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SUBCUENCA DEL RIO CONTUMAZA
I. PRESENTACION
II. OBJETIVOS
III. INFORMACION GENERAL
III.1. Ubicación
III.2. Densidad poblacional y extension.
III.3. Clima
III.4. Ecologia
III.5. (^) Fisiografia
IV. RECURSOS NATURALES
III.6. Climatologia
IV.1. Temperatura
IV.2. Humedad relativa
IV.3. Precipitaciones
III.7. Recursos hidrico
IV.4. Hidrologia
IV.1. Descripcion hidrografica
IV.2. Parametros fisiometricos
IV.3. Informacion Publiometrica
IV.4. Analisis de consistencia de la informacion pluviometrica
IV.5. (^) Curvas de duracion de precipitacion
IV.6. Regimen hidrologico
IV.7. Caudales promedios y al 75% de probabilidad
IV.8. Avenidas maximas
IV.5. Inventario y Evaluacion de fuentes de Agua
IV.9. Cursos de Agua
IV.10. Manantiales
IV.11. Potencialidades de almacenamiento
IV.6. (^) Evaluacion de la calidad del agua con fines de riego
IV.7. Produccion de sedimentos
IV.12. Tipos de produccion
IV.13. Estimado de la produccion de sedimentos
IV.14. Identificacion de zonas de produccion de sedimentos
IV.15. Localizacion de sitios para la construccion de diques
IV.8. Inventario de infrastructura de riego.
IV.16. Reservorios
IV.17. (^) Canales
IV.9. Reservorios
IV.18. Aspectos mmetodologicos
IV.19. Disponibilidad hidrica
IV.20. Demanda de agua para riego
IV.21. Balance Hidrico
IV.10. Sintesis del diagnostico de recursos hidricos
La subcuenca Contumazá esta comprendida en los distritos de Contumazá, Santa Cruz de Toledo, Tantarica, Guzmango y Chilete de la Provincia de Contumaza, del Departamento de Cajamarca.
Esta ubicada entre los paralelos 7° 13´18´´ y 7° 22´2´´ de latitud sur y los meridianos 78°43´ ´´ y 78°57´50´´ de longitud oeste.
III.2. Densidad Poblacional y extension.
Al 2007 tiene una poblacion estimada por el INEI de 4708 habitantes que ocupan 187 984 km 2 y una densidad poblacional de 25 de personas por Km 2 , distribuidos diferencialmente en 5 distritos como muestra el siguiente cuadro.
Cuadro 01: Densidad Poblacional de la Subcuenca por distritos al 2007.
Distritos poblacion % Km 2 % Pob/Km 2
Contumaza 1107 23.5 35.606 18.9 31.
S.C. Toledo 1282 27.2 57.246 30.5 22.
Tantarica 746 15.8 60.075 32.0 12.
Chilete 585 12.4 17.958 9.6 32.
Guzmango 988 21.0 17.099 9.1 57.
Subcuenca 4 708 100.0 187.984 100.0 25.
III.3. Clima
El clima es un factor principal que condiciona las actividades humanas, y en la SC existen cuatro tipos climaticos, en base al grado de la favorabilidad de la humedad y de la temperatura ambiental para el desarrollo eficiente de las plantas. La siguiente tabla, describle los tipos climaticos.
Cuadro 02:Tipos Climaticos de la Subcuenca
Tipos Climaticos Altitud (msnm)
Precipitacion T°
Seco y semicalido 600 a 2000 150 a 450 mm 20.5C°
Seco y Templado 2000 a 2500 300 a 500 mm 16.5C°
Sub – Humedo y frio 2500 a 3000 500 a 900 mm 13.5C°
Sub- Humedo y Semifrio 3000 a 3800 900 a 1000 mm 10.0°C
III.4. Ecologia
Según la clasificacion de la Leslie R. Holdridge, hay identifiacadas 7 zonas de vida.
- Matorral Desertico – Premontano Tropical
- Monte Espinoso – Premontano Tropical
- Bosque Seco – Premontano Tropical
- Estepa Espinosa – Montano Bajo Tropical
- Bosque Seco – Montano Bajo Tropical
- Estepa – Montano Tropical
- Bosque Humedo – Montano Tropical
III.5. Fisiografia
Presenta 3 grandes tipos de paisajes:
▲ Paisaje Aluvial.
