Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-23 Proyecto Embalse Valenciano

Más del 80 por ciento de la cuenca del embalse del Río Valenciano está cubierto por

bosques, arbustos y pastos, mientras que el área urbana cubre aproximadamente un 16 por

ciento de los terrenos. El área de mayor densidad poblacional está localizada en la parte

sureste de la cuenca, la cual es parte del área urbana de Las Piedras. El resto de la población

se encuentra esparcida a lo largo carreteras y caminos vecinales. Al momento de este estudio,

no existen permisos de franquicia de agua superficial otorgados dentro de los límites

propuestos del embalse. Los permisos existentes corresponden a sitios que se encuentran

localizados aguas abajo de la represa propuesta.

El flujo en el Río Valenciano es perenne, con una descarga promedio de aproximadamente

32 mgd. Al igual que muchos otros ríos en Puerto Rico, los flujos en el río varían

significativamente. Los valores de flujos promedio diario más altos usualmente están

asociados al paso de huracanes, tormentas y vaguadas, resultando en precipitaciones de hasta

24 pulgadas en 24 horas. El flujo promedio diario mayor en récord para el Río Valenciano,

en el punto donde se construirá la represa, fue de 5,176 mgd ocurrido en diciembre de 1987

(basado en la estación 50056400 operada por el USGS cerca del lugar donde se construirá la

represa). La Figura 2-6 presenta un histograma de frecuencia de los flujos promedio diarios

del río. La gráfica demuestra que la mayoría de los flujos promedios diarios observados se

encuentran entre 10 y 20 mgd.

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-24 Proyecto Embalse Valenciano

Fuente: http://waterdata.usgs.gov/nwis/uv/?site_no=50056400&agency_cd=USGS

Figura 2-6: Histograma de flujo promedio diario del Río Valenciano en la localización propuesta de la represa.

2.6.2 Rendimiento Seguro

Los sistemas de distribución de agua potable municipales deben ser altamente confiables ya

que son fundamentales para el desarrollo económico y social y para la salud pública. Estos

sistemas deben tener la capacidad de proveer agua consistentemente incluso bajo condiciones

de sequía. El concepto de rendimiento seguro es una herramienta matemática que permite

estimar la cantidad de agua que se puede extraer de un río o embalse consistentemente. En

este estudio el rendimiento seguro se define como la cantidad que puede ser extraída del

embalse 99% de los días sin incurrir en racionamiento.

El rendimiento seguro de fuentes de agua superficiales se determina a base de un análisis de

datos históricos de flujo. Esta data histórica debe tener un record suficientemente extenso de

manera que incluya periodos de sequía significativos. De acuerdo a los datos de

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-25 Proyecto Embalse Valenciano

precipitación disponibles para Puerto Rico, los eventos de sequía más significativos

ocurrieron en 1967-68 y 1994-95. Los archivos de flujo que se utilizaron en este estudio

incluyen al menos uno de estos eventos (1994-95).

Los archivos de flujo de la estación de aforo 50056400 (Río Valenciano en Juncos, P.R.) del

Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS por sus siglas en ingles) se utilizaron para

el estudio de rendimiento seguro. Esta estación es la mas cercana a la localización propuesta

de la represa (553 metros aguas abajo) y tiene datos disponibles desde el 1971 hasta el 2006

(35 años). Ya que esta estación tiene un área de captación 1.14 veces mayor a la del

embalse, los datos se ajustaron por un factor de 0.88 para así obtener los flujos que estarían

llegando hasta el embalse solamente.

Otro análisis importante relacionado al régimen de flujo del río es la estimación de flujos

mínimos. Típicamente, las reglas de operación de las represas establecen que se debe dejar

pasar un flujo mínimo para cumplir con las demandas ambientales y biológicas del sistema

ribereño. La regla general utilizada en Puerto Rico es la de mantener un flujo mínimo igual

al 50 % del Q99 del río. Recientemente el DRNA, en el borrador del Plan Integral de Aguas,

propone que dicho valor sea equivalente al 100 % del Q99. El Q99 es aquel flujo que fue

igualado o excedido el 99% del tiempo de acuerdo a un análisis estadístico de los datos

históricos. Basado en los flujos ajustados que se utilizaron en este análisis, el Q99 del Río

Valenciano en el punto en donde se propone construir la represa es 1.25 mgd. Este valor se

incorpora en el análisis como una demanda adicional que se suple constantemente por el

embalse. El análisis de frecuencia de flujos del Río Valenciano se ilustra en la Figura 2-7.

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-26 Proyecto Embalse Valenciano

0

1

10

100

1000

10000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

% del tiempo que el flujo es igualado o excedido

Fluj

o (m

gd)

Q99 = 1.25 mgd

Figura 2-7: Curva de Frecuencia de Flujos para el Río Valenciano.

