Estudio hidrogeológico general

Proyecto Viva El Sueño Azul de Cabuya, Ltda.

Cabuya, Cóbano, Puntarenas

Marzo 2007

Responsable profesional del presente estudio:

MSc. Geól.  María Gómez Tristán

Bachiller en Geología, Universidad de Costa Rica

Magister Scientiae en Manejo de Recursos Hídricos e Hidrogeología,

Universidad de Costa Rica

C.G.C.R. No. 286

SETENA CI-03-2004

Marzo 2007
Contenido

Resumen                                                                                            ------     4

Sección 1: Geología                                                                            ------     5

Sección 1.2: Geomorfología                                                               ------     7

Sección 2: Hidrogeología                                                                    ------     9

Conclusiones y Recomendaciones                                                   ------    12

Referencias                                                                                        ------    14

                                                           
Resumen

El presente informe técnico de geología incluye las secciones de geología básica e hidrogeología para caracterizar de manera general la hidrogeología de la finca correspondiente al plano catastrado No. P-655229-2000, ubicada cerca de playa Cabuya, Cóbano, en la provincia de Puntarenas.

La geología local incluye el Complejo de Nicoya, el cual comprende basaltos e intrusiones, limolitas y areniscas gris claro de la Formación Montezuma y los Depósitos Cuaternarios, en zonas cerca de playa Cabuya. El área de la finca se encuentra sobre la Formación Montezuma.

La geomorfología de la zona incluye cerros y montañas estructurales, llanuras aluviales fuera del área de la finca y la plataforma de abrasión en la costa. El área del proyecto se encuentra sobre cerros y montañas estructurales, donde la topografía es ondulada, con pendientes suaves a fuertes.

Hidrogeológicamente la finca está ubicada sobre un acuífero sedimentario, correspondiente a la Formación Montezuma. Dicha unidad hidrogeológica corresponde hidrogeológicamente como un acuífero con muy bajo potencial hídrico, con caudales probables máximas de 4 l/s. 

Estudio hidrogeológico general

Proyecto Viva El Sueño Azul de Cabuya, Ltda.

Cabuya, Cóbano

Introducción

El proyecto Viva El Sueño Azul de Cabuya, Ltda. está ubicado en 1,5 km antes de llegar a playa Cabuya, sobre la calle que comunica Mal País con Cabuya. Dicho proyecto comprende un área de 29,33 Ha.

El proyecto está ubicado aproximadamente entre las coordenadas 176,0 – 177,1 latitud Norte y 414,95 – 415,70 longitud Este de la hoja Cabuya No. 3144 I, escala 1:50 000, figura 1. El presente  informe se realizó con base en una recopilación bibliográfica, un levantamiento y reconocimiento geológico por la finca.

Sección 1: Geología

La zona de estudio comprende tres unidades geológicas, el Complejo de Nicoya, la Formación Montezuma y los Depósitos Cuaternarios, figura 1.

1.1 Geología Regional

-          Complejo de Nicoya

Aflora a lo largo de la costa pacífica en las penínsulas de Nicoya, Santa Elena, Osa y Burica, como también en los promotorios de Quepos y Herradura. Dengo (1962a, 1962b) realiza estudios en el Complejo de Nicoya e incluye varias unidades de rocas ígneas (diabasa, dioritas y gabros, dispuestos en diques, sills y stocks, como abundantes coladas de basaltos en almohadillas y peridotitas. Algunas rocas sedimentarias comprenden lutitas, grawacas y rocas silíceas.

Los eventos de basaltos e intrusiones de diabasa están intercalados con intervalos de conglomerados y aclara que la mayoría de las secuencias de sedimentos marinos y “pillows” de basalto son contemporáneas. Los aglomerados de la parte superior del Complejo de Nicoya son bastante masivos y llegan a tener espesores mayores de 300 m.

Gursky (1989) realiza estudios en los sedimentos del Complejo de Nicoya, los cuales tienen espesores de decenas de metros, presentes como lentes, rellenando vacíos de lava en almohadilla, xenolitos, cuerpos intrusivos y tectónicos así como componentes de brechas y areniscas volcaniclásticas producto de la erosión de flujos basálticos. Dominan además las radiolaritas con estratificación rítmica con alto contenido de hematita, nódulos de manganeso y ausencia de detrito terrígeno, indicando ambientes de sedimentación de muy baja energía típico de aguas profundas.

Sinton et al. (1997) por medio de dataciones radiométricas logra comprobar que los basaltos del Complejo se formaron en un tiempo muy restringido entre 88 y 90 M.a., rechazando la hipótesis sobre la existencia de las unidades Matapalo y Esperanza mencionadas anteriormente por Küypers (1979).

