Clima Sinchao

ROSALES Y MARTEL Ingeniería Andina S.A.C.

Av. Alfonso Ugarte 1428. Oficina 301. Lima 05-PERU

[email protected] Telf.: 511-4246355

INFORME DE CLIMA PARA EL PLAN DE CIERRE DE LOS PASIVOS AMBIENTALES MINEROS HISTORICOS PROYECTO

SINCHAO (AREA TINGO)

HUALGAYOC – HUALGAYOC – CAJAMARCA – PERU

I

Hecho en Perú

RESUMEN EJECUTIVO

1.0 NOMBRE DEL PROYECTO : “INFORME DE CLIMA PARA EL PLAN DE CIERRE

DE LOS PASIVOS AMBIENTALES MINEROS HISTORICOS PROYECTO SINCHAO

(AREA TINGO)”

2.0 ENTIDAD CONTRATANTE : CORPORACION MINERA SINCHAO S.A.C.

3.0 REALIZADO POR : ROMA INGENIERIA ANDINA S.A.C

4.0 UBICACIÓN:

LOCALIDAD : SINCHAO – COMUNIDAD EL TINGO

DISTRITO : HUALGAYOC

PROVINCIA : HUALGAYOC

REGION : CAJAMARCA

5.0 DESCRIPCION DEL PROYECTO:

Se recopilo información climatológica de estaciones cercanas a la zona del

proyecto concerniente a los parámetros de precipitación total mensual,

precipitación máxima en 24h, temperatura media mensual, temperatura

mínima media mensual, temperatura máxima media mensual, humedad

relativa media mensual, horas de sol total mensual, velocidad y dirección del

viento.

A partir de esta información se regionalizo la data con el propósito de

caracterizar climatológicamente la zona del proyecto.







II

Hecho en Perú

INDICE

CLIMATOLOGIA .......................................................................................................... 1

1.0 INTRODUCCION .............................................................................................1

2.0 PRECIPITACION EN LA ZONA DEL PROYECTO..............................................1

2.1 METODO DE LA INVERSA DE LA DISTANCIA AL CUADRADO ..................1

2.2 REGIONALIZACION A LOS PUNTOS DE INTERES .......................................2

3.0 TEMPERATURA EN LA ZONA DEL PROYECTO ................................................3

3.1 TEMPERATURA MEDIA MENSUAL ...............................................................4

3.2 TEMPERATURA MINIMA MEDIA MENSUAL .................................................4

3.3 TEMPERATURA MAXIMA MEDIA MENSUAL ...............................................5

3.4 TEMPERATURA MEDIA ANUAL ...................................................................5

3.5 TEMPERATURA MINIMA MEDIA ANUAL .....................................................5

3.6 TEMPERATURA MAXIMA MEDIA ANUAL ....................................................5

4.0 EVAPOTRANSPIRACION EN LA ZONA DEL PROYECTO ................................5

4.1 EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (ETP) ...............................................5

4.2 EVAPOTRANSPIRACION REAL – METODO FAO ........................................7

5.0 OTROS PARAMETROS CLIMATOLOGICOS ....................................................9

5.1 HUMEDAD RELATIVA ..................................................................................9

5.2 HORAS DE SOL ...........................................................................................9

5.3 VELOCIDAD Y DIRECCION DEL VIENTO .................................................10

6.0 TIPIFICACIÓN CLIMÁTICA ............................................................................11

ANEXOS

H.1 PARAMETROS CLIMATOLOGICOS







III

Hecho en Perú

LISTADO DE CUADROS Y FIGURAS

Cuadro Nº 1: Coeficientes de Regionalización de Precipitación ..........................3

Cuadro Nº 2: Precipitación Total Mensual ................................................................3

Cuadro Nº 3: Coeficientes de Regionalización de Temperatura ...........................4

Cuadro Nº 4: Temperatura Media Mensual ..............................................................4

Cuadro Nº 5: Temperatura Mínima Media Mensual ................................................4

Cuadro Nº 6: Temperatura Máxima Media Mensual ...............................................5

