTULO 1
mejoras en el trasporte. Por ejemplo, las pérdidas de carga en las redes hidráulicas se reducen
entre un 15 y 20 % cuando se sustituyen las tuberías metálicas por las de PVC, representando un
ahorro en potencia de bombeo de un 10 % como promedio [39].
Debido al flujo variable en el CSAF, la presión mínima necesaria debe mantenerse para evitar
ruido en el sistema y mejorar la eficiencia. Un valor de consigna mínimo, genera el mínimo
gasto energético. El punto de consumo mínimo es de 25 % de la presión de diseño y el ahorro
energético es de alrededor de 33 % [16], aunque hay autores que refieren entre 12- 32 % [24].
En la Figura 1.2 se muestra como en la década de 1980 las bombas representaban el 18 % del
consumo de electricidad de la climatización, pero ya en la década del 2000, por las mejoras
implementadas en las enfriadoras, el porcentaje de las bombas se incrementó al 26 %, de aquí la
importancia del estudio de los CSAF.
Figura 1.2. Estructura del consumo de energía eléctrica en los SCCAH [57].
De forma general, la eficiencia de los SCCAH se evalúa en términos de la menor cantidad de kW
por toneladas de refrigerante en el caso de las enfriadoras y en términos de la mayor extracción
de calor con el menor consumo de energía en el CSAF. Para mejorar estos dos aspectos, se
necesita del uso de tecnologías competentes y su integración sistémica [24, 56].
1.3 Aspectos térmicos fundamentales de la climatización centralizada
En todos los proyectos de diseño o de evaluación de los SCCAH, la modelación y simulación
térmica juega un papel fundamental por su incidencia en la dimensión del equipamiento y en el
valor de la inversión, constituyendo una valiosa herramienta para la toma de decisiones.
En todos los SCCAH los componentes se subdividen en dos, los térmicos y los hidráulicos. Los
16
�CAPÍTULO 1
componentes térmicos consisten en las unidades terminales encargadas de retirar la carga
térmica, el equipo enfriador y el tanque de expansión. Los componentes hidráulicos consisten en
las redes hidráulicas, las bombas, y el tanque de expansión [46] (ver Figura 1.3).
Una estratificación de los componentes térmicos de los CSAF obligan a pensar en: las
condiciones interiores, las condiciones exteriores, las unidades terminales, las propiedades
térmicas de las redes de distribución y su aislamiento. El mayor intercambio térmico se produce
en las unidades terminales, por lo que se debe velar por su compatibilidad.
Figura 1.3. Esquema simplificado de los componentes de los SCCAH.
En los CSAF pueden presentarse dificultades con el aislamiento térmico de las redes y se
necesita un tiempo adicional para trasegar el fluido, y de esta forma eliminar las ganancias de
calor que se han producido a través del aislante. El uso del material PVC en las redes hidráulicas
con un coeficiente de conductividad térmica K de solo 0,16 W/m·K [58], ha favorecido la
disminución de las ganancias de calor al fluido.
Las tuberías de PVC, con las mismas condiciones de aislamiento térmico, ganan dos veces más
calor a través del aislamiento cuando están en la intemperie, que cuando viajan por el interior de
las edificaciones [39]. Las formulaciones, tablas y métodos para determinar estas ganancias de
calor pueden encontrarse en [59, 60]. Aunque la transferencia de calor en tuberías puede
considerarse como carga térmica, las ganancias y retiros de calor más significativas se producen
en las habitaciones y unidades terminales.
1.3.1 Fundamentos teóricos generales para la modelación térmica de edificios
La modelación térmica en los SCCAH corresponde fundamentalmente a procesos de
17
�CAPÍTULO 1
transferencia de calor, los cuales se manifiestan en las siguientes etapas: cálculo de las cargas
térmicas; cálculo de las ganancia de calor a través del aislante de las tuberías; la convección
forzada en las unidades terminales; el desempeño del evaporador de las unidades enfriadoras y el
intercambio térmico en el punto de conexión entre el CPAF, el CSAF y el colector común. La
eficiencia de los intercambiadores aire-agua en las unidades terminales y el intercambiador aguagas del evaporador en el enfriador deciden sustancialmente los procesos globales de transferencia
de calor en los SCCAH. Una expresión básica que favorece el análisis de estos sistemas
térmicos, constituye la expresión 1.1, relacionada con la cantidad de calor asociada con un
cambio de temperatura del sistema, desde la temperatura inicial a la final, cuando la capacidad
calorífica sea aproximadamente constante [61, 62].
q= m ⋅ Cp ⋅ ∆T
(1.1)
Donde en el caso de los sistemas de climatización todo-agua se considera lo siguiente:
q – cantidad de calor; kW.
m - flujo másico; kg/s.
∆T - diferencia de temperatura; K.
Cp - calor específico del agua; kJ/kg·K.
Esta expresión es útil para conocer, la cantidad de calor que se transfiere al agua en las unidades
terminales, la determinación del flujo de agua necesario en los CPAF para una diferencia de
temperatura en el evaporador y una carga térmica máxima de diseño, entre otras aplicaciones.
Otro proceso decisivo en el comportamiento térmico del SCCAH representa el ciclo de
refrigeración [18, 41], en correspondencia con el refrigerante empleado, y su temperatura de
condensación y de evaporación dentro sus regímenes de operación.
1.3.2 Cargas térmicas
Para el cálculo de las cargas térmicas se consideran: las condiciones exteriores, el momento del
día con carga pico de enfriamiento, la ganancia de calor por radiación solar a través de vidrios, la
ganancia de calor a través de componentes estructurales, concentración de personas como base
18
�CAPÍTULO 1
de diseño, ganancias de calor originadas por equipos instalados en el interior de un espacio a
acondicionar y las ganancia de calor por infiltración y ventilación.
Existen varios métodos para el cálculo de carga térmica: el método de cargas instantáneas,
método del balance térmico, método E20 de Carrier, cálculo de cargas por temperatura
diferencial y factores de carga de enfriamiento (CLTD/CLF) de ASHRAE y el método de las
funciones de transferencia. El balance térmico es el método más preciso porque tiene en cuenta
los tres mecanismos de transmisión de calor (conducción, convección y radiación), así como la
acumulación de calor [47, 63, 64]. No obstante, en la presente investigación se utilizará la
metodología ASHRAE con el método de las funciones de transferencia por ser uno de los más
precisos. Otros métodos están considerados como simplificaciones del mismo [65].
La ganancia de calor a través de un muro o el techo depende mayoritariamente de la temperatura
aire sol [47, 66], pues los demás parámetros son constantes o se relacionan con las características
constructivas de la edificación. La temperatura aire-sol se define como la temperatura que tendría
el aire exterior para provocar el mismo efecto convectivo de flujo del calor hacia la superficie
externa del edificio, en ausencia de luz solar e intercambio de calor por radiación de onda larga
[65]. Ahora, el flujo calorífico a través de una pared puede obtenerse de un balance de energía
mediante la expresión 1.2.
q/A = αIt + h0 (t0 - ts) - εδR
(1.2)
y la temperatura aire-sol se define entonces como,
te = t0 + αIt /h0 - εδR/ h0
(1.3)
Donde:
α - absortividad de la superficie a la luz solar; adimensional.
It - radiación solar total incidente sobre la superficie; W/h·m2.
h0 - coeficiente de transferencia de calor convectivo y de longitud de onda larga en la
superficie externa (W/h·m2·K), depende de la velocidad del viento.
t0 - temperatura exterior (ambiente); K.
19
�CAPÍTULO 1
ts - temperatura de la superficie; K.
δR - diferencia entre la radiación de onda larga incidente procedente de la bóveda celeste y el
entorno, y la radiación emitida por un cuerpo negro a la temperatura ambiente (W/h·m2).
ε - emitancia de la superficie; adimensional.
Por consiguiente, como la temperatura ambiente es prácticamente igual a la temperatura aire-sol
sin la presencia de la radiación solar, y en su presencia puede representar hasta un 75 % para
niveles altos de radiación [65], se puede considerar entonces a la temperatura ambiente como la
variable climatológica de mayor incidencia en la ganancia de calor por paredes.
En este trabajo se escoge la temperatura ambiente como variable independiente para la
modelación de la carga térmica de enfriamiento, para cada hora del día y cada día del año, por
su relación con la radiación solar total. De los resultados de la simulación térmica (ganancias
instantáneas de calor, potencia o carga de enfriamiento y rapidez de retiro de calor), se escoge la
carga térmica de enfriamiento, definida como la rapidez a la cual el calor debe ser removido
desde el espacio para mantener la temperatura del aire del mismo a un valor constante [65].
1.3.3 Simulación térmica de edificios
Existen programas, tales como el TRNSYS, el DOE-2, el ENERGY PLUS, el COOL PACK,
entre otros, que pueden ser empleados para la simulación térmica de edificios [19, 67]. Los
costos de estas aplicaciones oscilan entre 3 000,00 USD y 10 000,00 USD. Como limitaciones de
estos programas se plantea que solo tienen incorporada la información meteorológica de algunas
localidades, y no permiten el cambio de determinadas variables que influyen en el cálculo, como
las propiedades térmicas de algunos materiales [63, 65].
Considerando estos aspectos, el simulador desarrollado por el Instituto de Ingeniería de la UABC
se basa en la metodología ASHRAE, y se ha empleado en investigaciones conducentes a grados
científicos, mostrando la capacidad de adaptarse a las necesidades de cada región. Esta
aplicación, tiene la particularidad de que puede adaptarse para generar el valor de la carga
térmica de enfriamiento para cada día del año y para cada hora, atendiendo a las particularidades
20
�CAPÍTULO 1
estructurales de la habitación, a los valores de indicadores ambientales y al comportamiento
ocupacional horario. Se ha demostrado, que sus resultados en comparación con otros
simuladores como el TRNSYS y el DOE-2 no difieren en más de un 5 % [65].
A partir de la simulación térmica de una instalación hotelera se pueden tomar decisiones que
permiten reducciones superiores a 13 kW·h diarios por habitación en función de la orientación y
uso de elementos de protección solar. También se pueden obtener ahorros entre 5 y 13 kW·h
diarios por habitación según tipología, dimensiones y materiales de las paredes exteriores,
materiales de las ventanas y color de la superficie exterior de la cubiertas; y reducciones
inferiores a 5 kW·h por desplazamientos de los volúmenes de las habitaciones, proporciones y
ubicación de las ventanas, formas, orientación y materiales de la cubierta [68].
Una variante utilizada actualmente para determinar el comportamiento térmico de las
edificaciones, es el empleo de las técnicas de inteligencia artificial que posibilitan desarrollar
modelos que simplifican la determinación de las cargas de enfriamiento sin la necesidad de una
elevada experticia, reduciendo el tiempo de ejecución y facilitando la toma de decisiones [6975]. No obstante, los modelos de carga de enfriamiento que se presentan en estos trabajos no
recogen las condiciones para todo un año característico.
1.3.4 Equipo de enfriamiento
La selección del valor de temperatura del agua, de conjunto con la temperatura ambiente y la
temperatura de entrada del agua al evaporador, definen los resultados del comportamiento
energético del ciclo de compresión del refrigerante que utilice el sistema. Las enfriadoras que
operan de acuerdo con el ciclo de compresión de vapor (la mayoría) tienen muchas formas, y su
capacidad fluctúa entre tres toneladas y más de mil toneladas. Las unidades más pequeñas
generalmente utilizan compresores reciprocantes o de espiral y condensadores enfriados por aire,
en tanto las grandes unidades usan compresores centrífugos. Uno de los parámetros que definen
la eficiencia en la operación del SCCAH es la temperatura de salida del agua de las enfriadoras
en relación con las características de las cargas parciales que se manifiesten [19, 37, 76].
21
�CAPÍTULO 1
1.3.4 Unidades terminales
La selección adecuada de las unidades terminales depende del cálculo de carga térmica de
enfriamiento. Esta selección deberá tener en cuenta el cumplimiento de las normas, en el caso de
Cuba, la NC-45 de 1999. La norma especifica los tipos de unidades para diferentes edificaciones,
así como sus características constructivas y de instalación. Las unidades terminales empleadas en
los SCCAH son las ventiloconvectoras, conocidas como fan-coil, y las climatizadoras [77]. En la
Figura 3 del Anexo 3 se resaltan los datos de caudal y las pérdidas de carga, parámetros que
permiten la inserción adecuada de las unidades terminales a la modelación hidráulica del CSAF.
1.4 Aspectos hidráulicos fundamentales de la climatización centralizada
En los SCCAH el refrigerante secundario (agua), es distribuido por medio de redes hidráulicas
desde el equipo de enfriamiento a las unidades terminales y viceversa. Por sus características, a
estas redes se les llama redes malladas de climatización y es cambiante su topología en
dependencia de la cantidad y cuáles unidades terminales estén en funcionamiento. A diferencias
de las redes malladas de abastecimiento, donde un punto puede abastecerse por varios caminos
[58, 78], en las redes para la climatización se distinguen las tuberías de envío y retorno, además
de que el agua debe seguir el sentido establecido para la extracción del calor en las habitaciones.
Ambas redes requieren de métodos para lograr el equilibrado hidráulico. En la actualidad se
cuenta con programas informáticos que resuelven esta problemática [79-81], y se utilizan en el
cálculo hidráulico para simular diferentes estados que se producen en la red de distribución de
agua, sin tener que experimentar físicamente [81, 82]. El modelo hidráulico de un CSAF a flujo
variable incluye bombas, tuberías, válvulas de equilibrado y las unidades terminales.
1.4.1 Fundamentos teóricos generales para la modelación hidráulica
La modelación hidráulica constituye el eslabón fundamental para determinar los parámetros de
los accionamientos encargados de garantizar las presiones en los nodos, de tal forma que
permitan mover el fluido y conseguir los caudales requeridos en las unidades terminales. El
transporte del agua como fluido incomprensible posee un conjunto de regularidades en cuanto al
22
�CAPÍTULO 1
cálculo de las pérdidas energéticas, las cuales pueden ser determinadas con la ayuda de
expresiones y leyes conocidas que se resumen en: las ecuaciones de Bernoulli, las ecuaciones
para determinar las pérdidas de carga, la ecuación de continuidad, la primera y segunda ley de
Kirchoff
y las leyes de afinidad ({Nekrasov, 1990 #132}{Streeter, 2000 #133}). Estas
expresiones y leyes físicas que rigen el comportamiento del agua como fluido se definen en la
literatura [48, 83-85].
Durante las dos últimas décadas, a las redes hidráulicas para climatización se han incorporado
dispositivos de propósitos específicos. Entre ellos se destacan las válvulas de control y de
equilibrado que agregan pérdidas de cargas y establecen regímenes de operación favorables para
el desempeño de las redes. Por otra parte, las unidades terminales provocan una determinada
pérdida de carga, la cual está en función de las características constructivas de cada modelo y del
caudal que circule por el serpentín (ver Figura 3, Anexo 3).
1.4.2 Equilibrado hidráulico de las redes para climatización a flujo variable
Los problemas de equilibrado se deben a que no se obtienen los caudales que se proyectaron.
Sólo si se obtienen los caudales nominales, el sistema de control puede actuar eficazmente. La
única manera de conseguirlos es equilibrando la instalación, mediante válvulas juiciosamente
repartidas en la red hidráulica [86-88]. Un SCCAH se diseña para poder trabajar con cargas
térmicas máximas. Si la instalación por no estar equilibrada, no puede producir o distribuir esta
potencia, entonces no será rentable la inversión. Con una inversión del 1% del costo de la
instalación, el equilibrado permite distribuir y emitir la potencia máxima instalada [87].
Las herramientas necesarias para realizar el equilibrado de las redes son: las válvulas de
equilibrado, un instrumento de medida y un procedimiento de equilibrado. Las válvulas de
equilibrado tienen como objetivo ofrecer la mayor precisión en los caudales y en consecuencia
contribuir a la optimización del funcionamiento del sistema de control y de los consumos
energéticos. En el Anexo 4 se aprecian figuras y características relacionadas con las válvulas de
equilibrado del objeto de estudio, los demás detalles se pueden encontrar en la literatura [86, 87].
23
�CAPÍTULO 1
A pesar de que las válvulas que más se utilizan en las redes de distribución son las válvulas de
equilibrado, no se pueden dejar de mencionar las válvulas de control que se usan a la entrada de
las unidades terminales. Las válvulas de control comúnmente utilizadas en los sistemas a caudal
variable son las motorizadas de operación on-off [27], sin embargo, pueden ser de acción
modulante cuando se exige una regulación muy precisa de la temperatura de los locales.
1.4.3 Métodos de cálculo de las redes malladas
La mayoría de los métodos de resolución propuestos en el campo de las redes de distribución se
pueden agrupar en dos grandes familias: los primeros, basados en las conocidas técnicas
iterativas de Gauss-Seidel y Jacobi, los cuales resuelven el sistema al efectuar en cada iteración
la resolución secuencial de cada una de las ecuaciones (al emplear fundamentalmente el Método
de Cross y sus derivados); y los segundos, basados en la linealización del sistema de ecuaciones,
de forma que el problema original se transforme en la resolución simultánea de un sistema de
ecuaciones lineales [79, 81].
Actualmente se destaca el Método del Gradiente, el cual implementa un modelo para la
resolución de sistemas de tuberías a presión. El modelo está representado por un sistema de
ecuaciones lineales expresadas en forma matricial y tiene como principal ventaja que evita el
ensamblado de las matrices, por lo que disminuye la cantidad de procesos a realizar en
comparación con otros métodos [78]. Este es un aspecto importante durante los procedimientos
de optimización. Algunas ventajas del método radican en que: asegura solución única al no tener
problemas de convergencia; permite expresar la topología de la red, las pérdidas de carga y la
continuidad de caudales en términos de ecuaciones matriciales; emplea un modelo real de redes y
no es necesario estimar una solución inicial cercana al valor real, entre otras ventajas [78].
1.4.4 Bombas centrífugas a caudal variable
En los sistemas de climatización generalmente se utilizan bombas centrífugas (BC) [47]. Los
motores eléctricos, las bombas y los ventiladores son las máquinas que más se utilizan en el
mundo [89]. Esto significa que el diseño y operación eficiente de las electrobombas centrífugas
24
�CAPÍTULO 1
ofrece un gran potencial para el ahorro de energía.
La regulación de la velocidad de rotación en el motor que acciona la BC, se presenta como un
método energéticamente eficaz para regular el caudal. Desde el punto de vista de mantenimiento,
es un buen sistema de regulación que evita golpes de ariete al disponer de rampas de frenado
suaves, y evita las altas intensidades de la corriente de arranque del motor al efectuar arranques
progresivos, además, se consigue simplificar la manipulación, al funcionar de manera autónoma.
Las leyes de proporcionalidad describen la dependencia que existe entre el flujo (caudal), presión
y el consumo energético. Al variar dentro de pequeños límites la frecuencia de rotación N de una
BC, los cambios de su caudal Q, altura de presión H y potencia eléctrica P se determinan según
las leyes de proporcionalidad [84, 85]. El trabajo en conjunto de varias BC se utiliza para
aumentar la altura o el caudal en una instalación y no existe una máquina que sea capaz por si
sola de satisfacer estos parámetros. Este trabajo en conjunto se diferencia entre la conexión en
serie y en paralelo [90].
1.5 Procedimiento de operación de los circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
El procedimiento para la operación de los CSAF, presupone que se hayan tenido en cuenta
correctamente: la determinación de las cargas térmicas, selección de las unidades terminales,
ubicación de los nodos de la red hidráulica, trazado de las tuberías, selección de las válvulas de
control, selección de las unidades de bombeo y la selección de la unidad enfriadora [91].
El éxito de la operación está marcado por las herramientas utilizadas para la proyección del
sistema, donde se destacan: el cálculo de las cargas térmicas mediante software especializados
que facilitan la simulación térmica del edificio, y el cálculo de los parámetros de operación de la
red hidráulica a partir de la inclusión de los elementos de equilibrado que garantizan los caudales
de diseño. Para el cálculo de las cargas térmicas se destacan internacionalmente dos
metodologías: la Carrier y la ASHRAE [21, 66, 92]. La operación conjunta de las válvulas de
dos vías en las unidades terminales y el accionamiento electromecánico a velocidad variable,
deben satisfacer las condiciones de confort en las habitaciones ocupadas.
1.5.1 Estrategias de operación
25
�CAPÍTULO 1
Se pueden considerar varias estrategias para mejorar los parámetros de explotación de los CSAF:
1. Incorporación de procedimientos de diagnóstico de la funcionalidad de las instalaciones [93].
2. Uso de motores de alta eficiencia [89, 94].
3. Mejoras tecnológicas de las BC y del material de fabricación de las redes hidráulicas.
4.
Configuración y equilibrado de la red mallada. El descontrol de este aspecto provoca
pérdidas hasta de un 20 % de la energía eléctrica [26, 95].
5. Selección adecuada del aislamiento térmico [59, 60].
6. Disminución de las pérdidas de energía mediante la selección adecuada del valor de la
presión de envío.
7. Estrategia ocupacional. Se ha planteado la variante de ocupación de los hoteles en función de
las cargas térmicas de cada local [19, 96]. Esta solución resulta sencilla en sistemas a caudal
constante, pero a caudal variable se necesita un enfoque que considere el modelo termohidráulico, es función de la ocupación de las habitaciones.
8. Selección adecuada de las variables que caracterizan la operación del sistema, sobre todo del
punto de medición de la presión para controlar el sistema, considerando las tecnologías
disponibles [16].
9. Implementación de controladores que favorezcan la manipulación de los accionamientos
prefijando valores racionales de operación en bombas y unidades terminales [24, 97].
10. Selección adecuada de los métodos de solución de las redes malladas para garantizar
eficiencia y eficacia en los cálculos necesarios durante el proceso operacional [78, 79, 81].
1.5.2 Relación entre la topología de la red hidráulica y la bomba centrífuga
Para cada posible ocupación del hotel se tiene una topología de la red hidráulica a la cual
corresponde una curva H = Ri(Q), i = 1,…,n, para toda la red (ver Figura 1.4). Ri expresa la
relación funcional entre la altura de carga H de la red del sistema y el caudal Q, y representa de
forma simplificada todas las pérdidas energéticas del fluido en los tramos de tuberías y
accesorios en operación.
26
�CAPÍTULO 1
Figura 1.4. Espacio de solución de la presión de envío del sistema hidráulico en CSAF.
El valor de Ri puede variar en función de las unidades terminales en uso, relacionadas con la
ocupación y la dinámica de las cargas térmicas de enfriamiento.
Análogamente, para cada valor de energía que se le suministre a la bomba se tiene una función
H = Bj(Q), j = 1,…,m que describe el valor de H según varía Q. Como se aprecia en la
Figura 1.4, el cambio simultáneo de las curvas de la bomba y de la red crea un espacio de
soluciones del problema de encontrar cuál es la energía suficiente para lograr que la bomba
garantice el caudal necesario Qsp a la presión Hsp que garanticen el confort.
Si se conoce el valor de la altura de carga Hsp (valor de presión requerido en la red hidráulica
para garantizar el caudal de diseño Qsp, calculado a partir del cumplimiento de los caudales
necesarios en las unidades terminales), entonces puede determinarse la potencia eléctrica que se
necesita para establecer la curva de la bomba que pasa por el punto (Qsp; Hsp). El actual criterio
de asumir que la energía que se suministra a la bomba es la necesaria para garantizar una presión
en correspondencia con la ocupación máxima, conduce a la falta de eficiencia energética.
1.5.3 Relación entre la estrategia ocupacional y la operación
En general, la selección del valor de la presión de envío en los CSAF se realiza actualmente en
función de las condiciones de máxima carga térmica, teniendo en cuenta además su factor de
diversidad. El factor de diversidad garantiza un régimen racional de operación, al considerar que
las edificaciones, por lo general, no cuentan con todas sus habitaciones en la misma orientación
solar [21, 92]. El factor de diversidad favorece a que no se sobredimensionen las potencias
27
�CAPÍTULO 1
nominales de la bomba y del equipo enfriador [92].
Indisolublemente ligada a la operación de los CSAF se encuentra la ocupación, la cual aporta en
ocasiones hasta más del 25 % de la carga térmica del local. La ocupación también genera el
cambio de los parámetros hidráulicos de las redes y la activación del intercambio térmico en las
unidades terminales, ya sean de operación on-off o de acción modulante.
Para conocer los regímenes de ocupación diaria de los hoteles se puede acceder a los registros de
los departamentos de recepción, pero para conocer la dinámica que ofrece durante el día es
necesario realizar encuestas [54] u obtener registros de los autómatas de habitaciones, si se
tienen altas prestaciones como sensores de presencia. En tal sentido, trabajos como los de Energy
Design Resources [98, 99], ofrecen datos similares de ocupación horaria promedio en diferentes
hoteles en Estados Unidos. Estos mismos datos se utilizaron para hacer un análisis de regresión
con la temperatura ambiente y la diferencia de temperatura entre envío y retorno de un CSAF a
flujo variable en un edificio de un hotel en Cuba [100]. Se obtuvieron modelos de regresión con
coeficientes de correlación superiores a 0,8.
Algunas investigaciones estudian la incorporación de la climatología local en el cálculo de las
cargas térmicas y posteriormente esto contribuye a una correcta toma de decisiones de diseño y
operacionales de los sistemas de climatización [18, 19, 25, 54, 65, 101, 102]. Se ha demostrado
que en las condiciones climatológicas de Cuba, en los meses de septiembre, octubre y noviembre
aparecen los mayores valores de potencia requeridos por la climatización, a pesar de que las
condiciones climáticas no son tan desfavorables como en los días más críticos del verano. Esto
se debe a la incidencia marcada que tiene la carga térmica por ocupantes del edificio [100].
Existen trabajos que analizan la dinámica de la climatología local mediante modelos térmicos de
habitaciones a partir de la extrapolación del intercambio térmico a un circuito eléctrico resistivocapacitivo [103]. En otra variante se desarrolla una estrategia de control predictivo basado en el
modelo térmico de una habitación y el conocimiento de las predicciones del clima y la ocupación
con 24 horas de antelación. Utilizando la unidad terminal instalada en la habitación, se obtiene
28
�CAPÍTULO 1
un valor dinámico de ajuste de la temperatura de agua helada para la unidad enfriadora. Por su
parte Bravo [104] compara métodos de simulación de carga térmica dinámicos del TRNSYS 16
con aplicaciones como el COOLPACK y el simulador de cargas térmicas de la UABC. Todas
estas investigaciones coinciden en la necesaria integración de la climatología local en la toma de
decisiones operacionales de los SCCAH.
La ocupación de hoteles desde el punto de vista tecnológico se ha tratado en la literatura en dos
direcciones fundamentales: los sistemas de control de la ocupación y las estrategias
ocupacionales. Los sistemas de control, necesitan de un alto componente de automatización para
facilitar el control del confort y el funcionamiento de las diferentes cargas eléctricas, aunque no
siempre estos sistemas están disponibles. Por su parte las estrategias ocupacionales han sido
menos utilizadas y están orientadas a: disminuir la presencia de los huéspedes en las habitaciones
en los horarios que la electricidad es más costosa, la compactación de habitaciones y a la
evaluación de los sistemas sobre todo la climatización para ahorrar energía. En la literatura
aparecen un conjunto de consideraciones en referencia a la ocupación las cuales plantean:
•
Las dimensiones de los sistemas de climatización dependen de muchos factores tales como la
localidad, las dimensiones del edificio, el tipo de puertas y ventanas, y el tipo de ocupación.
Es necesario conocer adecuadamente las cargas y sobre todo los horarios de ocupación para
reducir la climatización cuando el edificio esta desocupado [105]
•
Los programas de desarrollo y administración energética de edificios plantean: mantener
actualizado los datos correspondientes a los horarios de ocupación, cuando se usan lugares
innecesariamente y los horarios de trabajo intermitente de los locales; que los horarios de
utilización de los locales sean regulares para poder tenerlos en cuenta en las estrategias de
operación energéticas [105] e instalar sistemas computarizados para el control de la
temperatura en todas las partes del edificio de acuerdo a la ocupación [16, 67]
•
Los programas de análisis energético repiten sus secuencias de cálculo muchas veces, para
simular todo un año de operación bajo diferentes condiciones del clima, la ocupación y las
29
�CAPÍTULO 1
condiciones de la carga térmica. El ahorro de energía depende mucho de estos factores [67].
•
Apagar las unidades terminales en los horarios en que las habitaciones no están ocupadas
puede ahorrar entre un 10 y 50 % de la energía en los CSAF. También es recomendable
cambiar la temperatura de salida del agua de las enfriadoras en correspondencia al porcentaje
de la ocupación entre otros factores [67].
•
Los parámetros operacionales óptimos de la climatización deben ser desarrollados en las
condiciones reales del edificio y los requisitos de ocupación actuales, teniendo en cuenta que
el comportamiento energético debe ser comparado bajo las mismas condiciones normalizadas
de ocupación y del clima [106]
•
Las determinación de la línea base de los sistemas de climatización deben considerar el
cambio del clima y de los horarios de ocupación. La variable independiente más común a
tener en cuenta es la temperatura ambiente, aunque también es incidente la ocupación [106]
A pesar de los criterios anteriores, no se reporta en la literatura consultada el uso de estrategias
combinatorias – evolutivas para definir como ocupar un edificio, lo que implica, utilizar modelos
computacionales que respondan mediante determinadas heurísticas a la optimización energética
de la operación de los SCCAH con CSAF a flujo variable. Estos sistemas tienen una la tendencia
hacia un predominio tecnológico en la climatización de hoteles.
Por otra parte, existen software que calculan la carga térmica y en ocasiones de manera
simultánea con la modelación de la red hidráulica tales como el TRANSYS y el SPR-r, pero
estas no integran la evaluación de las múltiples combinaciones de ocupación de los locales a los
algoritmos de cálculo del comportamiento termo-hidráulico.
1.6 Modelación y simulación de los sistemas de climatización centralizados
En la Figura 1.5 se muestra la secuencia de los distintos modelos que componen la climatización
para su adecuada simulación. Para simular el comportamiento energético de SCCAH, el modelo
matemático correspondiente debe representar el comportamiento térmico de la estructura del
30
�CAPÍTULO 1
edificio (el modelo de las cargas térmicas), el sistema de acondicionamiento de aire (el modelo
de los sistemas secundarios) y de la planta central (el modelo de los sistemas primarios). El
modelo económico puede formar parte o no del programa de análisis energético [47].
Figura 1.5. Interacción de modelos para la simulación energética de edificios [47].
La modelación y simulación de sistemas de impulsión de agua, han sido menos abordados que la
los regímenes y parámetros de las enfriadoras. Por lo general, debido a la magnitud de la
potencia instalada en los SCCAH, las investigaciones en estos equipos persiguen mejorar la
eficiencia del ciclo de compresión del gas refrigerante mediante análisis termodinámicos.
Un estudio realizado por la Oficina de Tecnologías Industriales del Departamento de Energía
(DOE) de Estados Unidos estima que la corrección en la distribución eléctrica representa el 8 %
del total del ahorro posible, la eficiencia del motor representa el 4 %, el sistema mecánico el
44 % y la optimización del proceso el 44 % [107].
Durante la investigación, se pudo constatar la existencia de 19 tesis de doctorado desarrolladas
en Cuba, muy estrechamente relacionadas con los temas generales de la climatización (68,4 %)
[18, 19, 68, 108-114] y refrigeración (31,6 %) [115-119]. De manera particular abarcan los
temas de: diseño; operación; cargas térmicas, confort y sicrometría del aire; lazo de producción
de frío o compresión mecánica del vapor; cambios tecnológicos o en algún componente físico;
sistemas agua-aire, todo aire o todo refrigerante; sistemas todo-agua; optimización; optimización
de sistemas centralizados a flujo constante; modelos matemáticos; procedimientos y los hoteles.
Sin embargo, las referencias anteriores no desarrollan los temas relacionados con: el
31
�CAPÍTULO 1
comportamiento de las redes hidráulicas y su efecto en el comportamiento energético del
sistema, el análisis combinatorio de la ocupación de habitaciones ni los SCCAH a flujo variable.
1.6.1 Modelación y simulación térmica de los sistemas de climatización centralizada
Las variables arquitectónicas relacionadas con la bioclimática contribuyen al ahorro energético
durante la explotación de la edificación. Ellas se dividen en dos grupos fundamentales: las que
dependen de los criterios de diseño y las que dependen de decisiones económicas [68].
Una forma natural de ahorrar electricidad, es prevenir que la energía del asolamiento penetre
hacia el interior de las edificaciones. Las técnicas de diseños que reducen el calor que penetra
suelen aplicarse de forma individual o agrupadas convenientemente; algunas investigaciones
señalan que para las condiciones de Cuba es necesario: el empleo de materiales en el
revestimiento exterior de baja absorción térmica, protección de las superficies exteriores de la
radiación solar directa, incremento del espesor de los materiales de construcción que conforman
las cubiertas y fachadas, el uso de materiales aislantes de elevada resistencia térmica y el empleo
de cubiertas y pinturas reflectivas [123-125]. Estas decisiones tienen en cuenta el conocimiento
de la climatología local y son variables a considerar en la modelación y simulación térmica.
Montero [39] realiza un estudio del comportamiento energético de los CSAF, evaluando
elementos incidentes y parámetros de operación del climatizador central, las redes, la carga
térmica y del conjunto motor bomba así como algunas variables climatológicas. En su caso de
estudio se establecieron modelos del conjunto motor-bomba mediante técnicas estadísticas. Los
resultados expresan enfoques y soluciones particulares sobre la base de los CSAF a flujo
variable. Se proponen expresiones que permiten evaluar el costo, caudal y energía adicional que
ocasionan las principales deficiencias termo-energéticas.
Uribazo en el 2004 [126] determina la incidencia del clima en las tecnologías de la climatización.
Mediante una identificación experimental, obtiene un modelo paramétrico de estructura
ARMAX de segundo orden, del sistema de climatización centralizado de un hotel. El modelo
permite controlar el número de cilindros de los compresores a partir del comportamiento de la
32
�CAPÍTULO 1
temperatura de retorno del agua fría, la temperatura de envío y la temperatura ambiente. Luego el
mismo autor propone un sistema de control borroso del clima del hotel [127].
Monteagudo [37], mediante el aumento de la temperatura de salida del agua helada en función de
la temperatura ambiente, ha comprobado que se reduce el consumo de electricidad en las
enfriadoras del Hotel Unión en aproximadamente un 15%.