Hauff et al. (1999), con base en dataciones ⁴⁰AR/³⁹Ar, definen la edad de una lava en almohadilla en 94,7 M.a. y de un plagiogranito de 87,5 M.a. Además concluyen que el intervalo de la formación del basamento ígneo es entre 95 y 83 M.a. en contraste con la formación de radiolaritas la cual se dio entre 163 y 84  M.a.

-Formación Montezuma

Corresponde con areniscas. Limonitas y conglomerados con variación de colores y granulometrías. Dengo (1962) describe la litología en su parte inferior compuesta por conglomerados y areniscas que gradualmente pasan a limonitas y areniscas finas color gris azulado y pardo claro. Algunos sitios aparece como areniscas verdes grisáceas.

La Formación Montezuma tiene un espesor de 30 m cerca del poblado de Montezuma, adelgazándose hacia Cóbano. Se le asigna edad del Mioceno, Sprechmann, (1984).

El área total de la finca se encuentra sobre la Formación Montezuma.

- Depósitos Cuaternarios

Están constituidos por bloques, gravas, arenas e intercalaciones de arcillas, asociados al arranque, arrastre y depositación de materiales del Complejo de Nicoya y Formación Montezuma. La depositación de estos materiales ocurre por el cambio de pendiente que existe en cerros aledaños constituidos por materiales del Complejo de Nicoya y Formación Montezuma con las zonas planas.

Estos depósitos no están consolidados y se encuentran en zonas de baja elevación, cerca de la costa.

1.2 Geología Local

Como ya se mencionó, la totalidad de la finca se encuentra sobre la Formación Montezuma. En los taludes de los caminos se observaron lutitas y limonitas color gris claro, dispuestas en paquetes centimétricos a decimétricos subhorizontales, muy fiscibles. Generalmente en la base de los afloramientos se observan estratos alternados con areniscas finas color gris claro a café. Tanto las areniscas como las limonitas meteorizadas presentan una página milimétrica color café oscuro.

Algunos afloramientos presentan fracturas con direcciones preferenciales hacia el buzamiento de los estratos y en algunos sitios se observan dichas fracturas rellenas con calcita.

Fotografía 1: Limonitas dispuestas en paquetes subhorizontales

Fotografía 2: Limolitas con fracturas en varias direcciones

1.2 Geomorfología

1.2.1. Geomorfología regional

La geomorfología de la zona de estudio comprende  3 unidades geomorfológicas, que incluyen plataformas de abrasión marina, planicies estructurales / montañas plegadas y  llanuras aluviales, figura 2, fotografías 3.

Formas de erosión marina

Las formas de erosión marina incluyen las plataformas de erosión marina.

- Plataformas de erosión marina

Las plataformas de erosión marina se encuentran en el extremo sur de playa Cabuya, en Punta Mocha. Estas plataformas están asociadas a un retroceso de los acantilados y generalmente un 80% de éstas queda bajo el nivel del mar durante las mareas altas.

Las plataformas están constituidas por rocas ígneas basálticas e intrusivas del Complejo de Nicoya.

Formas ígneas

Incluyen las serranías del Complejo de Nicoya

- Planicies estructurales y montañas plegadas

Comprende cerros relictos constituidos por materiales del Complejo de Nicoya y la Formación Montezuma. Las zonas altas de las montañas corresponden con planicies estructurales y las laderas de las montañas o cerros poseen pendientes considerables. La mayoría de los cerros tienen formas suavizadas producto de la erosión fluvial. Los espacios interfluviavles son menores a 200 m y los fondos de valle angostos.

La zona del proyecto se encuentra en las planicies estructurales y montañas plegadas del sur de la península de Nicoya. Debido a que los materiales con muy finos y fiscibles, a lo largo de la finca se observan cárcavas producto de la erosión fluvial.

Formas de depositación aluvial

- Llanuras aluviales

Afloran en las zonas con bajas elevaciones, paralelo a la costa, en el poblado de Cabuya. Las pendientes son casi nulas, la topografía es prácticamente plana. Dichas llanuras corresponden con formas de depositación coluvio-aluvial. Los materiales son producto de la erosión  de materiales del Complejo de Nicoya y la Formación Montezuma.

No se encuentran llanuras aluviales en el proyecto.

1.4.2. Geomorfología local

Como ya se mencionó, el proyecto Viva El Sueño Cabuya se encuentra sobre montañas plegadas, asociadas al levantamiento tectónico de la costa. Las pendientes son medias a altas, con inclinaciones entre  30 y 50º aproximadamente, en los cerros Buenos Aires, Altiliano y Pénjamo.