Ocupa un area muy pequeña en la desembocadura del rio Contumaza al rio Jequetepeque y en tributarios del Contumaza. Tiene como sub unidades: Terrazas aluviales bajas inundables y no inundables y los lechos de rio.
Las terrazas aluviales, tienen relieve plano, con gradiente de 1% a 2%; la profundidad del suelo es variable, entre 0.5 a 2m. de profundidad. Su textura es arenosa gravosa y se hallan sometidos a procesos geodinamicos de zapamiento durante la epoca de avenidas (enero a marzo).
En el rio, se distinguen los lechos de estiaje y de avenida. Presentan un relieve ligeramente ondulado y su granulometria es principalmente arena y materiales gruesos. (gravas, piedras y bloques redondeados).
▲ Paisaje Colinoso
Se halla conformado por geoformas que presentan alturas de 30 a 300 m. Sus caracteristicas morfometricas difieren en base a la accion climatica, y carracteristicas litoestratigraficas de los afloramientos rocosos.
▲ Paisaje montañoso.
Esta geoforma se halla conformada por aquellas elevaciones de los afloramientos rocosos que presentan una altura mayor de 300m. en relacion al nivel de referencia. Sus subpaisajes son similares a los que se han descrito en las geoformas anteriores.
IV. RECURSOS NATURALES
III.6. Climatologia
El estudio climatico se basa en los registros de las estaciones metereologicas de Chilete, Levis, San benito, ubicadas en la cuenca del Jequetepeque y la de Contumaza, ubicada en la S.C Contumaza.
IV.1. Temperatura.
La temperatura media mensual varia de 13.7 °C en el mes de febrero a 14.8 °C en mes de julio, con una variacion minima de 1.1 °C durante todo el año.
La temperatura maximma varia de 18.3 °C een los meses de febrero y marzo a 20.8 °C en el mes de agosto, con una variacion de 2.5 °C durante todo el año. La temperatura minima varia de 8.1 °C en el mes de agosto a 9.3 °C en el mes de marzo con una variacion de 1.2 °C.
Cuadro 04: Precipitacion Estacion Contumaza.
Precipitacion Total
E F M A M J J A S O N D Anual
Media 105 150 250 103 20 5 3 7 20 52 38 47 800
Maxima 385 716 2368 584 161 15 18 93 188 289 289 284 3965
Minima 5 0 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 300
III.7. Recursos Hidricos
IV.4. Hidrologia.
IV.1. Descripcion Hidrografica
El rio Contumaza desemboca al rio Jequetepeque en el caserio La monica en la cota 750 msnm corre de este a norese desde su naciente en el caserio La Quinita a 3500 msnm.
Los limites de su cuenca son por el norte con la cuenca del rio Huertas;por el sur con las cuencas de los rios Santana y San Benito; por el este con las nacientes del rio El Molino y por el oeste con las quebradas Salitral, Los Layos y Chausis.
Lacuenca tiene una extension de 187.984 Km 2 ; el cauce principal una longitud de 26 km. Y una pendiente promedio de 9.15 %. Posee 15 microcuencas en su margen izquierda y 13 en su margen derecha. La configuracion topografica es muy accidentada, presenta formaciones rocosas y escarpadas en su parte baja y media.
Las caracteristicas geomorfologicas, edafologicas y la concentracion de lluvias de enero a abril, dotan de agua a los cauces durante este periodo; siendo sus escurrimientos minimos o nulos en la mayoria de ellos durante los meses de estiaje.
Los recursos hidricos con fines de riego, se aprovechan en ambas margenes del rio, en pequeñas parcelas, para la produccion de cultivos de pan llevar y algunos frutales que se orientan al autoconsumo.
IV.2. Parametros fisiometricos
Las caracteristicas fisicas y funcionales de la cuenca hidrografica determinan la naturaleza de las descargas de los cursos de agua. El conocimiento de estas son importantes por lo siguiente:
- Para establecer comparaciones con otras microcuencas hidrograficas.
- Para interpretacion de los fenomenos ocurridos.
- Para realizar previsiones de las descargas de los cursos de agua.