Montelier [19], desarrolla un procedimiento para establecer la temperatura más adecuada del
agua helada en los SCCAH a flujo constante. A partir de bases de datos obtenidas de la
simulación térmica del edificio, este autor establece una RNA que posibilita determinar la carga
térmica de enfriamiento y propone un sistema neurodifuso para determinar el consumo de
energía eléctrica del sistema de climatización en función de la temperatura de agua helada y
corrobora la existencia de un mínimo consumo en función de la temperatura de agua helada.
Finalmente, propone un algoritmo genético para encontrar el valor de ajuste de la temperatura
del agua helada que posibilita reducir el consumo energético.
En el 2008, Armas crea un modelo híbrido de optimización termo-económica para minimizar el
costo de los productos finales del SCCAH, integrando: el algoritmo genético, las RNA que
modelan las sustancias de trabajo del sistema y los modelos físicos, los flujos y el costo para
cada componente [18]. El modelo planteado se circunscribe a las unidades enfriadoras.
Chow en el 2001[128] aplica las redes neuronales para modelar el desempeño de una enfriadora
por absorción y mediante un algoritmo genético optimiza la función del costo de su operación.
Este modelo tiene como una de las variables de entrada la temperatura de envío a las zonas, y la
energía que se le transfiere al agua para entrar en el evaporador es la que utiliza para trasegarla
por el sistema. Se muestra que la inteligencia artificial puede predecir los costos de explotación y
el consumo de energía de una enfriadora sin estudiar los detalles termo-hidráulicos de los CSAF.
La administración y detección de fallas en los sistemas de climatización centralizados en
edificios comerciales también constituye un aspecto vital que favorece un ahorro energético entre
el 20 % y el 30 % [129]. Yoshida en el 2001[130], propone un algoritmo de detección y
33
�CAPÍTULO 1
diagnóstico para sistemas de climatización a partir de un modelo paramétrico recursivo ARX,
tomando la desviación del valor de consigna de la temperatura en el espacio climatizado como
entrada y como salida el flujo de aire que se suministra. Este modelo solo permite conocer e
imponer al sistema sus características de operación a partir de una identificación.
Fu en 1999 [93] empleó un modelo fuzzy para predecir cada estado de un sistema agua - aire,
tanto para la enfriadora como para la manejadora de aire. El sistema es de volumen de aire
variable. Este autor demostró la capacidad de los modelos Neuro-fuzzy para modelar el sistema y
asegurar la toma de decisiones en relación de los parámetros de la enfriadora y del ventilador.
Los datos de entrenamiento fueron generados en el simulador HVACSIM+. Los resultados de
las estimaciones abarcan todo el diapasón de operaciones en condiciones libres de fallas y con la
presencia de estas. El modelo predice el consumo del ventilador y la velocidad de operación del
mismo, pero tiene la limitante que es para el caso de agua-aire, y solo integra al modelo las
condiciones del aire interior para el caso del modelo de la enfriadora. Para el aire, se predice la
potencia del ventilador y la velocidad mediante el flujo y un vector predictor de fallas.
1.6.2 Modelación y simulación hidráulica de los sistemas de climatización centralizados
Las redes hidráulicas revisten una gran importancia en el contexto energético y especialmente en
los SCCAH debido a la cantidad de energía que se necesita para transportar el agua desde las
enfriadoras hasta las unidades terminales, garantizando los caudales necesarios.
Hechavarría en el 2009 [81], presenta un procedimiento que aplica los fundamentos del Análisis
y Síntesis de Sistemas de Ingeniería (ASSI) para la preparación y toma de decisiones bajo
criterios múltiples al diseño de redes de distribución de agua. Los métodos utilizados para la
modelación hidráulica en la optimización del diseño de redes malladas bajo criterios técnicoseconómicos son válidos para la modelación y simulación en SCCAH [91].
Puesto que en un CSAF la cantidad de fluido enviado al sistema es la misma que retorna,
entonces, desde el punto de vista de envío y retorno, la red se considera simétrica en longitudes y
diámetros en las tuberías. Esto condiciona que durante el proceso de diseño, inicialmente se
34
�CAPÍTULO 1
evalúe la red de climatización como si estuviera abierta [91]. El primer criterio a tenerse en
cuenta al seleccionarse las unidades de bombeo, es que siempre debe cumplirse los valores de
presión de 3 kPa mínimos en cada una de la válvulas de equilibrado, lo que comprende, desde el
inicio de la tubería, hasta el final del retorno [87, 95]. La experiencia de los diseñadores de estas
instalaciones especiales en Cuba, indica que un valor de 500 kPa es capaz de satisfacer los
requerimientos hidráulicos para las variantes constructivas utilizadas en hoteles [131].
En el 2009 se presentan resultados que tienen como centro los CSAF. Uno de ellos realiza un
riguroso marco teórico de las relaciones entre los componentes de los CSAF y las variables que
inciden en su operación eficiente [132]. Se expone un análisis crítico sobre las insuficiencias al
no aplicar las normativas cubanas vigentes NC-45 y NC-220 [27, 28]. Mediante un enfoque
sistémico, se proponen cambios para la automatización de tareas basados en tener en cuenta los
aspectos hidráulicos y de intercambio térmico del agua con la edificación. Aparecen críticas
acertadas, pero las propuestas de soluciones aún no están implementadas.
El método de compensación y balance [26] racionaliza el consumo de energía en una red de
distribución de agua para la climatización. Un estudio basado en este método consistió en ubicar
válvulas de compensación en todos los ramales de la red, trabajando en línea con un sistema
computarizado. Estas válvulas operan a través de un modelo matemático creado para la red
hidráulica en función de las mediciones realizadas [26]. Los modelos no se divulgaron y no se
reflejaron aspectos térmicos del sistema. No obstante, el equilibrado hidráulico obtenido redujo
el consumo energético entre el 15 % y 20 %.
La operación de los CSAF se puede modelar con la ayuda de herramientas informáticas que
consideren los elementos termo-hidráulicos del sistema. Entre los sistemas que modelan un
sistema hidráulico y calculan las presiones, caudales y velocidades se encuentran el EPANET,
WATERCAD, entre otros sistemas CAD. En cualquier caso, los rangos de velocidades deben
mantenerse entre 1 m/s y 2 m/s [27], elemento que impone restricciones energéticas al sistema,
evitando también que se produzcan ruidos en la red debido a la dinámica de operación.
35
�CAPÍTULO 1
Salsbury [133], a partir de los datos de un sistema de ventilación de dos vías en una gran
edificación, establece un modelo de caja negra teniendo en cuenta la presión, la humedad relativa
y temperatura del fluido logrando mejores prestaciones de la instalación. El modelo simulado, en
paralelo con las variables del sistema real corrige las necesidades del fluido y obtiene mejoras
energéticas. La limitante para aplicar este modelo a los SCCAH es que se trata de una instalación
de ventilación. El caudal de ventilación se controló con un lazo PI y los modelos empleados son
de primer y de segundo orden, obtenidos con el método de integración de Euler.
Núñez y Rodríguez [53] implementaron una aplicación prototipo que enlaza el software de
supervisión de procesos EROS mediante un control PID a un CSAF a flujo variable. Esta
aplicación permite la recolección de datos y operación del sistema para cualquier valor admisible
de la presión de descarga. El controlador se ajusta desde el computador. Los resultados no
integran a la operación del controlador el análisis de los aspectos térmicos del edificio, ni las
condiciones climatológicas para lograr un modelo de la planta más acertado.
Aguilar en el 2009 [134] propone un enfoque multivariable de un CSAF para su modelación y
Montero en el 2012 [97] perfecciona el resultado determinando el modelo paramétrico que mejor
relaciona las HDO, temperatura ambiente y caudal con respecto a las salidas, potencia activa,
temperatura de retorno del agua y presión en el retorno. El modelo mejoró con el uso de las RNA
obteniéndose ajustes de un 94 % al manipularse la variable HDO.
En el 2002, León propone una metodología para el análisis de variadores de velocidad en
sistemas de bombeo, pero solo se relacionan las interacciones entre las características de la
bomba, la red y el motor de inducción [135]. A partir de las ecuaciones de proporcionalidad y las
ecuaciones del motor de inducción se establecen leyes de afinidad para el análisis de sistemas de
carga estática. A pesar de que se evalúa el comportamiento energético del accionamiento, no se
ha aplicado la metodología al caso específico de los CSAF.
La gran mayoría de los hoteles cubanos son instalaciones con determinado tiempo de operación,
esto hace que algunos CSAF en ocasiones se desajusten. En el trabajo presentado por Rodríguez
36
�CAPÍTULO 1
en el 2004 [136], mediante cálculos hidráulicos con las expresiones de Bernoulli, se demuestra
que es insuficiente el caudal de agua en los ramales de un CSAF. Se da solución al problema de
suministro pero el sistema analizado es a flujo constante. Para resolver una situación similar en
la villa del hotel Las Brisas en Guardalavaca, se realizó el cambio a caudal variable del sistema
de impulsión [137]. En ambos casos no se consideraron: las perturbaciones del clima, el modelo
térmico de la edificación y las estrategias ocupacionales.
Sierra en el 2009 [138] analiza el comportamiento energético de un motor de inducción (MI) en
un CSAF a flujo variable, obteniendo sus características ante diferentes situaciones
ocupacionales y valores de consigna de la presión de descarga de la bomba. Se utilizaron
aplicaciones sobre Matlab que tomaron como base el modelo del MI. Aunque fueron
interrelacionadas variables ambientales con diferentes puntos de operación del sistema, no se
modeló la integración de estos factores. No obstante, se demostró empíricamente que el CSAF
puede trabajar a menor valor de consigna de la presión (de 500 kPa a 450 kPa) para una misma
ocupación del 92 %, en condiciones del clima similares, demandando un 35 % menos de
potencia activa manteniendo el confort.
La utilización de VV en las bombas de agua fría permite la reducción del consumo de energía en
las condiciones de cargas parciales al circular menos agua por el sistema [44, 139]. Los ahorros
de energía reportados pueden llegar hasta un 30 % con respecto al consumo de un sistema con
flujo constante [16, 46, 50]. Los CSAF han logrado entre el 12 - 32 % del ahorro para
determinadas estrategias de operación a flujo variable basándose en una adecuada modelación de
la distribución del agua y un alto grado de automatización [24].
En los sistemas de monitoreo y control existentes en los hoteles con SCCAH se observa que las
variables incorporadas son principalmente las relacionadas con el trabajo de las enfriadoras; no
sucede así con las variables termo-hidráulicas y energéticas asociadas a los circuitos de
impulsión. En los sistemas a caudal variable en operación resulta difícil cambiar los parámetros
de las variables de consigna de la presión de envío debido a la imposibilidad del acceso a los
37
�CAPÍTULO 1
controles del VV y a los insuficientes sistemas informáticos para tomar esta decisión.
Todos los aspectos abordados en el análisis bibliográfico, resaltan la necesidad de estudios con
enfoques sistémicos para favorecer la optimización operacional de los sistemas de climatización.
CONCLUSIONES del capítulo
1. El actual escenario energético mundial exige de estrategias que permitan fomentar el uso de
tecnologías que tributen a la disminución del consumo de energía, trabajando por la
eficiencia energética como una variante de alto impacto.
2. El sector del turismo se establece como un importante potencial económico en el desarrollo
del país y con posibilidades reales de disminución de los costos de operaciones mediante un
uso más racional de energía, a través de procedimientos que permitan una mejor explotación
de los sistemas sin deteriorar la calidad de los servicios.
3. Los sistemas de climatización de las instalaciones turísticas son los mayores consumidores de
energía en estas instalaciones y son objeto de los estudios energéticos. En los SCCAH, y en
particular en los CSAF, se presentan importantes potencialidades para mejorar la eficiencia
energética en los hoteles que usan esta tecnología.
4. Es necesario conformar un procedimiento mediante un enfoque sistémico para la
optimización energética de la operación de los SCCAH, basado en una función objetivo que
integre: los modelos de la red hidráulica, del ciclo de comprensión mecánica del vapor y el
modelo térmico del edificio, en los que intervienen cada estado del sistema, ineludiblemente
relacionados con la ocupación, el clima y las características de las edificaciones.
5. Se hace necesario el desarrollo de aplicaciones informáticas que favorezcan los procesos de
toma de decisiones en la explotación hotelera, con énfasis en aquellas actividades que
permitan un mejor desempeño energético del equipamiento tecnológico.
38
�CAPÍTULO 2
CAPÍTULO II. PROCEDIMIENTO PARA LA OPERACIÓN DE LOS SISTEMAS DE
CLIMATIZACIÓN
CENTRALIZADOS
TODO-AGUA
CON
CIRCUITOS
SECUNDARIOS DE AGUA FRÍA A FLUJO VARIABLE
El presente capítulo tiene como objetivo el desarrollo de la formulación matemática de la tarea
de operación energética óptima de los SCCAH con CSAF a flujo variable, considerando la
variabilidad de la climatología local y la ocupación de un hotel.
Siguiendo el enfoque de Arzola [140], en la presente investigación se asume el concepto sistema
de ingeniería como aquel que ayuda a la preparación y toma de decisiones bajo criterios
múltiples, incluyendo indicadores de carácter subjetivo propios del diseño, la generación de
tecnologías, la operación de procesos, la planeación de la producción, la logística y el
mantenimiento, y su integración a la gestión económica de las empresas.
Mediante el Análisis y Síntesis de Sistemas de Ingeniería (ASSI) se clasifica la información
asociada a la tarea de ingeniería, se formulan adecuadamente las tareas en el entorno en el que
deberán funcionar, y se sintetiza debidamente el sistema para la solución práctica del problema
[81, 141]. La metodología ASSI se compone básicamente de los pasos siguientes [140]:
1. Análisis externo: contiene, la descripción del sistema de mayor envergadura (SME) que es la
mayor tarea a la cual se encuentra subordinado el sistema objeto de análisis y se determinan
las variables involucradas (ver Figura 2.1), la descomposición de la tarea en elementos
componentes, y la elaboración del modelo conceptual de preparación de decisiones.
2. Análisis interno: modelación matemática de relaciones que explican las salidas de los
indicadores de eficiencia a partir de los valores de las variables de coordinación, de decisión y
datos de entradas; organización racional de los procedimientos de cálculo; e identificación de
los componentes del modelo matemático conceptual de preparación y toma de decisiones.
2.1 Análisis externo de la operación de los sistemas de climatización centralizados
todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
39
�CAPÍTULO 2
En la presente investigación se pretende que la operación de los SCCAH se realice con el
mínimo requerimiento de potencia eléctrica, considerando el modelo termo-hidráulico de la
edificación, así como las fluctuaciones del clima y la ocupación. En la clasificación de la
información asociada a la operación de los SCCAH, para la formulación de la función objetivo
intervienen: la modelación de la carga térmica, la modelación de la red hidráulica, la
determinación del trabajo de compresión y las restricciones de los modelos.
Una representación simplificada de los elementos del análisis externo se presenta la Figura 2.1.
Figura 2.1. Clasificación de la información involucrada en el análisis externo [140].
2.1.1 Descripción del Sistema de Mayor Envergadura
La operación de los SCCAH tiene como objetivo principal garantizar la climatización de los
locales, independientemente de las condiciones que imponga el SME. Se considera como parte
del SME a todo fenómeno externo que influya en el proceso de climatización, para este caso se
consideran los siguientes aspectos: las condiciones climatológicas de la localidad; las
características físicas de la edificación, los parámetros técnicos del sistema y la información
necesaria que permite valorar el impacto técnico-económico de la tarea.
Para sustentar una caracterización del SME, así como contribuir a la definición de las variables a
tener en cuenta en el análisis externo, fue necesario implementar un Sistema Automático de
Medición (SAM) mediante el SCADA de procesos industriales EROS versión 5.5, el cual se
presenta en el Anexo 5. Los datos obtenidos mediantes experimentos exploratorios, más que para
definir un modelo formal, contribuyeron a la selección de las variables que participan en el
análisis externo y que definirán el análisis interno. En el Anexo 5 también aparecen a manera de
ejemplos, algunas mediciones en el sistema relacionadas con: la temperatura ambiente de la
40
�CAPÍTULO 2
localidad, pruebas dinámicas del VV y pruebas escalonadas de cambios de la ocupación.
2.1.2 Variables de coordinación
Las variables de decisión del SME, asociadas al sistema dado, constituyen las variables de
coordinación [141]. Se consideran, mediante una adecuada clasificación, las siguientes:
Para la modelación térmica: parámetros técnicos de la edificación (clasificación de los locales
según su uso, comportamiento ocupacional horario, zonificación, inventario de cargas fijas y uso
de equipos), parámetros climatológicos (ubicación geográfica, parámetros solares, condiciones
climáticas de la localidad, humedad relativa y la temperatura ambiente por día y hora).
Para la modelación hidráulica: ubicación espacial de los nodos; topología de la red; dimensiones
y material de las tuberías; parámetros técnicos de: las válvulas de control, las válvulas de
equilibrado, unidades terminales, las unidades de bombeo, unidades enfriadoras. También es
necesaria la clasificación del local según su disponibilidad y la aceleración de la gravedad.
Para el cálculo del trabajo por compresión: el tipo de refrigerante utilizado, las temperaturas de
condensación y de vaporización, la temperatura de envío del agua fría a la salida del evaporador
y la temperatura del agua en la entrada del evaporador.
Para el análisis de la ocupación: total de habitaciones del edificio, cantidad de habitaciones fuera
de servicio (no disponibles), cantidad de habitaciones disponibles, cantidad de habitaciones
priorizadas (escogidas a preferencia de los clientes) y cantidad de habitaciones a ocupar.
2.1.3 Indicador de eficiencia
En los CSAF a flujo variable, la reducción del consumo de energía se ha basado en la selección
adecuada del valor de consigna de la presión de envío o su re-establecimiento para cada
condición de la red hidráulica [24, 25, 46]. La tendencia actual para la optimización del consumo
de energía en los SCCAH es la determinación simultánea de la temperatura adecuada del agua
suministrada por la unidad enfriadora y de la presión de envío en las bombas del CSAF [46, 56].
En la presente investigación se pretende minimizar el requerimiento de potencia eléctrica para la
operación de los SCCAH, por lo cual se toma como indicador de eficiencia formalizable: la
41
�CAPÍTULO 2
suma de la potencia eléctrica necesaria para el bombeo, más la potencia eléctrica necesaria
para el trabajo de compresión en la unidad enfriadora en función de ocupación. Para la
determinación de este indicador, necesariamente se deben evaluar las pérdidas de energía por
fricción, las pérdidas de energía por singularidades en la red hidráulica, y el efecto de las cargas
térmicas de enfriamiento parciales que dependen de ciertas variables.
2.1.4 Variable de decisión
Sea T el total de habitaciones de un edificio. Se conoce que hay D habitaciones disponibles y
HAO son solicitadas. Considérese que hay ND habitaciones no disponibles para el análisis, HO
es el total de habitaciones que ya están ocupadas, HOP las habitaciones a ocupar que están
priorizadas (escogidas a preferencia de los clientes) y HFS es la cantidad de habitaciones fuera de
servicio (por razones técnicas o fuera de orden). Las relaciones entre estos parámetros son:
=
T ND + D
(2.1)
ND =H O + H OP + H FS
(2.2)
HDO =H O + H OP + HAO
(2.3)
MVC = 2 D
(2.4)
MVCR =
D!
( D − HAO)! HAO !
(2.5)
Donde HDO es el número de habitaciones que se tendrán en cuenta durante la modelación
térmica e hidráulica, Habitaciones Días Ocupadas; MVC es el Mayor Valor del Código de
solución (cantidad total de opciones de ocupación de los locales disponibles); y MVCR
coeficiente binomial al que se denominó Mayor Valor del Código Restringido (cantidad total de
opciones de ocupación de los locales disponibles que cumplan con la restricción de HAO).
Ahora, puede definirse una variable a la que se denomina Ocupación que describe cuáles serán
las HAO habitaciones seleccionadas entre las D habitaciones disponibles. Esta será la variable de
decisión y condiciona la apertura de circuitos dentro de la red mallada al igual que las HO y las
HOP, mientras que las HFS no. Por lo tanto, las diversas configuraciones de la red hidráulica,
42
�CAPÍTULO 2
ocasiona mayores o menores pérdidas de energía. El trabajo de compresión en la unidad
enfriadora, también se ve afectado por la variable Ocupación en correspondencia con los valores
de carga térmica de enfriamiento que aportan las HDO habitaciones día ocupadas.
2.1.5 Variables intermedias
Generar variantes de ocupación trae consigo cambios en la modelación hidráulica, dando como
resultado diferentes valores de velocidad y presión en el CSAF. Estos resultados deben ser
evaluados para comprobar si cumplen con las restricciones. De este modo, resultan de interés, las
variables intermedias: velocidad del agua en cada tramo de tubería, altura de presión en cada
nodo y caudal de agua en las unidades terminales. Estas variables son consecuencia de la
velocidad de rotación de la bomba, pues de su valor y de la carga que representa la red hidráulica
depende la potencia eléctrica requerida por la bomba. La determinación de esta velocidad debe
corresponder con los requerimientos mínimos de presión de envío del CSAF.
Cambiar la ocupación también implica cambios en la modelación térmica. Es práctica común
elevar la temperatura del agua helada para ahorrar energía durante los períodos de menor carga
de enfriamiento, o de temperaturas exteriores más bajas [19]. Se puede elevar la temperatura
entre 2,5 °C y 5,5 °C incluso en condiciones de cargas nominales [139, 142]. Un grado Celsius
que se eleve la temperatura, incrementa la eficiencia del enfriador en un 4 % [142]. Al
considerarse las condiciones climatológicas y la ocupación en el modelo energético, es posible
declarar como otra variable intermedia del sistema, la temperatura de salida del agua de la
enfriadora. Tanto la velocidad de rotación de la bomba como la determinación de la temperatura
de salida del agua de la enfriadora se pueden determinar mediante cálculos iterativos.
Estas variables intermedias están restringidas respectivamente a ciertos rangos, los cuales
definen la factibilidad de cualquier propuesta de ocupación.
2.1.6 Datos de entrada al sistema
Para mayor claridad de los datos de entrada al sistema, necesarios para la simulación a partir de
la existencia de los modelos correspondientes, se propone la clasificación siguiente:
Datos para la modelación térmica: temperatura ambiente, hora del día, día del año y las
43
�CAPÍTULO 2
habitaciones que entran al análisis de la Ocupación.
Datos para la modelación hidráulica: viscosidad cinemática del agua (en función de la
temperatura del fluido), rugosidad equivalente (en función del material y edad de las tuberías),
coeficiente de resistencia local (tipo de accesorio), valores mínimos y máximos de velocidad y
presión (rangos permisibles) y dimensiones de las tuberías.
Datos para la determinación de la potencia eléctrica necesaria en la unidad de bombeo: densidad
del agua, rendimiento de la bomba centrífuga, rendimiento del motor eléctrico de inducción.
Datos para determinar la potencia eléctrica necesaria en el compresor: temperaturas de
condensación y de vaporización, rendimiento isentrópico, entalpías del ciclo de refrigeración,
flujo de agua para carga térmica máxima, y el factor de diversidad de la carga térmica.
Datos para determinar las soluciones factibles: valores mínimos y máximos de velocidad; de
presión; y caudal del agua, que definen la factibilidad de una propuesta de ocupación.
La Figura 2.2 resume el análisis externo y evidencia el carácter de las variables descritas, así
como la interrelación entre los componentes que describen el proceso. Se resalta el papel del
variador de velocidad en el suministro de la energía necesaria para el sistema de bombeo a partir
del resultado de la presión de envío requerida por el sistema. Estas condiciones la impone la red
hidráulica, consecuencia de la Ocupación (variable de decisión) que se seleccione.
Figura 2.2. Diagrama de bloques para la descripción del proceso a través del Análisis Externo.
2.2 Análisis interno de la operación de los sistemas de climatización centralizados
todo-agua con circuitos secundarios de agua fría a flujo variable
44
�CAPÍTULO 2
Se propone un procedimiento para calcular el Indicador de Eficiencia en función de las entradas.
2.2.1 Formulación del sistema de ingeniería del objeto de estudio
La modelación matemática para la simulación simultánea del edificio, el sistema secundario y el
sistema primario se inició desde hace varios años [143-146], y aunque ya están disponibles
programas como el ESP- r [147-149] que simulan simultáneamente el edificio y los sistemas de
Climatización, Ventilación y Aire Acondicionado (CVAA), aún no se aplica este enfoque.
2.2.1.1 Función objetivo e indicador de eficiencia
Al tener en cuenta los parámetros que intervienen en el indicador de eficiencia, potencia
eléctrica para el trabajo de compresión más la potencia eléctrica para el bombeo, la función
objetivo se presenta mediante el siguiente desglose de las expresiones matemáticas que la
componen.
M T = g1 ( X e , X cl , X CSAF )
(2.6)
M C = g 2 ( X cl , Rn , Tev , Tcd , X SCCAH )
(2.7)
M H = g3 ( X e , X CSAF )
(2.8)
CT ( d ) = g 4 ( HDO( c ) , Tamb( d ) , h( d ) , d ( a ) , M T )
(2.9)
CC ( d ) = g5 (CT max ( a ) , Q( d ) , Te( d ) , Tr( d ) , M C )
(2.10)
CH = g 6 ( HDO( c ) , H ( d ) , Q( d ) , M H )
(2.11)
Peb = g 7 (CT ( d ) , CH ( d ) )
(2.12)
Pec = g8 ( CT ( d ) , CH ( d ) , CC ( d ) )
(2.13)
P
=
Pec + Peb
t
(2.14)
Z = min ( Pt )
(2.15)
Donde:
MT - modelo térmico del edificio.
MC - modelo del trabajo de compresión.
MH - modelo hidráulico.
45
�CAPÍTULO 2
CT - expresiones para determinar las magnitudes que caracterizan carga térmica de enfriamiento.
CC - expresiones para determinar las magnitudes que caracterizan el trabajo de compresión.
CH - expresiones para determinar las magnitudes que caracterizan la carga hidráulica del sistema.
Peb - potencia eléctrica requerida para el bombeo en el CSAF; kW.
Pec - potencia eléctrica requerida para realizar trabajo de compresión; kW.
Pt – función objetivo: sumatoria de las potencias Peb y Pec, kW.
Z - Indicador de eficiencia: valor mínimo de la función objetivo; kW.
g1, g2, g3 - intensidades de las relaciones de las variables de coordinación con MT, MC y MH.
g4, g5, g6 - intensidades de las relaciones de los datos de entrada, las variables de coordinación,
intermedias y de decisión del sistema con CT, CC y CH.
Xe - variables que caracterizan el edificio y que definen la estructura de los modelos MT y MH.
Xcl - variables que caracterizan el clima y que definen la estructura de los modelos MT y MC.
XSCCAH - variables que caracterizan la estructura y parámetros generales del SCCAH.
XCSAF - variables que caracterizan la estructura y parámetros generales del CSAF.
Rn - tipo de refrigerante que utiliza el equipo enfriador.
Tev - temperatura de entrada del refrigerante en el evaporador; K.
Tcd - temperatura de entrada del refrigerante al condensador; K.
Tamb - temperatura ambiente; K.
h - hora del día.
d - día del año.
CTmax - carga térmica de enfriamiento máxima; kW.
Te = t8 - temperatura de envío del agua fría hacia el edificio; K.
Tr - temperatura de retorno del agua fría desde el edificio; K.
H - altura de carga de sistema hidráulico; m.
Q - caudal a la salida de la bomba; m3/s.
(a) - 1,…,365
(c) - 1,…, MVCR; adimensional.
(d) - 1,…,24
46
�CAPÍTULO 2
Las relaciones entre las expresiones matemáticas que integran la función objetivo se presentan en
la Figura 2.3. En ella se destacan dos elementos: la dependencia de la potencia de la bomba con
respecto a los resultados de los modelos térmicos e hidráulicos, así como la dependencia de la
potencia del compresor con respecto a los modelos térmicos, hidráulicos y de compresión.
Figura 2.3. Secuencia e iteraciones de las expresiones que permiten definir la función objetivo.
El Indicador de Eficiencia (IE), se determina al minimizar el valor de Pt para cada variante de
red hidráulica y régimen de operación del compresor como consecuencia de la ocupación factible
seleccionada donde:
Z = min( Pt )
(2.16)
Del criterio anterior se infiere la necesidad de definir todas las ocupaciones de los locales con
compromisos aceptables respecto al IE. Obtenidas las mejores soluciones, quedan definidos los
valores de las variables de decisión que garantizan cada resultado particular. Se decide entonces
cual variante satisface los criterios de preferencia asegurando un régimen racional de consumo.
2.2.2 Modelación matemática de la carga térmica de enfriamiento
Los pasos para la modelación y el cálculo de las cargas térmica son los siguientes:
1. Captura y sistematización de datos climatológicos de la región.
2. Selección de la zona que será objeto de evaluación del comportamiento térmico.
3. Captura y análisis de la información del edificio y exploración de condiciones ambientales.
4. Determinación (mediante un simulador) de la carga térmica de enfriamiento para cada
habitación en un año promedio. Estos resultados, que consideran las características de
47
�CAPÍTULO 2
ocupación horaria, establecen para cada habitación relaciones funcionales entre la carga
térmica y las variables temporales día y hora, pero no se relaciona explícitamente la
temperatura ambiente con el valor de carga térmica.
5. Modelación de la carga térmica de enfriamiento de cada habitación en función del día del
año, la hora del día y la temperatura ambiente, mediante un modelo RNA obtenido a partir
de: los resultados de la simulación del punto 4, las temperaturas ambiente del año y la hora
del día en que se realizaron las mediciones.
6. Integración de modelos de carga térmica de enfriamiento a la modelación hidráulica.
Cada proyecto de climatización debería realizar un estudio de las condiciones climatológicas
para un año característico del lugar donde se va a situar la edificación. Lo que aún se hace es
tomar los datos de las condiciones de diseño existentes en la literatura, lo cual implica referirse a
las condiciones de temperatura ambiente y humedad relativa para el día más caliente del año y
las condiciones predominantes del viento [27, 66, 92, 150].
Informaciones necesarias para la evaluación energética de las edificaciones resultan las
coordenadas polares de la localidad, las cuales aseguran datos climatológicos más precisos
contribuyendo además a la mejor definición de los parámetros solares. Los parámetros solares
definen las ganancias de calor principales a través de las estructuras y facilitan las decisiones al
seleccionar los materiales y estrategias constructivas para una adecuada bioclimática.
En la selección de la zona pueden estar incluidas las distintas formas constructivas. Las formas
constructivas típicas de los hoteles cubanos son bungalows, edificios y su combinación. Esto
implica que la red hidráulica, puede presentarse con distintas topologías. La tendencia actual es
utilizar materiales que disminuyan los gastos de inversión pero que tengan propiedades acordes
con los requerimientos energéticos. Los datos del edificio pueden obtenerse mediante el análisis
del expediente de la obra (revisión de los planos y documentos) o mediciones en el terreno.
Los pasos 1, 2 y 3 hasta ahora descriptos permiten conformar un conjunto de datos de gran
importancia para la determinación de la carga térmica de enfriamiento para un año promedio.
48
�CAPÍTULO 2
En el Anexo 6 aparecen las informaciones generales de las herramientas con que cuenta el
simulador térmico de edificios de la UABC [65] y otros datos relevantes. La metodología
empleada se utiliza hasta el proceso que integra las cargas de enfriamiento de los niveles
analizados y la demanda total del edificio. Para obtener los resultados de las cargas térmica
interactúan las diferentes hojas de cálculo sustentadas en la metodología ASHRAE.
La formalización de la carga de enfriamiento de cada habitación se realiza a través del empleo de
las RNA. Esto permite predecir comportamientos, sistematizando las particularidades térmicas
del edificio partiendo de las variables climatológicas más incidentes [19, 25, 70, 71].
Se obtiene para cada habitación i=1,…,n una tabla de valores (dj; hj; CTEij) donde j=1,…,8760
(ya que d=1,…,365 y h=1,…,24). En este caso d son los días del año base, h las horas del día y
CTE la carga térmica de enfriamiento. El simulador calcula cada CTEij teniendo en cuenta los
parámetros de la habitación i y la climatología del día dj y de la hora hj. Es obvio que para otros
años varíen en alguna medida las mediciones climatológicas, por lo cual se necesita un modelo
formal y explícito que permita calcular la CTE para cada habitación i en función del día, la hora
y la climatología. La temperatura ambiente es pronosticada por el Instituto de Meteorología, lo
cual la convierte en un instrumento útil para pronosticar la CTE de cada habitación en los
próximos días. Para ello se hace necesario obtener para cada habitación una expresión de la
forma CTE = y (d, h, tamb). Esta función (y) se propone como un modelo basado en RNA.
Para identificar los modelos se realizaron los pasos siguientes: adquisición y procesamiento de
datos, diseño de la red neuronal, implementación de la red, simulación y validación [151].
Teniendo en cuenta los elementos del aprendizaje automático [152], se elaboró una aplicación en
el software Matlab R2008b [153] que realiza las operaciones para obtener los modelos (ver
RNA24hFinal, Anexo 7). Las estructuras de las RNA se obtienen de un proceso complejo de
aprendizaje que incluye: la selección de diferentes porcentajes de los datos mediante un cambio
progresivo del tamaño de la muestra, el cambio de las funciones de transferencia de las capas de
neurona inicial e intermedia, el cambio de la función de aprendizaje, y el incremento progresivo
49
�CAPÍTULO 2
de la cantidad de neuronas en la capa intermedia. Todos estos pasos se repiten para cada modelo
a obtener, según la cantidad de habitaciones que participen en el análisis y la cantidad de
entrenamientos que se decida utilizar, inicializándose siempre los pesos para cada variante.
Al terminar la aplicación se han realizado: todos los entrenamientos, simulaciones, cálculo de los
errores de los modelos y los cálculos de los coeficientes de correlación (R) entre los datos reales
y los predichos por la RNA. La selección del mejor modelo se basa en agrupar en un criterio a R
y la cantidad de neuronas en la capa intermedia. El mejor modelo será el de mayor R y menor
cantidad de neuronas en la capa intermedia. La expresión general puede expresarse como [153]:
Y
f 3 ( LW3,2 f 2 ( LW2,1 f 1 ( IW1,1 p + b1 ) + b 2 ) + b3
(2.17)
Donde:
Y - salida de la RNA.
f 1 , f 2 , f 3 - funciones de transferencia de las diferentes capas de neuronas.