Cuadro N° 7: Evapotranspiración Potencial (mm) ..................................................8

Cuadro N° 8: Evapotranspiración Real Mensual ......................................................8

Cuadro Nº 9: Coeficientes de Regionalización de Humedad Relativa .................9

Cuadro Nº 10: Humedad Relativa Media Mensual..................................................9

Cuadro Nº 11: Horas de Sol Total Mensual Estación Bambamarca .......................9

Cuadro Nº 12: Horas de Sol Total Mensual ..............................................................10

Cuadro Nº 13: Velocidad del Viento.......................................................................11

Figura N° 1: Rosa de los Vientos Estación Bambamarca ......................................11







1

Hecho en Perú

CLIMATOLOGIA

1.0 INTRODUCCION

Las características climatológicas de la zona de estudio están determinadas

por la variación de los principales parámetros meteorológicos, como

precipitación, evaporación, temperatura, humedad relativa y otros, los cuales

varían localmente en función de la ubicación geográfica. El proyecto se ubica

entre las altitudes 3,800 y 4,000 msnm, zona en la cual las precipitaciones

ocurren con mayor frecuencia en las estaciones de verano y parte de

primavera (entre los meses de octubre y abril), precipitando en este periodo

en promedio el 80% del total anual, correspondiendo los restantes meses del

año hidrológico, de mayo a setiembre, a la época de estiaje o secas. A nivel

medio anual la precipitación es de 1,506 mm, preponderando una

temperatura promedio anual de 6.4 ºC y una humedad relativa media de

85.2%, con presencia de vientos que desarrollan una velocidad promedio

anual de 3.9 m/s.

Teniendo en cuenta la magnitud de la cuenca en estudio, las estaciones

meteorológicas quedan fuera de la microcuenca, lo cual nos obliga a

implementar métodos adecuados para regionalizar las variables

hidrometeorológicas a la zona de estudio. Para mayor detalle véase el

“Estudio de Hidrología para el Plan de Cierre de Pasivos Ambientales Mineros

Históricos Proyecto Sinchao”.

Se procederá a regionalizar la precipitación total mensual, la temperatura, la

humedad relativa, y las horas de sol.

2.0 PRECIPITACION EN LA ZONA DEL PROYECTO

Debido a que la cuenca de estudio se encuentra en la vertiente del Atlántico

no es posible relacionar la precipitación con la altitud por no encontrarse una

relación coherente entre estos dos parámetros. Ante este inconveniente

utilizaremos el método de la distancia inversa el cual se explica a

continuación.

2.1 METODO DE LA INVERSA DE LA DISTANCIA AL CUADRADO

Consiste en evaluar la precipitación en un punto cualquiera de la cuenca,

cuyo valor de la señal depende de los valores observados en el conjunto de

las estaciones de la misma. Cada estación tiene una influencia de pendiente







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Hecho en Perú

de la inversa de su distancia a este punto, elevado a una potencia que

usualmente es igual a dos. Con este sistema las estaciones más cercanas

tendrán una influencia mucho más fuerte que las estaciones alejadas.

Las expresiones para su cálculo son las siguientes:

Donde:

Pj : Precipitación en el punto de interés

Pi : Precipitación en un punto conocido

Y Wi se define por:

Donde:

di,j : Distancia entre el punto conocido y el punto de interés.

k : Factor igual a 2 para este caso.

2.2 REGIONALIZACION A LOS PUNTOS DE INTERES

Se basara en una simple relación de precipitaciones, hallándose un

coeficiente que servirá de base para la extrapolación de la lluvia hacia zonas

donde no se encuentren datos disponibles.

Con el método de la distancia inversa se halla la precipitación media anual y

se la relaciona con la precipitación de la estación base, en este caso la

estación de Bambamarca, como se muestra a continuación.