Además, los archivos de flujo, otra información sumamente importante es la relación entre

elevación, área superficial, y almacenaje del embalse. La información topográfica del

embalse fue provista por la compañía Caribbean Aerial Survey a nivel de contornos de

elevación en intervalos de un (1) metro. El nivel de elevación normal del embalse se ha

establecido en 100 metros. A este nivel, el volumen de almacenaje disponible es 10,343

acres-pies (12.7 Mm3). Se estima que el volumen inactivo del embalse será de

aproximadamente 821 acres-pies (1.01 Mm3) a un nivel de elevación de 85 metros. Por lo

tanto, el volumen disponible para abasto de agua (volumen de conservación) que se utilizó en

el análisis de rendimiento seguro es la diferencia entre estos dos valores, 9,521 acres-pies

(11.74 Mm3).

La relación entre almacenaje y área superficial es importante para incorporar el factor de

evaporación en los cómputos de rendimiento seguro. Al almacenar agua en un embalse se

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-27 Proyecto Embalse Valenciano

expone su área superficial a luz solar directamente. Por tanto, una cantidad significativa de

agua se pierde por evaporación. Esta pérdida se incorpora en el análisis como una demanda

adicional que se suple del embalse. Se desarrolló una ecuación matemática, basada en un

análisis de regresión, que describe la relación de área superficial expuesta como función del

volumen almacenado en el embalse. Esta ecuación es necesaria para calcular las pérdidas

por evaporación diarias dentro del análisis de rendimiento seguro. Debido a la falta de

suficientes estaciones de medición de evaporación en la cuenca del Río Valenciano y de

archivos de evaporación diarios, el análisis se hizo basado en la tasa de evaporación

promedio mensual (pan evaporation) de la estación de Gurabo estimada por el NOAA.

En general, la metodología para determinar el rendimiento seguro del embalse está basada en

un análisis de balance de masa. El balance de masa refleja los cambios en almacenamiento

que resultan al considerar la entrada de los flujos históricos, la descarga mínima al río (Q99),

descargas sobre los aliviaderos hidráulicos (spillways), pérdidas por evaporación, y la

cantidad de agua cruda que se extraiga constantemente del embalse para ser tratada por la

planta de filtración (i.e. rendimiento seguro). Como fue explicado anteriormente, la meta es

determinar la cantidad de agua cruda que se puede extraer 99% de los días incluidos en el

periodo de análisis. Es importante recalcar que este valor de rendimiento seguro es válido

bajo la suposición de una repetición de los flujos históricos.

Basado en este estudio, el rendimiento seguro del embalse Valenciano es aproximadamente

15 mgd. En otras palabras, el embalse puede suplir una demanda de aproximadamente 15

mgd continuamente con la excepción de un total de 131 días (1% de los 13,114 días incluidos

en el periodo de análisis). La Figura 2-8 muestra los niveles de almacenamiento del embalse

a la largo del periodo estudiado. Detalles del estudio de rendimiento seguro se encuentran en

el Apéndice E.

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-28 Proyecto Embalse Valenciano

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

01/28/1971 03/08/1975 04/16/1979 05/25/1983 07/03/1987 08/11/1991 09/19/1995 10/28/1999 12/06/2003

Tiempo (dias)

Alm

acen

amie

nto

(MG

) Nivel de AlmacenamientoNivel MaximoNivel Minimo

Figura 2-8: Niveles de Almacenamiento del Embalse Valenciano en base al Estudio de Rendimiento Seguro

En términos de volumen, el embalse puede suplir el 99.3% de la demanda total a lo largo del

periodo completo de análisis (35 años). Sin embargo, durante el 1% de los días puede haber

una escasez considerable. La siguiente Figura muestra el porcentaje de demanda no

satisfecha para cada uno de estos días.

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-29 Proyecto Embalse Valenciano

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ocurrencias de demanda insatisfechaTotal = 131 dias

% d

eman

da in

satis

fech

a

Figura 2-9: Porcentaje de Demanda no Satisfecha para Ocurrencias de Escasez de Agua

2.6.3 Calidad de Agua

Durante el mes de octubre de 2006 se realizó una encuesta sanitaria a lo largo del cauce del

Río Valenciano. La encuesta demostró que existen varias actividades que impactan

directamente la calidad del agua del río. Entre éstas se encuentran actividades residenciales,

agrícolas, industriales, plantas de filtración, escorrentía pluvial, nuevas construcciones,

remoción de componentes de la corteza terrestre, centros comerciales y gasolineras. Copia

de la encuesta se encuentra en el Apéndice G.