IW1,1 , LW2,1 , LW3.2 - pesos de las diferentes capas de neuronas.
b1 , b 2 , b 3 - polarizaciones de las diferentes capas de neuronas.
Una vez conocidas las cargas térmicas de enfriamiento parciales para el año base, la forma más
adecuada de insertar estos datos a la modelación hidráulica es comprobar que el caudal de agua
que circule por cada unidad terminal esté en correspondencia con la cantidad de calor a extraer.
2.2.3 Modelación matemática de la red hidráulica para el cálculo de la potencia de bombeo
La modelación hidráulica facilita la determinación de la presión mínima que requiere el sistema
y el caudal correspondiente para cumplir con los requisitos de las unidades terminales. Uno de
los procesos que garantiza físicamente estos caudales es el equilibrado de la red hidráulica. La
modelación permite verificar si se cumplen los requisitos del sistema sin la necesidad de
repetidos experimentos invasivos, los cuales son muy difíciles y costosos de realizar en la
práctica. A continuación se exponen los pasos de la modelación hidráulica de los CSAF:
1. Caracterización del agua mediante sus propiedades físicas adaptadas al proceso.
2. Obtener los datos de la red de distribución y sistematizar su configuración.
3. Modelación matemática de la bomba.
50
�CAPÍTULO 2
4. Modelación matemática de las pérdidas de las unidades terminales de cada local.
5. Sistematización de las características de los componentes para el equilibrado hidráulico.
6. Trazado espacial de la red de distribución y sus componentes.
7. Asignación de los caudales necesarios a cada unidad terminal para extraer el calor.
8. Obtener el modelo matemático de la red hidráulica que responda favorablemente a los
cambios operacionales posibles del CSAF, definiendo los valores de caudal y presión para el
cálculo de la potencia eléctrica requerida por la bomba.
Los SCCAH envían el agua del evaporador hacia la succión de las bombas del CSAF, a la
temperatura prefijada en la consigna de la enfriadora. El valor sugerido por los fabricantes y las
firmas especializadas es de 7 ± 0,3 oC [45, 46, 139]. No obstante, la configuración general de
los sistemas en los que se emplean los CSAF a flujo variable, poseen un colector común en el
que confluye el agua que no se envía a las unidades terminales debido a las cargas parciales y el
agua que retorna del intercambio térmico del edificio. La Figura 1 del Anexo 8 permite
comprender esta configuración, y la Tabla 1 las propiedades termo-físicas del agua.
La configuración de la red hidráulica para un CSAF a flujo variable está caracterizada por ser
una red mallada, con sistema de tuberías de retorno directo (ver Figura 2, Anexo 2). La tendencia
actual es utilizar tuberías de PVC garantizando menores pérdidas de carga.
Por su parte el accionamiento electromecánico está compuesto por el convertidor eléctrico,
motor y transmisión mecánica acoplada a la máquina receptora [154]. En los CSAF estos
elementos se traducen en: variador de velocidad, motor asincrónico de inducción, y un
acoplamiento directo con una bomba centrífuga. La carga está constituida por una compleja red
hidráulica, con tuberías, accesorios, válvulas para el equilibrado y unidades terminales.
En el caso del motor, recibe la potencia eléctrica modulada en tensión y frecuencia por un VV,
entregando a su vez una potencia mecánica de rotación a la bomba centrífuga. El procedimiento
determina la potencia eléctrica necesaria en el bombeo para cada variante de ocupación,
consecuencia de evaluar en la expresión 2.18 [83-85], el caudal total y la altura requerida por el
51
�CAPÍTULO 2
sistema hidráulico para garantizar el confort en cada variante de ocupación.
Peb =
ρ gHQ
; kW
1000ηbη m
(2.18)
En la expresión anterior: ρ es la densidad del agua (kg/m3); g aceleración de la gravedad (m/s2);
H es la altura de carga requerida en el CSAF (m), Q el caudal de agua requerido en el CSAF
(m3/s); ηb y ηm los rendimientos de la bomba y del motor respectivamente (adimensional). Ahora,
mediante las leyes de proporcionalidad se puede determinar la velocidad de rotación requerida en
la bomba centrífuga.
Los fabricantes de unidades terminales brindan en sus catálogos la relación entre el flujo de agua
y las pérdidas de carga entre otras características (ver Anexo 3). La modelación de la red
hidráulica se realiza a partir de los caudales que requieren las unidades terminales utilizadas.
Cada componente que interviene en el equilibrado hidráulico (válvulas de: equilibrado, control,
compensación y controladoras de presión) realiza funciones específicas de acuerdo con su
posición en la red. La propiedad más importante de estas válvulas es la capacidad de variar la
pérdida de carga para lograr los caudales y presiones necesarias. Las válvulas más utilizadas son
las de equilibrado y se caracterizan por una expresión que relaciona el coeficiente de variación
de flujo Kv, el caudal (Qve) en l/h y las pérdidas de carga (∆p) en kPa [87].
Kv =
0, 01 ⋅ Qve
∆p
(2.19)
En las Figuras 3, 4 y 5 del Anexo 4 se aprecian los resultados de los modelos que se obtuvieron
para los tres tipos de válvulas de equilibrado del caso de estudio, los cuales relacionan el Kv con
el número de vueltas. Con Kv, se determina las pérdidas de carga para un determinado caudal.
En esta investigación, para el cálculo hidráulico se seleccionó el Método del Gradiente en base a
sus bondades algorítmicas y asumiendo: la correcta utilización de las dimensiones de la red
vistas a través de sus tramos, las alturas de los nodos, el correcto ensamblaje de las matrices que
definen la topología de la red, la utilización precisa del modelo de la bomba y considerando,
además, que en el nodo de retorno (donde concluye la red y coincide con la posición donde se
52
�CAPÍTULO 2
encuentra la válvula de compensación) se tiene un caudal equivalente a la suma de los caudales
necesarios en cada unidad terminal en uso.
Nótese que el caudal que circule por el CSAF, también constituye información básica para el
cálculo de parámetros del trabajo por compresión junto con la información de la carga térmica.
El flujo de agua necesario en las unidades terminales, ya sea para cargas máximas o parciales, se
puede calcular utilizando la expresión del calor [61, 62, 155], pero no debe olvidarse que estos
flujos también dependen de la topología de la red hidráulica.
La circulación del caudal está relacionada con la energía que el accionamiento electromecánico
de la bomba le entregue al fluido. Para controlar este accionamiento, al VV se le asigna un valor
de consigna de la presión a mantener en cierta zona del CSAF, que inicialmente corresponde al
valor sugerido durante el diseño (en función de los flujos esperados en cada habitación del hotel),
y este valor de consigna puede ser ajustado en cualquier momento. El valor de la presión se
garantiza con el correspondiente valor de la velocidad del accionamiento y el proceso de ajuste
se realiza mediante un algoritmo de control PI incorporado [42, 97].
A partir de las variables y las interrelaciones que se establecen en el algoritmo de la Figura 2.4,
se puede encontrar para una ocupación dada, la velocidad mínima de la bomba que garantice que
los caudales sean suficientes para que el CSAF funcione adecuadamente.
Conocidos para la bomba: Vn (velocidad de rotación nominal); Qn (caudal nominal); y Hn (altura
de carga nominal). Sean, además, las variables: Vi (velocidad de rotación mínima; Vi0 es la
velocidad de rotación mínima inicial que en este caso se toma positivo y se corresponde con la
menor potencia permisible en el motor para evitar su saturación); Va (velocidad de rotación
máxima; Va0 es la velocidad de rotación máxima inicial que en este caso se toma igual a Vn); e
(condición de parada del algoritmo, positiva y cercana a cero); Qa y Qi (valores mínimos de los
caudales calculados respectivamente para Va y Vi); Ha y Hi (valores mínimos de las presiones
calculadas respectivamente para Va y Vi); δQ (cota para el módulo de la diferencia máxima entre
los caudales requeridos y calculados en las unidades terminales); QUTE (caudal requerido en una
53
�CAPÍTULO 2
unidad terminal); y QUTR (caudal real en una unidad terminal). Además se considera la ecuación
que relaciona caudal y presión de la bomba H = -A·Q2 + C donde sus coeficientes A y C son
funciones de la velocidad de rotación de la bomba. También se tienen restricciones especiales
con respecto a la presión mínima en las unidades terminales y en el nodo crítico (donde el fluido
vence la altura geométrica máxima en su retorno).
Figura 2.4. Algoritmo para determinar la velocidad de operación de la bomba del CSAF.
Puesto que, para cada ocupación particular del hotel, el sistema hidráulico adquiere una
determinada topología, una tendencia actual consiste en calcular en cada caso un nuevo valor de
consigna de la presión. Entonces resulta esencial encontrar para cada ocupación una velocidad
tal, que garantizando los flujos necesarios para cada ocupación, se minimice la potencia eléctrica.
Al minimizar la velocidad, también se minimiza el consumo energético por bombeo.
2.2.4 Modelación matemática para el cálculo de la potencia eléctrica del trabajo de
compresión en la unidad enfriadora
54
�CAPÍTULO 2
La pretensión de esta modelación es evaluar en el ciclo de refrigeración de una etapa, los efectos
en los requerimientos de potencia eléctrica que representan las diferentes combinaciones de
ocupación de los locales. A pesar de existir expresiones determinísticas para el cálculo de trabajo
de compresión, estas no tienen como finalidad predecir el desempeño real de los compresores,
sino mostrar las relaciones entre las variables importantes [47, 62]. Por otra parte, los fabricantes
proporcionan los datos de funcionamiento de los equipos de refrigeración en forma de gráficos o
tablas que recogen la capacidad y la potencia en correspondencia con las temperaturas de
evaporización y condensación (ver figura 1, Anexo 9). Como los gráficos de potencia no siempre
están disponibles y el ciclo teórico puede modificarse para que se parezca bastante a los sistemas
reales [47, 62], entonces se plantean los pasos siguientes que permiten determinar la potencia del
compresor para un ciclo de refrigeración de una etapa insertado en un SCCAH:
1. Determinación de las entalpías del gas refrigerante en el ciclo de compresión.
La temperatura de condensación debe ser de 5 a 12 oC superior a la del fluido que absorbe el
calor que entrega el refrigerante en el condensador. Para los condensadores enfriadores por
agua se elige de 5 a 6 oC y para los enfriados por aire de 8 a 12 oC [92]. La temperatura del
medio de enfriamiento utilizado en la presente investigación corresponde a la temperatura
ambiente para las condiciones climatológicas de la localidad, y la temperatura de
condensación 8 oC superior a la temperatura ambiente. La temperatura de evaporización se
elige en aproximadamente 5 oC inferior a la temperatura de salida de agua de la enfriadora.
A partir de las temperaturas de condensación y de evaporización y con la ayuda del diagrama
de presión-entalpía del gas refrigerante (ver Figura 2, Anexo 9) o mediante tablas, se buscan
las presiones de trabajo y las entalpías del ciclo que se presentan en la Figura 2.5.
h6 - entalpía de vapor saturado a la entrada del compresor; kJ/kg.
h2 - entalpía teórica del vapor sobrecalentado a la salida del compresor; kJ/kg.
h5 - entalpía del líquido saturado; kJ/kg.
h4 - entalpía de la mezcla saturada a la entrada del evaporador; kJ/kg.
55
�CAPÍTULO 2
Figura 2.5. Esquema funcional simplificado de un SCCAH.
2. Determinación del trabajo isentrópico.
WRe al= h2 ´−h6
=
h2 ´
(2.20)
( h2 − h6 ) + h
ηs
6
(2.21)
En estas expresiones: WReal es el trabajo real de compresión (kJ/kg), h2′ la entalpía real del gas
refrigerante a la descarga del compresor (kJ/kg) y ηs el rendimiento isentrópico
(adimensional).
3. Determinación del flujo másico necesario del refrigerante.
N=
mR ⋅ Wreal
C
mR =
(2.22)
mCPAF ( h7 − h8 )
( h6 − h5 )
(2.23)
QR ⋅ θ
( h7 − h8 )
(2.24)
mCPAF =
Donde:
Nc = Pec - potencia eléctrica requerida por el compresor; kW.
QR - carga térmica máxima a extraer del edificio; kW.
mR - flujo másico de refrigerante; kg/s.
mCPAF - flujo másico del agua por el evaporador (constante); kg/s.
56
�CAPÍTULO 2
h5 - entalpía del refrigerante (R22) a la entrada del evaporador; kJ/kg.
h7, h8 - entalpía del agua a la entrada y salida del evaporador respectivamente (kJ/kg). En este
caso h8 depende de la temperatura de salida del agua en la enfriadora.
θ - factor de diversidad; adimensional.
La determinación del flujo de agua al evaporador, se realiza en función de la carga térmica de
enfriamiento máxima a vencer para todos las habitaciones ocupadas, afectada por el factor de
diversidad, que en la literatura consultada [21] se toma como 0,85.
4. Balance de masa y energía en el punto de mezcla en el colector del SCCAH.
En la Figura 2.6 el punto de mezcla en un SCCAH es donde confluyen el agua de retorno del
CSAF y el flujo de agua que se bifurca en el colector común, debido a las cargas parciales.
Figura 2.6. SCCAH simplificado: balance de masa y energía en el punto de mezcla.
La cantidad de estos dos fluidos y su temperatura determinan la temperatura del agua de
entrada al evaporador. De esta temperatura depende la entalpía h7 y para determinar su valor,
se hace necesario realizar un balance de masa y energía en el punto de mezcla
A partir del análisis de la Figura 2.6 se obtiene la siguiente expresión de balance.
mr Cptr + mc Cptc =
mCPAF Cpt7
(2.25)
Donde:
mr - flujo másico de agua que retorna en correspondencia con la carga parcial; kg/s.
mc - flujo másico del agua a través del colector común; kg/s.
tr - temperatura de retorno del agua; K.
57
�CAPÍTULO 2
tc - temperatura del agua a través del colector, se considera igual a la temperatura del agua a la
salida de la enfriadora; K.
t7 - temperatura de entrada del agua al evaporador; K.
Cp - calor específico del agua (kJ/kg.K).
Como mc = mCPAF - mr al sustituir mc en (2.26) se tiene que:
mr ⋅ Cptr + (mCPAF − mr ) ⋅ Cptc= mCPAF ⋅ Cpt7
(2.26)
Para determinar el valor de tr es necesario determinar mr a partir de las respuestas de la
modelación hidráulica. En correspondencia, tr se determinará por el valor medio ponderado de
todas las temperaturas de salida de cada unidad terminal en funcionamiento.
5. Determinación de la temperatura y la entalpía del agua en la entrada del evaporador.
Al considerar el valor de Cp constante debido a la pequeña variación en el intervalo de
temperaturas que se manifiestan en el proceso, se tiene que la temperatura del agua en la
entrada de la enfriadora se determina por:
=
t7
mr
mr
⋅ t r + tc −
⋅ tc
mCPAF
mCPAF
(2.27)
6. A partir del valor de t7 se puede determinar la entalpía del agua (h7) en estas condiciones.
Teniendo en cuenta las diferentes consideraciones y expresiones anteriores, la potencia eléctrica
requerida para el trabajo de compresión se determina mediante la expresión 2.28.
=
Pec
mCPAF (h7 − h8 ) '
⋅ h2 − h6 ; kW
(h6 − h5 )
(2.28)
Si se toman temperaturas de salidas diferentes a las requeridas por las cargas térmicas parciales
de las habitaciones ocupadas, entonces: o se incumplen los parámetros de confort, o se
incrementa innecesariamente la demanda de potencia eléctrica; generalmente el problema
tecnológico más común es: encontrar la temperatura de salida que mantenga el confort con el
menor gasto de energía. Es práctica usual que el control de la temperatura de salida del agua de
la enfriadora se realice bajo criterios incorporados por los fabricantes; las variantes más comunes
58
�CAPÍTULO 2
toman como referencia la temperatura de salida o la temperatura de entrada.
La ASHRAE reconoce la existencia de 18 modelos entre estadísticos y dinámicos, que en
algunos casos sugieren el cambio de la temperatura de envío, los cuales emplean desde métodos
estadísticos hasta la inteligencia artificial para su solución [156]. Sin embargo, el uso de la
ocupación como variable no ha sido abordado de forma exhaustiva, máxime por su significado
en los actuales SCCAH a flujo variable.
El incremento de la temperatura de salida del agua de la enfriadora incrementa su eficiencia. En
los sistemas a flujo constante, resulta una regla básica mantener esta temperatura tan alta como
sea posible. Sin embargo, en los sistemas a flujo variable, no siempre es el método más eficiente
de operación. La razón está dada en que el incremento de la temperatura del agua, requiere de
más agua y energía eléctrica para satisfacer la carga de enfriamiento [67].
Para las condiciones de operación de los SCCAH en Cuba, Monteagudo en el 2005 propuso una
vía para elevar la temperatura de salida del agua de la enfriadora considerando las variables
climatológicas, demostrando que para similares ocupaciones esta variable puede asumir valores
energéticamente racionales [37]. Por otra parte, Montelier en el 2008 de forma similar y
partiendo de un modelo de consumo de energía eléctrica de la enfriadora optimiza mediante
algoritmo genético esta temperatura de salida [19].
El nuevo enfoque que aquí se presenta sugiere la integración de los componentes térmicos e
hidráulicos de los CSAF y permite proponer valores adecuados de temperatura de envío
atendiendo a los valores de la principal variable considerada en esta investigación: la ocupación.
Los sistemas de enfriamiento de las habitaciones son todos semejantes y la eficacia de su
funcionamiento depende del flujo constante de agua que le llega con cierta temperatura t8
(temperatura de salida del enfriador), que para la carga térmica de enfriamiento de la habitación
facilita llevar la temperatura en esta hasta el valor de confort.
Basado en las consideraciones que se tuvieron en cuenta durante la modelación térmica de las
habitaciones, puede asumirse que mantener el confort en las habitaciones ocupadas es
59
�CAPÍTULO 2
equivalente a mantener un valor constante de la temperatura de la habitación (24 oC). Durante el
diseño del CSAF se fijan los valores nominales de t8 y de tr como valores estándares que, debido
a la variabilidad de las cargas térmicas, conducen a situaciones de uso irracional de la energía en
el enfriador o a situaciones de falta de confort en las habitaciones.
Siendo variable (en cada habitación y en el tiempo) la carga térmica de enfriamiento, entonces en
esta modelación, pueden considerarse variables o constantes, la temperatura de salida de la
enfriadora t8 (entrada a las habitaciones) y la temperatura de retorno de las habitaciones tr.
A cada habitación i (unidad terminal) entra un caudal de agua a la temperatura t8 y sale a una
temperatura ti. La temperatura ti depende del caudal de agua que circula en la unidad terminal, de
la carga térmica de la habitación (CTEi) y del calor específico del agua a estas temperaturas
Cp(t). Estas magnitudes se pueden relacionar a través de la expresión del calor [155, 157, 158],
ti
=
CTEi m=
ρ QUTi
i ∫ Cp (t ) dt
t8
t8
ti
∫ Cp (t )dt − ∫ Cp (t )dt
0
0
(2.29)
donde mi es el flujo másico, ρ es la densidad del agua y Quti es el flujo volumétrico de agua en la
unidad terminal (determinado en el cálculo hidráulico) . El valor de tr se puede calcular como:
HDO HDO
tr = ∑ miti / ∑ mi
i =1
i =1
(2.30)
Entonces el valor de t7 se puede calcular mediante la expresión 2.27.
Debido a que la temperatura de confort en las habitaciones es de 24 oC y ésta se alcanza cuando ti
sea constante e igual a 12 oC, entonces de lo que se trata es de encontrar un valor racional de t8
para cada ocupación tal que se garantice que los valores de todos los ti estén cercanos y por
encima de 12 oC. Para encontrar el valor racional de t8 debe utilizarse la expresión:
t7
CTEHDO = mHDO ∫ Cp (t )dt
(2.31)
t8
Donde mHDO es el flujo másico para la ocupación y CTEHDO es su carga térmica.
El valor de CTEHDO puede asumirse a partir de diferentes criterios. Uno de ellos es tomarlo como
60
�CAPÍTULO 2
el valor medio de todos los valores de carga térmica en las habitaciones durante todo el tiempo
que se analice, pero si es acentuada la variabilidad de estas cargas térmicas entonces algunas
habitaciones pueden llegar a tener temperaturas significativamente diferentes a las de confort. La
variante que se propone es tomar a CTEHDO como la suma de este promedio más tres veces la
desviación estándar correspondiente; en esta variante el consumo de energía en la enfriadora
toma valores medios racionales y al mismo tiempo es de un 99 % la probabilidad de que el CTE
de cualquier habitación esté por debajo.
Otra posible solución es tomar CTEHDO como el valor máximo de las cargas térmicas de manera
que t8 será la menor de todas las que se necesitan. En este caso algunas habitaciones llegarán a
tener temperaturas menores a las de confort (cuestión que puede regularse con el control de la
habitación) y no se controla el consumo de energía en la enfriadora.
2.2.5 Algoritmo resumen para el cálculo de la función objetivo
Una vez descritos los elementos del análisis externo y el análisis interno de la tarea de ingeniería,
y específicamente los elementos de la modelación matemática, se llega a la definición en detalles
de la función objetivo, la cual resulta de la suma de las expresiones 2.18 y 2.28
Pt
=
m
(h − h )
ρ gHQ
+ CPAF 7 8 ⋅ (h '2 − h6 ) ; kW
1000ηbη m
(h6 − h5 )
(2.32)
La Figura 2.7 muestra el algoritmo que integra los cálculos de las variables del sistema a la
función objetivo. En la estrategia general de modelado, se determinan los caudales de agua en las
unidades terminales, y a partir de los valores de las cargas térmicas de enfriamiento de cada
local, determinados por los modelos en RNA, se calcula los cambios de temperatura del agua. De
los resultados de la carga térmica se pueden utilizar sus diferentes variantes (valor nominal,
parcial, promedio del día o máxima para el año).
61
�CAPÍTULO 2
Figura 2.7. Algoritmo para obtener los resultados de las variables de la función objetivo.
Se evalúa en el modelo de la red hidráulica, el efecto de las distintas variantes de ocupación.
Para cada variante analizada se define la velocidad de rotación de la bomba que garantiza los
caudales en las unidades terminales con el menor requerimiento energético y el valor de presión
correspondiente. En cada corrida se obtienen las informaciones de las presiones en los nodos y
los caudales en los tramos mediante la vigilancia del cumplimiento de los parámetros hidráulicos
en unidades terminales, válvulas de equilibrado y en el nodo crítico del CSAF.
De forma paralela se determina mediante el ciclo de compresión del gas refrigerante, la potencia
necesaria en el compresor que permita extraer el calor absorbido por el agua, según los pasos
descritos en el epígrafe 2.2.4.
En el Anexo 4 aparecen los datos específicos de los elementos de equilibrado hidráulico para el
caso de estudio a emplear en la investigación; y en el Anexo 6 la descripción de la metodología y
los datos considerados para establecer la línea base de la modelación térmica del edificio.
2.3 Algoritmos para la organización de los procedimientos de cálculo
En esta investigación, la operación eficiente de los SCCAH se formula a partir de una estrategia
de ocupación de los locales. Esta estrategia es en principio una tarea de optimización
combinatoria ya que cada ocupación (de un conjunto finito de ocupaciones posibles) debe
evaluarse en la función objetivo para determinar cuál de ellas la minimiza. Si no es excesiva la
magnitud del total de combinaciones, entonces se aplican Algoritmos de Búsqueda Exhaustiva;
62
�CAPÍTULO 2
en caso contario deberá aplicarse otro método, eligiéndose los Algoritmos Evolutivos.
Las opciones de ocupación son representadas mediante una cadena de caracteres 1 y 0 que
significan la ocupación o no de la habitación. Las opciones pueden ordenarse en una lista, a cada
opción le corresponde biyectivamente un número natural que representa su posición en la lista.
2.3.1 Algoritmo del procedimiento para la optimización energética de la operación de los
sistemas de climatización centralizados todo-agua a flujo variable
En la Figura 2.8 se muestran los componentes del modelo matemático conceptual de preparación
y toma de decisiones, y se muestra una síntesis del procedimiento general de la operación
eficiente de los SCCAH con CSAF a flujo variable en hoteles, cuya estrategia de ocupación tiene
un fundamento general que puede considerarse de carácter combinatorio y evolutivo.
Para determinar el conjunto de variantes de ocupación, se hace necesario conocer cuáles son las
D habitaciones disponibles. Este conjunto constituye la base del universo combinatorio de
búsqueda para aplicar la Estrategia Ocupacional bajo Criterios Energéticos y para esto debe
conocerse la solicitud de ocupación HAO en la Recepción del hotel. Si la cantidad de HAO es
menor que D se calcula el valor de MVCR. Si HAO = D entonces la solución es única.
Figura 2.8. Procedimiento para la operación eficiente de los CSAF en SCCAH a flujo variable.
63
�CAPÍTULO 2
Por ejemplo, D = 10 y HAO = 4, se tiene que: MVCR =
D!
10!
= = 210
(D-HAO)! HAO! (10-4)!4!
En correspondencia con el valor de MVCR y la capacidad de cómputo disponible, se selecciona
el método de optimización a utilizar y éste es complementado con un proceso de toma de
decisiones que puede incluir criterios no formalizables en la determinación de la mejor
ocupación. Cuando la decisión de la ocupación depende solo de criterios formalizables el
resultado del IE converge hacia un óptimo global, en caso contrario el óptimo es local.
En la Figura 2.8 MCExh, es la máxima combinatoria exhaustiva; MCxEsc, máxima combinatoria
por escalón; THEsc, total de habitaciones por escalón y VME, la máxima cantidad de escalones.
La definición de estos valores, define el método de optimización a utilizar.
La estrategia computacional que se elabore debe tener en cuenta la laboriosidad de la búsqueda
de soluciones mediante códigos variables, por lo cual es recomendable almacenar resultados,
favoreciendo la disminución del tiempo de cálculo en caso de coincidencia de variantes de
ocupación. Una consecuencia positiva es que, además, se crean bases de datos y patrones de
conocimiento en cuanto a la operación del sistema, que son la base de los denominados sistemas
de Diagnóstico y Detección de Fallas [93, 159].
El análisis interno y el análisis externo permiten sustentar los siguientes pasos del procedimiento
para la optimización de la operación de los SCCAH con CSAF a flujo variable en hoteles:
1. Determinación de las cargas térmicas de enfriamiento de la edificación para un año
característico mediante simulación térmica.
2. Modelación de la carga térmica de enfriamiento de cada habitación y otros locales mediante
modelos predictivos basados en RNA.
3. Modelación de la red hidráulica del CSAF mediante el método del gradiente.
4. Establecimiento de las expresiones de cálculo del trabajo de compresión a partir de la
interacción entre los modelos térmicos e hidráulicos del sistema.
5. Generación de códigos variables que activen los componentes del modelo termo-hidráulico de
la climatización, de acuerdo a una determinada ocupación de las habitaciones del hotel.
64
�CAPÍTULO 2
6. Realizar la optimización combinatoria mediante los algoritmos de búsqueda: exhaustivo
simple, exhaustivo escalonado o algoritmo genético según la cantidad de variantes de
ocupación a analizar.
7. Proceso de toma de decisiones de la ocupación bajo criterios formalizables y no formalizables
sustentando la Estrategia de Ocupación bajo Criterios Energéticos.
8. Selección de la ocupación y ajuste de los valores de consigna de la presión en el CSAF y la
temperatura de salida del agua del equipo enfriador.
2.3.2 Algoritmo para la generación del código binario de una variante de ocupación de
habitaciones de un hotel si se conoce su número de orden
Sea W una ocupación de las T habitaciones del hotel, representada por una cadena de T
caracteres 0 y 1. De ellas se tienen HO ocupadas y HOP asignadas directamente a clientes
(representadas todas para el análisis ocupacional por 1) y D están disponibles (representadas por
0). Las HFS habitaciones que están fuera de servicio no son incluidas en este análisis.
Por ejemplo, sean T = 20, D = 10 y HAO = 4 y sin perder generalidad supóngase que W está
dado por la cadena de caracteres 11100101001101000110. Considérese la sub-cadena
O = W4W5W7W9W10W13W15W16W17W20 = 0000000000 y sea O1, O2,…, O210 la lista ordenada
de MVCR = 210 ocupaciones posibles de las HAO = 4 habitaciones solicitadas cuando se tienen
D = 10 disponibles. Cada opción de ocupación Oi puede interpretarse como un número binario
(base 2) cuya equivalencia en la base numérica 10 es un número entero Bi y esto garantiza la
existencia de una ordenación única de estas cadenas binarias y de las ocupaciones asociadas.
En el ejemplo que se ha descrito, las posibles ocupaciones son:
O1 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 0000001111, B1 = 15
O2 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 0000010111, B2 = 23
O3 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 0000011011, B3 = 27
O4 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 0000011101, B4 = 29
O5 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 0000011110, B5 = 30
…
O210 = W4W5 W7W9 W10W13 W15W16 W17W20 = 1111000000, B210 = 960
65
�CAPÍTULO 2
Nótese que algunas de estas combinaciones tienen secuencias consecutivas de todos sus 1. Estas
serán denominadas Secuencias Compactas. Entre ellas están: O1, O5 y O210. Insertando
correctamente cada variante seleccionada Oi en la cadena W se tendrá establecida la nueva
ocupación del hotel Wi que deberá ser evaluada desde el punto de vista energético.
El algoritmo para la generación de códigos binarios que representan la ocupación obtiene
eficientemente el código Oc correspondiente al número de orden c de la ocupación. En su primer
paso se establece el intervalo de búsqueda con el fin de aumentar la eficiencia del procedimiento.
Para ello se determina entre cuales Secuencias Compactas está la secuencia pedida; los órdenes
de estas secuencias se denominarán S1 y S2. A continuación se determina si el orden de la
secuencia buscada está más cerca de S1 (búsqueda ascendente) o de S2 (búsqueda descendente) y,
entre los valores de B, el mejor valor de comienzo de la búsqueda en el próximo paso y a este, se
le denomina h. El seudocódigo correspondiente puede verse en el Anexo 10.
En el segundo paso, para h, h+1, h+2,… se determinan cuáles de las cadenas binarias
correspondientes tienen como suma de sus dígitos el valor HAO y de esta forma identificamos
cuáles de ellas representan la ocupación de HAO habitaciones de D disponibles. Enumerando a
partir de h estas cadenas, podemos encontrar para la cadena de orden c la cadena binaria
correspondiente. El seudocódigo correspondiente puede verse en el Anexo 11.
2.3.3 Optimización por el método exhaustivo simple
Como puede observarse en la Figura 2.10, la esencia de este método es evaluar la función
objetivo en todas las opciones y seleccionar aquella que la minimice. Una variante que enriquece
el método es guardar un conjunto de las mejores soluciones factibles para seleccionar entre ellas
aquella que sea la más compatible respecto a condiciones no formalizables.
En este algoritmo, las variables que caracterizan la ocupación que se seleccione como óptima
son: S (orden que ocupa en la lista) y Zmin como valor del IE para la ocupación de orden S.
El algoritmo se inicia asumiendo que los valores por defecto son S = 0 y Zmin = ∞. Se utiliza
como contador la variable i y para i = 1,2,…, MVCR se obtiene la ocupación Wi. Si esta
66
�CAPÍTULO 2
ocupación es factible, entonces es evaluada en la función objetivo obteniéndose los valores Z.
Ahora se compara Z con Zmin. Cuando el primero es menor que el segundo se asume que S=i y
Zmin = Z y además, la nueva solución es almacenada como población de mejores ocupaciones.
Después de probar todas las opciones posibles, mediante un sistema de toma de decisiones se
determina, entre las mejores soluciones almacenadas, aquella que es más compatible con los
criterios formalizables y no formalizables de la explotación hotelera.
Figura 2.10. Algoritmo para la optimización mediante el Método Exhaustivo Simple.
2.3.4 Optimización por el método exhaustivo escalonado
Si se asume que TT es el producto de MVCR por el tiempo unitario de cómputo necesario para
calcular Z para una variante de ocupación, y que TT es mayor que el tiempo disponible para
tomar una decisión en la Recepción del hotel, entonces se hace necesario cambiar la estrategia de
optimización. La Figura 2.11 representa el algoritmo para dar solución a esta problemática.
Conocido el valor total de HAOT = HAO de habitaciones a ocupar, la variante que se propone en
esta investigación consiste en aplicar varias veces el método exhaustivo simple explicado en el
epígrafe 2.3.3 tomando un nuevo HAO = P < HAOT, a este valor P se le denomina paso del
escalón y al método, Exhaustivo Escalonado (ver el algoritmo en la Figura 2.11).
Sea E = HAOT mod P. El número de veces que será aplicado el método exhaustivo simple es:
•
k = HAOT div P, si E = 0;
•
k = (HAOT div P) +1, si E ≠ 0. En este caso en el último escalón se toma HAO=E.
67
�CAPÍTULO 2
Por ejemplo: si HAOT = 25, D = 31 y P = 7 entonces MVCR resulta 736281, E = 4 y k = 3+1= 4.
Figura 2.11. Algoritmo para la optimización mediante el Método Exhaustivo Escalonado.
La aplicación del método exhaustivo escalonado genera soluciones óptimas, pero en principio
éstas son de menor calidad (en el sentido de la cercanía al óptimo absoluto) que las que se
obtienen aplicando el método exhaustivo simple. Esto se manifiesta más en tanto disminuya P,
por lo cual se recomienda que el paso sea tan grande como lo permita el valor de TT.
La selección del paso también puede estar asociada a criterios numéricos y a criterios no
formalizables basados en la experiencia de expertos. También debe considerarse que el
escalonamiento se asocie a variantes de preselección sobre grupos de habitaciones semejantes
(por ejemplo: vista al mar, piso de ubicación, cercanía dentro del sistema de climatización, etc.).
2.3.5 Optimización mediante computación evolutiva
La “Computación Evolutiva” se refiere a una familia de técnicas inspiradas en la simulación del
proceso de evolución natural [153, 160]. Hay varias formas de inicializar la Población y es
común hacerlo aleatoriamente. Las modificaciones de la población, se hacen generalmente
mediante: Selección, Mutación y Cruzamiento; los dos últimos procedimientos conducen a los
68
�CAPÍTULO 2
algoritmos genéticos. En la inicialización como en la modificación de la Población, solo se
admiten los individuos aptos o factibles que son aquellos que cumplen con las restricciones del
problema. Son varios los criterios de parada en los algoritmos evolutivos, sin embargo el
utilizado en el algoritmo genético seleccionado en la presente investigación, se basa en que los
mejores individuos no han sufrido cambios significativos en las últimas generaciones.
