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GESTIÓN DE CUENCAS HIDROGRÁFICAS CARACTERIZACIÓN DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO JIPIJAPA

1. INTRODUCCIÓN

Diversos factores inciden en la disponibilidad, cantidad y calidad de los recursos hídricos de las cuencas de nuestro país. La gestión de las cuencas hidrográficas busca justamente identificar cuáles son esos factores, de manera que se elaboren y ejecuten proyectos que generen condiciones de sostenibilidad y sustentabilidad en el uso de estos recursos.

La contaminación y las prácticas agresivas con la naturaleza, provenientes del crecimiento descontrolado de la población humana son, entre otras, las causantes de un aprovechamiento inequitativo de los recursos hídricos. Por esta razón, el establecimiento y formulación de proyectos y alternativas que aporten al adecuado aprovechamiento y distribución de este recurso representan un valioso aporte para el desarrollo tanto económico como social de las zonas de influencia.

El río Jipijapa beneficia a dos parroquias del cantón Jipijapa, siendo fuente de vida y productividad para los asentamientos humanos que florecieron alrededor. Sin embargo, es necesario establecer un plan de gestión que permita un máximo y mejor aprovechamiento del recurso hídrico de este río que respete los lineamientos medioambientales, apegándose a las buenas prácticas de desarrollo sostenible y sustentable.

El entendimiento del comportamiento de las condiciones meteorológicas es de vital importancia para el aprovechamiento de los recursos naturales que posee nuestro país. Tal es el caso de la riqueza hidrológica que impulsa el progreso y bienestar de los pueblos que han encontrado junto a las cuencas hidrográficas oportunidades únicas de desarrollo.

2. RESUMEN El presente proyecto inició con la recopilación de información de parámetros clave como la precipitación, heliofanía, temperatura, entre otros. En casos donde fue necesario, se realizó el relleno de datos de los diferentes parámetros utilizando la metodología Pfasfetter. Un reconocimiento de la geomorfología de la cuenca en cuestión fue necesario para la elaboración de una curva hipsométrica que facilite reconocer lugares estratégicos para la construcción de embalses o albarradas. La evaporación fue calculada utilizando el Normograma de Wilson, procedimiento que considerando la velocidad del viento, humedad relativa, y heliofanía que son consideradas para la lectura de curvas tipo. La evapotranspiración fue calculada haciendo uso del Método Thornthwaite, el mismo que mediante una serie de cálculos, permite conocer el uso consuntivo de agua por mes. También, se utilizó el Método Blaney-Craddle para calcular la evapotranspiración tomando en consideración los diferentes tipos de cultivo en diferentes zonas del trayecto del río. Se hizo un estudio demográfico y también se determinó el caudal del río, de manera que, junto a los parámetros anteriores, se realizó un balance hídrico que permitiera conocer de forma mensualizada la cantidad de líquido disponible para las diferentes actividades productivas del sector. Este balance hídrico indicó que existe un déficit de agua en varios meses del año. Con la información determinada se establecieron criterios para elaborar el plan de gestión de la cuenca; en éste punto se determinaron las propuestas técnicas que mejorarán el aprovechamiento del recurso hídrico de la cuenca. Finalmente se presentaron conclusiones y recomendaciones que permitirán mejorar la experiencia en el estudio de esta cuenca y en los métodos considerados.

3. OBJETIVO GENERAL  Determinar el balance y demanda hídrica de la microcuenca hidrográfica del Rio Jipijapa ubicado en el cantón Jipijapa provincia de Manabí, con el fin de proponer posibles alternativas de gestión y manejo de este recurso.

3.1. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Levantar y evaluar la mayor cantidad de información geomorfológica disponible de la microcuenca del Rio Jipijapa, para con esta información aportar con criterios válidos a la adecuada gestión de la cuenca.  Recopilar, analizar, y rellenar la información meteorológica disponible de las estaciones meteorológicas dentro de la zona, para con estos datos calcular la evaporación y evapotranspiración, y así establecer el climatograma que modele el comportamiento de los distintos factores meteorológicos que determinan el clima dentro de la zona de interés.  Establecer el balance hídrico y caudales de escurrimiento con la finalidad conocer la disponibilidad y comportamiento del recurso hídrico en la Microcuenca del Rio Jipijapa.  Formular alternativas para la adecuada gestión y aprovechamiento del recurso hídrico que posee la microcuenca del Rio Jipijapa.