Los principales parametros fisiometricos de la subcuenca Contumaza son los siguientes:
- Extension: 187.984 Km
- (^) Perimetro: 70 Km
- Forma de la Subcuenca
Es de un triangulo alargado, con su vertice en la parte alta, arriba de la ciudad de Contumaza, en el caserio de La Quinita. La base el triangulo entre el Puente La monica y el cerro Tantarica.
La forma es importante porque influye en el tiempo de concentracion de la maxima descarga de la cuenca, que es tiempo que tarda el agua desde los puntos mas lejanos para llegar hasta el lugar de descarga. Por la forma que tiene la Subcuenca Contumaza sus descargas no son muy rapidas ni de magnitudes extremas.
- Coeficiente de Compacidad
Conocido tambien como el indice de gravelius (Kc), que relaciona el perimetro de la cuenca en Km (P) y la longitud de circunstancia (C) de un circulo de area igual al de la cuenca en Km 2 (A). Para el caso de la subcuenca Contumaza se tiene:
; donde
El indice de compacidad es Kc = P/C = P/2 R
Kc = 70.0/23.14167.735 = 1.
Este coeficiente es un numero adimensional que varia con la forma de la cuenca, con independencia de su tamaño. Cuanto mas irregular es la cuenca mayor sera el coeficiente de compacidad. Un coeficiente 1 corresponderia a una cuenca circular.
Para el caso de la subcuenca, este coeficiente con valor 1.43 refleja que no hay semejanza a la forma circular y por tanto poca tendencia a presentarse caudales rapidos y elevados.
Es la relacion entre el ancho medio y la longitud axial de la cuenca. Esta se mide siguiende el curso principal (L), desde la desembocadura hasta el punto mas distante en la cuenca, mientras que el ancho medio (I) se obtiene dividiendo el area de la cuenca entre la Longitud de la cuenca.
Para la subcuenca se tiene:
Kf = I / L = (A / L) / L = A / L 2 = 187.98 / (26.0)^2
Kf = 187.98 / (26.0) 2 = 187.98/676.0 = 0.
Este valor que s relativamente bajo nos señala poca rapidez en la llegada de avenidas en los puntos de control (menos riesgos de inundacion; desbordes, etc)
Los tipos de corriente se determinan en base a la presencia de agua de manera perenne, intermitente o efimeros. De este modo la permanencia del flujo en el rio Contumaza, que basicamente es alimentado por los manantiales, lo catalogan como una corrieente parenne.
Indica el grado de desarrollo del sistema de drenaje a traves de la relacion entre la longitud total (L) de los cursos de agua y el area total de la cuenca (A). El sistema de drenaje de la SC se detalla en el cuadro 05 con una longitud total de 205.75 km, por lo que la densidad de drenaje (Dd) es:
2700 17.88 98.61 52.34 47. 2600 14.35 84.26 44.72 55. 2500 14.35 69.91 37.11 62. 2400 13.34 56.57 30.03 69.
2300 8.95 47.62 25.28 74. 2200 8.95 38.68 20.53 79. 2100 4.86 33.82 17.95 82.
2000 4.86 28.96 15.37 84. 1900 6.36 22.59 11.99 88. 1800 6.36 16.23 8.61 91.
1700 1.09 15.14 8.03 91. 1600 1.09 14.04 7.45 92. 1500 2.73 11.32 6.01 93. 1300 4.31 7.01 3.72 96.
1200 2.03 4.98 2.64 97. 1000 3.18 1.80 0.95 99. 900 1.08 0.72 0.38 99.
800 0.66 0.06 0.03 99. 750 0.11 -0.05 -0.03 100.
El cuadro 06 presenta la distribucion de las areas con respecto a la altitud de la subcuenca y en grafico se presenta la curva caracteristica correspondiente.
De ellos se desprende que la mayor extension de la subcuenca se halla entre las cotas 2000 y 3000 msnm, donde tambien se presentan las mayores precipitaciones y se encuentran las zonas de vida con mayores potenciales de desarrollo.
- Perfil Longitudinal y pendiente del cauce principal del Contumaza.
El perfil longitudinal del curso principal del rio Contumaza, representa la variacion progresiva de la longitud del rio con relacion a las elevaciones que va teniendo desde su desembocadura en el jequetepeque hasta el punto de origen en la parte alta de la subcuenca.