En la Figura 2.12 aparece el algoritmo evolutivo utilizado. En esta figura, cada Oi (i=1,…,
MVCR), variante de ocupación de las habitaciones disponibles en el hotel, es un individuo del
universo de población. La Población consta de TPI individuos, número definido particularmente
por el usuario para cada caso y que no debe ser mayor que MVCR. La selección aleatoria de
individuos aptos se hace tomando una cadena de longitud HAO, donde todos sus elementos son
1. Luego se incorporan D-HAO caracteres 0 en posiciones aleatorias.
Figura 2.12. Algoritmo para la optimización mediante algoritmo genético.
Las mejoras de la población se han programado en dos etapas. En la primera se realizan mejoras
sustituyendo el peor individuo de la población por un nuevo individuo, seleccionado
aleatoriamente, apto y de mejor resultado al evaluar la función objetivo; este procedimiento se
detiene cuando se realice cierto número prefijado de mejoras (ver Figura 1 del Anexo 12).
La segunda etapa consiste en tomar el 40 % de los mejores individuos de la Población (Po) y se
le realizan mutaciones aleatorias a cada uno de ellos. De la cadena de n caracteres que significa
69
�CAPÍTULO 2
cada individuo, se escogen aleatoriamente dos genes, si son diferentes se intercambian de
posición, esto se repite k veces, donde k es inferior a la mitad de la longitud de n. Luego se
realizan los cruzamientos entre dos cadenas padres S1 y S2, creándose un hijo h1 de tamaño n (ver
Figura 2 del Anexo 12). Los genes iguales de los padres se heredan y los diferentes quedan
vacíos; ahora son seleccionados aleatoriamente algunos de los espacios vacíos de h1,
completándolos con 1 hasta completar las HAO y el resto de los espacios se completan con 0.
Los “hijos” de mejores resultados, sustituyen a los peores individuos de la población.
CONCLUSIONES del capítulo:
1. El procedimiento que se presenta como estrategia de modelado, integra la modelación
térmica del edificio, la modelación hidráulica de la red, las expresiones para el cálculo del
trabajo de compresión y la generación de las variantes de ocupación de los locales.
2. El Indicador de eficiencia Z, expresa el mejor compromiso entre los requerimientos de
potencia eléctrica por bombeo y por trabajo en el compresor. La optimización del IE consiste
en minimizar los requerimientos de potencia eléctrica durante la operación de los CSAF
garantizando las condiciones energéticas racionales de explotación del SCCAH.
3. La modelación térmica se establece a partir modelos basados en RNA para cada local,
abarcando las condiciones de un año promedio y se adapta a la variabilidad de la
climatología local, definiéndose los caudales necesarios en las unidades terminales.
4. La modelación hidráulica, inserta de manera adecuada a la red a flujo variable en el SME,
calculando las pérdidas de energía, los caudales y la velocidad de rotación de la bomba con el
respectivo valor de presión, satisfaciendo las diferentes condiciones de ocupación.
5. La generación de variantes de HAO constituye el operador del sistema y debe ser estudiado
en función del universo de soluciones del MVCR que cumplan con las exigencias del SME.
De la cantidad de combinaciones dependerá el criterio de solución de la función objetivo.
6.
Se hace necesario concebir un sistema computacional que permita integrar la estrategia de
modelado para la operación de los SCCAH con CSAF a flujo variable, mediante lo cual se
indique el valor de la variable de decisión a través de una adecuada EOCE.
70
�CAPÍTULO 3
CAPÍTULO III. IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE OPTIMIZACIÓN
ENERGÉTICA PROPUESTO EN UN CASO DE ESTUDIO
En este capítulo se presentan los resultados de la implementación del procedimiento para la
optimización energética de la operación de los SCCAH con CSAF a flujo variable en
climatización centralizada de hoteles. Se ha seleccionado un edificio de tres plantas para la
modelación energética de manera que se puedan demostrar los algoritmos del procedimiento.
Los objetivos del presente capítulo son los siguientes:
-
Implementar una aplicación informática que facilite los cálculos debido a la complejidad del
trabajo manual con los modelos, mostrando la validación de sus algoritmos y su integración
en el procedimiento general.
-
Desarrollar la simulación termo-hidráulica para diferentes estados operacionales del caso de
estudio, mostrando los resultados del proceso de optimización y de la variable de decisión
que minimiza el Indicador de Eficiencia.
-
Realizar una valoración técnico-económica y medioambiental del empleo de EOCE en la
explotación hotelera, así como de las herramientas desarrolladas para establecer el
procedimiento operacional propuesto.
3.1 Presentación del circuito secundario de agua fría del caso de estudio
En el hotel Blau Costa Verde existen siete zonas, las cuales atiende el SCCAH. Se escoge la
zona 6, constituida por un edificio de tres plantas con un total de 59 habitaciones. En la Figura
3.1 se aprecian: una vista parcial del edificio, una habitación típica y la sala de máquinas donde
se encuentra la bomba de la zona escogida.
Las características nominales de la bomba de la zona 6 son: marca STERLING de la serie SIHI
032200B con 28 m3/h de caudal y una carga de 70 m. El motor asincrónico acoplado de forma
directa a la bomba es del modelo AM132 – SZA2, con una potencia nominal de 8,8 kW y
3490 rev/min. Al motor se encuentra acoplado un variador de velocidad ALTIVAR 31 [52].
71
�CAPÍTULO 3
Figura 3.1. Imágenes representativas del CSAF de la zona 6.
La red de tuberías es mallada de material PVC. En la Figura 3.2 se muestra una imagen parcial
de la red hidráulica y su representación simplificada con los nueve ramales principales. Para la
validación de procedimiento se escogen los ramales AC y CD con seis habitaciones cada uno.
Figura 3.2. Imagen parcial y esquema simplificado de la red hidráulica.
Dentro de los componentes de la red se resaltan, las unidades terminales (fan-coil) y las válvulas
de equilibrio (ver Anexos 3 y 4). En la red hidráulica escogida, solo se emplean válvulas de
equilibrado a la salida de los patinejos y una de compensación en el retorno de sistema.
Para mayores detalles, en el Anexo 13 se presentan más informaciones tales como: la
composición general del SCCAH del hotel; los planos de planta del edificio e imágenes del
interior de las habitaciones; informaciones constructivas; informaciones del catálogo de la
bomba y del variador de velocidad utilizado; datos de los tramos y nodos de la red hidráulica a
utilizar en la validación; e imágenes de las válvulas de equilibrio y de las unidades terminales.
Condiciones generales para la modelación
Para realizar una modelación se deben establecer determinadas fronteras o condiciones sobre las
cuales se realiza. En el caso de estudio estas condiciones se definen como:
-
La cantidad de habitaciones es finita y se consideran las condiciones climatológicas de la
región como elemento decisivo en las características térmicas de la edificación, a partir de
los datos de la estación climatológica más cercana y los parámetros solares de la localidad.
72
�CAPÍTULO 3
-
Como base se toman los datos de la CTE obtenidos con el simulador térmico de edificios de
la UABC, correspondientes a los valores horarios para un año promedio.
-
Se conocen las características técnicas de las unidades terminales (fan-coil), pero no se
conocen las efectividades térmicas de la convección forzada.
-
El análisis individual del CSAF es factible debido a la ausencia de iteración con el CPAF, ya
que se emplea un colector común entre ambos circuitos y un flujo constante en el CPAF.
-
Las condiciones iniciales de operación del CSAF son de presión constante y flujo variable,
cumpliéndose los requerimientos del fluido en cuanto a las diferentes trayectorias en la red.
-
La red hidráulica es mallada, con sistema de tuberías con retorno directo y unidades
terminales dispuestas verticalmente entre pisos y horizontalmente en el mismo piso
(conexiones en
paralelo). Las válvulas empleadas en las unidades terminales son
motorizadas, de dos vías y de operación on/off.
-
Se considera equilibrado el sistema hidráulico y se conocen las características técnicas de las
válvulas de equilibrado y de compensación.
-
Los cálculos del trabajo de compresión se establecen bajo la consideración de un ciclo de
una etapa y como refrigerante el R22.
-
No se consideran significativas las ganancias de calor en las tuberías debido al bajo
coeficiente de conductividad térmica del PVC y el buen estado técnico del aislamiento.
-
El control de temperatura de las habitaciones se realiza entorno al valor normado de 24 oC
en condiciones normales de ganancias de calor sensible y latente.
3.2 Implementación de los algoritmos del procedimiento
Para lograr la integración entre el análisis externo de la operación de los SCCAH con CSAF a
flujo variable, el análisis interno para la modelación matemática, y la simulación del objeto de
estudio se elaboró una aplicación informática. La aplicación, denominada “OcupaHotel MTH”,
fue programada por miembros del CEETAM mediante el desarrollador Delphi versión 7.0 [161].
La aplicación está compuesta por tres ventanas principales que permiten, dada una ocupación y
condiciones ambientales determinadas, realizar los cálculos correspondientes a: la modelación y
73
�CAPÍTULO 3
simulación hidráulica; la modelación y simulación térmica del edificio; y la determinación de las
mejores variantes de ocupación, usando los métodos de optimización descritos en el capítulo 2.
La aplicación permite sugerir a los explotadores de las instalaciones hoteleras una EOCE que se
actualiza sistemáticamente de acuerdo con las restricciones de la operatividad. Se define en cada
caso particular, la ocupación, el valor de la presión mínima de trabajo del CSAF y la temperatura
más racional de salida del agua de las enfriadoras.
3.2.1 Descripción de la aplicación informática
La modelación hidráulica tiene como objetivo principal el cálculo de la potencia eléctrica
requerida para el bombeo (ver expresión 2.18), y sustenta sus cálculos en el Método del
Gradiente. Para este modelo, la aplicación presenta cuatro ventanas fundamentales con las cuales
se logra: la identificación de los nodos y tramos; la elaboración de la matriz de conectividad de
los nodos, definiéndose la topología de la red; la introducción de los datos de los tramos y nodos
(incluye las pérdidas locales de las unidades terminales, las válvulas de equilibrio, la presión en
los nodos conocidos, y el caudal de suministro); y la obtención de la presión del sistema a partir
de la solución del algoritmo para determinar la velocidad de rotación mínima de la bomba que se
presenta en el epígrafe 2.2.3.
Para lograr operatividad, es posible actualizar en cualquier momento los datos de todas las tablas
que contienen información de la red. Es necesario definir también: el paso para la búsqueda de la
velocidad de rotación de la bomba a partir de las velocidades mínima (valor que asegura la
potencia mínima requerida en la bomba y que evita la saturación en el motor) y máxima
iniciales; la cota del error para el cumplimiento de la presión en el nodo del punto crítico y en los
nodos de las unidades terminal en comparación con el menor valor positivo posible; la cota de
error para el cumplimiento de los caudales en los tramos; la viscosidad cinemática (según la
temperatura promedio del agua); y el tamaño de la rugosidad de las tuberías.
Para identificar los tramos en los que se desean determinados caudales, en correspondencia con
los requerimientos térmicos (especialmente en las unidades terminales), se marcan con el
74
�CAPÍTULO 3
identificador X para que el programa identifique estas referencias. Se obtienen los coeficientes
de la ecuación de la bomba a partir de la introducción de los datos nominales u otros datos en
correspondencia con una respuesta de la red. Adicionalmente se pueden cargar informaciones de
otras redes hidráulicas predeterminadas, así como el gráfico de la curva de la bomba. En la
Figura 1 del Anexo 14 se aprecia la ventana principal de modelación hidráulica descrita.
La modelación térmica tiene como objetivo principal el cálculo de la potencia eléctrica
requerida para el trabajo de compresión (ver expresión 2.28). Esta modelación facilita diferentes
análisis relacionados con las individualidades de las cargas térmicas de las habitaciones, la
obtención de las respuestas térmicas de todo el edificio para una determinada ocupación y
condiciones ambientales. Entre otras opciones, se puede determinar cuál es la temperatura de
salida del agua de la enfriadora de modo que el sistema funcione más racionalmente.
A partir de la selección de una hora y un día del año se obtiene desde una base de datos el valor
de temperatura ambiente correspondiente, pero estos datos pueden ser incorporados desde
fuentes predictivas como el Departamento de Pronósticos del Instituto de Meteorología o pueden
ser el resultado de una medición directa. Estos datos son utilizados para determinar la carga
térmica de enfriamiento a partir del modelo basado en RNA de la habitación seleccionada.
Para el cálculo de la temperatura de salida del agua de la unidad terminal pueden considerarse:
los valores promedios de la simulación térmica, los valores máximos, o el resultado de la carga
térmica según el modelo RNA.
Conociendo la base de datos de la temperatura ambiente, es posible determinar las cargas
térmicas para un año cualquiera, así como las temperaturas de salida del agua esperada en las
unidades terminales, considerando los cambios en el Cp (2.29) y los caudales de agua según las
condiciones particulares de la red hidráulica en función de la ocupación. Se puede determinar los
flujos de agua específicos para cada situación particular de la CTE en caso que se empleen
válvulas de control de acción modulante en las unidades terminales.
En esta ventana de la aplicación, también se puede determinar la potencia eléctrica que requiere
75
�CAPÍTULO 3
el SCCAH (función objetivo) considerando las variantes: solo la parte térmica del sistema; solo
la parte hidráulica; ambas. Este cálculo puede hacerse considerando el valor racional de la
temperatura de salida del agua de la enfriadora previamente calculado. Es posible considerar: los
caudales que se obtienen de la modelación hidráulica para el cálculo térmico; un porcentaje
específico de incumplimiento admisible de los caudales en las unidades terminales; y la
activación de la función de penalización de las presiones y velocidades. En la Figura 2 del
Anexo 14 se puede apreciar la ventana de la modelación térmica con sus diferentes prestaciones.
Desde la ventana para la optimización combinatoria (ver Figura 3, Anexo 14) se introducen los
datos de las habitaciones (habitación habitable, si está ocupada o no, la carga térmica base para el
cálculo y el grupo de clasificación habitacional), que permite el cálculo del MVCR a valorar para
que el sistema tome la decisión del método de optimización a utilizar.
Con las opciones de esta ventana es posible seleccionar la cantidad de habitaciones a ocupar,
calculándose el total de combinaciones posibles bajo esta restricción. También se puede solicitar
para un determinado número de orden, la combinación en números binarios y el equivalente en la
base numérica 10. En función de: el MVCR; la máxima combinatoria exhaustiva; y la máxima
combinatoria por escalón definidas por el usuario, se refleja el método de optimización que se
empleará. Se puede evaluar la función objetivo para una combinación particular con la facilidad
de representar el resultado, así como el tiempo de evaluación computacional.
Al realizar una búsqueda exhaustiva simple se pueden grabar los resultados y también usarlos
en otras corridas. Para la optimización exhaustiva escalonada, previamente debe seleccionarse
un estilo de selección de los tres posibles: todos los datos, por grupos o los k elementos que
demandan menor potencia bajo determinados criterios. Cuando se escoge la variante por grupos
es necesario definir los grupos en los cuales se buscarán las soluciones (estos grupos pueden ser,
por patinejos, por pisos, por las habitaciones con vista al mar, etc.). Otro elemento esencial es
definir la cantidad de habitaciones por escalón, así como el valor máximo de escalones.
Por último, para la optimización con algoritmo genético es necesario: incorporar el tamaño de la
76
�CAPÍTULO 3
población inicial, la cantidad de mejoras aleatorias y el porcentaje de la población que será
objeto de mutaciones y cruzamientos.
3.3 Validación de los principales algoritmos del procedimiento
En este epígrafe se presenta la validación de los principales algoritmos del procedimiento, para
algunos de ellos se emplean informaciones correspondientes al caso de estudio.
3.3.1 Modelo para obtener el código binario de la ocupación
Para obtener el código binario de la ocupación a evaluar en la función objetivo y que permite
activar las estructuras físicas que definen los parámetros del modelo energético, en primer lugar
se inicializa la búsqueda, acotando su resultado con el fin de aumentar su eficiencia (ver epígrafe
2.3.2 y Anexo 10). Luego se encuentra la cadena binaria correspondiente a la ocupación de orden
c que se desea evaluar (ver epígrafe 2.3.2 y Anexo 11). Se formalizó mediante la expresión 2.5,
la cantidad de variantes a analizar de forma exhaustiva conociendo HAO y D. Los algoritmos
anteriores evitan la generación de todos los códigos correspondientes a un determinado valor de
HAO y de D para luego ser evaluada la variante que se solicite.
Para tener una idea de las dimensiones de MVCR, se presenta en la Figura 2.9 un ejemplo de
como para el intervalo de D = 1-59 los valores máximos de MVCR están en el orden de 5.9.1016.
Si la búsqueda fuera entre 1-20, los valores estarían en el orden de 180000. En cualquier caso la
cantidad de combinaciones es máxima para valores de HAO a la mitad del intervalo de D.
La sumatoria del tiempo para la búsqueda de un código específico cualquiera en la aplicación
“OcupaHotel MTH”, no supera los 1.10-15 s y la solución de la función objetivo para el código en
particular demora entre 1.10-3 s y 0,1 s. Todo esto para una computadora Pentium 4, con un CPU
a 2,8 GHz y 512 MB de memoria RAM. Para evaluar la eficiencia en la búsqueda del código
variable se elaboró una aplicación en Matlab capaz de generar todos los códigos posibles según
HAO y D. Se pudo constatar que para HAO = 29 en D = 59 (MVCR máximo = 5,9.1016)
generar solo los códigos en el mismo CPU demora unos 15 minutos.
77
�CAPÍTULO 3
Figura 2.9 Valores que puede alcanzar MVCR para diferentes valores de D y HAO en diferentes
intervalos de búsqueda.
3.3.2 Modelación de la carga térmica de enfriamiento
Los cálculos de la carga térmica de enfriamiento se realizaron con el simulador térmico de
edificios de la UABC, seleccionándose una instalación en un clima tropical, representativa de los
hoteles de sol y playa, los predominantes dentro la empresa turística en Cuba.
3.3.2.1 Modelación térmica del edificio mediante simulador
El edificio a analizar se encuentra situado a los 21,01 grados de latitud norte y a los 75,93 grados
de longitud oeste. Se utilizaron los datos de la estación climatológica más cercana, situada en
Cabo Lucrecia en el municipio de Banes, provincia de Holguín. La estación se localiza en la
misma franja costera del edificio en estudio. Los valores de temperatura ambiente utilizados
corresponden al promedio de los años 2007 y 2008, oscilando entre 20,30 y 32,20 ºC, con
valores promedio entre 25 y 29 ºC. En el Anexo 15 se pueden apreciar estas y otras
informaciones climatológicas de la localidad así como la certificación de los datos por parte el
centro de meteorología provincial. Para tener una idea del comportamiento de la temperatura
ambiente diaria, se presenta en la Figura 3.5 el histograma de la variable.
78
�CAPÍTULO 3
Figura 3.5. Histograma de la temperatura ambiente horaria.
Un análisis estadístico básico muestra los valores: media aritmética = 26,7 ºC, desviación
estándar = 1,898 ºC; coeficiente de variación de un 7,11%; moda = 25,8 ºC, mediana = 26,5 ºC;
el histograma tiene asimetría positiva con un coeficiente de 0,0096, sesgada a la derecha, y con
una tendencia muy cercana la distribución normal. Solo el 0,08 % de los datos está fuera de
control (fuera de los límites del valor medio de la variable +/- tres veces la desviación estándar).
Una representación de la variabilidad de las condiciones climatológicas de la localidad a través
del comportamiento de la temperatura ambiente se puede apreciar en la Figura 6 del Anexo 15.
Los demás datos necesarios para los cálculos de carga térmica aparecen en el Anexo 6 donde se
destacan: las características de los muros y sus propiedades térmicas, el régimen de ocupación
horario y para el día, los equipos que contienen la habitación, la iluminación, los coeficientes de
ponderación de los locales y las temperaturas máximas y mínimas diarias de un año promedio.
Los datos de eficiencia del equipo climatizador del local, las dimensiones de las paredes ente
otros elementos se introducen en el simulador.
Después de sistematizar los datos para el cálculo de las cargas térmicas, se procede a su
determinación para cada una de las habitaciones. Los valores máximos que se alcanzaron en los
cálculos se pueden aprecian en la Figura 3.7. En esta figura se comparan estos valores con las
potencias de enfriamiento nominales de las unidades terminales existentes, FCX - 42 de 3,4 kW
y las FCX - 52 de 4,19 kW. Estos valores demuestran que en el 56 % de los casos pudo
utilizarse unidades terminales de menor potencia como la FCX - 32 de 2,21 kW y que
aproximadamente el 90 % de las unidades terminales están sobredimensionadas.
79
�CAPÍTULO 3
5
4
kW
3
2
1
Potencia de enfriamiento
Carga térmica de enfriamiento máxima del año
6101
6104
6107
6110
6114
6117
6120
6203
6206
6209
6212
6216
6219
6222
6302
6305
6308
6311
6315
6318
0
Habitación
.
Figura 3.7. Valores máximos de la carga térmica de enfriamiento de cada habitación.
Las individualidades de la carga térmica de enfriamiento máximas para todo un año promedio se
pueden resumir de la siguiente forma:
-
Siete habitaciones con cargas térmicas de enfriamiento máximas a las 11:00 horas y 27 a las
17:00 horas (se destacan el 66 % de las habitaciones del tercer piso).
-
18 habitaciones con cargas térmicas de enfriamiento máximas en tres horarios del día 7:00,
11:00 y las 17:00 horas.
-
Seis habitaciones con cargas térmicas máximas en los horarios 11:00 y las 17:00 horas. Los
valores máximos de las 11:00 horas ocurren solo en aproximadamente el 9 % de los días.
-
Solo una habitación manifiesta cargas térmicas máximas a las 11:00 y a las 7:00 horas
mayoritariamente a las 11:00.
Con los resultados de las cargas térmicas de enfriamiento se pueden establecer estrategias
ocupacionales basadas en ubicar primero las habitaciones de menor carga térmica [19, 25, 96].
La ocupación promedio del edificio caso de estudio se presenta en la Figura 3.8. Ocupando
primero las habitaciones de menor carga térmica, existe una disminución apreciable de la energía
a extraer del edificio, lo que representa una menor potencia de enfriamiento a utilizar
Figura 3.8. Ocupación promedio anual del edificio de la zona 6 del hotel.
80
�CAPÍTULO 3
En la Figura 3.9 se puede apreciar las diferencias entre la carga térmica de enfriamiento para la
ocupación promedio y la misma ocupación pero con estrategia ocupacional.
140
120
100
kW
80
60
40
20
1
15
29
43
57
71
85
99
113
127
141
155
169
183
197
211
225
239
253
267
281
295
309
323
337
351
365
0
Ocupación promedio
Estrategia ocupacional
Días del año
Ocupación máxima
Ahorro con estrategia ocupacional
Figura 3.9. Diferentes comportamientos de la carga térmica del edificio.
En los días del año en que la ocupación es menor y la temperatura ambiente es más elevada se
aprecia una mayor efectividad de esta estrategia ocupacional.
3.3.2.2 Modelación térmica del edificio mediante redes neuronales artificiales
Se desarrolló una aplicación en Matlab basada en el método de prueba y error, capaz de realizar
de manera ininterrumpida el aprendizaje de las RNA. En el Anexo 7 aparecen los códigos del
programa principal para el aprendizaje, los códigos que permitieron extraer los coeficientes
matriciales de cada uno de los modelos de carga térmica de enfriamiento de las habitaciones y
otras aplicaciones necesarias para esta modelación. Los resultados generales de la modelación
térmica de las 59 habitaciones del edificio se presentan en la Figura 3.10.
Figura 3.10. Resultados de la modelación de la carga térmica de enfriamiento con RNA.
81
�CAPÍTULO 3
Las variables independientes escogidas fueron, la temperatura ambiente, la hora del día y el día
del año. La variación del porcentaje de los datos para el entrenamiento se realizó desde el 20 %
hasta el 50 % con un incremento progresivo del 10 %. Los mejores resultados se obtuvieron con
el 20 %. Fue necesario, escoger los datos de forma distribuida a lo largo de todo el año con
intervalos iguales, lo cual garantizó una adecuada representación de las estacionalidades. La
validación de los modelos se realizó con el 100 % de los datos.
La estructura de RNA que mejor se adaptó en todos los casos fue la Feedforward
Backpropagation. Se realizaron 100 entrenamientos para cada variante, inicializándose en cada
uno los pesos, y el número máximo de neuronas en la capa intermedia para el aprendizaje se
estableció en 50. El incremento de la cantidad neuronas en la capa intermedia fue desde tres
hasta 50 con un paso de una neurona en cada prueba.
La mejor función de entrenamiento, válida para todos los modelos fue trainlm. Las estructuras de
las RNA coincidieron en una capa de entrada con función de transferencia tansig, una capa
intermedia tansig y una capa de salida purelin. La cantidad de neuronas en la capa de entrada en
todos los casos fue de tres y en la capa intermedia varió entre 4 y 30, según puede apreciarse en
la tabla del Anexo 16. La tabla contiene el coeficiente de correlación entre los valores reales de
carga térmica de enfriamiento y los predichos por la RNA, así como el error de los modelos.
3.3.3 Modelación de la red hidráulica
Para implementar el algoritmo de la modelación hidráulica, fue necesario realizar pasos
intermedios como el de adaptar la aplicación CAD desarrollada por Hechavarría en el 2009 [81]
(“AutoProyect”, referida a las redes de distribución de agua), a las condiciones de las redes
malladas de los CSAF (ver Figura 3.11). La nueva aplicación se denomina “ColdWater”.
Para lograr esta adaptación fueron programadas por Hechavarría en VISUAL-LISP [162] un
conjunto de códigos para facilitar el equilibrado y la operatividad de la red. Como aspecto
novedoso se destaca, la adaptación de las válvulas de propósito general y las de ruptura de carga
que permiten considerar las pérdidas hidráulicas correspondientes, en función de los parámetros
82
�CAPÍTULO 3
de las unidades terminales y las válvulas de equilibrado respectivamente.
Figura 3.11. Vista de los tramos AB y CD de la red hidráulica con la aplicación CAD.
En la ventana de la aplicación CAD de la Figura 3.11 según las preferencias del cliente se
pueden visualizar: los códigos de los tramos y nodos lo cual ayuda a identificar los niveles o
plantas del edificio donde se encuentran ubicadas las unidades terminales; la simbología de
colores que indican el grado de cumplimiento de las presiones; los caudales y presiones en
tramos y nodos luego del cálculo hidráulico; longitudes y diámetros, propiedades físicas de las
tuberías y otras opciones útiles para la modelación hidráulica.
En el contexto cubano las aplicaciones para diseñar y simular instalaciones especiales, como los
CSAF, no van más allá de realizar un análisis de estas redes como si cada unidad terminal fuera
un nodo de suministro. Sin embargo, la red es completamente cerrada y opera como si existiera
un solo nodo de suministro (nodo de retorno). La aplicación CAD permite a inversionistas en el
turismo y otras ramas, hacer análisis hidráulicos adecuados para este tipo de redes. El costo de
adquirir una aplicación para el diseño de redes con equilibrado hidráulico mediante válvulas
especiales en la empresa líder Tour and Andersson (TA - SELECT 4, TA - Pocket, TA Shunt
v.1.2), oscila entre 3000,00 USD y 5000,00 USD [163-165].
83
�CAPÍTULO 3
Los caudales que se asignan a las unidades terminales en los CSAF a flujo variable, deben estar
en correspondencia con los valores de diseño [87]. La configuración ideal de este tipo de red,
sería la existencia de una válvula de equilibrado en cada unidad terminal para garantizar la
exactitud en los flujos requeridos por las cargas térmicas. Este aspecto no siempre es así,
provocando determinadas insuficiencias operacionales.
Se realizó el equilibrado hidráulico de la red considerando los modelos de pérdidas de cargas de
las unidades terminales obtenidos de los datos de la Figura 3 del Anexo 3. De manera similar se
obtuvieron los modelos que relacionan el Kv de las válvulas de equilibrio con respecto al
número de vueltas (ver Figuras 3, 4 y 5 del Anexo 4).
Todos estos elementos facilitaron el ajuste del modelo hidráulico en la aplicación CAD,
respetando las restricciones operacionales (velocidades y presiones en tramos y accesorios
especiales, así como los caudales necesarios para el confort). Se validaron los resultados en el
software EPANET 2 [79], a partir del fichero ColdWater.inp que genera la aplicación CAD (ver
Figura 3.12). No existen diferencias de los resultados del EPANET con respecto a ColdWater, lo
cual se puede apreciar al comparar las Figuras 3.11 y 3.12.
Figura 3.12 Comprobación en el EPANET de la modelación con el sistema CAD.
84
�CAPÍTULO 3
Por otra parte, una vez reproducida la red hidráulica del caso de estudio con la aplicación CAD,
y su comprobación con el EPANET, se tomaron los datos necesarios para integrarlos en la
aplicación “OcupaHotel MTH”. Para programar y validar el Método del Gradiente en esta
aplicación, se ensamblaron las ecuaciones descritas en la literatura [78].
Figura 3.13. Esquema del ejemplo para validar la funcionalidad del método del gradiente [78].
Se validó el método con el ejemplo resuelto 7.5 del libro “Hidráulica de Tuberías”, que consiste
en calcular los caudales y las presiones en el esquema de la Figura 3.9 [78]. En esta red todos los
caudales iniciales se suponen de 100 l/s, la presión en el nodo 1 conocido es de 100 mca. Otros
datos de la red y el ejemplo resuelto en la aplicación informática se presentan en el Anexo 17.
A continuación, en la Tabla 3.1 se exponen los resultados del ejemplo y los calculados, donde la
desviación estándar del error porcentual para los caudales en los tramos y presiones en los nodos
no supera el 0,23 % y el 0,053 %, respectivamente.
Tabla 3.1. Resultados de la validación del Método del Gradiente con la aplicación OcupaHotel.
Tramo
1-2
2-3
3-4
5-4
2-5
6-5
6-1
Q. ejemplo
Q. calculado
Desv.
(m3/s)
(m3/s)
(%)
0,10667
0,10665
0,03658
0,03660
0,00342
0,00340
0,03342
0,03340
0,01009
0,01005
0,05333
0,05336
0,09333
0,09336
Desviación promedio
Desviación estándar
0,018749
-0,046473
0,508772
0,050868
0,416254
-0,046878
-0,026787
0,124929
0,234833
Nodo
H2
H3
H4
H5
H6
H. ejemplo
H. calculado
Desv.
(mca)
(mca)
(%)
92,960
92,914
81,358
81,242
81,780
81,667
89,812
89,746
96,727
96,705
Desviación promedio
Desviación estándar
0,049
0,143
0,138
0,073
0,023
0,085
0,053
Asimismo, se comprobó que son semejantes los resultados obtenidos mediante las tres
aplicaciones para los datos del caso de estudio. El valor óptimo de la presión de envío para las 12
85
�CAPÍTULO 3
habitaciones ocupadas, según, la aplicación CAD es de 34,36 mca. Los resultados de presión y
flujo obtenidos con Autocad y Epanet son semejantes a los resultados obtenidos en OcupaHotel
para ese valor de presión de 34,36 mca. Cuando se busca el valor óptimo de velocidad en la
aplicación OcupaHotel se obtuvo 2287,6 rev/min, el que define una presión de 34,29 mca para
un error porcentual de 0,22 %. El análisis de los restantes resultados de los valores de presión y
caudales aparece en el Anexo 18. El valor promedio del error porcentual para las presiones es de
1,12 % y para los caudales 0,41 %.
3.3.4 Modelación del trabajo de compresión
Para modelar la potencia necesaria en el trabajo de compresión se utilizó el algoritmo del
epígrafe 2.2.4. Se destaca que la determinación de las propiedades del refrigerante, es decir, los
diferentes valores de las entalpías del ciclo se calculan mediante interpolaciones del tipo Spline
cúbicos de los datos [166]. Los datos para la interpolación se obtuvieron de aplicaciones
informáticas especializadas como Solkane Refrigerants Versión 3.2 [167] y Refrigeration
Utilities versión 1.1 [168]. Posteriormente para validar los cálculos, se comprobaron en la gráfica
de presión contra entalpía del refrigerante utilizado (ver Figura 2, Anexo 9).
En el caso de estudio, las unidades enfriadoras están concebidas para varias edificaciones (ver
Figura 5, Anexo 13), por tanto se decidió modelar la potencia necesaria en el trabajo de
compresión, utilizando las expresiones y los pasos contenidos en el algoritmo del epígrafe 2.2.4.
Las expresiones utilizadas coinciden con las empleadas por [18, 19, 41] en sus tesis de doctorado
aplicadas en SCCAH. Una representación de la dinámica de la potencia eléctrica requerida para
el trabajo de compresión, según la ocupación promedio (ver Figura 3.8) del edificio y calculada
con la aplicación OcupaHotel, se puede apreciar en el gráfico de isolíneas de la Figura 3.14.
En esta figura, es notable que entre los meses de septiembre y octubre, se manifiestan los
mayores valores de potencia a pesar de que las condiciones climáticas no son tan desfavorables
como en los días más críticos del verano. Esto se debe a la incidencia marcada que tiene la
ocupación y la carga térmica por ocupantes (en todas las habitaciones oscila entre 20 y 35 %).
86
�CAPÍTULO 3
o a de d a
20
15
10
5
50
100
150
200
250
300
350
Día del año
Figura 3.14. Potencia eléctrica en kW necesaria para el trabajo de compresión según la carga
térmica de enfriamiento para ocupación promedio del edificio caso de estudio.
3.4 Validación de la optimización energética
Una vez validados individualmente los modelos y los algoritmos computacionales que permiten
el cálculo de la función objetivo, es necesario mostrar cómo se integran estos elementos en la
determinación de la variable de decisión y las variables intermedias en el caso de estudio. Se
estudia la eficiencia computacional respecto a los tres métodos de optimización propuestos en la
solución de un mismo problema y la eficacia del modelo que se propone como aporte teórico,
mediante la comparación de los resultados obtenidos en la función objetivo cuando se
implementan las variantes principales de operación del sistema.