4. ALCANCE El presente estudio se enmarcará en el levantamiento y análisis de información de índole geológica, morfológica, topográfica, demográfica, de la Microcuenca del Rio Jipijapa, a fin de que esta información sirva como base para establecer criterios válidos a la adecuada gestión de la cuenca. Por otro lado se realizará el análisis y tratamiento (relleno) de los datos meteorológicos disponibles en las estaciones M0455 (Joa-Jipijapa) y M0457 (Puerto – Cayo) los cuales se los empleará en la

determinación de la evaporación, evapotranspiración y caudales en el cauce del río Jipijapa. Adicionalmente se construirá el climatograma de cada estación meteorológica; y se desarrollará el procedimiento para determinar el balance hídrico dentro de la Microcuenca del Río Jipijapa. Para finalmente emplear de manera aplicativa todos los resultados obtenidos durante los análisis previos, y establecer propuestas validad para la gestión de la Microcuenca del Río Jipijapa. 5. MARCO LEGAL La Constitución de la República del Ecuador establece la competencia legal en cuanto al manejo de las cuencas hidrográficas. La SENAGUA fue creada a través de decreto ejecutivo como organismo rector del agua dependiente de la presidencia de la república, al que se le atribuyen competencias de ordenamiento territorial de cuencas hidrográficas.

La ley a través del Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización COOTAD (art. 42) establece como competencias exclusivas del gobierno autónomo provincial, la ejecución de obras en cuencas y micro-cuencas.

Esto sucede en coordinación con el gobierno regional, y los demás gobiernos autónomos descentralizados y los gestores ambientales provinciales. Por otro lado el Ministerio del Ambiente MAE, organismo rector del medio ambiente asume competencias sobre las jurisdicciones provinciales en especial, en lo que tiene que ver con licencias ambientales.

El art. 262 numeral 2 de la constitución señala que los Gobiernos Regionales Autónomos tienen como competencias exclusivas, las de Gestionar el ordenamiento de cuencas hidrográficas y propiciar la creación de consejos de cuenca, de acuerdo con la ley. Finalmente, la Ley de Aguas recoge en su articulado, los mandatos de la constitución así como los avances ya logrados hacia la gestión integrada de los recursos hídricos por cuenca.

Art. 2.-“Las aguas de ríos, lagos, lagunas, manantiales que nacen y mueren en una misma heredad, nevadas, caídas naturales y otras fuentes naturales, y las subterráneas afloradas o no, son bienes nacionales de uso público imprescriptible; no son susceptibles de posesión, accesión o cualquier otro modo de apropiación. Art. 4.- Son también bienes nacionales de uso público, el lecho y subsuelo del mar interior y territorial, de los ríos, lagos o lagunas, quebradas, esteros y otros cursos permanentes de agua. Art. 10.- Los terrenos que fuesen inundados por crecidas, continuarán siendo de propiedad privada, si está fue la calidad que tenían antes de la misma. Art. 13.- Para el aprovechamiento de los recursos hidrológicos, corresponde al Consejo Nacional de Recursos Hídricos: a) Planificar su mejor utilización y desarrollo; b) Realizar evaluaciones e inventarios; c) Delimitar las zonas de protección.

6. JUSTIFICACIÓN AMBIENTAL La gestión de cuencas hidrográficas permite respetar los límites impuestos por la naturaleza; puesto que busca administrar y desarrollar los recursos en forma sostenible y equilibrada, considerando todos los intereses económicos, sociales, y ambientales. Se ha comprobado que el país o regiones que no administran sus cuencas y el agua en forma sustentable están bajo una amenaza constante, dado que este es un recurso vulnerable. Además, la importancia de la Gestión de Cuencas Hidrográficas radica en que la disponibilidad del agua de buena calidad está cada vez más limitada en el mundo. Las necesidades del medio ambiente son reconocidas dentro de diferentes grupos de interés que compiten entre sí y que usan y abusan del agua. Estas necesidades del medio ambiente están relacionadas con la conservación y restauración de los ecosistemas.

El territorio correspondiente al cantón Jipijapa está constituido por múltiples ecosistemas principalmente terrestres pero también posee ecosistemas acuáticos, donde se alojan elementos de la naturaleza en permanente interacción con poblados que se encuentran en crecimiento y desarrollo en muchos de sus aspectos. El ambiente y sus recursos están muy vinculados a este desarrollo; por lo tanto, si el medio ambiente es afectado, se pone en riesgo la habitabilidad y desarrollo del sector.