Donde:

Ch : Coeficiente de Regionalización

Peb : Precipitación Media Anual Estación Base

Pec : Precipitación Media Anual Estación a Calcular







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Hecho en Perú

Cuadro Nº 1: Coeficientes de Regionalización de Precipitación

Estación Altitud

(msnm) Cr

Precipitación

Media Anual

(mm)

Bambamarca 2450.00 1.0000 734.2

Sinchao* 3849.80 2.0513 1506.10 *Cuenca de Control

Fuente: Elaboración Propia

Cuadro Nº 2: Precipitación Total Mensual

Microcuenca Precipitación Total Mensual (mm)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Sinchao* 146.6 189.6 216.4 158.1 77.8 38.4 29.7 29.1 106.6 194.2 172.6 147.0

*Cuenca de Control


3.0 TEMPERATURA EN LA ZONA DEL PROYECTO

Mediante la temperatura se expresa numéricamente el efecto que en los

cuerpos produce el calor originado por el balance entre la radiación recibida

y la emitida.

Interesa especialmente, la temperatura del aire en las inmediaciones de la

superficie terrestre. El aire se calienta o se enfría a partir del suelo por distintos

métodos de transmisión y por los cambios de estado físico del agua

atmosférica.

La variación de temperatura sigue dos ciclos principales; el ciclo diario que

presenta una forma sinusoidal con un máximo y un mínimo muy acusados y el

ciclo anual que referido a temperaturas medias diarias presenta también

forma sinusoidal.

Debido a la falta de información directa de nuestra cuenca de control se vio

la necesidad de extrapolar los datos de estaciones cercanas a la zona de

interés para lo cual se procedió a relacionar las temperaturas medias anuales

y la altitud encontrándose una relación lineal entre estos dos parámetros. A

partir de esta ecuación encontramos el valor de la temperatura media para

nuestra área de interés. El mismo procedimiento fue seguido para regionalizar

las temperaturas mínimas y máximas.

Una vez hallada la temperatura media anual se la relaciona con la

temperatura de la estación base, en este caso la estación de Bambamarca,

como se muestra a continuación.







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Hecho en Perú

Donde:

Cr : Coeficiente de Regionalización

Teb : Precipitación Media Anual Estación Base

Tec : Precipitación Media Anual Estación a Calcular

Cuadro Nº 3: Coeficientes de Regionalización de Temperatura

Estación Altitud

(msnm) Ctmedia

T

Media

Anual

(°C)

Ctmin

T Min.

Media

Anual

(°C)

Ctmax

T Max.

Media

Anual

(°C)

Sinchao* 3849.80 0.4304 6.4 0.3248 3.1 0.4908 10.1 *Cuenca de Control


3.1 TEMPERATURA MEDIA MENSUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura media mensual

para la quebrada Sinchao tiene un valor que oscila entre 6.1 °C en Julio y 6.6

°C para los meses entre setiembre y diciembre.

Cuadro Nº 4: Temperatura Media Mensual

Microcuenca Temperatura Media Mensual (ºC)


Sinchao* 6.4 6.4 6.4 6.5 6.4 6.2 6.1 6.3 6.6 6.6 6.6 6.6 *Cuenca de Control


3.2 TEMPERATURA MINIMA MEDIA MENSUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura mínima media

mensual para la quebrada Sinchao tiene un valor que oscila entre 2.5 °C en

Julio y 3.4 °C para los meses entre febrero y abril.

Cuadro Nº 5: Temperatura Mínima Media Mensual

Microcuenca Temperatura Mínima Media Mensual (ºC)










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Hecho en Perú

3.3 TEMPERATURA MAXIMA MEDIA MENSUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura máxima media

mensual para la quebrada Sinchao tiene un valor que oscila entre 9.7 °C en

febrero y marzo hasta los 10.4 °C para los meses entre setiembre y noviembre.

Cuadro Nº 6: Temperatura Máxima Media Mensual

Microcuenca Temperatura Máxima Media Mensual (ºC)




3.4 TEMPERATURA MEDIA ANUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura media

anual para la quebrada Sinchao tiene un valor de 6.4 °C.

3.5 TEMPERATURA MINIMA MEDIA ANUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura mínima

media anual para la quebrada Sinchao tiene un valor de 3.1 °C.