3.4.1 Integración de las variables de decisión a la función objetivo
A partir de un ejemplo de 12 habitaciones correspondientes a los patinejos 1(AB) y 2(CD) del
edificio de la zona 6 del hotel, se escoge (sin perder generalidad) una configuración inicial que
considera cuatro habitaciones ocupadas y ocho disponibles según se muestra en la Tabla 3.2. De
dicha tabla se infiere que el total de habitaciones es T = 12, las ocupadas Ho = 4 y las disponibles
D = 8, por tanto según el epígrafe 2.3.2 la cadena de caracteres W = 010001100100 y la subcadena O = O1O3O4O5O8O9O11O12, representando a las habitaciones disponibles.
Para analizar la eficiencia computacional se escogió la variante de ocupar tres habitaciones
87
�CAPÍTULO 3
(HAO = 3) de ocho disponibles (D = 8) según la tabla 3.2. El número de la habitación, por
ejemplo 6319, significa que está en la zona seis, tercer piso y es la habitación 19 del piso.
Tabla 3.2 Situación ocupacional antes de la definición de las habitaciones a ocupar.
Hab.
6319 6318 6223 6222 6120 6119 6317 6316 6221 6220 6118 6117
HO
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
Patinejo
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
La información general utilizada para la solución del problema con los tres métodos de
optimización propuestos en la investigación se puede apreciar en la tabla 3.3. Las definiciones de
las nomenclaturas utilizadas en la tabla aparecen en el epígrafe 2.3.1.
Tabla 3.3 Datos de configuración necesarios para los algoritmos de optimización.
Método de
Población Mejoras Mutaciones y Cant. de
MCExh MCxEsc THEsc VME
optimización
inicial aleatorias Cruzamientos variantes
Algoritmo
55
7
1
3
8
14
40 %
28
Genético
Exhaustivo
55
8
1
3
21
Escalonado
Exhaustivo
56
8
1
3
56
Simple
Las simulaciones para la optimización energética del sistema a partir de la ocupación se
realizaron teniendo en cuenta las variantes de la tabla 3.4.
Tabla 3.4. Variantes de operación del sistema a considerar para su optimización energética.
Variando la ocupación
Variando la velocidad de rotación de la bomba
Variando la temperatura de salida del agua de la enfriadora
Usando el modelo térmico de las habitaciones
Usando el modelo hidráulico del CSAF
Variantes de operación
1 2 3 4 5 6 7
X X X X X X X
- X - X X - - - X - X X - - X X X X
- X X X X X X
Se consideraron en todos los cálculos los siguientes datos:
Para la modelación térmica: el rendimiento isentrópico de 0,85 en el compresor; coeficiente de
simultaneidad de la carga térmica de 0,85; temperatura nominales de envío y retorno del agua a
la enfriadora de 7 y 12 oC respectivamente; y valores promedios de las cargas térmicas de
enfriamiento para el total del días que estarán ocupadas las habitaciones seleccionadas,
88
�CAPÍTULO 3
independientemente si son obtenidas mediante el modelo de cargas térmicas de enfriamiento
mediante RNA, o de las tablas de la simulación térmica del edificio.
Para la red hidráulica: eficiencia nominal de 0,88 en la bomba; viscosidad cinemática del agua de
0,00000131 m2/s; rugosidad de la tuberías de 0,0001 m; 30 % de la diferencia de caudales
admisibles en las unidades terminales; paso para la búsqueda de los extremos de la velocidad
óptima de la bomba de 0,001 con una cota del error de 0,001; y valores iniciales de presión de
trabajo del CSAF correspondiente al valor actual de consigna de 500 kPa (51 mca).
3.4.2 Resultados de la optimización exhaustiva simple
Los resultados de la búsqueda exhaustiva simple para las diferentes variantes de operación del
SCCAH, definieron que la EOCE debe basarse en los resultados de la Tabla 3.4. Las
habitaciones señaladas en las celdas con color azul son las que se proponen ocupar, las de color
verde ya estaban ocupadas y las de color amarillo son las que quedan sin ocupar.
Tabla 3.4.Resultados de las ocupaciones óptimas para el método exhaustivo simple.
Variante 6319 6318 6223 6222 6120 6119 6317 6316 6221 6220 6118 6117
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
2
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
3
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
4
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
6
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
7
Los mejores resultados de las 56 combinaciones de solución, analizadas en cada una de las siete
formas de operación de sistema, se resumen en la Tabla 3.5. En esta tabla se recogen las
siguientes informaciones: temperatura de salida de la enfriadora (t8), temperatura de entrada a la
enfriadora (t7), temperatura de retorno del agua del edificio (tr), potencia eléctrica requerida para
el trabajo de compresión (Pec), velocidad de rotación de la BC (N), valor de consigna de la
presión de envío del CSAF (He); presión en el nodo de retorno de la red hidráulica (Hr), caudal
requerido para la ocupación que se evalúa (Qr), caudal total requerido para la ocupación máxima
89
�CAPÍTULO 3
(Qt); mayor incumplimiento de caudal en las unidades terminales seleccionadas (Incp.Q);
potencia eléctrica requerida por la bomba (Peb), indicador de eficiencia (IE), cantidad de
combinaciones evaluadas durante la búsqueda (Comb), cantidad de evaluaciones al generar los
códigos (EGC), y el tiempo computacional para determinar la solución óptima (t).
Tabla 3.5. Comportamiento de las variables en la optimización exhaustiva simple.
Variante
CTE (kW)
t8 (oC)
t7 (oC)
tr (oC)
Pec (kW)
N (rev/min)
He (mca)
Hr (mca)
Qr (m3/s)
Qt (m3/s)
Incp.Q (%)
Peb (kW)
IE (kW)
Comb.
E.C.G
t (s)
1
7,581
7
7,088
7,159
0,135
0,135
56
225
1,172
2
1943,8
24,5
0,039
0,0012
0,00216
-14,498
0,336
0,336
56
225
467,781
3
2979
51
25,02
0,0012
0,00216
-19,286
0,795
0,795
56
225
52,109
4
8,139
11,965
12,023
12,069
0,072
1943,8
24,5
0,039
0,0012
0,00216
-14,498
0,336
0,409
56
225
460,813
5
8,139
7
7,095
7,172
0,146
1943,8
24,5
0,039
0,0012
0,00216
-14,498
0,336
0,482
56
225
460,329
6
7,581
11,965
12,018
12,061
0,067
2979
51
25,02
0,0012
0,00216
-19,286
0,795
0,863
56
225
53,813
7
7,581
7
7,091
7,164
0,14
2979
51
25,02
0,0012
0,00216
-19,286
0,795
0,935
56
225
53,531
El mejor resultado operacional se obtiene en la cuarta variante, la cual incluye el cambio de la
temperatura de salida del agua de la enfriadora en función de las cargas térmicas parciales, y la
búsqueda del valor de la velocidad de rotación de la bomba más racional garantizando las
restricciones de la red hidráulica. Las variantes en las que no se determina la velocidad de
rotación óptima de la bomba (3, 6 y 7), se utilizan sus parámetros nominales para una presión de
51 mca. Pueden utilizarse otros estados iniciales siempre que correspondan con las
características de la bomba.
En el gráfico de la Figura 3.15 se muestran para la variante de operación cuatro y para todas las
ocupaciones posibles, la potencia eléctrica requerida para el bombeo, para el trabajo de
compresión y la suma de las dos potencias. Es notable como para las diferentes ocupaciones, la
potencia varía indistintamente en correspondencia con los valores de cargas térmicas que aportan
90
�CAPÍTULO 3
las habitaciones y en función de la topología de la red hidráulica.
Figura 3.15 Variaciones de la potencias, para el bombeo, para el trabajo de compresión y la
suma de ambas potencias para las 56 variantes de ocupación posibles de HAO=3 en D=8.
En el Anexo 19 se puede apreciar los resultados de las 56 evaluaciones de la función objetivo en
la búsqueda exhaustiva simple. En este anexo, aparece el ordenamiento descendente de las
soluciones con respecto al IE en la variante de operación cuatro, coincidiendo los resultados de la
primera solución con el resultado presente en las Tablas 3.4 y 3.5
3.4.3 Resultados de la optimización exhaustiva escalonada
Para la validación del algoritmo exhaustivo escalonado, se determinó que la mejor variante para
esta búsqueda de soluciones consiste en tomar la menor cantidad de habitaciones por escalón
(THE=1), y el mayor número de escalones posibles (VME). Esta variante garantiza la mayor
rapidez computacional y exactitud en los resultados, lográndose formalizar en la expresión 3.1, el
total de búsquedas exhaustivas de paso 1 (TBExh(1)) para cualquier variante de HAO y D.
TBExh (1) =
2 ⋅ HAO ⋅ D + HAO − HAO 2
2
(3.1)
Al realizar la búsqueda de la Ocupación mediante la optimización combinatoria basada en el
método exhaustivo escalonado, se obtienen los mismos resultados de las variables, que con el
método exhaustivo simple. La diferencia fundamental entre un método y el otro consiste en la
eficiencia computacional, la cual se puede apreciar en el gráfico de la Figura 3.16.
91
�CAPÍTULO 3
Búsqueda Exhaustiva Escalonada
Búsqueda Exhaustiva Simple
500
Tiempo(s)
400
300
200
100
0
1
2
3
4
5
6
Variantes de operación del sistema
7
Figura 3.16.Tiempo computacional de las búsquedas: exhaustiva simple y escalonada.
3.4.4 Resultados de la optimización mediante algoritmo genético
Al determinarse la ocupación óptima mediante algoritmo genético, las ocupaciones que se
proponen pueden ser distintas con respecto a los métodos anteriores. Sin embargo, las soluciones
convergen hacia valores muy próximos al IE, con diferencias que no superan 2 % de la potencia
eléctrica que como promedio de todas las variantes de operación se requiere para iguales HAO.
Estos elementos indican que estamos en presencia de un óptimo local muy próximo al global. La
Tabla 3.8 refleja la ocupación encontrada por el algoritmo genético.
Tabla 3.8. Resultados de las ocupaciones óptimas para el método algoritmo genético.
Variante 6319 6318 6223 6222 6120 6119 6317 6316 6221 6220 6118 6117
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
2
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
3
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
4
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
6
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
7
Luego de obtener las cadenas binarias de forma aleatoria y aplicarle los operadores genéticos
(mutaciones y cruzamientos), los cromosomas resultantes se corresponden con la ocupación a
asumir, teniendo en cuenta la medida de aptitud (IE). Los resultados de las variables del sistema
para la ocupación de la Tabla 3.8 se pueden apreciar en la Tabla 3.9.
92
�CAPÍTULO 3
Tabla 3.9.Comportamiento de las variables para la optimización con algoritmo genético.
Variante
CTE (kW)
t8 (oC)
t7 (oC)
tr (oC)
Pec (kW)
N (rev/min)
He (mca)
Hr (mca)
Qr (m3/s)
Qt (m3/s)
Incp.Q (%)
Peb (kW)
IE (kW)
Comb.
t(s)
1
7,581
7
7,088
7,159
0,135
0,135
26
1,094
2
1968,8
25,8
0,491
0,0012
0,00216
-12,748
0,345
0,345
27
226,015
3
2979
51
25,5
0,00124
0,00216
-14,877
0,822
0,822
25
24,8132
4
8,145
11,965
12,023
12,069
0,072
1968,8
25,8
0,491
0,0012
0,00216
-12,748
0,345
0,418
25
206,14
5
8,139
7
7,095
7,172
0,146
1943,8
24,5
0,0386
0,0012
0,00216
-14,498
0,336
0,482
26
214,172
6
8,172
11,965
12,023
12,069
0,072
2979
51
25,5
0,0012
0,00216
-16,41
0,795
0,868
26
25,516
7
7,58
7
7,091
7,164
0,14
2979
51
25
0,0012
0,00216
-19,286
0,795
0,935
26
25,453
3.4.5 Análisis de los resultados de las variantes de operación del sistema
Una vez analizadas las variantes de operación del SCCAH, en específico las variantes que
consideran el modelo termo-hidráulico (variantes cuatro, cinco, seis y siete), se puede afirmar
que la variante cuatro es la más eficaz. Esto significa que con el procedimiento y la aplicación
que se proponen, teniendo como variable de decisión la ocupación, se pueden evaluar y aplicar
las siguientes estrategias de la explotación hotelera en cuanto los SCCAH: determinación del
valor de consigna más adecuado de la presión en los CSAF, racionalización de la temperatura de
envío del agua fría hacia las unidades terminales, cambio de flujo constante a flujo variable, y
ocupación de los locales según un criterio energético (hidráulico, térmico o termo-hidráulico).
3.5 Patrón de ocupación energético de habitaciones: variante para garantizar una EOCE
A modo de facilitar la implementación de la EOCE, se presenta en la Tabla 3.10 el patrón de
ocupación obtenido al ir ocupando de una en una las habitaciones, empleando el método
exhaustivo simple. Es decir el orden ocupacional que garantiza los menores requerimientos de
potencia eléctrica del SCCAH. También aparecen las variables operacionales que acompañan el
patrón, de aquí se seleccionan las consignas de las variables de decisión tecnológicas (He y t8).
93
�CAPÍTULO 3
Es posible con los resultados del patrón de ocupación, comprobar que se cumplen las
expresiones de las leyes de proporcionalidad. También se pueden determinar las expresiones
matemáticas de las curvas de la BC y la red hidráulica para los 12 puntos de operación
propuestos (ver Anexo 20).
Tabla 3.10 Patrón de ocupación de las habitaciones analizadas y valores de las variables
correspondientes a la EOCE.
Para que se tenga una idea del espacio de soluciones alrededor de los puntos de operación para la
ocupación patrón, se presenta el gráfico de la Figura 3.17.
90
Altura de carga (m)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
Caudal (m3/s)
0,010
0,012
0,014
Figura 3.17. Familia de curvas de la red y la bomba centrífuga para la ocupación patrón.
94
�CAPÍTULO 3
En la Figura 3.18 se puede comprobar que, según las líneas de los resultados de la función
objetivo, los valores de Pt para cualquiera de las cinco secuencias de ocupación elegidas al azar,
son superiores a los resultados de la ocupación patrón.
2,0
Secuencia de ocupación patrón
Pt(kW)
1,5
Secuencia de ocupación 1
Secuencia de ocupación 2
1,0
Secuencia de ocupación 3
0,5
Secuencia de ocupación 4
0,0
Secuencia de ocupación 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Cantidad de habitaciones ocupadas
Figura 3.18. Resultados de la función objetivo para ocupación patrón y otras secuencias.
3.6 Valoración técnico-económica y medioambiental del uso de una Estrategia de
Ocupación bajo Criterios Energéticos para el hotel caso de estudio
Según la ocupación patrón de las 12 habitaciones, se ejecutó el procedimiento con las variantes
que implican el uso del modelo termo-hidráulico. Se partió de los parámetros actuales a los que
trabaja la bomba centrífuga (valor de consigna fijo de 500 kPa en el CSAF) y la enfriadora (7 oC
de temperatura de salida del agua). Los resultados se pueden apreciar en la Figura 3.19 donde la
variante de operación cuatro resulta las más eficaz con respecto a las demás.
2
Pt (kW)
1,5
Variante de operación 4
Variante de operación 5
Variante de operación 6
Variante de operación 7
1
0,5
0
6221 6118 6119 6220 6120 6117 6319 6223 6317 6222 6318 6316
Habitaciones según ocupación patrón
Figura 3.19. Comportamiento de los requerimientos de potencia para diferentes ocupaciones y
variantes de operación del sistema, utilizando el modelo termo-hidráulico.
95
�CAPÍTULO 3
Ya que el sistema trabaja actualmente sin cambiar la presión de envío en el CSAF, sin
racionalizar el valor de la temperatura de salida del agua de la enfriadora y sin tener en cuenta la
ocupación de habitaciones bajo criterios energéticos, fue necesario evaluar los comportamientos
operacionales en comparación con un año base. Los requerimientos de potencia eléctrica
promedio diaria, en referencia a la ocupación típica de las habitaciones y tres variantes de
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
1
13
25
37
49
61
73
85
97
109
121
133
145
157
169
181
193
205
217
229
241
253
265
277
289
301
313
325
337
349
361
Pt (kW)
operación que optimizan energéticamente el sistema se pueden apreciar en la Figura 3.20.
Año base
Optimizando, solo con estrategia ocupacional
Optimizando, variando la ocupación , la presión y la temperatura del agua
Optimizando, variando la ocupación y la temperatura del agua
Figura 3.20. Requerimiento potencia eléctrica promedio diaria para un año característico.
Los resultados generales de la Figura 3.20 indican que se pueden disminuir los requerimientos de
potencia eléctrica entre 18,4 y 63,7 %, enmarcados en todo el diapasón de ocupaciones y de
variantes operacionales del sistema. No obstante, resulta adecuado conocer que el promedio de
ocupación hotelera en Cuba es de un 60 % aproximadamente [169].
Si se acepta que en las actuales condiciones, el consumo promedio diario de energía eléctrica de
la climatización centralizada es de un 60 % del total del hotel, entonces, si se quiere saber cuál
sería el escenario energético futuro del hotel, aplicando el procedimiento de optimización
energética propuesto, se tiene que el peso relativo de la climatización puede disminuir hasta
96
�CAPÍTULO 3
valores que pueden oscilar entre 19,7 y 35,1 %.
Estos porcentajes dependen de la estrategia de operación que se asuma, del nivel ocupacional y
de las condiciones climatológicas, significando para el hotel, la posibilidad de disminuir el
consumo promedio anual de 2573 MW·h a valores entre 2286 y 1602 MW·h, lo cual representa
ahorros entre 37 225,20 y 126 226,34 CUC al precio promedio de 0,13 CUC el kW·h. Estos
datos significan la reducción entre 77,2 y 262,9 t de combustible en generación de energía
eléctrica, disminuyendo la emisión a la atmósfera entre 234,5 y 796,2 t de CO2.
El gráfico de la Figura 3.21 muestra como sería el escenario del consumo de energía eléctrica del
hotel, aplicando la EOCE basada en el procedimiento que se plantea en la presente investigación.
Figura 3.21. Escenerios energéticos del hotel Blau Costa Verde si se aplica la EOCE.
Para el gráfico anterior se tomó como línea base los valores promedios mensuales de consumo de
energía eléctrica y se extrapolaron al hotel, los resultados del análisis de las 12 habitaciones.
El proyecto para implementar EOCE en el hotel Blau Costa Verde, mediante el procedimiento
propuesto en esta investigación, tendría un importe total de 40 205,00 CUC, distribuidos entre
las tareas de ingeniería, los gastos específicos y otros gatos (ver Anexo 21). Al implementar el
proyecto en el hotel, si se opera el SCCAH con la variante 7 (variando solo la ocupación) el
proyecto tendría una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 78,67 y un periodo de recuperación de la
inversión (PRI), de 2 años y 2 meses. Si se opera el sistema con la variante 6 (racionalizando la
temperatura de envío del agua de la enfriadora y variando la ocupación) la TIR sería de 196,51 y
97
�CAPÍTULO 3
el PRI de 1 año y 6 meses. Para las demás variantes de operación (4 y 5) los tiempos de
recuperación de la inversión después de implementado el proyecto son inferiores a un año.
Con respecto a las herramientas desarrolladas durante la investigación (ColdWater y OcupaHotel
MTH), de forma resumida se puede realizar la siguiente valoración técnica: las aplicaciones
pueden sustituir importaciones por compra de software similares, se pueden fortalecer los
criterios de diseño de estos sistemas, son adaptables a los SCCAH instalados en el país y se
pueden implementar de una manera fácil si se cumplen los requerimientos de los algoritmos.
CONCLUSIONES del capítulo:
1. La aplicación informática CAD (ColdWater), aporta una solución práctica para realizar el
equilibrado de las redes hidráulicas malladas utilizadas en los SCCAH así como su diseño y
análisis operacional.
2. La aplicación informática “OcupaHotel MTH” constituye una herramienta para la toma de
decisiones en el contexto energético de la explotación de hoteles, debido a la integración de
la modelación energética de los CSAF y la EOCE basada en técnicas de optimización
combinatoria.
3. Cuando se incrementan las variantes de ocupación, desde el punto de vista computacional el
método exhaustivo escalonado resulta más eficiente que el exhaustivo simple, obteniéndose
los mismos resultados. De la misma forma el algoritmo genético es más eficiente que el
método exhaustivo escalonado.
4. De las variantes de operación del SCCAH la más eficaz resulta la que incluye la
optimización conjunta de la ocupación, la presión de envío del CSAF a flujo variable y la
temperatura de salida del agua de la enfriadora.
5. La EOCE de hoteles con SCCAH a flujo variable basada en optimización combinatoria de la
ocupación mediante la solución del modelo termo-hidráulico, es tecnológicamente superior al
criterio de operación actual en Cuba, el cual se basa en operar el CSAF a flujo variable a una
presión constante. Asumir esta estrategia repercute directamente en los indicadores técnicoeconómicos de la explotación hotelera.
98
�CONCLUSIONES GENERALES
1. Mediante la aplicación de la metodología de Análisis y Síntesis de Sistemas de Ingeniería, se
define como variable de decisión del sistema, la ocupación de las habitaciones y como
variables intermedias de relevancia, la velocidad de rotación de la bomba del CSAF y la
temperatura de salida del agua del enfriador. También fue posible definir la función objetivo,
compuesta por la sumatoria de los requerimientos de potencia eléctrica por bombeo y por
trabajo de compresión, lo cual determina el valor del indicador de eficiencia del sistema.
2. Se identificaron los modelos matemáticos de las cargas térmicas de enfriamiento anual de las
habitaciones, utilizando las Redes Neuronales Artificiales y teniendo en cuenta la
variabilidad de la climatología local. Los errores cuadráticos medios de los modelos fueron
inferiores a 0,002058 kW y los coeficientes de correlación superiores a 0,9.
3. Se estableció la modelación hidráulica de los CSAF a flujo variable mediante la
implementación del Método del Gradiente y un algoritmo para determinar la velocidad de
rotación que minimiza la potencia eléctrica en la bomba. La modelación permite: evaluar
cada topología de la red en función de la ocupación; considerar todas las restricciones
operacionales, la selección de la presión de envío más adecuada y la incorporación de las
características de las unidades terminales y de las válvulas de equilibrio.
4. Se fundamentó un procedimiento para el cálculo de la potencia eléctrica que requiere el
compresor de una enfriadora para realizar el trabajo de compresión en un SCCAH. El
procedimiento incluye: la racionalización de la temperatura de salida del agua en función de
las condiciones de las cargas térmicas de enfriamiento parciales y las propiedades del
refrigerante utilizado, sistematizadas en modelos spline cúbicos.
5. Se estableció un procedimiento para la optimización energética de la operación de los
SCCAH con CSAF a flujo variable, que integra en una función objetivo termo-hidráulica y
los efectos de la variabilidad de: la climatología local; las características constructivas de la
edificación; la velocidad de rotación de la bomba; el ciclo de refrigeración por compresión
99
�mecánica del vapor; la temperatura de salida del agua de la enfriadora y la ocupación de las
habitaciones. Esta optimización de carácter combinatorio-evolutivo incluye los métodos,
exhaustivo simple, exhaustivo escalonado y algoritmo genético en función de la cantidad de
variantes de ocupación.
6. La implementación del procedimiento general en el hotel Blau Costa Verde, muestra las
potencialidades de disminución del peso relativo de la energía eléctrica que consume la
climatización de un 60 % a valores entre 19,7 y 35,1 %. Estos porcentajes dependen del
nivel ocupacional y de la variante de operación que se asuma, ya sea, determinando la
velocidad de rotación de la bomba, racionalizando el valor de la temperatura de salida del
agua del enfriador o mediante la combinación de estas variantes.
RECOMENDACIONES
1. Proponer el uso de la herramienta CAD “ColdWater” para el desarrollo de los diseños de los
CSAF incluidos en las inversiones hoteleras, independientemente de que el flujo sea variable
o constante en las redes hidráulicas.
2. Recomendar el uso del procedimiento propuesto en todos los hoteles cubanos con SCCAH,
sobre la base de la EOCE sustentada en la optimización combinatoria, logrando la autonomía
del sistema en cuanto a: el cambio de los valores de consigna de la presión de envío en el
CSAF y la temperatura de salida del agua del lazo de producción de frío.
3. Continuar desarrollando el procedimiento mediante la integración a la herramienta
“OcupaHotel MTH” de métodos de optimización multiobjetivo, sobre todo incluyendo un
indicador de eficiencia relacionado con los aspectos económicos de la explotación del
sistema.
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�NOMENCLATURA UTILIZADA SEGÚN EL ORDEN DE APARICIÓN EN EL TEXTO
Simbología
T
D
HAO
kW·h/HDO
kW·h/t
K
q
m
∆T
Cp
q/A
α
It
h0
t0
ts
δR
ε
N=V
Q
H
P
Ri
Bj
Hsp
Qsp
ND
HO
HOP
HFS
MVC
MVCR
MT
Significado
Total de habitaciones
Habitaciones disponibles
Habitaciones a ocupar
Índice de consumo utilizado en el turismo en Cuba.
Energía eléctrica entre Habitaciones Días Ocupadas
Índice de consumo de las unidades enfriadoras
Coeficiente de conductividad térmica
Cantidad de calor
Flujo másico
Diferencia de temperatura
Calor específico del agua
Flujo calorífico a través de una pared
Absortividad de la superficie a la luz solar
Radiación solar total incidente sobre la superficie
Coeficiente de transferencia de calor convectivo y de
longitud de onda larga en la superficie externa
Temperatura exterior (ambiente)
Temperatura de la superficie de la pared
Diferencia entre la radiación de onda larga incidente
procedente de la bóveda celeste y el entorno, y la
radiación emitida por un cuerpo negro a la temperatura
ambiente
Emitancia de la superficie
Velocidad de rotación de una bomba centrífuga
Caudal de agua
Altura de carga
Potencia eléctrica
Relación funcional entre la altura de carga H de la red
del sistema y el caudal Q según la red
Relación funcional entre la altura de carga H de la red
del sistema y el caudal Q según la bomba
Altura de carga requerida por el CSAF y que garantiza
el confort
Caudal requerido por el CSAF y que garantiza el
confort
Cantidad de habitaciones no disponibles
Total de habitaciones que ya están ocupadas
Habitaciones a ocupar que están priorizadas
(escogidas a preferencia de los clientes)
Habitaciones fuera de servicio
Mayor Valor del Código de solución (cantidad total de
opciones de ocupación de los locales disponibles)
Coeficiente binomial al que se denominó Mayor Valor
del Código Restringido
Modelo térmico del edificio
Unidad
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
kW·h/HDO
kW·h/t
kcal/mh oC
kW
kg/s
K
kJ/kg·K
W/h·m2
Adimensional
W/h·m2
W/h·m2 K
K
K
W/h·m2
Adimensional
rev/min
m3/s
m
kW
adimensional
adimensional
m
m3/s
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
-
�MC
MH
CT
CC
CH
Peb
Pec
Pt
Z
g1, g2, g3
g4, g5, g6
Xe
Xcl
XSCCAH
XCSAF
Rn
Tev
Tcd
Tamb
h
d
CTmax
Te ; t8
Tr
(a)
(c)
(d)
R
Y
1
f , f 2, f 3
b1 , b 2 , b 3
Modelo del trabajo de compresión
Modelo hidráulico
Expresiones para determinar las magnitudes que
caracterizan carga térmica de enfriamiento
Expresiones para determinar las magnitudes que
caracterizan el trabajo de compresión
Expresiones para determina las magnitudes que
caracterizan la carga hidráulica del sistema
Potencia eléctrica requerida para el bombeo en el
CSAF
Potencia eléctrica requerida para realizar trabajo de
compresión en la enfriadora
Función objetivo: sumatoria de las potencias eléctricas
requeridas Peb+ Pec
Función calidad: mínima potencia eléctrica total
requerida
Intensidades de las relaciones de las variables de
coordinación con MT, MC y MH
Intensidades de las relaciones de los datos de entrada,
las variables de coordinación, intermedias y de
decisión del sistema con CT, CC y CH
Variables que caracterizan el edificio y que definen la
estructura de los modelos MT y MH
Variables que caracterizan el clima y que definen la
estructura de los modelos MT y MC
Variables que caracterizan la estructura y parámetros
generales del SCCAH
Variables que caracterizan la estructura y parámetros
generales del CSAF
Tipo de refrigerante que utiliza el equipo enfriador
Temperatura de entrada del refrigerante en el
evaporador
Temperatura de entrada del refrigerante al
condensador
Temperatura ambiente
Hora del día
Día del año
Carga térmica de enfriamiento máxima
Temperatura de envío del agua fría hacia el edificio
Temperatura de retorno del agua fría desde el edificio
Día del año (1,…,365)
Cantidad de variantes de códigos del MVCR
Hora del día (1,...,24)
Coeficiente de correlación
Salida de la Red Neuronal Artificial
Funciones de transferencia de las diferentes capas de
neuronas
Polarizaciones de las diferentes capas de neuronas
kW
kW
kW
kW
-
K
K
K
1-24
1-365
kW
K
K
adimensional
adimensional
adimensional
adimensional
kW
-
�ρ
g
ηb
ηm
Kv
Qve
∆p
Vn
Qn
Hn
Vi
Vi0
Va
Va0
V=N
Qa
Qi
Ha
Hi
δQ
QUTE
QUTR
A, C
h6
h2
h5
h4
WReal
h2′
ηs
Nc = Pec
mR
mCPAF
h7, h8
θ
mr
mc
tr
Densidad del agua
Aceleración de la gravedad
Rendimiento de la bomba
kg/m3
m/s2
adimensional
Rendimiento del motor
adimensional
Coeficiente de variación de flujo en válvulas de
equilibrio
Caudal en las válvulas de equilibrio
Pérdidas de carga en las válvulas de equilibrio
Velocidad de rotación nominal de la bomba
Caudal nominal de la bomba
Altura de carga nominal de la bomba
Velocidad de rotación mínima de la bomba
Velocidad de rotación mínima inicial de la bomba
Velocidad de rotación máxima de la bomba
Velocidad máxima inicial de la bomba
Velocidad de rotación seleccionada para la bomba
Valores mínimos de los caudales calculados para Va
Valores mínimos de los caudales calculados para Vi
Valores mínimos de las presiones calculadas Va
Valores mínimos de las presiones calculadas Vi
Cota para el módulo de la diferencia máxima entre los
caudales requeridos y calculados en las unidades
terminales
Caudal requerido en una unidad terminal
Caudal real en una unidad terminal
Coeficientes de la ecuación de la bomba
Entalpía de vapor saturado a la entrada del compresor
Entalpía teórica del vapor sobrecalentado a la salida
del compresor
Entalpía del líquido saturado
Entalpía de la mezcla saturada a la entrada del
evaporador
Trabajo real de compresión
Entalpía real del gas refrigerante a la descarga del
compresor
Rendimiento isentrópico
adimensional
Potencia eléctrica requerida por el compresor
Flujo másico de refrigerante
kW
kg/s
Flujo másico del agua por el evaporador (CPAF)
Entalpía del agua a la entrada y la salida del
evaporador
Factor de diversidad de la carga térmica
Flujo másico de agua que retorna en correspondencia
con la carga parcial
Flujo másico del agua a través del colector común
Temperatura de retorno del agua del CSAF
kg/s
kJ/kg
l/h
kPa
m/s
m3/s
m
rev/min
rev/min
rev/min
rev/min
rev/min
m3/s
m3/s
m
m
m3/s
m3/s
m3/s
adimensional
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
kJ/kg
adimensional
adimensional
kg/s
kg/s
K
�tc
t7
CTEi
mi
Quti
ti
mHDO
CTEHDO
MCExh
MCxEsc
THEsc
VME
W
O
Oi
Bi
c
Oc
S1, S2
h
S
i
TT
P
HAOT
E
TPI
Po
CTE
He
Hr
Qr
Qt
Temperatura del agua a través del colector, se
considera igual a la temperatura del agua a la salida de
la enfriadora
Temperatura de entrada del agua al evaporador
Carga térmica de enfriamiento de la habitación i
Flujo másico en la unidad terminal i
Flujo volumétrico del agua en la unidad terminal i
(determinado durante el cálculo hidráulico)
Temperatura de salida del agua de la unidad terminal i
Flujo másico para ocupación especifica HDO
Carga térmica de enfriamiento de la ocupación HDO
Máxima combinatoria exhaustiva
Máxima combinatoria por escalón
Total de habitaciones por escalón
Máxima cantidad de escalones
Cadena de caracteres binarios que representa las HDO
Subcadena
binaria que representa la cantidad
habitaciones D
Número binario que representa las variantes de
ocupación según la subcadena O en función de HAO
Valor de Oi en la base numérica 10
Número de orden de la Ocupación según MVCR
Código binario de la ocupación de orden c
Secuencias binarias compactas de HAO
Paso de la búsqueda del código binario de la
ocupación c
Orden que ocupa en la lista de ocupaciones la
ocupación óptima
Contador de variantes de ocupación en la búsqueda
exhaustiva simple
Producto de MVCR por el tiempo unitario de
cómputo necesario para calcular Z' para una variante
de ocupación
Paso del escalón en la búsqueda escalonada
Valor máximo del paso del escalón
Número de veces que será aplicado el método
exhaustivo simple según los escalones del método
exhaustivo escalonado.