Es la duracion de la parte de lluvia correspondiente al maximo caudal de escorrentia. Es el mayor tiempo requerido por el agua para llegar desde cuaqluier punto de la cuenca a la salida de la misma. Las principales variables que afectan al tiempo de concetracion son el tamaño de la cuenca, la topografia y la forma de la misma; efectuandose su estimacion mediante la formula de Kirpich:
T = 0.02 L0.77^ S -0.385^ ; donde:
T = Tiempo de escorrentia en minutos.
L = Longitud maxima del curso principal en metros = 26 000 m
S = Pendiente en metro por metro = (3300 – 750)/26 000 = 0.098 m/m
Luego: T = 0.02 * (26 000) 0.77*(0.098) -0.385=122.73 min = 2 horas, 3 minutos
Lo cual señala que el agua producto de una lluvia en la parte mas elevada de la subcuenca tarda dos horas en llegar al punto de control y es una duracion que permite tomar medidas de precaucion ante eventualidades de crecidas extremas, para proteccion de terrrenos de cultivo,
infraestructura de riego, viviendas, etc. Tambien refleja que el escurrimiento no es tan violento y por tanto menos perjudicial.
IV.3. Informacion Pluviometrica
La informacion pluviometrica disponible disponible para realizar el estudio hidrologico de la SC, ha consistido de los dato obtenidos del SENAMHI y del analisis efectuado:
- Precipitacion maxima diaria de 24 horas, obtenida del documento Informacion Climatica Cuenca Jequetepeque.
IV.4. Analisis de consistencia de la Informacion pluviometrica.
El analisis de consistencia, homogeneidad y complementacion de la informacion pluviometrica, ha sido realizada en los avanzes ya presentados y anexados en este informe.
Para corroborar la informacion antes indicada se ha realizado el analisis de doble masa de los registros de precipitacion de la estacion metereologica Contumaza con relacion a los registros de preciptacion de las estaciones de Chiliete, Levis, contumaza, que se ubican cercanas a la Subcuenca Contumaza, empleando los regisros de precipitacion del periodo 1981 a 2014, cuya informacion ordenada se presentan en el cuadro 07.
Cuadro 07: Analisis de doble masa precipitacion cuenca Jequetepeque
Año Estacion Contumazá Estacion Chilete Estación San Benito
Pp Total Anual (mm)
Pp Acumulada (mm)
Pp Total Anual (mm)
Pp Acumulada (mm)
Pp Total Anual (mm)
Pp Acumulada (mm)
1981 415 415 246 246 454 454
1982 369 784 136 382 269 723
1983 879 1663 349 731 507 1230
1984 300 1963 290 1021 187 1417
1985 570 2533 231 1252 382 1799
1986 448 2981 18 1270 347 2146
1987 626 3607 244 1514 453 2599
1988 937 4544 209 1723 325 2924
1989 736 5280 323 2046 473 3397
1990 333 5613 144 2190 248 3645 1991 477 6090 316 2506 478 4123
1992 396 6486 181 2687 301 4424
1993 656 7142 343 3030 466 4890
1994 1145 8287 136 3166 174 5064
1995 3965 12252 162 3328 282 5346
1996 2203 14455 178 3506 241 5587
1997 494 14949 194 3700 299 5886
1998 347 15296 145 3845 239 6125
1999 1604 16900 273 4118 641 6766
2000 826 17726 240 4358 572 7338 2001 392 18118 67 4425 72 7410
IV.5. Curvas de duracion de precipitacion.
Para el analisis y determinacion de las curvas de frecuencias de precipitacion de la estacion Contumaza se ha empleado el metodo de Weibull, cuyos resultados mensuales sepresentan en cuadro en anexos.
Estas curvas permiten conocer las precipitaciones para diferentes frecuencias y de ellas se han obtenido las precipitaciones para una probabilidad de 75% que han servido para elaborar las
En terminos generales se aprecia que en el perido lluvioso de enero a mayo las mayores precipitaciones ocurren con un 50% de probalidades, mientras que de junio a setiembre la precipitacion tiene baja probalidad de ocurrencia.
IV.6. Regimen Hidrologico.
El analisis de las precipitaciones de la cuenca Jequetepeque y de la subcuenca Contumaza, demuestra que en la zona hay tres peridos hidrologicos bien definidos:
- Un periodo lluvioso que se presenta de enero a abril en donde se concentran el 80% de las precipitaciones y en el cual se producen las mayores descargas de los rios.