La calidad del agua del Río Valenciano es generalmente buena, aún cuando se considera el

impacto que tiene la industria agrícola y las descargas de aguas usadas de tipo sanitaria e

industrial. De los 12,811 habitantes de la cuenca, 49 por ciento esta servido por

alcantarillado sanitario y el restante 51 por ciento se asume descarga sus aguas sanitarias en

pozos sépticos o directo a quebradas o suelos. Gran parte de los terrenos agrícolas se

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-30 Proyecto Embalse Valenciano

encuentran dentro de la zona de amortiguamiento de 200 metros a ambos lados de los ríos de

la cuenca por lo que podrían contribuir significativamente con sedimentos y nutrientes al Río

Valenciano. No obstante, las concentraciones de pesticidas están por debajo de los límites de

detección de los métodos de muestreo disponibles.

Entre los factores que han influenciado la calidad del agua del Río Valenciano se encuentran:

efluentes sanitarios de plantas de tratamiento, efluentes sanitarios de residencias, efluentes

industriales, sedimentación y actividades agrícolas. Varias características físicas del área

influyen en la calidad del agua del Río Valenciano. Entre éstas se encuentran la topografía y

la geología de la cuenca hidrográfica del río.

Las aguas del Río Valenciano están clasificadas por la JCA como aguas clase SD (List of

Impaired Waters, JCA Mayo 2004). Esta clase se define como: “Aguas superficiales

designadas como fuente “cruda” de abastos de agua potable, propagación y preservación de

especies deseables, y para recreación de contacto primario y secundario”.

CSA realizó un estudio de calidad de agua a lo largo del cauce del Río Valenciano, en

octubre de 2006. Este estudio tuvo como objetivo el evaluar las condiciones actuales de las

aguas del río y el cumplimiento de las mismas con el Reglamento de Estándares de Calidad

de Agua de Puerto Rico, establecidos por la JCA. Para estos propósitos, se realizó un evento

de muestreo en un total de 3 estaciones distribuidas a lo largo del cauce. Las muestras

recolectadas se analizaron para un total de 10 parámetros de calidad de agua, entre éstos se

encuentran los parámetros convencionales y nutrientes. Copia de este estudio se encuentra en

el Apéndice G.

Los diez (10) parámetros analizados fueron:

• Turbiedad

• Amonia

• Nitrato + Nitrito

• Orto-fosfato

• Fósforo Total

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-31 Proyecto Embalse Valenciano

• Demanda Bioquímica de Oxígeno

• Carbonos Orgánicos Totales

• Nitrógeno Total

• Coliformes Fecales

• Coliformes Totales

Durante este período de tiempo también se realizó un evento de muestreo donde se tomaron

muestras para compuestos volátiles, semi-volátiles, orgánicos e inorgánicos, incluyendo

metales, en cuatro (4) puntos a lo largo del cauce del río.

Los resultados de este estudio demostraron lo siguiente:

• La mayoría de los parámetros analizados presentaron resultados por debajo de los

límites de detección o no fueron detectados.

• Las aguas del Río Valenciano cumplen con los estándares de calidad de agua

establecidos por la JCA para aguas de ríos, clase SD, con excepción de 3 parámetros

estudiados. Los parámetros que se excedieron fueron: coliformes totales, coliformes

fecales, y amonia.

2.6.4 Sedimentos

El USGS operó desde 1984 al 2002 una estación para medir el transporte de sedimentos

diarios en el Río Valenciano cerca de Juncos (estación 50056400). En la estación se

determinó durante el período indicado la descarga promedio diaria de agua (Q) y de

sedimentos suspendidos (SS).

• El flujo se obtuvo por los métodos tradicionales de instrumentos de elevación y la

calibración de una curva de Q vs. elevación (H) en la estación.

• Los valores de SS se obtuvieron de muestras de la mezcla de agua y SS, recolectadas

con instrumentos automáticos (ISCO) y parcialmente validadas con muestras

manuales.

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-32 Proyecto Embalse Valenciano

• Los valores de Q y de SS obtenidos mediante los procedimientos indicados en la

estación 50056400 son representativos del lugar propuesto para el Embalse

Valenciano.

Las descargas anuales de SS varían desde un mínimo de 1,337 toneladas en el 1990, hasta un

máximo de 324,000 toneladas en el 1996, luego del Huracán Hortensia (Ver Figura 2-10).

En el 1998, debido al huracán Georges, se produjo una descarga de SS de 238,000 toneladas.

El Apéndice H presenta el Análisis de Rendimiento de Sedimentos realizado como parte de

esta fase de planificación del proyecto.