Tamaño de la población inicial para la optimización
mediante algoritmo genético
Cantidad de individuos da la población inicial
Carga térmica de enfriamiento promedio para los días
de ocupación para los cuales se realiza la optimización
Valor de consigna de la presión de envío del CSAF
Presión en el nodo de retorno de la red hidráulica
Caudal requerido para la ocupación que se evalúa
Caudal total requerido para la ocupación máxima
K
K
kW
kg/s
m3/s
K
kg/s
kW
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
s
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
número entero positivo
kW
m
m
m3/s
m3/s
�Incp.Q
EGC
t
TBExh(1)
Mayor incumplimiento de caudal en las unidades
terminales seleccionadas
Cantidad de evaluaciones al generar los códigos para
una optimización determinada
Tiempo computacional para determinar la solución
óptima
Total de búsquedas exhaustivas de paso 1 para
cualquier variante de HAO y D
%
número entero positivo
s
número entero positivo
ACRÓNIMOS UTILIZADOS
Acrónimo
VV
EOCE
SCCAH
CSAF
UABC
RNA
PTCT
MES
CENDA
SS.TT
ACS
CPAC
R22
CPAF
PID
PVC
ASHRAE
NC
BC
ARMAX
ASSI
CAD
EROS
SME
IE
SCADA
TA
MTH
Significado
Variador de Velocidad
Estrategia de Ocupación bajo Criterios Energéticos
Sistema de Climatización Centralizado por Agua Helada (todo-agua)
Circuito Secundario de Agua Fría
Universidad Autónoma de Baja California
Redes Neuronales Artificiales
Proyecto Territorial de Ciencia y Técnica
Ministerio de Educación Superior
Centro Nacional de Derechos de Autor
Servicios Técnicos (departamentos de mantenimiento de los hoteles cubanos)
Agua Caliente Sanitaria
Circuito Primario de Agua Caliente
Refrigerante freón 22
Circuito Primario de Agua Fría
Proporcional Integral Derivativo
Tuberías plásticas
Sociedad Americana de Ingenieros en Calefacción Refrigeración y Aire
Acondicionado
Norma Cubana
Bombas Centrífugas
Autoregresión con Variable Exógena
Análisis y Síntesis de Sistemas de Ingeniería
Diseño Asistido por Computadora
Sistema de supervisión y monitoreo industrial, desarrollado por el Grupo EROS
de la Empresa de Servicios Técnicos de Computación, Comunicaciones y
Electrónica del Níquel
Sistema de Mayor Envergadura
Indicador de Eficiencia
Control de Supervisión y Adquisición de Datos
Tour and Andersson
Modelo Termo-Hidráulico
�ANEXOS
�ANEXOS
ANEXO 1
TRABAJOS DESARROLLADOS POR EL AUTOR RELACIONADOS CON EL TEMA
DE LA INVESTIGACIÓN
Tesis de maestría:
Disminución del consumo energético en los Circuitos Secundarios de Agua Fría de la
Climatización Centralizada en hoteles. Maestría en Electromecánica, ISMM, 2004.
Publicaciones en revistas como autor principal:
1. Climatización distribuida en hoteles: alternativa para el uso racional de la energía eléctrica.
Revista Retos Turísticos, número 3, volumen 6, p.10-16, 2007. ISSN 1681-9713.
2. Aplicación del toolbox - matlab en la estimación de Gestión Total Eficiente de Energía en
Moa, Holguín, Cuba. Revista Ingeniería, Investigación y Desarrollo, Universidad Politécnica
y Tecnológica de Colombia, número 2, volumen 7, p.39-44, 2009. ISSN 1900-771X.
3. Predicción del consumo de electricidad y Gas LP en un hotel mediante redes neuronales
artificiales. Revista Energética, Instituto de Energía de la Facultad de Minas, Universidad
Nacional de Colombia, Sede Medellín, número 42, p.21-28, julio - diciembre 2009. ISSN
0120-9833.
4. Caudal variable en la climatización centralizada de hoteles (parte 1). Revista Retos
Turísticos, Universidad de Matanzas, número 3, volumen 9, p.42-49, 2010. ISSN 1681-9713.
5. Carga térmica y consumo energético en edificación turística con climatización centralizada
a flujo variable. Revista Universidad, Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional
Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”, Venezuela, número 61, volumen 15,
p.196-202, 2011. ISSN 1316-4821.
6. Caudal variable en la climatización centralizada de hoteles (parte 2). Revista Retos
Turísticos, Universidad de Matanzas, número 1, volumen 11, p.3-10, 2012. ISSN 1681-9713.
7. Análisis y síntesis de la operación de circuitos secundarios de agua fría en climatización
centralizada. Revista Ingeniería Mecánica, Instituto Superior José Antonio Echavarría, La
Habana, Cuba, número 2, volumen 15, mayo - agosto 2012, p. 83-94. ISSN 1815-5944.
8. Aspectos relacionados con el control del flujo secundario de agua en climatización
centralizada. Revista Ingeniería Investigación y Tecnología, Facultad de Ingeniería,
Universidad Autónoma de México, número 3, volumen XIII, p.307-313, julio - septiembre
2012. ISSN 1405-7743.
Publicaciones en eventos científicos como autor principal (2005-2013):
1. Diagnósticos Energéticos y su influencia en la gestión empresarial en hoteles. III Convención
“Entorno Agrario 2005”, Sancti Spiritus. ISBN 959-250-219-6.
2. Eficiencia energética mediante la climatización localizada en hoteles con habitaciones
bungalow. 4to Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente, Cienfuegos, 2006. ISBN
959-257-110-4.
3. Algunos aspectos de la Tecnología de la Gestión Total Eficiente de la Energía aplicados en
hoteles de la provincia de Holguín. 5to Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente,
I
�ANEXOS
2008, Cienfuegos. ISBN 978-959-257-186-0.
4. Evaluación del sistema de climatización de un restaurant buffet. 5to Taller Internacional de
Energía y Medio Ambiente, 2008, Cienfuegos. ISBN 978-959-257-186-0.
5. Agua Caliente Sanitaria en hoteles: realidades y evaluación de las condiciones operacionales.
5to Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente, 2008, Cienfuegos. ISBN 978-959257-186-0.
6. Caudal variable en la impulsión del agua fría de la climatización centralizada en hoteles.
Convención Internacional de la Ingeniería en Cuba. 2008. Matanzas. ISBN 978-959-247058-3.
7. Caudal variable y carga de enfriamiento anual: oportunidades para el ahorro de energía en la
climatización centralizada de hoteles. 6to Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente,
Cienfuegos, 2010. ISBN 978-959-257-231-7.
8. Circuitos Secundarios de Agua Fría en la climatización centralizada de hoteles: pruebas de
explotación desde computadora. 6to Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente,
Cienfuegos, 2010. ISBN 978-959-257-231-7.
9. Ajuste del controlador y red neuronal artificial multivariable para circuitos secundarios de
agua fría en climatización centralizada. III ENERMOA, Fórum Tecnológico Especial de
Energía, 2010, Moa. ISBN 978-959-16-1216-8.
10. Aspectos termo-hidráulicos en la operación de circuitos secundarios de agua fría a caudal
variable en climatización centralizada. III ENERMOA, Fórum Tecnológico Especial de
Energía, 2010. ISBN 978-959-16-1216-8.
11. Análisis y síntesis de la operación de circuitos secundarios en la climatización centralizada a
flujo variable: aspectos termo-hidráulicos. X Congreso Internacional de Ingeniería Hidráulica
y VI Seminario Internacional de Ingeniería Hidráulica, 2011. ISBN 978-959-247-082-8.
12. Análisis y síntesis para la optimización energética de la operación en climatización
centralizada a flujo variable. I Conferencia Internacional de la Universidad de Sancti
Spiritus, YAYABOCIENCIA 2011. ISBN 978-959-250-703-6.
13. Carga térmica en climatización centralizada a flujo variable. I Conferencia Internacional de
la Universidad de Sancti Spiritus, YAYABOCIENCIA 2011. ISBN 978-959-250-703-6.
14. Climatización Centralizada a flujo variable: optimización energética de la operación. XXXIII
Convención Panamericana de Ingenierías, 2012, La Habana, ISBN 978-959-247-094-1.
15. Selección de modelos de cargas térmicas basados en redes neuronales artificiales y la
ocupación que minimiza el trabajo de compresión. 7mo Taller Internacional de Energía y
Medio Ambiente, Cienfuegos, 2012. ISBN 978-959-257-323-9.
16. Climatización centralizada a flujo variable: optimización energética de la operación. 7mo
Taller Internacional de Energía y Medio Ambiente, Cienfuegos, 2012. ISBN 978-959-257323-9.
17. Análisis y síntesis de la operación de circuitos secundarios de agua fría en climatización
centralizada. 16 Convención Científica de Ingeniería y Arquitectura, VIII Seminario Euro
Latinoamericano de Sistemas de Ingeniería, 2012. La Habana. ISBN 978-959-261-405-5.
18. Aspectos relacionados con el control del flujo secundario de agua en climatización
centralizada. 16 Convención Científica de Ingeniería y Arquitectura, VIII Seminario Euro
Latinoamericano de Sistemas de Ingeniería, 2012. La Habana. ISBN 978-959-261-405-5.
II
�ANEXOS
19. Algunas respuestas termo-hidráulicas y energéticas de un sistema de Climatización
Centralizado en un edificio de un hotel. IV ENERMOA, Fórum Tecnológico Especial de
Energía, Moa, 2012. ISBN 978-959-16-2067-5.
20. Análisis sistémico de la operación de los circuitos secundarios de agua fría en climatización
centralizada de hoteles. VI Conferencia Científica Internacional, Holguín, 2013. ISBN 978959-16-2138-2.
21. Optimización operacional de redes hidráulicas para la climatización centralizada a flujo
variable en hoteles. XI Congreso Internacional de Ingeniería Hidráulica, Ciego de Ávila,
2013. ISBN 978-959-247-106-1.
22. Respuestas termo-hidráulicas en un sistema de climatización centralizado todo-agua en un
hotel turístico. Jornada Internacional de Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Industrial y ramas a
fines, La Habana, 2013. ISBN 978-959-247-110-8.
Trabajos de diploma tutorados (2002-2013):
1. Estudio del sistema de Climatización Centralizado del Hotel “LTI Costa Verde Beach
Resort”, 2002.
2. Bases para la Gestión Energética en los Sistemas de Suministro Eléctrico en instalaciones
Hoteleras, 2003.
3. Variadores de Velocidad en los sistemas de Climatización Centralizados en Hoteles, 2003.
4. Estudio de los sistemas secundarios de agua fría de la climatización centralizada en hoteles,
2004.
5. Análisis de los regímenes de explotación de los sistemas de impulsión de agua fría y caliente
en el hotel Blau Costa Verde, 2007.
6. Diagnostico energético del hotel Miraflores, 2007.
7. Gestión energética en el hotel Miraflores, 2008.
8. Redes hidráulicas en la climatización centralizada de hoteles, 2008.
9. Herramientas para predicción energética aplicadas en el hotel Blau Costa Verde, 2009.
10. Componentes de la climatización centralizada en hoteles: propuestas para racionalizar el
consumo energético, 2009.
11. Sistema automático de medición para variables termo-hidráulicas en la climatización
centralizada del hotel Blau Costa Verde, 2009.
12. Comportamiento del motor de inducción en la climatización centralizada de hoteles, 2009.
13. Aspectos relacionados con el control de los circuitos secundarios de agua fría de la
climatización centralizada en el Hotel Blau Costa Verde, 2010.
14. Procedimiento para estimar y reducir el consumo de electricidad en un circuito secundario de
agua fría en la climatización centralizada, 2010.
15. Evaluación del sistema de climatización del hotel Miraflores su incidencia en la calidad del
aire y en el consumo energético, 2010.
16. Red hidráulica y requerimientos de potencia eléctrica en climatización centralizada a flujo
variable, 2011.
17. Evaluación termo-energética de la operación de un circuito secundario de agua fría a flujo
variable en climatización centralizada, 2012.
18. Propuesta de una estrategia de control para los circuitos secundarios de agua fría a flujo
III
�ANEXOS
variable de la climatización del hotel Blau Costa Verde, 2013.
19. Sistema CAD para el diseño de los circuitos secundarios de agua fría en la climatización
centralizada de hoteles turísticos, 2013.
Tesis de maestría tutoradas:
1. Pronóstico del consumo de energía eléctrica en el hotel Porto Santo. Maestría en
Electromecánica, 2010.
2. Gestión Energética en el Hotel Playa Pesquero. Maestría en Eficiencia Energética, 2011.
3. Procedimiento para el diseño de Sistemas Secundarios de Climatización Centralizada por
Agua Fría. Maestría en CAD/CAM, UHo, 2011.
4. Pronóstico de la demanda de energía eléctrica mediante algoritmos genéticos. Maestría en
Eficiencia Energética, 2011.
Registro CENDA:
La disminución del consumo energético en circuitos secundarios de agua fría de la climatización
centralizada de hoteles, 2007.
Premios CITMA provincial de Innovación Tecnológica:
1. La Automatización Industrial y el uso racional de la energía en el sector empresarial como
fuente para el incremento de la eficiencia energética”, 2002 (coautor).
2. Soluciones y herramientas para la gestión energética en el sector de los servicios, 2007 (autor
principal).
Proyectos de investigación (2007-2013):
1. Proyecto ramal del MES (7.14) desarrollado entre la Universidad de Cienfuegos, la
Universidad Central de las Villas y el Instituto Superior Minero Metalúrgico de Moa,
“Eficiencia energética de sistemas de climatización centralizados tipo todo-agua”,
participante.
2. Proyecto territorial de investigación – desarrollo e innovación tecnológica (PTCT 17/08),
“Modelación, simulación y control de los circuitos de impulsión de agua fría y agua caliente
en hoteles para las condiciones de explotación en Cuba”, coordinador.
3. Proyecto para estancia de estudios avanzado de posgrado en el Instituto de Ingeniería de la
Universidad Autónoma de Baja California, México. “Eficiencia energética en los sistemas de
climatización centralizados por agua helada en hoteles”, coordinador.
4. Proyecto Empresarial 1711, entre la Empresa de Automatización Integral y la Universidad de
Ciego de Ávila Máximo Gómez Báez, “Procedimiento tecnológico para el proceso de
supervisión y control energético en hoteles cubanos”, participante.
5. Proyecto Universitario, “Energía y Turismo: una mirada desde el mantenimiento y la
explotación hotelera” (PU1232), coordinador.
IV
�ANEXOS
ANEXO 2
CONEXIONES
BÁSICAS
DE
LOS
SISTEMAS
DE
CLIMATIACIÓN
CENTRALIZADOS TODO-AGUA
Figura 1. Sistema de Climatización Centralizado Todo-Agua [7].
Las flechas azules indican los fluidos del agua fría y las rojas el sistema de ACS.
Figura 2. Red hidráulica mallada con retorno directo empleada en los CSAF
a) Esquema general simplificado [46] b) unidades conectadas horizontalmente [92] y c)
unidades conectadas verticalmente [92].
V
�ANEXOS
Figura 3. Configuración estándar de los SCCAH a flujo variable [57].
Figura 4. Sistema de distribución con bombas individuales para cada zona [57].
VI
�ANEXOS
ANEXO 3
CARACTERÍSTICAS OPERACIONALES Y PARÁMETROS DE LAS UNIDADES
TERMINALES (FAN-COIL)
Las unidades terminales más utilizadas en los SCCAH son los fan-coil. Estas unidades para las
condiciones tropicales solo trabajan para climatizar, por lo que se le denomina de dos tubos.
Estas unidades terminales pueden trabajar asociadas a sistemas a flujo constante (válvulas de
control de tres vías) o en sistemas a flujo variable (válvulas de control de dos vías). En la Figura
1 aparece una vista general de los fan-coil básicos modelos FBHA de FRIOCLIMA. Estas
unidades son las más utilizadas en Cuba en toda su variedad de capacidades.
Figura 1. Unidades terminales básicas fan-coil modelos FBHA [77].
Unidades terminales emplazadas en el hotel caso de estudio (FCX 42 y FCX 50)
Figura 2. Unidades terminales de la familia FCX [170].
VII
�ANEXOS
Tabla 1. Datos técnicos de las unidades terminales de diferentes capacidades [170].
Figura 3. Caída de presión en las unidades terminales con relación al flujo [170].
VIII
�ANEXOS
ANEXO 4
ESPECIFICACIONES DE LAS VÁLVULAS PARA EL EQUILIBRADO DE LAS
REDES HIDRÁULICAS
Figura 1. Módulo de equilibrado formado por un ramal con varios terminales [87].
Figura 2. Válvulas de equilibrado y reguladores de presión [86].
Tabla 1. Relación Kv y número de vueltas de las válvulas STA-DR DN 15, 20 y 25 [86].
IX
�ANEXOS
y = 0,0453x5 - 0,6301x4 + 2,9999x3 - 5,6705x2 + 4,6923x - 1,0592
R² = 0,9994
5
4
Kv
3
2
1
0
0
1
2 Vueltas
3
4
5
Figura 3. Relación Kv y número de vueltas de la válvula STA-DR DN 25.
Tabla 2. Relación Kv y número de vueltas de diferentes válvulas de equilibrado con diámetros
nominales desde 10 hasta 50 mm [86].
y = -0.3295x4 + 2.8558x3 - 7.2646x2 + 9.6435x - 1.5884
2
R = 0.9996
25
Kv
20
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
vueltas
Figura 4. Relación Kv y número de vueltas de la válvula STAD DN 40.
X
�ANEXOS
Tabla 3. Relación Kv y número de vueltas de diferentes válvulas de equilibrado con diámetros
nominales desde 20 hasta 80 mm [86].
140
y = -0,119x4 + 1,6287x3 - 4,3968x2 + 6,6918x + 0,1514
R² = 0,9991
120
100
Kv
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
Vueltas
Figura 5. Relación Kv y número de vueltas de la válvula STAF DN 80.
XI
�ANEXOS
ANEXO 5
SISTEMA AUTOMÁTICO DE MEDICIÓN UTILIZADO EN LA INSTALACIÓN
EXPERIMENTAL
El SCADA escogido fue el EROS, un sistema de supervisión y control de procesos que se
destaca por la facilidad con que puede ser operado y configurado, ofreciendo funcionalidades
predeterminadas (estadísticas, alarmas, recetas, datos históricos). Posee una capa de red
poderosa, que a través del protocolo TCP-IP,
habilita la comunicación entre diferentes
computadoras que ejecutan el EROS, lo que permite la operación remota. La estructura de red en
estrella que se implementó en el hotel consta de los elementos que se aprecian en la Figura 1.
Figura 1. Estructura general del sistema automático de medición.
De forma general el sistema mide las variables presentes en la siguiente Tabla 1.
Tabla 1. Principales variables medidas con el SCADA EROS en un CSAF y en el SCCAH.
Nº Nombre de la variable
Símbolo Unidad
1
Presión de envío del circuito secundario de agua fría
pecsaf
Bar
2
Temperatura de envío del circuito secundario de agua fría
Tecsaf
o
3
Temperatura de retorno del circuito secundario de agua fría
Trcsaf
o
4
Presión de retorno del circuito secundario de agua fría
prcsaf
Bar
5
Temperatura ambiente
Tamb
o
6
Temperatura de envío del circuito primario de agua caliente
Tecpac
o
7
Temperatura de retorno del circuito primario de agua caliente Trcpac
o
8
Temperatura de envío de agua caliente
Teac
o
9
Temperatura de retorno de agua caliente
Trac
o
C
C
C
C
C
C
C
XII
�ANEXOS
Para la medición de esta variable se emplearon termo-resistencias PT 100 con convertidor en el
cabezal, con rangos de medición 0 a 100°C y de 0 a 600°C. En el caso de la presión se utilizó el
transmisor SITRANS P, Modelo DS III, Tipo: 7MF-4433-1DA00-1AA1-Z con rango de 1- 15
bar.
Para la visualización de las variables se diseñó la ventana que se muestra en la Figura 2 donde
aparece el flujo tecnológico y visualiza las magnitudes. La resolución de la visualización de los
gráficos de las variables puede se de 1, 3, 5, 10, 30 s y de 1, 3, 6 min.
Figura 2. Ventana principal del SAM.
Las variables posee un conjunto de etiquetas que permiten: ponerlas visibles; reflejarlas con una
línea gruesa; y visualizar los valores puntuales, mínimos, máximos y filtrado según desee el
operador. La comunicación del sistema es mediante Ethernet de tecnología 10 BaseT con una
velocidad de transmisión de 10 Mbps y la frecuencia de muestreo empleada por el sistema fue de
250 ms.
A continuación se presentan determinadas pruebas realizadas con el SAM.
XIII
�ANEXOS
kW
0
0
1
18
35
52
69
86
103
120
137
154
171
188
205
222
239
256
273
290
Habitaciones Ocupadas
Figura 3. Desempeño del controlador del VV ante el cambio de consigna de 5 a 4,5 bar.
6000
70
60
5000
50
4000
40
3000
30
2000
20
1000
10
Habitaciones ocupadas
kW
Figura 4. Prueba escalonada de cierre y apertura completa de patinejos y su efecto en la potencia
del motor de inducción operando a presión constante el CSAF.
En esta prueba se comprobó el efecto del cambio de la cantidad de habitaciones ocupadas en la
potencia de la bomba. Para ello por cuestiones de accesibilidad, se mantuvieron cerrados los
patinejos tres, cuatro, seis y siete (Patinejos EF, GH, KL y MN de la Figura 3.2) de los nueve
existentes, y el resto se fue conectando y desconectando escalonadamente (uno, dos, cinco, ocho
y nueve, que representen los patinejos AB, CD, IJ, OP y RQ de la Figura 3.2). Las pruebas se
realizaron a presión constante de 4,5 bar de presión (45,9 mca) con el correspondiente control del
variador de velocidad.
Figura 5. Comportamiento promedio de la temperatura ambiente durante 25 días.
XIV
�ANEXOS
ANEXO 6
METODOLOGÍA E INFORMACIONES UTILIZADAS POR EL SIMULADOR DE
CARGAS TÉRMICAS
Los aspectos conceptuales y los procedimientos de cálculo que se utilizan en el presente trabajo
están basados en la obra “Comportamiento Térmico de Edificios” [65], en la cual se resaltan los
epígrafes relacionados con los parámetros climatológicos y de la construcción, las ganancias de
calor y la potencia enfriamiento. Los aspectos teóricos se sustentan principalmente en manuales
de la Sociedad Americana de Ingenieros en Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado
(ASHRAE por sus siglas en inglés). Estos conceptos y procedimientos, así como la metodología
que proponen en el método de Funciones de Transferencia, han sido adaptados a las condiciones
y requerimientos regionales, instrumentados con sistemas computacionales e integrados con
datos climatológicos y parámetros técnicos y económicos locales, de tal forma que permiten
construir paquetes de simulación para casos específicos. El método de las funciones de
transferencia es considerado uno de los más precisos para el cálculo térmico. Otros métodos
están considerados como simplificaciones del mismo. La metodología requiere del uso de
funciones de transferencia por conducción y de factores de ponderación, de coeficientes para el
cálculo de transmitancia y absorbancia en vidrio y de coeficientes normalizados para funciones
de transferencia al aire del espacio, entre otros. Estos factores y coeficientes son obtenidos de
bases de datos y de manuales de ASHRAE.
Esta metodología ha sido aplicada a casos específicos, y sus resultados parciales y totales han
sido validados mediante medición y monitoreo de campo. El esquema metodológico pretende
adecuar los resultados proporcionados por esta metodología a las particularidades constructivas y
económicas de cada región. En la Figura 1 se describe gráficamente la metodología general
orientada a la evaluación de aislamientos para una zona geográfica particular pero su esquema
general es válido para cualquier alternativa a analizar en referencia al uso del equipamiento de
climatización. Los procedimientos de cálculo establecidos por el Método de Funciones de
Transferencia por Conducción (MFTC) son ampliamente utilizados (en diferente grado) por una
buena parte de los simuladores comerciales, en especial por aquellas firmas dedicadas a
proyectar sistemas de acondicionamiento ambiental, bufetes de ingeniería, proveedores y
fabricantes de equipos de aire acondicionado. Sin embargo, la metodología se puede adaptar para
considerar las condiciones de las zonas de interés.
XV
�ANEXOS
Figura 1. Esquema metodológico del simulador térmico de edificios de la UABC [65].
Generalidades para el cálculo de las cargas térmicas mediante el simulador térmico de
edificios de la UABC.
Los cálculos fundamentales que realiza el simulador se concentran en determinar:
-
Ganancias instantáneas de calor
-
Potencia de enfriamiento
-
Rapidez de retiro de calor
Ganancia instantánea de calor: Es la rapidez a la cual el calor entra o es generado en el espacio
en un instante de tiempo dado. Se clasifica por la manera en la cual el calor entra al espacio y
puede ser sensible o latente.
XVI
�ANEXOS
Potencia (o carga) de enfriamiento: Se define como la rapidez a la cual el calor debe ser
removido desde el recinto para mantener la temperatura del aire del mismo a un valor constante.
Rapidez de retiro de calor: Es la rapidez a la cual la energía es removida del
espacio
acondicionado por el sistema de climatización.
Dentro de las hojas de cálculo con que cuenta el simulador térmico se destacan:
-
Data2: Hoja de cálculo de los datos.
-
GVP4SW: Ganancias instantáneas de calor por ventanas y pisos.
-
GT4SW: Ganancias instantáneas de calor por el techo.
-
GS4SW: Ganancias instantáneas de calor por la pared sur.
-
GO4SW: Ganancias instantáneas de calor por la pared oeste.
-
GN4SW: Ganancias instantáneas de calor por la pared norte.
-
GE4SW: Ganancias instantáneas de calor por la pared este.
-
MEX1TH: Cálculo de la temperatura ambiente horaria de un día a la vez.
-
MEX2TAS: Temperaturas aire – sol.
-
HG: Horas grado de la localidad.
-
RCAA: Retiro de calor del aire acondicionado.
-
SCR4W: Hoja de cálculo principal donde a través de macros y la iteración con las demás
hojas de cálculo es posible obtener el RCAA, el RCAAmax, la Carga de enfriamiento
horaria y máxima además de la capacidad frigorífica necesaria para las condiciones
máximas de CE.
-
CE4SW: Resumen del cálculo de la carga de enfriamiento en todas las variantes
-
Resultados: Distribución de la carga de enfriamiento de la zona a analizar así como el
comportamiento de la facturación eléctrica debida a la climatización.
Parámetros fundamentales correspondientes al edificio en análisis del caso de estudio
Datos que se introducen en Data2:
Área de zona: En esta tabla se introducen las dimensiones de la Zona en cada una de las paredes
norte, sur, este y oeste de las cuales se especifican si tienen asolamiento directo o constituye una
pared interior.
Tipo de muro: A partir de estos datos se determinan las resistencias térmicas de cada muro. El
más común es el de tipo 5 (Block concreto pesado de 4" con 2", 3", 4" de aislamiento exterior
(R = 8.6, o R = 11.9 o R = 15.2), Ladrillo común de 4" con 1" o 2" de aislamiento interior, Block
de concreto pesado de 8" sin aislar (R = 2.3)
XVII
�ANEXOS
Tabla .1 Parámetros de los materiales de los muros [65]
Material de muros
Resistencia externa
Cartón de yeso (prefabricado)
Acabado interior mortero 1.5 cm
Aislamiento, 2" de poliestireno
Acabado exterior 1" de mortero cemento-arena
Block de concreto pesado de 8 pulgadas
Ladrillo 8"
Resistencia interna
Código
ASHRAE
A0
A6
E1
B6
E1
C8
C9
E0
R
°F ft h/btu
0.33
0
0.12
0
0.2
1.11
0
0.69
2
Tipo de Clima: Se elige el clima seco o el húmedo.
Eficiencia del Sistema de Climatización (SEER), kBtu/kW·h: La eficiencia seleccionada es la 7
debido al tiempo de trabajo pronunciado con que cuentan las unidades terminales, fan-coil.
Dimensiones del techo: En este caso además se definen la absortividad en 0,75 y la emitancia en
0.9 de la superficie. Se calcula la resistencia térmica a partir de la selección adecuada del tipo
de material según las tablas.
Coeficientes de ponderación del espacio: Se eligen en tablas y toman como referencia el tipo de
construcción quedando definidos estos factores para la conducción, para la radiación solar, la
iluminación y las personas.
Tabla 2. Coeficientes de ponderación de los espacios
V0
V1
V2
W1
W2
V0
V1
V2
W1
W2
Zona sencilla
Solar
Iluminación
0.50938
0.76250
-0.50975
-0.83070
0.07234
0.15957
-1.23424
-1.15317
0.30621
0.24454
Planta alta sencilla
Conducción
Solar
Iluminación
0.75762
0.64714
0.77412
-0.82615
-0.66489
-0.83530
0.19592
0.15042
0.18820
-1.18756
-1.20650
-1.16479
0.31495
0.33917
0.29180
Conducción
0.74638
-0.85521
0.17795
-1.24007
0.30918
Personas
0.74364
-0.80510
0.15283
-1.15317
0.24454
Personas
0.72296
-0.77445
0.17888
-1.18756
0.31495
XVIII
�ANEXOS
V0
V1
V2
W1
W2
V0
V1
V2
W1
W2
V0
V1
V2
W1
W2
V0
V1
V2
W1
W2
V0
V1
V2
W1
W2
Planta intermedia sencilla
Conducción
Solar
Iluminación
Personas
0.65175
0.44732
0.67638
0.64621
-0.53539
-0.32159
-0.64743
-0.51349
0.06284
0.04671
0.13093
0.05649
-0.95883
-1.03459
-1.08659
-0.94695
0.13803
0.20703
0.24647
0.13616
Planta baja sencilla
Conducción
Solar
Iluminación
Personas
0.68978
0.51355
0.65949
0.63528
-0.72759
-0.54853
-0.75400
-0.72078
0.12275
0.10957
0.16741
0.16062
-1.13188
-1.22374
-1.24573
-1.21626
0.21682
0.29833
0.31855
0.29138
Planta alta perimetral
CONDUCC.
SOLAR
ILUMINAC PERSONAS
0.66899
0.41021
0.67804
0.67019
-0.67904
-0.32679
-0.71093
-0.67932
0.12434
0.04249
0.15065
0.14730
-1.14230
-1.26216
-1.16748
-1.16007
0.25659
0.38807
0.28524
0.29824
Planta intermedia perimetral
Conducción
Solar
Iluminación
Personas
0.56769
0.36541
0.59787
0.55662
-0.52299
-0.25218
-0.72240
-0.47314
0.09305
0.03508
0.19604
0.06678
-1.07790
-1.03582
-1.34898
-1.01246
0.21565
0.18413
0.42049
0.16272
Planta baja perimetral
Conducción
Solar
Iluminación
0.61675
0.42929
0.56869
-0.68518
-0.46375
-0.63699
0.13231
0.09600
0.12348
-1.20074
-1.27867
-1.21902
0.26462
0.34021
0.27419
Personas
0.57748
-0.63235
0.11875
-1.20074
0.26462
Estos tipos de construcción se traducen en:
-
Una sola planta, todos muros exteriores
-
Planta alta, todos muros exteriores
-
Planta intermedia, todos muros exteriores
-
Planta baja, todos muros exteriores
-
Planta alta, al menos un muro exterior
-
Planta intermedia, al menos un muro exterior
XIX
�ANEXOS
-
Planta baja, al menos un muro exterior
Tabla 3. Ocupación e Iluminación.
Hora Personas Iluminación % usado Hora Personas Iluminación % usado
1
2
10%
13
0
10%
2
2
10%
14
0
10%
3
2
10%
15
0
10%
4
2
10%
16
0
10%
5
2
10%
17
2
60%
6
2
10%
18
2
60%
7
2
60%
19
0
10%
8
0
10%
20
0
10%
9
0
10%
21
0
10%
10
0
10%
22
0
10%
11
2
10%
23
2
40%
12
0
10%
24
2
20%
Se introducen los equipos que se encuentran dentro del espacio a climatizar con sus respectivos
parámetros de potencia, cantidades y el horario que regularmente trabajan.
Tabla 4. Fuentes de emisión de calor latente.
Fuentes
Lámparas
Televisor
Refrigerador
Secador de pelo
Bombillo del baño
Bombillo de aplique baño
Bombillo del pasillo
Potencia (W)
15
50
78
900
13
12
12
Cantidad
3
1
1
1
2
2
1
Datos de la localidad
Tabla 5. Valores máximos y mínimos de temperatura ambiente para un año promedio.