7. MEMORIA TÉCNICA 7.1. DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA MANTA – JIPIJAPA 7.1.1. Ubicación.La cuenca hidrográfica Manta-Jipijapa se encuentra ubicada al occidente de la provincia de Manabí, limita al norte, suroeste y oeste con el Océano Pacífico; al oriente limita con una faja montañosa de aproximadamente 400m de altura. Abarca una superficie total de 1894 Km2. 7.1.2. Red Fluvial.Está conformada por los ríos Manta, Portoviejo, Ayampe, Buenavista, Bravo, Canta Gallo, Jipijapa, Salaite, Cañas, Valdivia, Viejo, y Javita1.

FIGURA 1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA CUENCA HIDROGRÁFICA MANTA-JIPIJAPA. (INAMHI-CNRH, 2009)

1

INAMHI, MAGAP, SENPLADES, Ministerio de Defensa. (2012). GENERACIÓN DE GEOINFORMACIÓN PARA LA GESTIÓN DEL TERRITORIO A NIVEL NACIONAL ESCALA 1:25.000. 2017, de INAMHI Sitio web: app.sni.gob.ec/.../mt_antonio_ante_clima_hidrologia.docx

7.2. SELECCIÓN DE LA MICROCUENCA DEL RÍO JIPIJAPA Para la determinación y selección del area de estudio, se realizó previamente una exhaustiva investigación bibliográfica, donde una vez analizadas todas la variables que intervienen dentro de la adecuada gestión de una cuenca hidrográfica; se logró concluir que el factor determinante para que un estudio sea exitoso, será la disponibilidad de información ya sea de tipo geológico-topográfica, meteorológica, o demográfica. Dentro del area de estudio seleccionada se encuentran dos estaciones meteorológicas, como se muestra en la siguiente figura;

FIGURA 5. Estaciones meteorológicas ubicadas dentro de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa. (INAMHI-CNRH, 2009)

Las estaciones meteorológicas están ubicadas estratégicamente a lo largo del cauce del Rio Jipijapa, por lo que cubren gran extensión del area de interés, y permiten evaluar de mejor manera las características meteorológicas de la zona con el único fin de trabajar con datos lo más cercanos posibles a la realidad. La tabla a continuación describe las principales características de las estaciones dentro de la microcuenca del Río Jipijapa, de las cuales se tomaran los datos para desarrollar el presente proyecto.

Tabla 1. Descripción de las Estaciones Meteorológicas Ubicadas dentro de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa.

CODIGO

NOMBRE

M455 M457

JOA-JIPIJAPA PUERTO CAYO

COORDENADAS LATITUD 1G 21' 45" S 1G 21' 9.8" S

LONGITUD 80G 35' 40" W 80G 44' 14.8" W

ALTURA 260 14

(INAMHI, 2016)

7.3. ASPECTOS FISICOS, METEOROLÓGICOS Y GEOMORFOLÓGICOS DE LA MICROCUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO JIPIJAPA El presente estudio inicia con la identificación de las condiciones geomorfológicas de la microcuenca del Rio Jipijapa, para seguidamente analizar el comportamiento espacial y temporal en cuanto a las condiciones meteorológicas (temperatura, precipitación, heliofanía, evapotranspiración), que en conjunto con la determinación la demanda de agua para la normal existencia de la población, así como de la flora y fauna existente en la zona, establecer el balance hídrico de la microcuenca, los cuales son datos valiosos que servirán finalmente para exponer criterios que permitan gestionar de forma adecuada esta cuenca considerando de manera holística todos los parámetros intervinientes. 7.3.1. Ubicación.La microcuenca del Río Jipijapa se encuentra ubicada en la parte central de la cuenca hidrográfica Manta-Jipijapa, pasa a través del cantón Jipijapa, y alimenta su cauce con el agua de varios y ríos y esteros provenientes de la parte alta de la provincia de Manabí.

FIGURA 2. UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA MICROCUENCA HIDROGRÁFICA JIPIJAPA DENTRO DE LA CUENCA MANTA-JIPIJAPA. (INAMHI-CNRH, 2009)

7.3.2. Principales Características Meteorológicas.La ubicación geográfica, altitud, presencia de corrientes marinas, cercanía a los océanos, vegetación, vientos, dirección de las cadenas montañosas; así como la precipitación pluvial, la distribución anual de temperatura y la consecuente evapotranspiración condicionan las características climáticas e hidrológicas de nuestra microcuenca de interés.

Debido a que la corriente cálida del Niño tiene influencia directa sobre las condiciones climáticas de esta zona, se presentan dos épocas diferenciadas por la intensidad de lluvias: 

Diciembre – Mayo.- Clima caracterizado por presencia de fuertes

precipitaciones, vientos y temperaturas altas. Marzo es el mes que mayores precipitaciones se presentan.  Mayo – Diciembre.- Esta época se caracteriza por la ausencia de precipitaciones, el clima se torna seco con presencia de ligeras lloviznas que duran muy poco.