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

1984 1985 1986 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

SS (T

on/A

)

Figura 2-10: Descarga de sedimentos suspendidos (SS) anuales en la estación 50056400 operada por el USGS en el Río Valenciano cerca de Juncos

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-33 Proyecto Embalse Valenciano

2.7 RECURSOS DE AGUA SUBTERRÁNEA

2.7.1 Trasfondo Hidrogeológico

El predio propuesto para el Proyecto ubica en el Área Este-Central (Región Aguas Buenas-

Juncos), de acuerdo al Atlas de Recursos de Aguas Subterráneas en Puerto Rico e Islas

Vírgenes del USGS (USGS, 1996). Dentro de esta Región se encuentran los valles de

Caguas y Gurabo-Juncos. En estos valles ubican depósitos aluviales que forma acuíferos de

productividad moderada. El embalse Valenciano aunque se encuentra fuera de ambos valles,

está más próximo al de Gurabo-Juncos.

El valle del Río Valenciano, localizado en el área montañosa al oeste del pueblo de Juncos,

es uno angosto. Este valle contiene poco aluvión y el agua subterránea se encuentra

primordialmente en las zonas fracturadas y meteorizadas de la roca. Sin embargo, el nivel

freático sigue la topografía superficial. En el área circundante al embalse propuesto, la zona

meteorizada varía de 0 a 13 pies de espesor con un área de saturación máxima de alrededor

de cinco (5) pies.

El valle aluvial de Gurabo-Juncos ocupa un área aproximada de 18.5 millas cuadradas.

Dicho valle es angosto y alargado con pendientes suaves. El acuífero aluvial subyacente al

valle se compone mayormente de grava, arena, limo y arcilla, siendo mas profundo en el

centro del valle, a lo largo del Río Gurabo. El agua subterránea fluye desde el norte y el sur

del valle hacia el centro, en dirección hacia el Río Gurabo (USGS, 1993).

En el área montañosa, el agua subterránea ocurre en la saprolita (roca meteorizada) y

fracturas en el lecho rocoso. La roca volcanoclástica meteorizada contiene gran cantidad de

arcilla por lo que tiene baja permeabilidad. Sin embargo, al llegar al lecho rocoso, la

permeabilidad puede aumentar como función de la densidad, tamaño y apertura de fracturas.

A mayor profundidad la permeabilidad decrece como resultado de un decrecimiento en la

densidad y apertura de las fracturas (ERTEC 1999).

Declaración de Impacto Ambiental Preliminar 2-34 Proyecto Embalse Valenciano

Los estimados de transmisividad de los acuíferos aluviales varían entre 66 a 4,770 pies

cuadrados por día (USGS, 1996) donde los valores más altos ocurren a lo largo de los canales

de los ríos en las regiones este-central y oeste-central. En general, los valores estimados de

transmisividad son más altos para el acuífero del valle de Gurabo-Juncos que para el del valle

de Caguas. La transmisividad promedio es de alrededor 1,350 pies cuadrados por día. El

rendimiento específico (specific yield) para el acuífero de Caguas, se estima es 0.10 y para el

acuífero de Gurabo-Juncos es 0.15. De igual manera, se estima que entre ambos acuíferos se

almacenan alrededor de 122,000 acres-pies de agua (USGS 1993). Los niveles mas altos de

la superficie potenciométrica ocurren en diciembre luego de la temporada de mayor lluvia y

los más bajos en abril, a finales de la temporada seca. De los acuíferos se extraen hasta 310

galones por minuto (gpm) con una extracción promedio por pozo de 85 gpm (USGS, 1993).

El acuífero aluvial de Gurabo-Juncos, se presenta en la Figura 2-11. En el acuífero se

observan tres regiones con patrones de flujo particulares. En la región aguas arriba del valle,

el flujo es controlado por las características físicas e hidráulicas de la región. El nivel

freático varía entre 260 a 180 pies snm y la gradiente hidráulica se encuentra entre 0.008 a

0.005 (ERTEC, 1999). Por lo general, el agua subterránea fluye a lo largo de las corrientes,

las cuales reciben descarga del acuífero.

En la región central del valle, entre Juncos y Gurabo, el flujo de agua subterránea está

influenciado por la extracción de agua en el sistema de pozos de la AAA en Juncos. En esta

región el gradiente hidráulico es más llano, aproximadamente 0.001. El flujo fluye hacia el

oeste, pero en la vecindad del sistema de pozos el flujo es radial en dirección a los pozos.

Aguas abajo de los pozos el flujo se ha reducido significativamente debido a la extracción

(ERTEC, 1999).

En la región baja del valle, entre Gurabo y el Río Grande de Loíza, el acuífero es amplio y

llano. Además, la transmisividad en esta región es mayor. El gradiente hidráulico es muy

llano y el agua subterránea fluye desde los bordes hacia el eje central del valle. La elevación

del nivel freático varía de 120 a 130 metros snm. En esta región, tanto el Río Gurabo como

el Río Grande de Loíza son recargados por el acuífero (ERTEC, 1999).