Día
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tmin Tmax Día
Tmin Tmax Día
Tmin Tmax Día
Tmin Tmax Día
Tmin Tmax
24.7
22.0
21.2
22.5
23.5
22.6
24.1
24.1
24.1
24.2
24.0
23.2
24.2
24.6
24.4
24.6
24.7
23.4
25.2
24.7
24.6
25.2
24.0
25.9
25.8
24.6
23.6
27.7
27.3
27.3
25.5
24.7
26.9
28.0
28.1
27.7
25.6
27.4
27.0
27.7
26.1
25.9
26.6
26.6
25.5
27.1
27.0
23.8
23.9
25.4
26.1
26.4
25.4
25.6
74
75
76
77
78
79
80
81
82
27.3
27.8
27.5
26.6
25.5
26.7
26.3
26.0
26.5
147
148
149
150
151
152
153
154
155
29.0
29.7
28.8
28.7
28.2
28.7
29.5
29.5
30.1
220
221
222
223
224
225
226
227
228
31.0
30.7
31.1
31.6
31.6
31.8
31.0
31.4
30.1
293
294
295
296
297
298
299
300
301
29.9
29.8
29.6
29.8
29.3
29.6
29.6
29.6
28.4
XX
�ANEXOS
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
23.4
24.4
21.9
21.1
24.5
24.4
24.5
24.9
25.4
25.6
25.4
25.0
25.4
25.2
24.8
25.0
25.0
24.9
23.4
23.2
22.8
23.6
24.7
22.3
24.0
25.4
23.7
24.3
24.6
22.1
24.8
24.3
24.0
24.5
21.6
21.1
23.0
23.5
23.7
23.4
21.3
24.2
24.7
22.1
24.6
24.6
24.0
24.3
21.3
23.6
25.3
25.5
25.6
26.1
26.8
26.8
26.8
26.8
26.4
26.8
26.9
27.9
27.0
27.1
26.7
27.2
27.2
26.9
26.4
26.8
25.0
24.6
25.1
25.7
26.5
27.4
27.2
27.1
27.0
26.3
26.3
26.8
26.8
26.6
26.6
26.4
27.9
28.2
27.8
27.2
25.8
25.7
25.1
26.2
26.9
27.4
27.0
26.8
27.0
27.8
27.7
27.1
27.4
27.5
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
22.8
22.0
24.0
24.3
24.5
24.7
25.0
23.0
23.8
24.7
25.3
25.0
25.1
25.1
24.0
22.0
25.1
25.0
25.4
24.8
25.1
22.4
22.6
22.9
23.6
24.4
25.0
25.0
22.4
22.0
22.0
20.5
24.3
24.8
24.2
25.8
25.0
23.6
25.0
24.7
24.0
23.5
25.6
24.4
24.7
24.4
25.2
23.8
24.9
24.4
23.2
24.3
27.4
26.2
24.8
26.1
26.2
27.5
27.2
26.1
26.6
26.4
26.5
26.8
26.8
27.7
28.5
28.5
28.1
28.3
28.2
27.7
27.8
28.2
27.1
24.6
26.2
26.6
28.4
28.2
28.9
27.6
28.0
28.3
27.8
27.8
28.5
28.0
28.2
28.2
27.9
28.6
27.5
28.5
28.7
28.8
28.8
28.7
30.4
30.1
29.4
29.9
27.0
28.5
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
26.4
27.4
26.6
26.8
26.2
25.3
25.3
25.8
24.6
25.3
25.9
24.9
26.2
26.6
26.2
27.6
27.2
27.3
27.9
28.0
28.1
27.6
26.0
26.5
26.4
26.9
26.2
26.3
26.3
27.7
28.0
27.9
28.0
27.9
27.8
27.9
27.9
28.0
27.7
27.7
28.0
27.8
27.0
27.9
26.9
27.9
27.0
26.1
26.2
28.0
28.0
27.9
29.5
29.7
28.4
29.5
29.6
29.3
29.6
29.3
29.1
29.4
29.2
29.8
30.0
29.8
29.8
30.4
30.2
30.0
30.1
29.9
30.4
29.5
30.6
29.5
30.5
30.3
30.3
30.3
30.4
30.1
29.7
30.1
29.7
29.9
30.4
30.5
30.2
30.2
30.2
30.2
30.4
30.5
30.4
30.2
29.6
30.2
29.7
30.5
30.6
30.2
30.5
30.7
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
27.0
28.1
27.4
27.3
27.5
27.3
25.5
25.2
27.1
27.0
28.3
27.9
27.3
27.2
26.4
25.9
26.1
27.6
26.5
25.5
25.3
25.3
23.5
27.6
28.7
28.2
26.1
26.3
28.2
26.9
25.7
24.2
24.4
24.7
25.1
25.9
26.2
26.3
27.7
26.1
25.9
25.8
26.2
26.6
25.3
24.5
25.2
25.3
26.1
26.3
25.2
25.7
29.4
30.7
30.3
30.5
31.0
30.7
31.0
30.0
30.7
30.5
30.7
30.4
30.2
30.5
30.4
30.2
29.2
29.8
31.6
30.3
31.2
31.0
31.6
30.7
30.7
30.7
30.8
31.1
32.0
30.2
29.8
30.3
30.0
30.3
30.6
30.4
30.9
30.2
30.7
30.5
30.4
30.9
31.0
30.0
28.8
30.4
30.0
29.8
29.5
29.9
29.9
29.8
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
26.0
25.1
26.0
25.5
24.9
23.8
23.9
25.7
26.2
26.5
26.0
25.5
24.9
24.7
26.4
26.5
26.5
24.3
22.5
25.6
25.5
24.2
24.6
25.1
25.2
24.9
25.1
24.2
23.3
25.3
24.9
22.9
22.6
24.0
23.9
24.6
22.7
21.7
23.4
24.4
25.5
25.5
25.3
25.7
23.1
24.9
24.5
25.6
24.0
22.9
24.9
24.7
26.9
26.6
26.6
27.2
27.5
28.6
27.7
27.4
27.6
27.8
27.0
26.7
29.0
28.0
27.7
27.6
27.5
27.6
27.7
27.0
26.8
26.5
26.5
26.6
26.7
25.9
26.4
26.0
26.5
26.9
26.5
26.9
27.1
26.9
27.3
26.4
26.2
25.7
26.4
25.7
26.1
26.8
27.0
27.2
26.0
26.4
26.5
26.8
26.3
26.2
26.5
26.3
XXI
�ANEXOS
23.3
25.1
24.9
24.9
23.9
22.3
23.6
23.4
24.6
23.3
22.7
24.1
Temperatura (Grados Celsius)
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
27.3
28.4
27.9
26.4
26.5
27.5
27.3
27.2
27.3
27.4
27.1
26.4
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
24.4
24.9
25.1
24.2
25.3
25.5
24.5
25.2
26.0
24.8
25.3
25.0
27.6
28.1
29.2
28.7
29.8
29.2
29.6
29.8
29.5
29.4
28.7
28.4
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
26.8
25.3
26.4
27.0
27.9
28.0
28.2
27.2
28.2
28.0
27.9
27.3
31.1
31.2
31.0
30.7
30.9
31.3
30.0
30.1
30.4
31.2
31.9
31.4
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
25.6
25.9
26.2
25.7
25.9
25.5
26.0
25.9
26.2
26.3
26.2
24.7
30.2
29.5
29.4
28.8
29.1
30.1
29.3
28.7
29.6
29.9
29.9
29.3
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
23.7
23.8
23.2
23.0
23.4
23.2
24.5
25.3
25.2
25.0
24.0
23.1
26.8
27.6
27.0
26.2
26.2
26.6
26.7
26.2
26.4
26.6
25.3
26.2
34
Temperatura mínima
32
Temperatura máxima
30
28
26
24
22
20
18
1
20
39
58
77
96 115 134 153 172 191 210 229 248 267 286 305 324 343 362
Día
Figura 2. Gráfico de las temperaturas mínimas y máximas.
Climatología local
Se desarrolló un modelo que permite calcular la temperatura ambiental horaria para cualquier día
del año a partir de las temperaturas máxima y mínima. Dicho modelo se obtuvo correlacionando
registros históricos reportados y ha mostrado confiabilidad en su manejo [65]. El modelo
consiste en una función de Fourier que adquiere las siguientes expresiones:
2πt
2πt
Tˆ (t ) = m + A cos
; t = 1,2,3...24
+ Bsen
24
24
(1)
T max − T (t )
Tˆ (t ) =
T max − T min
(2)
Donde:
t: hora del día; adimensional
m, A, B : parámetros de ajuste de la función de Fourier; adimensional
Tmax: temperatura máxima; oC
Tmin: temperatura mínima; oC
XXII
�ANEXOS
Los parámetros de ajuste para el caso de estudio situado en la Playa Pesquero del municipio
Rafael Freyre de la Provincia de Holguín, Cuba son:
Tabla 6. Datos de la localidad y de la función de Fourier para estimar las temperaturas
A
B
<m>
0,4013772
0,2310791
0,5702869
Latitud
Longitud
LST
21,80
79,99
70,00
XXIII
�ANEXOS
ANEXO 7
RNA24hFinal
Genera y prepara toda la data obtenida de la simulación térmica del edificio, para el proceso de
aprendizaje de las RNA
%
%
%
%
------------------------------------------------------------------------Programa para cargar los datos de la modelación térmica del edificio para
ser usados en la modelación con redes neuronales artificiales.
------------------------------------------------------------------------clear,clc
% Function CCE
format short g
% "CCE_termica", CCE-Variable; Fichero con el que salvó la carga térmica
% completa (24 columnas, 365 días 59 matrices)
load CCE_termica
% Cargar ocupación promedio
ocp = xlsread('Datos Finales.xls','Hoja1','bm6:ds370');
% Cargar temperatura ambiente durante un año promedio cada 3 horas
Tamb8horas = xlsread('Datos Finales.xls','Hoja2','a1:h365');
% Cargar temperatura ambiente durante un año promedio
Tamb24horas =xlsread('Tamb24horasF.xls','Hoja1','a1:x365');
% Cargar los valores de las horas, meses y dia.
Horas24 = xlsread('24horas','Hoja1','a1:x365');
Meses = xlsread('Meses', 'Hoja1', 'a1:x365');
Dia = xlsread('Dia', 'Hoja1', 'a1:x365');
% Para determinar el valor máximo de las CT del año
CCEMax = max(CCE,[],2); % Máximo de Qt(CCE) de cada hab. cada día del año
for H=1:59
CCEMax1(:,H)=[CCEMax(:,:,H)]; % Matriz de máximo de CCE por cada
% habitación los 365 días
end
CTmaxE = max(CCEMax1(:,H));
CTmaxEdif = max(CCEMax1(:,32));
% Para preparar las horas en valores PU para la modelación en RNA
Horas24pu = Horas24/24;
Hpu = permute(Horas24pu,[2 1]);
Hpu_columnapu = reshape(Hpu,[],1); % Matriz de carga de enfriamiento en un
% vector columna
Hpu_filapu = reshape(Hpu,1,[]); % Matriz de carga de enfriamiento en una
% fila en BTU/h
% Para preparar las temperaturas ambientes para la modelación en RNA
Tamb24horasmax = max(Tamb24horas(:));
Tamb24horaspu = Tamb24horas/Tamb24horasmax;
Tambpu = permute(Tamb24horaspu,[2 1]);
Tambpu_columna = reshape(Tambpu,[],1);
Tambpu_fila = reshape(Tambpu,1,[]);
% Para preparar los datos de los meses para la modelación en RNA
Mesespu = Meses/12;
M = permute(Mesespu,[2 1]);
Mesespu_columna = reshape(M,[],1);
XXIV
�ANEXOS
Mesespu_fila = reshape(M,1,[]);
%Para preparar los datos de los días para la modelación en RNA
Diapu = Dia/365;
D = permute(Diapu,[2 1]);
Diapu_columna = reshape(D,[],1);
Diapu_fila = reshape(D,1,[]);
% Matrices de entrada de datos a las RNA
ERNA = [Tambpu_fila; Hpu_filapu; Mesespu_fila];
ERNA1 = [Tambpu_fila; Hpu_filapu];
ERNA2 = [Tambpu_fila; Hpu_filapu; Mesespu_fila; Diapu_fila];
ERNA3 = [Tambpu_fila; Hpu_filapu; Diapu_fila];
ERNA4 = [Tambpu_fila; Diapu_fila];
CT1_24h =CCE(:,:,1);
CT1_24hpu =CCE(:,:,1)/CTmaxEdif;
X1pu = permute(CT1_24hpu,[2 1]);
CT1_columnapu = reshape(X1pu,[],1);
CT1_filapu = reshape(X1pu,1,[]);
.
.
.
CT59_24h =CCE(:,:,59);
CT59_24hpu =CCE(:,:,59)/CTmaxEdif;
X59pu = permute(CT59_24hpu,[2 1]);
CT59_columnapu = reshape(X59pu,[],1);
CT59_filapu = reshape(X59pu,1,[]);
% valores en BTU
Total= CT1_24h + CT2_24h + CT3_24h + CT4_24h + CT5_24h + CT6_24h +...
CT7_24h + CT8_24h + CT9_24h + CT10_24h + CT11_24h + CT12_24h + CT13_24h +...
CT14_24h + CT15_24h + CT16_24h + CT17_24h + CT18_24h + CT19_24h +...
CT20_24h + CT21_24h + CT22_24h + CT23_24h + CT24_24h + CT25_24h +...
CT26_24h + CT27_24h + CT28_24h + CT29_24h + CT30_24h + CT31_24h +...
CT32_24h + CT33_24h + CT34_24h + CT35_24h + CT36_24h + CT37_24h +...
CT38_24h + CT39_24h + CT40_24h + CT41_24h + CT42_24h + CT43_24h +...
CT44_24h + CT45_24h + CT46_24h + CT47_24h + CT48_24h + CT49_24h +...
CT50_24h + CT51_24h + CT52_24h + CT53_24h + CT54_24h + CT55_24h +...
CT56_24h + CT57_24h + CT58_24h + CT59_24h;
% valores en kW
Total1=Total/12000*3024/360;
Find_Good _RNA3
Función que automatiza el proceso aprendizaje durante la búsqueda de la mejor RNA que se
aproxime a los datos con los cuales se entrena.
% Función para la automatización del aprendizaje de las RNA…
function [Good_net,DE]=Find_Good_RNA(P,T,Epoch)
% Inicializando datos
Good_net=0;
Er_save=0;
% Ciclo con diferentes porcentajes de los datos aleatorios
for kk = 0.2:0.1: 0.5
XXV
�ANEXOS
% Calculando los datos aleatorios que participarán en el entrenamiento
Dmed=sort(fix(rand(1,length(T)*kk)*length(T)-1));
Dmed(find(Dmed==0))=[];
Te=T(:,Dmed);
Pe=P(:,Dmed);
fprintf('------------------------------------- ------------ \n');
fprintf('Se escojerán aleatoramente para el entrenamiento
\n');
fprintf('un %3.0f',kk*100);fprintf('porcentaje de los datos \n');
fprintf('-------------------------------------------------- \n');
% Ciclo con diferentes tipos de entrenamientos
TFnc ={'trainlm','trainRP','traingdm','traingda'};
for c= 1: length(TFnc)
% Ciclo con diferentes tipos de función de transferencia.
FncTF = {'tansig', 'logsig'};
for m = 1 : length(FncTF)
% Ciclos con diferentes cantidades de neuronas en la capa intermedia
for k = 3 :1: 50
fprintf('----------------------------------------------------\n');
fprintf(' RNA %2.0f',k);
fprintf(' Neuronas en la capa. Itmedia\n');
fprintf([' Se utilizará fun. de transferencia (' FncTF{m} ')\n']);
fprintf([' Se utilizará el tipo de entrenamiento(' TFnc{c} ')\n']);
fprintf('---------------- ------------------------------------\n');
% Crea la RNA con las características deseadas
net=newff(P,T,[k 1],{FncTF{m}, FncTF{m}, 'purelin'},TFnc{c});
net.trainFcn=TFnc{c};
net.trainparam.showwindow=false;
% Ciclo variando los pesos iniciales de la RNA escogida
for i = 1 : Epoch
net=init(net);
fprintf('RNA %3.0f',i);fprintf(' Entrenando\n');
net=train(net,Pe,Te);
fprintf('Entrenamiento finalizado \n');
fprintf('Calculando el error\n');
CT_RNA=sim(net,P);
R=corrcoef(T,CT_RNA);
R=abs(min(R));
R=abs(R(1)*100);
fprintf('Coeficiente de Correlación %3.2f',R);
fprintf(' %% \n');
if R -(k/30) > Er_save
Good_net=net;
fprintf('--> La mejor RNA ha sido cambiada <---\n',i);
Er_save=R;
DE=Pe;
end
end
end
end
end
end
XXVI
�ANEXOS
Comprobación_RNA
Comprueba los coeficientes de correlación de los mejores modelos basados en RNA de la carga
térmica de enfriamiento de los locales del edificio y el error cuadrático medio de los modelos.
Ambos resultados se introducen en una sola variable.
%
%
%
%
%
%
------------------------------------------------------------------------Programa para determinar los coeficientes de correlación de los mejores
modelos basados en RNA de la carga térmica de enfriamiento de los locales
del edificio y el error cuadrático medio. Ambos resultados se introducen
en una sola variable.
------------------------------------------------------------------------load ( 'CTnet1.mat' );
R = CalCoefCorr(Good_net, ERNA3, CT1_filapu);
R1 = R;
C1=sim(Good_net,ERNA3);
e1=mse(CT1_filapu-C1);
CT1=C1';
.
.
.
load ( 'CTnet59.mat' );
R = CalCoefCorr(Good_net, ERNA3, CT59_filapu);
R59 = R;
C59=sim(Good_net,ERNA3);
e59=mse(CT59_filapu-C59);
CT59=C59';
RT=[R1; R2; R3; R4; R5; R6; R7; R8; R9; R10;...
R11; R12; R13; R14; R15; R16; R17; R18; R19; R20;...
R21; R22; R23; R24; R25; R26; R27; R28; R29; R30;...
R31; R32; R33; R34; R35; R36; R37; R38; R39; R40;...
R41; R42; R43; R44; R45; R46; R47; R48; R49; R50;...
R51; R52; R53; R54; R55; R56; R57; R58; R59]
CTRNA = [CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 CT8 CT9 CT10...
CT11 CT12 CT13 CT14 CT15 CT16 CT17 CT18 CT19 CT20...
CT21 CT22 CT23 CT24 CT25 CT26 CT27 CT28 CT29 CT30...
CT31 CT32 CT33 CT34 CT35 CT36 CT37 CT38 CT39 CT40...
CT41 CT42 CT43 CT44 CT45 CT46 CT47 CT48 CT49 CT50...
CT51 CT52 CT53 CT54 CT55 CT56 CT57 CT58 CT59];
CTREAL= [CT1_columnapu CT2_columnapu CT3_columnapu CT4_columnapu...
CT5_columnapu CT6_columnapu CT7_columnapu CT8_columnapu CT9_columnapu ...
CT10_columnapu CT11_columnapu CT12_columnapu CT13_columnapu CT14_columnapu...
CT15_columnapu CT16_columnapu CT17_columnapu CT18_columnapu CT19_columnapu...
CT20_columnapu CT21_columnapu CT22_columnapu CT23_columnapu CT24_columnapu...
CT25_columnapu CT26_columnapu CT27_columnapu CT28_columnapu CT29_columnapu...
CT30_columnapu CT31_columnapu CT32_columnapu CT33_columnapu CT34_columnapu...
CT35_columnapu CT36_columnapu CT37_columnapu CT38_columnapu CT39_columnapu...
CT40_columnapu CT41_columnapu CT42_columnapu CT43_columnapu CT44_columnapu...
CT45_columnapu CT46_columnapu CT47_columnapu CT48_columnapu CT49_columnapu...
CT50_columnapu CT51_columnapu CT52_columnapu CT53_columnapu CT54_columnapu...
CT55_columnapu CT56_columnapu CT57_columnapu CT58_columnapu CT59_columnapu];
ECMT = [e1; e2; e3; e4; e5; e6; e7; e8; e9; e10; e11; e12; e13; e14; e15; ...
e16; e17; e18; e19; e20; e21; e22; e23; e24; e25; e26; e27; e28; e29; e30;...
e31; e32; e33; e34; e35; e36; e37; e38; e39; e40; e41; e42; e43; e44; e45;...
e46; e47; e48; e49; e50; e51; e52; e53; e54; e55; e56; e57; e58; e59];
Final = [RT ECMT];
XXVII
�ANEXOS
Pesos_bias
Permite extraer los pesos y las polarizaciones de los modelos RNA ya obtenidos, los cuales son
preparados en ficheros txt para ser usados en la aplicación “OcupaHotel MTH”
%-------------------------------------------------------------------% Programa para extraer los valores de los pesos y las polarizaciones
% de los modelos de las RNA para variables del WorkSpace...
%-------------------------------------------------------------------load('CTnet1.mat')
IW1h1 = Good_net.IW{1};
LW2h1 = Good_net.LW;
LW3h1 = Good_net.LW{3,2};
b1h1 = Good_net.b{1};
b2h1 = Good_net.b;
b3h1 = Good_net.b{3};
.
.
.
load('CTnet59.mat')
IW1h59 = Good_net.IW{1};
LW2h59 = Good_net.LW;
LW3h59 = Good_net.LW{3,2};
b1h59 = Good_net.b{1};
b2h59 = Good_net.b;
b3h59 = Good_net.b{3};
%---------------------------------------------------------------------% Para obtener los datos de los pesos y las polarizaciones de las RNA y
% convertirlos en textos separados por tabuladores.
%---------------------------------------------------------------------AG1 = fopen('IWh1.txt','wt');
fprintf(AG1,'%10.8f,%10.8f,%10.8f\n',IW1h1');
fclose(AG1);
.
.
.
AG59 = fopen('IWh59.txt','wt');
fprintf(AG59,'%10.8f,%10.8f,%10.8f\n',IW1h59');
fclose(AG59);
%-----------------------------% Pesos de las capa intermedia.
%-----------------------------A1 = fopen('LW2h1.txt','wt');
fprintf(A1,'%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%1
0.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f',L
W2h1');
fclose(A1);
.
.
.
A59 = fopen('LW2h59.txt','wt');
fprintf(A59,'%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%10.8f,%
10.8f',LW2h59');
fclose(A59);
%------------------------% Pesos de la última Capa.
%------------------------B1 = fopen('LW3h1.txt','wt');
fprintf(B1,'%10.8f',LW3h1');
XXVIII
�ANEXOS
fclose(B1);
.
.
.
B59 = fopen('LW3h59.txt','wt');
fprintf(B59,'%10.8f',LW3h59');
fclose(B59);
%----------------------------------% Polarizaciones de la primera Capa.
%----------------------------------C1 = fopen('b1h1.txt','wt');
fprintf(C1,'%10.8f\n',b1h1');
fclose(C1);
.
.
.
C59 = fopen('b1h59.txt','wt');
fprintf(C59,'%10.8f\n',b1h59');
fclose(C59);
%----------------------------------% Polarizaciones de la segunda Capa.
%----------------------------------X1 = fopen('b2h1.txt','wt');
fprintf(X1,'%10.8f',b2h1');
fclose(X1);
.
.
.
X59 = fopen('b2h59.txt','wt');
fprintf(X59,'%10.8f',b2h59');
fclose(X59);
%----------------------------% Polarizaciones Tercera Capa
%----------------------------Z1 = fopen('b3h1.txt','wt');
fprintf(Z1,'%10.8f',b3h1');
fclose(Z1);
.
.
.
Z59 = fopen('b3h59.txt','wt');
fprintf(Z59,'%10.8f',b3h59');
fclose(Z59);
Get_CT
Función que se le especifican los datos de entrada y el número de la habitación y devuelve el
resultado de la carga térmica de enfriamiento.
%---------------------------------------------------------------------------% Función a la que se le introducen los datos de entrada al modelo
% especificado en RNA y el número de la habitación y devuelve el resultado
% de la carga térmica de enfriamiento
%---------------------------------------------------------------------------function [CT]=Get_CT(Data,Hab)
NHab=int2str(Hab);
FileName=['CTnet' NHab '.mat'];
load (FileName);
CT=sim(Good_net,Data);
end
XXIX
�ANEXOS
procinps
Función para preparar las variables antes de entrar a la simulación de la RNA
% ---------------------------------------------------% Función que realiza el procesamiento de las entradas
% ---------------------------------------------------function [p]=procinps(net,x)
% Obtención de los valores máximos y mínimos de entradas de la RNA
ymax=1;
ymin=-1;
xmax=net.inputs{1}.processSettings{3}.xmax;
xmin=net.inputs{1}.processSettings{3}.xmin;
% Calcula los rangos de entrada
Q = size(x,2);
oneQ = ones(1,Q);
rangex = xmax-xmin;
rangex(rangex==0) = 1; % Avoid divisions by zero
rangey = ymax-ymin;
%% Cálculo de los valores de entradas modificados
p = rangey * (x-xmin(:,oneQ))./rangex(:,oneQ) + ymin;
end
procOuts
Función para preparar las variables antes de salir de la simulación de la RNA
% --------------------------------------------------% Función que realiza el procesamiento de las salidas
% --------------------------------------------------function [p]=procOuts(net,y)
% Obtención de los valores máximos y mínimos de salidas de la RNA.
ymax=1;
ymin=-1;
xmax=net.outputs{3}.processSettings.xmax;
xmin=net.outputs{3}.processSettings.xmin;
% Calcula los rangos de la salida
Q = size(y,2);
oneQ = ones(1,Q);
rangex = xmax-xmin;
rangey = ymax-ymin;
x = rangex(:,oneQ).* (y-ymin)*(1/rangey) + xmin(:,oneQ);
%% Cálculo de los valores de salidas modificados
p = rangex(:,oneQ).* (y-ymin)*(1/rangey) + xmin(:,oneQ);
end
XXX
�ANEXOS
RNA59
Programa que demuestra los cambios internos que sufren las variables antes de entrar y salir a la
simulación de una RNA.
%
%
%
%
%
--------------------------------------------------------------------------Programa para probar resultados simulados mediante las expresiones
matemáticas de los modelos en RNA y por la instrucción de simulación,
llamando a la estructura de un modelo RNA ya creado.
--------------------------------------------------------------------------clc
% -------------------------------------------------------------------------% Carga el modelo RNA de cualquier habitación y se obtienen los pesos y bias
% -------------------------------------------------------------------------load('CTnet25.mat');
T = CT25_filapu;
IW11
LW21
LW32
b1 =
b2 =
b3 =
= Good_net.IW{1,1};
= Good_net.LW{2,1};
= Good_net.LW{3,2};
Good_net.b{1};
Good_net.b;
Good_net.b{3};
S=[];
P=ERNA3;
n=1000;
ERNA31=ERNA3(:,[1:n]);
% --------------------------------------------------% Cálculo de las RNA con las fórmulas convencionales
% --------------------------------------------------for I=1:n;
p=procinps(Good_net,P(:,I));
layer1=tansig(IW11*p+b1);
% Capa Calculada con la formula
layer2=tansig(LW21*layer1+b2);
layer3=purelin(LW32*layer2+b3);
S(I)=procOuts(Good_net,layer3);
end
%-----------------------------------------------------------------% Cálculo de las RNA con las instrucciones de simulación de MATLAB
%-----------------------------------------------------------------C1=sim(Good_net,ERNA31);
%
%
%
%
----------------------------------------------------------------------Graficar datos de carga térmica de enfriamiento por ambos métodos y los
valores reales de las mismas
----------------------------------------------------------------------plot(C1,'k');
% Datos simulados mediante instrucción
hold all
plot(T([1:n]),'b') % Datos reales de la simulación térmica inicial.
plot(S,'r')
% Datos del modelo RNA corridos mediante ecuación.
XXXI
�ANEXOS
ANEXO 8
CONFIGURACIÓN
GENERAL
DE
LOS
SCCAH
A
FLUJO
VARIABLE
Y
PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DEL AGUA
Figura 1. Configuración de los SCCAH a flujo variable en relación a los CSAF:
a) configuración sencilla; b) configuración compleja [46].
Tabla .1 Propiedades termo-físicas del agua para temperaturas admisibles en los CSAF [60].
Temperatura
(K)
273,15
275
280
285
290
295
300
285,45
Temperatura
(oC)
0
1,85
6,85
11,85
16,85
21,85
26,85
12,30
Volumen específico Calor específico
Densidad
3
(m /kg)
(kJ/kg·K)
(kg/m3)
0,001
4,217
1000
0,001
4,211
1000
0,001
4,198
1000
0,001
4,189
1000
0,001001
4,184
999,000999
0,001002
4,181
998,003992
0,001003
4,179
997,0089731
0,0010009
4,194
999,144852
*: Los valores de la última fila corresponden a los valores promedios.
XXXII
�ANEXOS
ANEXO 9
EJEMPLO DE CAPACIDAD Y POTENCIA EN UN COMPRESOR Y GRÁFICO DE
PROPIEDADES DEL REFRIGERANTE FREÓN 22
Figura 1. Ejemplo de curvas típicas de capacidad y potencia de un compresor [47].
XXXIII
�ANEXOS
Figura 2. Gráfico de presión contra entalpía del refrigerante Freón 22 [167].
XXXIV
�ANEXOS
ANEXO 10
SEUDO-CÓDIGO DEL ALGORITMO PARA OBTENER EL CÓDIGO Oc DADO EL
NÚMERO DE ORDEN DE LA COMBINACIÓN c
Procedimiento INICIADATOS
Tipo de variable
vg: arreglo de enteros
{Vector de enteros}
Variables principales
v : arreglos de vg
{Matriz de enteros}
s : cadena de caracteres
Datos de Entrada
D : total de habitaciones listas o disponibles
HAO: total de habitaciones a seleccionar
c
: número de la combinación que se quiere ver el código
A. Asignar a la variable v una longitud HAO+1 o sea, eso significa que v contiene HAO+1
vectores del tipo vg
B. Asignar a v[0] una longitud D+1 o sea que v[0] es un vector de D+1 enteros.
C. Para i = 1 hasta i = HAO, asignar a v[i] longitudes iguales a: D-i+2
Por ejemplo, si D = 10 y HAO = 3
v[0] = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
v[1] = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
v[2] = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
v[3] = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
D. Para j = 1 hasta j=D hacer v[1, j] = 1 y entonces queda en el ejemplo:
v[1] = [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
E. Si k>1 entonces para j=1 hasta j=D-1 hacer v[2,j]=j y queda para el ejemplo:
v[2]=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
F. Para i = 3 hasta i = HAO hacer
v[i,1] = 1
Para j = 2 hasta j=D–i+1 hacer:
h=0
Para r = 1 hasta r = j hacer: h = h + v[i-1,r]
v[i,j]=h
G. Hacer: s1 = 0; s2 = 0; i = 0 y S = ’’ (cadena vacía de caracteres)
Repetir:
s1 = s1 + v[k,i]
s2 = s2 + v[k,i+1]
Hasta que: (s1 < c) y (c ≤ s2)
Aquí sale un valor de i que será utilizado en los pasos G o H.
s1 + s 2
Si c ≤
entonces ok = true. En otro caso ok = false
2
S=’’
G. Si ok = true entonces:
XXXV
�ANEXOS
Mientras longitud de S < HAO - 1 hacer: S = S + ’1’
Para j =1 hasta j = i - 1 hacer: S = ’0’ + S
S = ’1’ + S
Mientras longitud de s < D hacer S=’0’+S
H. Si ok = false entonces
Mientras longitud de s < i -1 hacer: S = S +’0’
Para j = 1 hasta j = HAO hacer: S = ’1’+ S
Mientras longitud de s < D hacer: S = ’0’ + S
I. h = 0
t=1
Para j = D hasta j = 1 hacer
h = h + S[ j ] * t
t=t*2
Valores de Salida.
s1: número de orden de la secuencia compacta inicial
s2: número de orden de la secuencia compacta final
ok: si es True: comienza en s1. si es False: comienza en s2
h: número decimal que representa a la cadena binaria desde donde se comienza
Ejemplo:
Procedimiento 1
n = 10
HAO = 3
C=5
v[0] = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
v[1] = [0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1]
v[2] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
v[3] = [0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36]
Como c=5, entonces:
s1 = 0 + 1 + 3 = 4
s2 = 1 + 3 + 6 = 10
Además, se establece que: ok = true porque c = 5 ≤ (4 + 10)/ 2 = 7
Siendo ok=true, entonces se determina s:
s = ‘‘
s = ‘11’
s = ‘0011’
s = ‘10011’
s = ‘0000010011’
Ahora se calcula h:
h=0
l=1
h = 1*1 = 1
l=2
h = 1 + 1*2 = 3
l=4
h = 3 + 0*4 = 3
l=8
h = 3 + 0*8 = 3
l = 16
h = 3 + 1*16 = 19 l = 32
Luego: h =19
XXXVI
�ANEXOS
ANEXO 11
PROCEDIMIENTO GENERA-CÓDIGO
Entrada: D: total de habitaciones disponibles
HAO: total de habitaciones a seleccionar
c: número de la combinación que se quiere ver el código
h: cadena desde donde se comienza
s1: Número de orden de la secuencia compacta inicial
s2: Número de orden de la secuencia compacta final
ok: Si es True: comienza en s1. Si es false: comienza en s2
h: Número decimal que representa a la cadena binaria desde donde se comienza
A - Si ok = true entonces
Repetir
i=h
res = 0
Repetir
r = i mod 2
res = res + r
i = i div 2
Hasta que i < 2
res = res + i
Si res = HAO, entonces: s1 = s1 + 1
h = h+1
Hasta que: s1 = c
S =’’
x=h-1
j=0
Repetir
r = x mod 2
Si r = 1 entonces: S=’1’+S. En caso contrario: S=’0’+S
j=j+r
x = x div 2
Hasta que: x < 2
j=j+x
S = CadenaDeCaracteresDe(x) + S
Si j = HAO entonces
Mientras longitud de S < D, hacer: S = ‘0’+ S
B. Si ok = false entonces
Repetir
i=h
res = 0
Repetir
r = i mod 2
res = res + r
i = i div 2
Hasta que: i < 2
res = res + i
XXXVII
�ANEXOS
Si res = HAO, entonces: s2 = s2 – 1
h = h-1
Hasta que: s2 = c
S = ‘‘
x = h+1
j=0
Repetir
r = x mod 2
Si r = 1 entonces: S = ‘1’ + S. En caso contrario: S = ‘0’ + 1
j=j+r
x = x div 2
Hasta que: x < 2
j=j+x
S = CadenaDeCaracteresDe(x) + S
Si j = x entonces
Mientras longitud de s < n, hacer: S = ‘0’+ S
C. Salida: La cadena de caracteres S que contiene el código
Nota:
• A div B: el resultado es el cociente de la división entera de A entre B donde A y B son
números enteros. Por ejemplo: 5 div 2 = 2
• A mod B: el resultado es el residuo de la división entera de A entre B. Por ejemplo: 5 mod 2
=1
Ejemplo:
Procedimiento 2
n = 10
HAO = 3
c=5
h = 19
s1 = 4
s2 = 11
i = h = 19
res = 0
r = i mod 2 =19 mod 2 = 1
res = res + r = 0 +1 = 1
i = i div 2 = 19 div 2 = 9
r = i mod 2 = 9 mod 2 = 1
res = res + r = 1 + 1 = 2
i = i div 2 = 9 div 2 = 4
r = i mod 2 = 4 mod 2 = 0
res = res + r = 2 + 0 = 2
XXXVIII
�ANEXOS
i = i div 2 = 4 div 2 = 2
r = i mod 2 = 2 mod 2 = 0
res = res + r = 2 + 0 = 2
i = i div 2 = 2 div 2 = 1
res = res + i = 2 + 1 = 3
Como res = HAO = 3, entonces: s1 = s1 + 1 = 4 + 1 = 5
h = h +1 = 19 +1 = 20
Como s1 = c = 5, entonces:
S = ‘‘
x = h - 1 = 20 -1 = 19
j=0
r = x mod 2 = 19 mod 2 = 1
Como r = 1 entonces: S = ‘1’ + S = ‘1’
j=j+r=0+1=1
x = x div 2 = 19 div 2 = 9
r = x mod 2 = 9 mod 2 = 1
Como r = 1 entonces: S = ‘1’ + S = ‘11’
j=j+r=1+1=2
x = x div 2 = 9 div 2 = 4
r = x mod 2 = 4 mod 2 = 0
Como r = 0 entonces: S = ‘0’ + S = ‘011’
j=j+r=2+0=2
x = x div 2 = 4 div 2 = 0
r = x mod 2 = 2 mod 2 = 0
Como r = 0 entonces: S = ‘0’ + S = ‘0011’
j=j+r=2+0=2
x = x div 2 = 2 div 2 = 1
j=j+x=2+1=3
S = IntToStr(x) + S = ‘10011’
S = ‘0000010011’
{Resultado}
XXXIX
�ANEXOS
ANEXO 12
ALGORITMO PARA LAS MEJORAS ALEATORIAS, LOS CRUZAMIENTOS Y LAS
MUTACIONES EN EL ALGORITMO GENÉTICO
Figura 1. Algoritmo para las mejoras aleatorias de la población.