- Un periodo de mayo a setiembre, donde las precipitaciones llegan ha ser minimas o nulas y por consiguiente las descargas de los rios y las quebradas tienen una respuesta similar, alimentados solo por el afloramiento de manantiales.
- De octubre a diciembre se presenta un periodo donde las precipitaciones son esporadicas y eventuales.
En la parte alta de la subcuenca, eentre las cotas 2500 a 3350 msnm, es donde se producen las mayores precipitaciones del orden de 800 mm anuales.
IV.7. Cuadales promedio mensuales
Para establecer las descargas promedio del rio Contumaza, se ha utilizado informacion de 3 estaciones de la cuenca del rio Jequetepeque, basandose en las cuales se han claculado por el metodo aritmetico promedio mensuales y persistencia para el ambito de la cuenca alta rio Jequetepeque.
IV.8. Avenidas Maximas
- Avenidas maximas en Subcuenca Contumaza.
El calculo de las avenidas maximas de la subcuenca Contumaza, se ha realizado por aplicación de la formula de Mac Math, cuya expresion es:
Qmax = CPA0.58*I 0.42/1000 , donde:
Q = Descarga maxima para el tiempo de retorno T, (m 3 /seg)
P = Precipitacion maxima para un tiempo de retorno T, (mm)
C = Coeficiente de escorrentia
A = Area de la Subcuenca en Ha.
I = Pendiente media del cauce (m/ Km)
Este metodo considera a la precipitacion como la causa directa de la avenida maxima y toma en cuenta las caracteristicas fisicas de la cuenca que tienen inflluencia en la magnitud de las descargas, como son el area y la pendiente media del cauce principal. Asimismo, infuye el coeficiente de escorrentia que para el presente caso se ha considerado en funcion de las caracteristicas fisicas y biologicas de la subcuenca en un valor de 0.65.
La precipitacion maxima paradiferentes periodos de retorno fue calculada a partir del analisis de frecuencias de las precipitaciones maximas diarias de 24 horas de las estacion meteorologica de contumaza (1981 – 2014), cuya informacion ordenada se presentan en el cuadro 09.
IV.9. Disponibilidad hídrica
La disponibilidad hídrica ha sido estimada con la metodología, consiste en el estudio hidrológico, arrojando para el 75 % del nivel de probabilidad los caudales que se muestran en el cuadro: IV-21, en donde se puede apreciar qye los aportes se dan entre los meses de enero a mayo y entre setiembre y diciembre, existiendo un periodo de producción nula de escorrentía entre los meses de junio a agosto. En tal situación los caudales van de 0.02 m3/s en septiembre a 2.86 m3/s en febrero, representando las descargas mensuales un aporte anual de 23‘112 000 m3 que refleja un caudal medio de 0.73 m3/s. El aporte de agua de manantiales es importante, no tanto por sus descargas en la parte media y alta de la red hidrográfica son pequeñas, sino por su número considerable y régimen permanente que permite cubrir las necesidades domésticas, pecuarias y de riesgo en los meses secos. Se ha estimado los aportes anuales de los manantiales. Los cuales van de 0.01 m3/s entre julio y octubre a 0.14 m3/s en febrero y marzo; de 1‘615,550 m3 que representa un caudal medio de 0.05 m3/ s.Cabe indicar que estos aportes se han estimado con fines de riego y no interfiere con el aprovechamiento para agua potable. Cuadro 10: Registros Meteorológico Estación Contumaza
ELEMENTOS METEOROLÓGICOS
PERIODO UNIDAD ENE FEB MAR ABR MAY JUN
TEMP. MEDIA
MENSUAL
1964-1982 ºC 13.9 13.7 13.8 14.2 14.4 14.
PRECIPITACION
MEDIA
1964-1980 mm 85.5 126.5 143.8 76.0 26.9 3.
HUMED. RELAT.
MEDIA
1964-1980 % 76.0 81.0 82.0 81.0 77.0 72.
JUL AGO SET OCT NOV DIC
TEMP.MEDIA
MENSUAL
1964-1982 ºC 14.8 14.8 14.7 14.4 14.3 14.
PRECIPITACION
MEDIA
1964-1980 mm 1.9 10.1 28.2 42.3 28.7 42.