Por otro lado debido a la clasificación orográfica de la zona, el tipo de clima presente es:  Clima Tropical Mega-Térmico Semi-Árido.- Se presenta dentro de la franja costera, la presencia de precipitaciones anuales es inferior a los 500mm. La temperatura media anual está siempre por encima de los 24° C.

7.3.3. Caracterización Geológica.Como se observa en la figura siguiente y en su correspondiente tabla de interpretación. 

Cerca de la costa durante el Pleistoceno emergen del fondo marino

material calcáreo y arenas fosilíferas afectadas por fallamientos ocurridos durante el cuaternario. 

Adentrándose al continente la mayor parte de la superficie que recorre

el cauce es producto de la depositación y sedimentación de material clástico con alta presencia de rocas calcáreas y detríticas (limos, arenas y clastos), llamados Tablazos formados durante el Pleistoceno y que son producto de la erosión de formaciones altas, teniendo la característica de ser capas ligeramente falladas y deformadas. 

En el Holoceno se han depositado gravas y arenas aluviales, que

están llenando los valles y planos de escurrimiento de los principales cauces presentes en el area.

FIGURA 3. Mapa Geológico de la Zona de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa. (IGM, 2008)

Tabla 2. Leyenda Mapa Geológico de la Zona de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa. SÍMBOLO FORMACIÓN CARACTERÍSTICA ÉPOCA GEOLÓGICA Deposito Sedimentos. Coluvial. CUATERNARIO Deposito Arenas y Rodados. Pleistoceno y Holoceno. Aluvial. Terraza. San Mateo.

Cayo. Igneo Volcanico.

Limo arenoso. Areniscasarcillosas, conglomerados. Arenisca, elementos volcanicos con matriz calcarea. Material de origen volcánico.

TERCIARIO Eoceno. MESOZOICO Cretácico. MESOZOICO Jurásico

(IGM, 2008)

7.3.4. Caracterización Topográfica.En la parte continental denota la presencia de una serie de colinas que fluctúan entre los 200 y 300 m de altura; mientras que en las partes más bajas cerca de la línea costera existe la presencia de acantilados de entre 50 y 100m de altura, formando un pequeño pie de cordillera de oeste a este.

FIGURA 4. Perfil Topográfico de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa. (IGM, 2008)

7.4. Uso de Suelos y Producción Agrícola en el Cantón Jipijapa.El Censo Agropecuario Nacional del año 2000, determinó que en Jipijapa existen 8.491 Unidades Productivas Agropecuarias (UPA’S) y una superficie agropecuaria de 90,129 hectáreas. El uso del suelo se divide de la siguiente manera: Tabla 3. Uso de suelos de Acuerdo a Censo Agropecuario año 2000. USO DEL SUELO

HECTÁREAS

Cultivos permanentes

16618

Cultivos transitorios y barbecho

9993

Tierras en descanso

3037

Pastos cultivados

20017

Pastos naturales

1991

Montes y bosques

36276

Otros usos

1248

Los datos estadísticos del 2010 del MAGAP indican que el cultivo predominante es el café. A continuación se muestra la superficie sembrada por producto: Tabla 4. Tipos de Cultivo predominante en el Cantón Jipijapa Censo 2010 MAGAP. CULTIVO Café Maíz Naranja Yuca Arroz Banano Plátano Maní

SUPERFICIE SEMBRADA (Ha) 13,000 7,280 700 304 145 142 102 100

PRODUCCIÓN TM 2,600 18,928 8,680 1,459 348 7,668 1,346 150

RENDIMIENTOS TM/Ha 0,2 2,6 12,4 4,8 2,4 54 13,2 1,50

7.5. Delimitación de la Microcuenca Hidrográfica del Rio Jipijapa (Área de estudio).Una vez realizada una caracterización de todos los aspectos relevantes del área de interés para el presente estudio, es necesario delimitar de manera precisa la microcuenca del Río Jipijapa, basándonos en los criterios establecidos los cuales se mencionan a continuación:

1. Identificar la red de drenaje, y realizar un esbozo muy general.

2. Invariablemente la línea divisoria corta perpendicularmente las curvas de nivel y pasa por los puntos más elevados.

3. Cuando la línea divisoria va aumentando de altitud corta las curvas de nivel por su parte convexa. Y cuando va decreciendo de altitud corta las curvas de nivel por su parte cóncava.

La línea divisoria nunca corta un rio o quebrada, excepto en el punto de salida.