Figura 2. Algoritmo para los cruzamientos y las mutaciones.
XL
�ANEXOS
ANEXO 13
INFORMACIONES DEL CIRCUITO SECUNDARIO DE AGUA FRÍA CASO DE
ESTUDIO
El hotel donde se encuentra el CSAF caso de estudio es de administración conjunta entre la
cadena española Blau y la cubana Gaviota S.A. El hotel es de 4 estrellas y posee un total de 305
habitaciones.
El sistema constructivo empleado está constituido por una solución estructural. La estructura es
de pórtico hormigonado in situ, con entrepisos y cubiertas viguetas y bovedillas. Los muros
exteriores son de bloques de 0,15 m y los tabiques interiores son ligeros de yeso-cartón con
armadura de perfiles canal de acero galvanizado y aislamiento acústico de lana de roca,
exceptuando closet y patinejos que se levantaron con bloques de 0,10 m.
La solución de impermeabilización es con enrajonado y soldadura en las partes planas y mantas
asfálticas. Las habitaciones cuentan con una distribución convencional en planta, los diferentes
niveles están compuestos por:
-
Primer nivel (19 habitaciones): cada una de las habitaciones se agrupan en, 11 típicas con un
área de 35,75 m2, cuatro culatas con un área de 41,10 m 2 y cuatro intercomunicadas con 35,9
m2 .
-
Segundo Nivel (22 habitaciones): cada una de las habitaciones se agrupan en 14 típicas con
un área de 35,75 m2; cuatro culatas con un área de 41,10 m2 y cuatro intercomunicadas con
un área de 35,9 m2.
-
Tercer Nivel (18 habitaciones): cada una de las habitaciones se agrupan en 14 típicas con un
área de 35,75 m2 y cuatro intercomunicadas con un área de 35,9 m2.
Se usa el falso techo de yeso en la parte del vestíbulo y en el baño. La carpintería interior es de
madera pintada en color azul y la de la terraza es de aluminio en el mismo color. De forma
general el color que predomina en la habitación es el azul en diferentes tonalidades combinados
con amarillo. En las siguientes figuras se pueden apreciar los planos de planta de las habitaciones
según el nivel, y una panorámica de las habitaciones típicas.
XLI
�ANEXOS
Figura 1. Primer nivel (tomado del expediente técnico del hotel).
Figura 2. Segundo nivel (tomado del expediente técnico del hotel).
Figura 3. Tercer nivel (tomado del expediente técnico del hotel).
XLII
�ANEXOS
a)
b)
c)
d)
Figura 4. Imágenes de las habitaciones: a) interior de las habitaciones, b) entrada de las
habitaciones donde se aprecia la succión y la descarga de aire de las unidades terminales c) vista
parcial del baño y d) puerta corrediza de cristal y cortinas del balcón.
El sistema de climatización en la actualidad cuenta con tres unidades enfriadoras trabajando en
paralelo, una es de la marca FRIOCLIMA modelo CHAWT 1602 con una capacidad frigorífica
de 456 kW para una potencia de 167 kW y dos enfriadoras de la marca GREE de 250 kW de
capacidad y 77 kW de potencia eléctrica cada una.
El CPAF está compuesto por cuatro bombas de 50 m3/h, 12 m de altura de carga y una potencia
de 3,45 kW cada una (tres bombas trabajan en paralelo de forma continua y una es reserva).
El CSAF lo componen 14 bombas, las cuales se encuentran ubicadas en parejas por cada una de
las siete zonas (la que está funcionando se le denomina principal y la otra reserva). En la figura 8
se presenta el SCCAH del hotel, las enfriadoras se representan mediante una sola unidad.
XLIII
�ANEXOS
Figura 5. Esquema general simplificado del SCCAH del hotel Blau Costa Verde (tomado de la
Automática del hotel).
Las características específicas de las bombas de la zona 6, su motor de inducción y el variador de
velocidad se exponen a continuación:
Bomba centrífuga
Figura 6. Curvas para diferentes velocidades de la bomba centrífuga [175].
XLIV
�ANEXOS
Las bombas centrífugas de los CSAF de las zonas poseen un eje vertical y bocas de aspiración e
impulsión en línea.
Datos de chapa del motor de inducción
ـ
Modelo AM132 – SZA2
ـ
IP 55
ـ
50 Hz : Δ/Y 400/690 V 7.5 kW
ـ
60 Hz : Δ 460 V 8.8 kW
ـ
cos ϕ : 0.89/0.90 2890/3490 rpm
ـ
50 Hz 380 – 420/ 655 – 725 V 14.6/ 8.4 A
ـ
60 Hz 440 – 480 V 14.1 A
Variador de velocidad
A continuación se presentan informaciones del variador de velocidad que incluyen las pruebas de
ajustes como operación necesaria para la puesta a punto de la instalación. Se determinó que la
ganancia proporcional (GP) y el tiempo de integración (TI) que permiten el mejor desempeño del
controlador son GP=1 y TI=1,3 s, con tiempos de establecimiento de la presión entre 25 s y 31 s
para el arranque y un error máximo de 1 kPa. La Figura 8 corrobora estas informaciones.
Figura 7. Variador de velocidad Altivar 31empleado en el CSAF caso de estudio [52].
XLV
�ANEXOS
510
Presión (kPa)
490
500 kPa P-1 T-1
470
500 kPa P-1 T-1,6
450
450 kPa P-1 T-1
500 kPa P-1 T-1,3
430
500 kPa P-1 T-0,01
410
500 kPa P-1 T-0,40
390
500 kPa P-1 T-0,80
500 kPa P-1 T-1,50
370
350
0
10
20
30
40
50
Segundos
Figura 8. Pruebas de ajuste del controlador PI del VV ALTIVAR 31 [97].
Algunos componentes de la red hidráulica.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Figura 9. Componentes de la red hidráulica: a) válvula de equilibrio STAF, b) válvula de
equilibrio STA-DR; válvula de equilibrio STAD d) válvula de control de dos vías on/off;
e) fan-coil de la familia FCX y f) entrada a un patinejo.
XLVI
�ANEXOS
Datos de los nodos y tramos de la red hidráulica de los patinejos AB y CD resultado de la
validación del modelo matemático de la red en EPANET.
Tabla 1. Tramos de la red hidráulica
Tramo
Longitud Diámetro Caudal Velocidad
Tramo
Longitud Diámetro Caudal Velocidad
<m>
<mm>
<l/s>
<m/s>
<m>
<mm>
<l/s>
<m/s>
1-2
0,65
76,2
2,16
0,47
C-C3
2,25
38
1,07
0,94
3-4
98,9
76,2
2,16
0,47
C3-C31
2,5
12,7
0,37
2,94
2-3
2,35
76,2
2,16
0,47
C31-C32
4,05
12,7
0,20
1,57
4-5
11,8
76,2
2,16
0,47
C31-C33
5,4
12,7
0,17
1,37
5-6
7
76,2
2,16
0,47
C3-C2
3,1
25,4
0,70
1,38
6-7
3,1
76,2
2,16
0,47
C2-C1
3,1
19,05
0,34
1,19
7-A
81
76,2
2,16
0,47
C2-C21
2,5
12,7
0,36
2,82
12-13
2,35
76,2
2,16
0,47
C21-C22
4,05
12,7
0,19
1,5
11-12
98,9
76,2
2,16
0,47
C21-C23
5,4
12,7
0,17
1,32
A-A3
2,25
25,4
1,09
2,15
C1-C11
2,5
12,7
0,34
2,69
A3-A2
3,1
25,4
0,71
1,4
C11-C12
4,05
12,7
0,18
1,44
A2-A1
3,1
19,05
0,35
1,22
C11-C13
5,4
12,7
0,16
1,25
B2-B3
3,1
25,4
0,71
1,4
D32-D31
3,85
12,7
0,20
1,57
B1-B2
3,1
19,05
0,35
1,22
D33-D31
6,38
12,7
0,17
1,37
A3-A31
2,5
12,7
0,38
2,99
D31-D3
1,65
12,7
0,37
2,94
A31-A33
5,4
12,7
0,18
1,39
D22-D21
3,85
12,7
0,19
1,5
A31-A32
4,05
12,7
0,20
1,6
D23-D21
6,38
12,7
0,17
1,32
A2-A21
2,5
12,7
0,36
2,88
D21-D2
1,65
12,7
0,36
2,82
A21-A22
4,05
12,7
0,19
1,53
D2-D3
3,1
25,4
0,70
1,38
A21-A23
5,4
12,7
0,17
1,35
D1-D2
3,1
19,05
0,34
1,19
A1-A11
2,5
12,7
0,35
2,74
D12-D11
3,85
12,7
0,18
1,44
A11-A12
4,05
12,7
0,18
1,46
D13-D11
6,38
12,7
0,16
1,25
A11-A13
5,4
12,7
0,16
1,28
D11-D1
1,65
12,7
0,34
2,69
B32-B31
3,85
12,7
0,20
1,6
D3-DV1
1,05
38
1,07
0,94
B33-B31
6,38
12,7
0,18
1,39
DV2-D
1,2
38
1,07
0,94
B31-B3
1,65
12,7
0,38
2,99
B3-BV1
1,05
25,4
1,09
2,15
B22-B21
3,85
12,7
0,19
1,53
D-B
8
76,2
1,07
0,23
B23-B21
6,38
12,7
0,17
1,35
10-11
11,8
76,2
2,16
0,47
B21-B2
1,65
12,7
0,36
2,88
9-10
7
76,2
2,16
0,47
B12-B11
3,85
12,7
0,18
1,46
8-9
3,1
76,2
2,16
0,47
B13-B11
6,38
12,7
0,16
1,28
B -8
81
76,2
2,16
0,47
B11-B1
1,65
12,7
0,35
2,74
B4-B
1,2
25,4
1,09
2,15
A-C
8
76,2
1,07
0,23
BV2-B4
0,01
25,4
1,09
2,15
XLVII
�ANEXOS
Tabla 2. Nodos de la red hidráulica
Nodo
Cota
Presión
Cota Piez.
<mca>
<m>
A
<m>
12,05
21,98
33,99
C
12,05
21,97
7
12,05
22,31
6
15,15
5
Nodo
Cota
Presión
Cota Piez.
<m>
<mca>
<m>
A12
5,10
23,17
28,26
33,98
B12
5,10
21,30
26,39
34,32
B13
5,10
21,68
26,77
19,22
34,33
A13
5,10
23,12
28,21
15,15
19,25
34,36
C32
11,30
17,74
29,03
4
3,35
31,10
34,41
B31
11,30
13,31
24,60
3
3,35
31,50
34,81
B21
8,20
16,64
24,83
2
0,50
34,36
34,82
B11
5,10
19,98
25,07
1
0,50
34,36
34,82
C33
11,30
17,68
28,97
8
12,05
3,86
15,87
C31
11,30
19,33
30,62
11
3,35
12,47
15,78
C3
11,30
22,62
33,90
12
3,35
12,07
15,38
C2
8,20
25,33
33,52
13
3,35
12,06
15,37
C1
5,10
28,00
33,09
14
3,35
11,71
15,06
C21
8,20
22,31
30,50
E0
0,50
-
-
C11
5,10
25,25
30,34
A3
11,30
22,06
33,34
C22
8,20
20,85
29,04
B3
11,30
11,08
22,36
C23
8,20
20,78
28,97
B
12,05
4,19
16,20
C12
5,10
23,90
28,99
A2
8,20
24,75
32,94
C13
5,10
23,86
28,95
A1
5,10
27,41
32,50
D32
11,30
15,68
26,97
B2
8,20
14,56
22,75
D33
11,30
16,11
27,40
B1
5,10
18,10
23,19
D22
8,20
18,86
27,05
A31
11,30
18,65
29,94
D23
8,20
19,28
27,47
A21
8,20
21,60
29,79
D12
5,10
22,10
27,19
A11
5,10
24,56
29,65
D13
5,10
22,46
27,55
A32
11,30
17,00
28,29
D31
11,30
14,17
25,46
A33
11,30
16,95
28,24
D21
8,20
17,48
25,67
A22
8,20
20,09
28,28
D11
5,10
20,83
25,92
A23
8,20
20,01
28,20
D3
11,30
12,01
23,29
D
12,05
4,2
16,21
D2
8,20
15,48
23,67
BV1
12,05
10,02
22,05
D1
5,10
19,01
24,10
BV2
4,52
16,55
DV1
12,05
11,22
23,25
B32
12,05
11,30
14,88
26,17
DV2
12,05
4,22
16,25
B33
11,30
15,32
26,61
9
15,15
0,75
15,86
B22
8,20
18,08
26,27
10
15,15
0,72
15,83
B23
8,20
18,52
26,71
B4
12,05
4,52
16,55
XLVIII
�ANEXOS
ANEXO 14
VENTANAS DE LA APLICACIÓN “OCUPAHOTEL MTH”
Figura 1. Modelación y simulación hidráulica: ventana para datos y cálculo de la red hidráulica.
Figura 2. Modelación y simulación térmica.
XLIX
�ANEXOS
Figura 3. Ventana para las opciones combinatorias de la ocupación y la optimización.
L
�ANEXOS
ANEXO 15
INFORMACIONES CLIMATOLÓGICAS DE LA LOCALIDAD
Grados Celsius
29
28
27
26
Hora
25
0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00
Figura 1. Comportamiento medio anual de la temperatura ambiente horaria.
Grados Celsius
31
30
29
28
27
26
25
24
23
Días
22
1
25 49 73 97 121 145 169 193 217 241 265 289 313 337 361
Figura 2. Comportamiento de la temperatura ambiente promedio diaria durante un año.
La humedad relativa presenta un rango promedio de valores entre 72 % y 82 %. Los valores
superiores a 80 % se presentan entre las 10:00 pm y la 7:00 am. Otras variables climatológicas
asociadas y de las cuales en alguna medida depende el intercambio térmico son: las lluvias, la
velocidad del viento predominante y la nubosidad. Los valores promedio históricos mensuales se
presentan en la Figura 3. Estos valores son el resultado del análisis de más de 30 años.
LI
�ANEXOS
35
Temperaturas maximas medias (ºC)
30
Temperaturas mínimas medias (ºC)
25
Temeperatura medias (ºC)
20
Temperatura maxima absoluta (ºC)
Temperatura mínima absoluta (ºC)
15
Total de días con lluvias
10
Rapidez del viento predominante (Km/h)
5
DIC
NOV
OCT
SEP
AGO
JUL
JUN
MAY
ABR
MAR
FEB
0
ENE
Nubosidad
Meses
Figura 3. Comportamiento de los valores promedios mensuales históricos de la temperatura
ambiente, días con lluvias, rapidez del viento y nubosidad.
180
160
140
Total de lluvias mensuales(mm)
Humedad Relativa (%)
120
100
80
60
40
Meses
20
ENE FEB MAR ABR MAY JUN
JUL AGO SEP OCT NOV
DIC
Figura 4. Comportamiento de los valores promedios mensuales históricos de la humedad relativa
y del total de lluvias mensuales.
LII
�ANEXOS
Figura 5. Certificación de los datos climatológicos utilizados en la investigación.
Figura 6. Temperatura ambiente promedio cada seis horas.
LIII
�ANEXOS
ANEXO 16
RESULTADOS FUNDAMENTALES DE LA MODELACIÓN CON RNA DE LA CARGA
Habitación
Neuronas en capa intermedia
Coeficiente de correlación
Error
Habitación
Neuronas en capa intermedia
Coeficiente de correlación
Error
Habitación
Neuronas en capa intermedia
Coeficiente de correlación
Error
TÉRMICA DE ENFRIAMIENTO DE LAS 59 HABITACIONES DEL EDIFICIO
6101
6102
6103
6104
6105
6106
6107
6108
6109
6110
6111
6112
6114
6115
6116
6117
6118
6119
6120
6201
15
11
13
16
10
11
20
14
12
25
9
13
12
20
12
23
16
10
10
13
0.92
0.95
0.91
0.91
0.94
0.92
0.89
0.90
0.92
0.91
0.93
0.93
0.90
0.90
0.93
0.91
0.90
0.93
0.93
0.93
0.000893
0.000480
0.000459
0.000436
0.000505
0.000933
0.000902
0.000472
0.001019
0.000904
0.001037
0.000991
0.000468
0.001038
0.000490
0.000447
0.000476
0.000496
0.000943
0.000900
6202
6203
6204
6205
6206
6207
6208
6209
6210
6211
6212
6214
6215
6216
6217
6218
6219
6220
6221
6222
15
17
27
16
14
23
11
30
14
8
11
6
6
14
13
12
10
17
16
11
0.95
0.90
0.91
0.95
0.95
0.91
0.90
0.96
0.95
0.97
0.96
0.97
0.97
0.94
0.90
0.94
0.93
0.90
0.90
0.93
0.000481
0.000461
0.000419
0.000495
0.000464
0.000436
0.000472
0.000418
0.000448
0.001955
0.001786
0.002058
0.002047
0.000459
0.001088
0.000477
0.000496
0.000462
0.000483
0.000502
6223
6301
6302
6303
6304
6305
6306
6307
6308
6309
6310
6311
6312
6314
6315
6316
6317
6318
6319
-
19
11
9
9
12
13
13
7
8
9
8
4
7
10
9
6
6
9
8
-
0.94
0.96
0.95
0.96
0.96
0.95
0.95
0.96
0.96
0.96
0.96
0.97
0.97
0.96
0.96
0.97
0.97
0.96
0.95
-
0.000877
0.001453
0.001173
0.001126
0.001125
0.001102
0.001115
0.001166
0.001161
0.001077
0.001811
0.001960
0.001163
0.001105
0.001071
0.001202
0.001215
0.001118
0.001816
-
LIV
�ANEXOS
ANEXO 17
EJEMPLO DE LA LITERATURA QUE SE RESUELVE CON EL MÉTODO DEL
GRADIENTE IMPLEMENTADO EN LA APLICACIÓN “OCUPAHOTEL MTH”
La red mostrada en la Figura 1 tiene una válvula en la tubería 2-3, la cual se encuentra
parcialmente cerrada y produce una pérdida menor local de 10.0 V2/2g, la presión en el punto 1
es 100 mca. Se puede suponer que en todos los tubos, salvo en el tramo 2-3 las pérdidas menores
son despreciables. Los demás datos se muestran en la Figura 1.
Figura 1. Red hidráulica para resolver mediante el Método del Gradiente [78].
Figura 2. Resultados del cálculo de la red en una versión de la aplicación OcupaHotel MTH.
LV
�ANEXOS
ANEXO 18
COMPARACIÓN DE LOS RESULTADOS ENTRE EL EPANET Y LA APLICACIÓN
OCUPAHOTEL MTH,
TENIENDO EN CUENTA LAS OPERACIONES DEL
ALGORITMO DE OPTIMIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE LA BOMBA
Caudales
Tramo
1-2
3-4
2-3
4-5
5-6
6-7
7-A
12-13
11-12
A-A3
A3-A2
A2-A1
B2-B3
B1-B2
A3-A31
A31-A33
A31-A32
A2-A21
A21-A22
A21-A23
A1-A11
A11-A12
A11-A13
B31-B3
B21-B2
B11-B1
A-C
C-C3
C3-C31
C31-C32
C31-C33
C3-C2
C2-C1
C2-C21
Caudal Esperado
(l/s)
2,16
2,16
2,16
2,16
2,16
2,16
2,16
2,16
2,16
1,09
0,71
0,35
0,71
0,35
0,38
0,18
0,20
0,36
0,19
0,17
0,35
0,18
0,16
0,38
0,36
0,35
1,07
1,07
0,37
0,20
0,17
0,70
0,34
0,36
Caudal
Calculado
(l/s)
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
1,0910
0,7116
0,3469
0,7116
0,3469
0,3795
0,1767
0,2027
0,3647
0,1909
0,1709
0,3469
0,1849
0,1620
0,3795
0,3647
0,3469
1,0690
1,0690
0,3721
0,1984
0,1737
0,6968
0,3401
0,3568
CE-CC
(l/s)
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
-0,0010
-0,0016
0,0031
-0,0016
0,0031
0,0005
0,0000
-0,0027
-0,0047
0,0029
0,0000
0,0031
0,0000
0,0000
0,0005
-0,0047
0,0031
0,0010
0,0010
-0,0021
0,0016
-0,0037
0,0032
0,0000
0,0032
Error Porcentual
(%)
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,09
0,22
0,90
0,22
0,90
0,14
0,00
1,36
1,31
1,50
0,00
0,90
0,00
0,00
0,14
1,31
0,90
0,09
0,09
0,58
0,78
2,18
0,45
0,01
0,89
LVI
�ANEXOS
C21-C22
C21-C23
C1-C11
C11-C12
C11-C13
D31-D3
D21-D2
D2-D3
D1-D2
D11-D1
D3-D
B3-B
D-B
10-11
9-10
8-9
B -8
0,19
0,17
0,34
0,18
0,16
0,37
0,36
0,70
0,34
0,34
1,07
1,09
1,07
2,16
2,16
2,16
2,16
0,1896
0,1672
0,3401
0,1815
0,1586
0,3721
0,3568
0,6968
0,3401
0,3401
1,0690
1,0910
1,0690
2,1600
2,1600
2,1600
2,1600
0,0004
0,0028
0,0000
-0,0015
0,0014
-0,0021
0,0032
0,0032
0,0000
0,0000
0,0010
-0,0010
0,0010
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,19
1,67
0,01
0,83
0,90
0,58
0,89
0,45
0,01
0,01
0,09
0,09
0,09
0,00
0,00
0,00
0,00
Figura 1. Gráfico de los errores porcentuales de los caudales para ocupación máxima.
Presiones
Nodo
2
3
4
5
6
7
A
A3
A2
A1
Presión Esperada
(mca)
34,36
31,5
31,1
19,25
19,22
22,31
21,98
22,06
24,75
27,41
Presión Calculada
(mca)
34,283
31,424
31,021
19,172
19,144
22,231
21,901
21,981
24,675
27,336
PE-PC
(mca)
0,077
0,076
0,079
0,078
0,076
0,079
0,079
0,079
0,075
0,074
Error Porcentual
(%)
0,22
0,24
0,25
0,41
0,40
0,35
0,36
0,36
0,30
0,27
LVII
�ANEXOS
A31
A21
A11
B
B3
B2
B1
B31
B21
B11
C
C3
C2
C1
C31
C21
C11
D
D1
D2
D3
D31
D21
D11
8
9
10
11
12
13
14
18,65
21,65
24,56
4,19
11,08
14,56
18,1
13,31
16,64
19,99
21,97
22,62
25,33
28
19,33
22,31
25,25
4,2
19,01
15,48
12,01
14,17
17,48
20,83
3,86
0,75
0,72
12,47
12,07
12,06
11,71
18,573
21,528
24,481
4,1018
11,001
14,487
18,026
13,234
16,563
19,910
21,892
22,542
25,252
27,929
19,259
22,236
25,181
4,111
18,952
15,430
11,960
14,109
17,420
20,766
3,772
0,659
0,630
12,382
11,979
11,969
11,614
0,077
0,122
0,079
0,0882
0,079
0,073
0,074
0,076
0,077
0,08
0,078
0,078
0,078
0,071
0,071
0,074
0,069
0,0891
0,058
0,05
0,05
0,061
0,06
0,064
0,0885
0,09119
0,08973
0,088
0,091
0,091
0,096
0,41
0,56
0,32
2,11
0,71
0,50
0,41
0,57
0,46
0,40
0,36
0,34
0,31
0,25
0,37
0,33
0,27
2,12
0,31
0,32
0,42
0,43
0,34
0,31
2,29
12,16
12,46
0,71
0,75
0,75
0,82
Figura 2. Gráfico de los errores porcentuales de las presiones para ocupación máxima.
LVIII
�ANEXOS
ANEXO 19
TODAS LAS VARIANTES DE SOLUCIONES PARA LA BÚSQUEDA EXHAUSTIVA DEL CASO DE ESTUDIO
Orden Comb.(Bi) Código(Oi)
6
22
00010101
7
23
00010110
5
20
00010011
37
134
10000101
38
135
10000110
36
132
10000011
12
38
00100101
13
39
00100110
11
36
00100011
1
8
00000111
42
146
10010001
43
147
10010010
18
51
00110010
17
50
00110001
3
14
00001101
44
149
10010100
19
53
00110100
9
27
00011010
8
26
00011001
14
42
00101001
4
15
00001110
IEG(kW) 6319 6318 6223 6222 6120 6119 6317 6316 6221 6220 6118 6117
0,4089319
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0,4175959
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
0
1
0,4179847
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
0,4193218
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0,4193718
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0,4195616
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0,4196415
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0,4198251
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0,4200362
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0,4215017
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0,4244466
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0,4245746
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0,425207
0
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0,4252187
0
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0,4300518
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
0
0,4335497
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0,433956
0
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
0
0,4355009
1
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0,4355091
1
1
0
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0,4372264
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0,4393614
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
LIX
�ANEXOS
2
47
46
39
40
15
27
28
51
52
32
31
10
48
23
22
21
41
16
29
33
50
45
20
12
163
162
138
139
43
82
83
194
195
99
98
29
165
71
70
68
141
45
85
101
177
153
57
00001011
10100010
10100001
10001001
10001010
00101010
01010001
01010010
11000001
11000010
01100010
01100001
00011100
10100100
01000110
01000101
01000011
10001100
00101100
01010100
01100100
10110000
10011000
00111000
0,4395342
0,4444975
0,444672
0,445874
0,4460035
0,4467208
0,4510428
0,4512264
0,4522439
0,4526132
0,4531641
0,4532141
0,4536345
0,4536543
0,4548363
0,4548994
0,4550741
0,4551546
0,4558724
0,460166
0,4620933
0,4691371
0,4705373
0,4710298
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
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1
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0
0
0
0
0
LX
�ANEXOS
53
24
25
55
35
26
30
34
49
56
54
197
74
75
209
113
77
89
105
169
225
201
11000100
01001001
01001010
11010000
01110000
01001100
01011000
01101000
10101000
11100000
11001000
0,4710777
0,4735402
0,4736775
0,4766822
0,4773174
0,4828343
0,4886337
0,4905957
0,4921669
0,498635
0,4998051
0
1
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0
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1
1
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1
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1
1
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1
1
1
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1
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1
1
1
1
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1
1
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0
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0
0
0
0
0
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0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
LXI
�ANEXOS
ANEXO 20
EXPRESIONES DE LA BOMBA CENTRÍFUGA Y DE LA RED HIDRÁULICA PARA
LA OCUPACIÓN PATRÓN DEL CASO DE ESTUDIO
Figura 3.17. Expresiones de las leyes de proporcionalidad de la bomba centrífuga en valores
porcentuales en correspondencia con la ocupación patrón.
Tabla 1. Expresiones de la bomba para la ocupación patrón de las habitaciones.
Escalón
6221
6118
6120
6220
6222
6117
6119
6319
Q (m3/s)
0
0,00379
0,00991
0
0,00384
0,01006
0
0,00384
0,01006
0
0,00407
0,01063
0
0,00418
0,01092
0
0,00434
0,01135
0
0,00434
0,01135
0
0,00439
0,01149
H (m)
19,90
16,99
0
20,48
17,49
0
20,48
17,49
0
22,89
19,54
0
24,15
20,61
0
26,09
22,28
0
26,09
22,28
0
26,76
22,84
0
Ecuación de la Bomba
H = -202 395,0075· Q2 + 19,9029221
H = -202 395,0075·Q2 + 20,48355631
H = -202 395,0075·Q2 + 20,48355631
H = -202 395,0075·Q2 + 22,89454064
H = -202 395,0075·Q2 + 24,14777311
H = -202 395,0075·Q2 + 26,09553469
H = -202 395,0075·Q2 + 26,09553469
H = -202 395,0075·Q2 + 26,75978478
LXII
�ANEXOS
6317
6223
6318
6316
0
0,00451
0,01179
0
0,00467
0,01222
0
0,00484
0,01265
0
0,00500
0,01308
28,12
24,00
0
30,21
25,79
0
32,38
27,64
0
34,63
29,56
0
H = -202 395,0075·Q2 + 28,11608104
H = -202 395,0075·Q2 + 30,21196229
H = -202 395,0075·Q2 + 32,38317844
H = -202 395,0075·Q2 + 34,62972948
Tabla 2. Expresiones de la Red Hidráulica para la ocupación patrón de las habitaciones.
Escalón
6221
6118
6120
6220
6222
6117
6119
6319
6317
6223
6318
6316
Q (m3/s)
0
0,00016
0,00032
0
0,00032
0,00064
0
0,00048
0,00096
0
0,00064
0,00128
0
0,0008
0,0016
0
0,00096
0,00192
0
0,00116
0,00232
0
0,00136
0,00272
0
0,00156
0,00312
0
0,00176
0,00352
0
0,00196
0,00372
0
0,00216
0,00392
H (m)
15,15
19,90
33,10
15,15
19,90
36,09
15,15
19,80
36,77
15,15
22,20
44,91
15,15
23,40
50,09
15,15
25,90
57,50
15,15
25,80
57,16
15,15
25,70
60,76
15,15
26,90
63,39
15,15
29,60
72,61
15,15
30,90
74,57
15,15
33,70
76,56
Ecuaciones de la Red Hidráulica
H = 165 097 656,2500020·Q2 + 3 271,8750000·Q + 15,1500000
H = 55 844 726,5625000·Q2 – 3 026,5625000·Q + 15,1500000
H = 26 727 430,5555559·Q2 – 3 141,6666667·Q + 15,1500000
H = 19 112 548,8281251·Q2 – 1 216,4062500·Q + 15,1500000
H = 14 408 593,7500001·Q2 – 1 214,3750000·Q + 15,1500000
H = 11 310 221,3541667·Q2 + 340,1041667·Q + 15,1500000
H = 7 693 965,5172414·Q2 + 256,0344828·Q + 15,1500000
H = 6 626 027,2491349·Q2 – 1 254,0441176·Q + 15,1500000
H = 5 083 620,9730440·Q2 - 398,3974359·Q + 15,1500000
H = 4 610 182,0764463·Q2 + 96,3068182·Q + 15,1500000
H = 4 510 041,3699204·Q2 - 803,9667993·Q + 15,1500000
H = 4 020 782,8712293·Q2 - 96,9280389·Q + 15,1500000
LXIII
�ANEXOS
ANEXO 21
ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROCEDIMIENTO EN EL HOTEL BLAU COSTA VERDE
Figura 1. Descripción de los trabajos de ingeniería y la asignación de los recursos por tareas.
LXIV
�ANEXOS
Tabla 1. Gastos específicos:
Transporte, (distancia, Km).(2).(0,98$/l)/(índice Km/l=7).(cantidad de viajes)
Diesel
Sub-Total
Alimentación y
Hospedaje
Hospedaje
Desayuno
Almuerzo
Comida
Sub-Total
Total
CUC/Viajes
56,00
CUC/día
7,00
1,50
4,00
4,00
16,50
Viajes
4
Cantidad
5
5
5
5
20
CUC
224,00
224,00
días
15
15
15
15
CUC
525,00
112,50
300,00
300,00
1237,50
2699,00
LXV
�ANEXOS
Tabla 2. Flujo de caja del proyecto: Implementación del procedimiento para la optimización de la operación del SCCAH del Hotel Blau Costa
Verde.
Escenario 1: cuando se opera el SCCAH empleando el modelo termo–hidráulico, optimizando el sistema solo variando la ocupación.
DESCRIPCIÓN
Costos de operaciones del hotel en energía eléctrica
2014
2015
2016
2017
2018
2019
TOTAL
Costos sin inversión (2)
M$ 334.490 334.490 334.490 334.490 334.490 334.490
2.006.940
Costos con inversión (1)
297.180
M$ 297.180 297.180 297.180 297.180 297.180 08.360
1.783.080
M$ (26.130) (26.130) (26.130) (26.130) (26.130) (26.130)
(223.860)
Incremento de los Costos (1-2)
Resumen estado de resultado del proyecto, CUC$x'000
ESTADO DE RESULTADO
Ingresos
Costo de Operación
Utilidad de Operaciones
Depreciación
Valor Residual
Costos Financieros
Utilidades Brutas
Reservas para contingencias (5 %)
Utilidades Imponibles
Impuestos
Sobre Utilidades
Utilidad Neta
2014
37.310
10.035
27.275
188
2015
2016
2017
2018
2019
37.310 37.310 37.310 37.310 37.310
10.035 10.035 10.035 10.035 10.035
27.275 27.275 27.275 27.275 27.275
188
188
188
M$
M$
M$
M$
M$
M$
M$
M$
M$
27.088 27.088 27.088 27.088 27.088 27.088
1.354
1.354 1.354
1.354
1.354
1.354
25.733 25.733 25.733 25.733 25.733 25.733
M$
M$
9.007
16.727
9.007
16.727
9.007
16.727
9.007
16.727
9.007
16.727
9.007
16.727
Total
223.860
60.208
163.652
750
162.902
8.145
154.757
54.165
100.592
LXVI
�ANEXOS
UM:MCUC
Utilidad Neta del Proyecto
Más Depreciación
Valor Residual
Más Reservas para Contingencias
Efectivo Neto
Aumento o disminución capital de trabajo
Inversiones
M$
M$
M$
M$
M$
M$
M$
2014
16.727
188
2015
2016
16.727 16.727
188
188
2017
16.727
188
2018
16.727
-
2019
16.727
-
1.354
18.269
1.354
18.269
1.354
18.269
1.354
18.269
1.354
18.269
1.354
18.269
10.806
10.806
40.205
Flujo de Caja Neto del Proyecto
M$ (29.399)
10.806
10.744
10.744
Flujo de Caja Acumulado
M$ (21.936) (3.668) (14.601) 32.869
51.076
69.282
Tasa Interna de Retorno,(TIR)
78.67%
Tasa de
Descuento
Valor Actualizado Neto, (VAN)
Periodo de Recuperación
0,0%
0,0%
41.9%
64,6%
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
74,2%
78,7%
0
0
0
0
TOTAL
100.592
750
8.145
64.711
40.205
69.282
$69.282 $54.340 $42.941 $24.118
2 Años 2 meses
0
0 2.40924
1
1
0
0
0
LXVII
�
Dublin Core
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Procedimiento para la optimización energética de la operación de los sistemas de climatización centralizados todo-agua en hoteles
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Reineris Montero Laurencio
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Editorial Digital Universitaria de Moa
Date
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2013
Type
The nature or genre of the resource
Tesis doctoral