3.6 TEMPERATURA MAXIMA MEDIA ANUAL

Realizada la regionalización se encontró que la temperatura máxima

media anual para la quebrada Sinchao tiene un valor de 10.1 °C.

4.0 EVAPOTRANSPIRACION EN LA ZONA DEL PROYECTO

Es el resultado del proceso por el cual, el agua cambia de estado líquido a

gaseoso, y directamente, o a través de las plantas, vuelve a la atmosfera en

forma de vapor, siendo la suma de la evaporación y de la transpiración, y el

termino, solo es aplicable correctamente a una determinada área de terreno

cubierta por vegetales. Cuando esta no existe se podrá habla únicamente de

evaporación. Por el contrario, en condiciones naturales y aunque el fenómeno

tiene sus características propias, no es posible la ocurrencia exclusiva de

transpiración.

4.1 EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL (ETP)

Desde el punto de vista práctico, dado que la evapotranspiración depende,

entre otros, de dos factores muy variables y difíciles de medir: el contenido de







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Hecho en Perú

humedad y el desarrollo vegetal de la planta, Thornthwaite (1948) introduce el

concepto de Evapotranspiración Potencial (ETP) o perdidas por

Evapotranspiración, en el doble supuesto de un desarrollo vegetal optimo y

una capacidad de campo permanentemente completa. Será por tanto, un

límite superior de la cantidad de agua que realmente vuelve a la atmosfera

por evaporación y transpiración.

I. METODO DE PENMAN – MONTEITH

Una consulta de expertos e investigadores fue organizada por la FAO en 1990,

en colaboración con la Comisión Internacional de Riego y Drenaje y con la

Organización Meteorológica Mundial, para examinar las metodologías de la

FAO para el cálculo de los requerimientos de agua los cultivos y para asesorar

sobre una revisión y actualización de los procedimientos.

El grupo de expertos recomendó la adopción del método combinado de

Penman-Monteith como una nueva norma para el cálculo de la

evapotranspiración de referencia y sugirió procedimientos para el cálculo de

los distintos parámetros.

El método FAO Penman-Monteith fue desarrollado mediante la definición del

Cultivo de referencia como un cultivo hipotético de referencia con una altura

asumida de 0.12 m, una resistencia superficial fija de 70 sm-1 y un albedo de

0.23. La superficie de referencia se asemeja a una superficie extensa de pasto

verde de altura uniforme, creciendo activamente, sombreando totalmente la

tierra y con un adecuado aporte de agua. El método supera las deficiencias

del anterior método FAO Penman y proporciona valores más consistentes con

el uso real de agua por parte de los cultivos en todo el mundo. En base a la

ecuación original de Penman-Monteith y a las ecuaciones de resistencia

aerodinámica y de superficie, el método FAO Penman-Monteith para estimar

ETP, se expresa como:

Donde:

ETP : Evapotranspiración Potencial en mm/dia

Rn : Radiación Neta en la Superficie del Cultivo en MJ/(m2-dia)

Ra : Radiación Extraterrestre en mm/dia

G : Flujo del Calor de Suelo en MJ/m2-dia

t : Temperatura Media del Aire a 2 m de Altura en °C

mk:@MSITStore:C:\Documents%20and%20Settings\All%20Users\Datos%20de%20programa\CROPWAT\helpfiles\CROPWAT8_Spanish.chm::/html/hs1400.htm







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Hecho en Perú

U2 : Velocidad del Viento a 2 m de Altura en m/s

es : Presión de Vapor de Saturación en kPa

ea : Presión Real de Vapor en kPa

es – ea : Déficit de Presión de Vapor en kPa

∆ : Pendiente de la Curva de Presión de Vapor en kPa/ °C

γ : Constante Psicométrica en kPa /°C

La ecuación usa registros climáticos estándar de radiación solar, temperatura

del aire, humedad y velocidad del viento. Para garantizar los cálculos, las

mediciones climáticas se deben realizar a 2m (o ser convertidas a un valor

equivalente) por encima de una superficie extensa de pasto verde, cubriendo

el suelo y con suficiente disponibilidad de agua.