7.6. Area Total de la Microcuenca Del Rio Jipijapa.Para la obtención de este valor se empleó el software Arcgis, el cual arrojo el dato de que la región delimitada de la microcuenca abarca 218,52 km2.

7.7. Perímetro Delimitado de la Microcuenca Del Rio Jipijapa.Una vez que se ha delimitado la microcuenca; y haciendo uso del software Arcgis se determinó que el perímetro de la microcuenca es de 83,41 km.

7.8. Índice de Gravelius (Coeficiente de Compacidad).-

Una vez obtenidos el perímetro y el area de la microcuenca del río Jipijapa se procede a calcular el índice de Gravelius o Compacidad, mediante la siguiente formula:

K C  0,282  K C  0,282 

P A 83,41Km

Ec. (1)

218,52 Km2

K C  1,591

Obtenido este valor y en base a la Tabla 2.3; se puede establecer que la microcuenca del rio Jipijapa tiene una compacidad que va de Oval Oblonga a Rectangular Oblonga, y por lo tanto la tendencia a que se presenten crecientes y desbordamientos en esta area es baja. Tabla 3. Clasificación según el Índice de Gravelius.

Kc < 1,25 1,25 - 1,50 1,50 - 1,75

CLASES DE COMPACIDAD Redonda - Oval Redonda Oval Redonda - Oval Oblonga Oval Oblonga - Rectangular Oblonga (INECC, 2004)

7.9. Longitud del Cauce Principal.El cauce principal del Río Jipijapa tiene una longitud total de 31,66km, la cual se determinó mediante el software Arcgis. La siguiente figura muestra en color azul, la trayectoria del cauce principal de esta microcuenca.

FIGURA 5. Cauce Principal de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa.

7.10. Factor de Forma (Kf).- Para realizar el cálculo del factor de forma se empleará la siguiente ecuación: Kf  Kf 

A L2 218,52km2

Ec. (2)

31,66km2

K f  0,218

Con este valor obtenido, y basándonos en la Tabla 2.4 podemos llegar a concluir que la forma de la microcuenca del rio Jipijapa es ligeramente achatada, y además se puede afirmar que no está considerada como una area dentro de la cual pueden presentarse crecidas y desbordamientos frecuentes. Tabla 4. Clasificación según el Factor de Forma.

Kf 0,01 - 0,18 0,18 - 0,36 0,36 - 0,54

CLASES DE FORMAS Muy Poco Achatada. Ligeramente Achatada. Moderadamente Achatada. (INECC, 2004)

7.11. Densidad de Drenaje (Dd).- Es una expresión de textura fluvial, los valores de la longitud total de los efluentes dentro de la microcuenca del rio Jipijapa se obtuvieron mediante Arcgis, y se procedió al calculó mediante la siguiente ecuación;

Li A 309,66km Dd  218,52km2 Dd  1,42

Ec. (3)

Dd 





A partir de este valor y comparando con los valores de la Tabla 2.5 podemos concluir que la Microcuenca del Río Jipijapa, posee una baja densidad de drenaje con tendencia a moderada, lo cual representa que la cuenca posee resistencia a la erosión.

Tabla 5. Clasificación según la Densidad de Drenaje.

Dd

DENSIDAD DE DRENAJE

0,1 -1,8 1,90 - 3,60 3,70 - 5,60

BAJA MODERADA ALTA

(INECC, 2004)

7.12. Curva Hipsométrica de la Microcuenca Del Rio Jipijapa.Previo de realizar el trazo de la curva hipsométrica es necesario establecer el area que se encuentran abarcando cada una de las curvas de nivel en el mapa topográfico de la zona, el cual se muestra a continuación.

FIGURA 6. Curvas de Nivel de la Microcuenca Hidrográfica del Río Jipijapa.

Para proceder con el cálculo de los parámetros para curva hipsométrica, se decidió tomar en cuenta intervalos de 20 m de altura, con lo que finalmente mediante el uso de la herramienta Arcgis se pudo obtener los siguientes datos: Tabla 6. Cálculo de Áreas de la Microcuenca a distintos niveles de altitud.

Nivel (m)

Cota Media (m)

Área (km²)

Área (%)

>220

250

1,48

0,68%

200-220

210

4,29

1,96%

180-200

190

4,42

2,02%

160-180

170

16,17

7,40%

140-160

150

15,99

7,32%

120-140

130

28,58

13,08%

100-120

110

38,89

17,80%

80-100

90

35,18

16,10%

60-80

70

37,79

17,29%

40-60

50

22,51

10,30%

20-40

30

10,1

4,62%

220

Cotas (m)

200-220 180-200 160-180 140-160 120-140 100-120 80-100 60-80 40-60 20-40