HUMED.RELAT.
MEDIA
1964-1980 % 66.0 65.0 68.0 71.0 70.0 73.
IV.10. Evapotranspiración potencial Utilizando la información climatológica Contumaza del Cuadro: 11, se ha calculado la evapotranspiración potencial (ETP) por el método de Hargreaves con los resultados en el cuadro: 11, que van de 77.5 mm en el mes de junio a 108.6 mm en el mes de noviembre.
Cuadro 11: Calculo De La Evapotranspiración Potencial
MES T MF
mm
HR
CH CE ETP
ºC ºF mm/mes
ENERO 9.0 48.2 2.478 76.0 0.813 1.049 101.
FEBRERO 9.0 48.2 2.221 81.0 0.724 1.049 81.
MARZO 9.3 48.7 2.363 82.0 0.704 1.049 85.
ABRIL 9.3 48.7 2.099 81.0 0.724 1.049 77.
MAYO 8.9 48.0 1.959 77.0 0.796 1.049 78.
JUNIO 8.4 47.1 1.785 72.0 0.878 1.049 77.
JULIO 8.2 46.8 1.893 66.0 0.968 1.049 89.
AGOSTO 8.1 46.6 2.078 65.0 0.982 1.049 99.
SETIEMBRE 8.6 47.5 2.218 68.0 0.939 1.049 103.
OCTUBRE 8.5 47.3 2.433 71.0 0.894 1.049 107.
NOVIEMBRE 8.6 47.5 2.397 70.0 0.909 1.049 108.
DICIEMBRE 8.9 48.0 2.476 73.0 0.863 1.049 107.
TOTAL 1.119.
ETP = T x MF x CH x CE ETP = Evapotransportacion Potencial (mm)
HR = Humedad Relativa T = Temperatura media mensual (ºF)
CH = Factor de Humedad Relativa CE = Corrección por elevación
MF = Factor mensual de latitud Precipitación efectiva El cálculo del uso consuntivo (UC) o demanda neta de los cultivos se ha determinado la precipitación efectiva a través del procedimiento del Water Power Resources Service (WPRS), tomando en cuenta la precipitación (PP) de la subcuenca al 75%, determinada en la evaluación Hidrologica y que se incluye en el Cuadro 12.
Cuadro 12: Balance Hidrico – Subcuenca Contumaza
DISPONIBILIDAD
UNIDAD ENE FEB MAR ABR MAY JUN
m3/s 1.43 3.00 2.95 1.24 0.22 0.
DEMANDA m3/s 1.03 0.51 0.28 0.05 0.07 0.
BALANCE
m3/s 0.40 2.49 2.68 1.20 0.15 -0. mmc 1071.09 6020.07 7165.49 3098.58 390.42 -106.
JUL AGO SET OCT NOV DIC
DISPONIBILIDAD m3/s 0.01 0.01 0.03 0.15 0.24 0.
DEMANDA m3/s 0.08 0.09 0.09 0.27 0.68 1.
BALANCE m3/s -0.07 -0.08 -0.06 -0.12 -0.44 -0.
mmc -180.17 202.68 -160.86 -333.96 1129.48 1982.
De esta precipitación, solo una parte puede ser efectivamente aprovechada por los cultivos, la cual constituye la precipitación efectiva.
Demanda de agua subcuenca.
humedad relativa fluctúa entre 65% en agosto y 82% en marzo, siendo los meses de febrero a abril de mayor humedad.
Las precipitaciones tienen régimen variable, concentrándose entre enero a abril y siendo escasa o nula el resto del año, y alcanzan en promedio 800mm anuales. La escorrentía genera caudales medios de 2.7 m3/s a 8.2 m3/s en el periodo de enero a abril y de 0.02 a 1.0 m3/s en los meses restantes. Las avenidas máximas son de 108 m3/s, 145 m3/s y 190 m3/s para periodos de retorno de 10;50 y 100 años respectivamente.
La calidad del agua para riego en clase C2S1, óptima para uso agrícola, tanto del rio Contumaza como de las quebradas y manantiales en la S C.
Son 28 las quebradas que aportan agua de escorrentía estacionalmente en las partes altas y en partes bajas adquieren continuidad de flujos que alimentan al rio Contumaza cuyo caudal en estiaje es 100 Lt/s (mes de octubre).