Ninguna ecuación de evapotranspiración puede predecir la

evapotranspiración perfectamente bajo cada situación climática debido a la

simplificación en la formulación y errores en la medición de los datos. Es

probable que instrumentos de precisión elevada bajo excelentes condiciones

de manejo ambiental y biológico muestren que la ecuación FAO Penman-

Monteith se desvía en ocasiones de las mediciones reales de la ETP del pasto.

Sin embargo, la consulta de expertos estuvo de acuerdo en utilizar la definición

de referencia hipotética de la ecuación FAO Penman-Monteith como la

definición de ETP de pasto cuando se derivan y expresando coeficientes de

cultivos.

Para una descripción detallada de la ecuación FAO Penman-Monteith, los

lectores pueden consultar la publicación N° 56 de la Serie Riego y Drenaje de

la FAO, titulada “Evapotranspiración del cultivo – Guías para el cálculo de los

requerimientos de agua del cultivo”. Para el presente estudio se utilizo el

software de la FAO Crowpat 8.0, arrojando los valores que se presentan en al

cuadro N° 1.7.

4.2 EVAPOTRANSPIRACION REAL – METODO FAO

Este método nos permite calcular la evapotranspiración real por medio de la

siguiente fórmula:

Donde:

ETR : Evapotranspiración Real en mm/año

Kc : Coeficiente de Cultivo

ETP : Evapotranspiración Potencial en mm/año







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Hecho en Perú

Cuadro N° 7: Evapotranspiración Potencial (mm)

Mes Thorntwaite Turc FAO

Enero 47.03 40.56 66.39

Febrero 42.13 39.12 58.22

Marzo 46.03 40.66 62.43

Abril 44.41 47.01 61.06

Mayo 44.57 52.05 64.22

Junio 41.82 52.43 60.91

Julio 42.59 51.71 67.24

Agosto 44.45 55.76 79.13

Septiembre 45.42 52.85 76.78

Octubre 47.62 48.98 78.24

Noviembre 46.68 45.89 77.85

Diciembre 48.06 43.07 75.34

Total 540.81 570.09 827.81 * Cuenca de Control


Kc, es un factor de cultivo o de cobertura vegetal sobre la cuenca y su valor

puede oscilar entre 0.65, para zonas desnudas, y 1.0 para zonas

completamente cubiertas de vegetales. En este caso, la zona tiene una

cobertura vegetal media, por lo que Kc = 0.75.

Se presentan a continuación los valores de la evapotranspiración real mensual,

siendo la ETP el valor hallado mediante la metodología de la FAO.

Cuadro N° 8: Evapotranspiración Real Mensual

Mes

Año Promedio

ETP

(mm)

ETR

(mm)

Enero 66.39 49.79

Febrero 58.22 43.67

Marzo 62.43 46.82

Abril 61.06 45.80

Mayo 64.22 48.17

Junio 60.91 45.68

Julio 67.24 50.43

Agosto 79.13 59.35

Septiembre 76.78 57.59

Octubre 78.24 58.68

Noviembre 77.85 58.39

Diciembre 75.34 56.51

Total 827.81 620.86 * Cuenca de Control

Fuente: Elaboración propia







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Hecho en Perú

5.0 OTROS PARAMETROS CLIMATOLOGICOS

5.1 HUMEDAD RELATIVA

Uno de los gases que compone la mezcla llamada aire, es el vapor de agua.

Su presencia se denomina humedad. La humedad atmosférica es elemento

esencial en el ciclo hidrológico, pues es fuente de las precipitaciones e influye

notablemente en la evapotranspiración.

Se utilizo data de las estaciones Bambamarca, Hualgayoc y Carolina

encontrándose una relación que nos permita extrapolar los datos de humedad

hasta la zona de interés. Una vez más aplicamos el concepto vertido en los

ítems anteriores y encontramos el valor del coeficiente de regionalización.

La humedad relativa media anual tiene un valor de 85.2 % para la

microcuenca Sinchao.

Cuadro Nº 9: Coeficientes de Regionalización de Humedad Relativa

Estación Altitud

(msnm) Ch

Humedad Relativa

Media Anual

(%)

Sinchao* 3849.80 1.1868 85.2 *Cuenca de Control


Cuadro Nº 10: Humedad Relativa Media Mensual

Microcuenca Humedad Relativa Media Mensual (%)




5.2 HORAS DE SOL

Es la medida de las horas de insolación efectiva en horas del sol en un lugar

determinado. Se utilizo información de la estación Bambamarca, la cual se

muestra a continuación:

Cuadro Nº 11: Horas de Sol Total Mensual Estación Bambamarca

Estación Horas de Sol Total Mensual (hr)


Bambamarca 135.8 97.3 106.1 138.7 184.6 195.9 199.9 214.4 177.8 167.4 161.1 157.1

Fuente: SENAHMI







10

Hecho en Perú

De acuerdo a la metodología de la FAO se relaciona las medidas de

Radiación Solar y Extraterrestre de la zona conocida, en este caso la Estación

Bambamarca, con la Radiación Extraterrestre de la zona de interés de tal

manera de encontrar un factor de regionalización.

Donde:

Rs : Radiación Solar de la Zona de Interés

Ra : Radiación Extraterrestre de la Zona de Interés

Rsc : Radiación Solar Conocida

Rac : Radiación Extraterrestre Conocida

Realizando los cálculos respectivos encontramos una gran similitud entre los

datos obtenidos regionalizando y los de la estación Bambamarca, ya que se

encuentran casi a la misma latitud.

Cuadro Nº 12: Horas de Sol Total Mensual



Sinchao* 135.8 97.3 106.1 138.6 184.6 195.8 199.8 214.4 177.8 167.4 161.2 157.2

* Cuenca de Control

Fuente: Elaboración propia

5.3 VELOCIDAD Y DIRECCION DEL VIENTO

Las masas de aire son impulsadas por efecto de los gradientes báricos a que

dan lugar las diferencias de presión entre dos puntos en la atmosfera. Este

movimiento se conoce como viento.

Generalmente la componente predominante del gradiente es la horizontal y

es la única que se considera para determinar la dirección del viento.

Un segundo factor que interesa es la velocidad o intensidad del viento, siendo

la medida de ambas muy aleatoria.

Para este caso se utilizaran los datos de la estación Carolina, la cual pertenece

a la empresa Gold Fields La Cima S.A. y que anteriormente fue propiedad de

Sociedad Minera Corona.







11

Hecho en Perú

Cuadro Nº 13: Velocidad del Viento



Carolina 3.8 3.3 3.1 3.6 3.7 5.4 4.7 5.7 4.1 3.2 2.9 3.2 Fuente: EIA Tantahuatay

Por otra parte, las direcciones predominantes corresponden al este (E) y este-

noreste (ENE), para la estación Carolina tal como se describe en el EIA

Tantahuatay. A continuación se muestra la rosa de vientos de la estación

Bambamarca en la cual también predominan las mismas direcciones del

viento.

Figura N° 1: Rosa de los Vientos Estación Bambamarca


6.0 TIPIFICACIÓN CLIMÁTICA

En base a la metodología de clasificación climática Thornthwaite y tomando

como referencia el Mapa climático del Perú (SENAMHI, 2004), así como el

estudio de inventario de recursos naturales del departamento de Cajamarca

(ONERN, 1975), la mayor parte del área del proyecto entre las altitudes 3,200 y

3,900 msnm le corresponde el tipo climático C(o,i)C’H3: Semiseco (otoño e

invierno secos), semifrío, húmedo; mientras que un menor porcentaje de área,

entre las altitudes 3,900 y 4,100 msnm, tiene un clima tipo C(o,i)D’H3: Húmedo

(otoño, invierno secos), semifrígido, húmedo. El tipo de clima húmedo está

0

10

20

30

40N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW







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Hecho en Perú

caracterizado por tener un índice hídrico de 60 a 80%; asimismo la

preponderancia de otoño e invierno secos en la zona corresponde a la

distribución de la precipitación entre los meses octubre a marzo.