La figura 3 muestra tres fallas definidas, de las cuales aquella con rumbo S60E posee un movimiento relativo positivo en el bloque Suroeste y un descenso en el bloque Noreste.

La falla con rumbo N85 E cruza la península entre Mal País hasta Cabuya.

La falla con rumbo N50E termina inferida hacia el Noreste. Todas las fallas son Terciarias, por lo que el potencial sísmico asociado a éstas se aminora.

Fotografía 3: Serranías y montañas de la Formación Montezuma

Sección 2: Hidrogeología

2.1 Datos hidrogeológicos

La finca del proyecto se encuentra a una elevación entre 60 y 110 m.s.n.m, correspondiendo con zonas altas en la zona.

Las precipitaciones promedio anuales son entre 2500 a 3000, SENARA (1992

A lo largo de la finca afloran 2 quebradas intermitentes y la quebrada Cenízaro, la cual hasta la fecha mantiene su caudal, fotografías 4 y 5.

La quebrada Cenízaro nace dentro de la finca, y corresponde con la naciente ubicada entre las coordenadas 176,160 latitud Norte – 414,996 longitud Este, figura 3, posee un caudal aproximado de 0,6 L/s.

Según el registro del SENARA (2007), existen 6 pozos  registrados en los alrededores de la finca pero no existen pozos perforados dentro de ésta, cuadro 1.

- Complejo de Nicoya

El potencial acuífero en estas rocas de origen ígneo es prácticamente ausente, sin embargo, presenta caudales entre 0,5 l/Ls hasta caudales máximos de 3 l/s. El aporte del agua en esta Formación se da principalmente en las fracturas en todas direcciones de tipo secundario, asociadas al fuerte tectonismo.

Los basaltos y gabros del Complejo de Nicoya generalmente no contienen mucha agua ni la transmiten con facilidad. Sin embargo, en condiciones locales con presencia de fracturamientos secundarios y/ó fallamientos locales, aumentan la permeabilidad y la capacidad de almacenamiento del agua.

- Acuífero sedimentario Formación Montezuma

El área del proyecto se encuentra, como ya se mencionó sobre la Formación Montezuma, la cual se puede considerar como un acuífero de tipo continental sedimentario, con un potencial hídrico casi ausente a muy bajo, según SENARA (1992). Se podrían esperar en condiciones especiales con caudales hasta de 4 L/s.

De acuerdo con la información obtenida del inventario de los pozos registrados (SENARA, 2007), existen 4 pozos perforados registrados en la zona de estudio en la formación Montezuma, figura 3, cuadro 1, ubicados al Noroeste de la finca, éstos tienen caudales registrados de 1 L/s, con profundidades promedio de 70 m.

No existe información litológica de ninguno de los 4 pozos registrados. Unicamente el pozo CY-21 tiene un registro de nivel estático, a una profundidad de 4 m. Dicho pozo tiene una profundidad de 18 m.

La transmisividad y permeabilidad del acuífero son bajas.

- Acuífero coluvio aluvial  playa Cabuya

Los pozos ILG-73 y ILG-74 se encuentran ubicados en el acuífero coluvio aluvial de playa Cabuya

No existe un registro litológico ni de nivel estático en los pozos ILG-73 y ILG-74, sin embargo producen 3,66 l/s y 3,70 l/d respectivamente.

El acuífero coluvio aluvial de playa Cabuya tiene un potencial acuífero medio a alto, está constituido por sedimentos no consolidados y consolidados, con permeabilidad media. La calidad del agua es potable y de acuerdo con SENARA (1992), aporta caudales entre 20 l/s hasta 45 l/s.

Sin embargo, es importante considerar debido a la cercanía a la costa que los pozos perforados en dicho acuífero no deben ser muy profundos con el fin de evitar una posible intrusión salina.

Cuadro 1: Inventario de pozos registrados SENARA (2007)

2.2 Sitios propuestos para perforación pozos

Las figuras 3 muestra la ubicación propuesta para sitios de perforación determinados durante la gira de reconocimiento. El cuadro 2 corresponde con las coordenadas y elevaciones de dichos sitios.

Cuadro 2: Propuesta de sitios para la perforación de pozos dentro de los linderos de la finca

 coordenadas y elevaciones obtenidas en el campo aparecen en el anexo 1.2.

Cabe mencionar que dichos sitios no son definitivos ya que se deben corroborar zonas de retiro de acuerdo con el plan de lotificación definitivo, ubicación de construcciones y/ó zonas de protección establecidas según plan regulador, dirección de urbanismo y/óo estudio de impacto ambiental.

2.3 Demanda del recurso hídrico

El cálculo de la demanda del recurso hídrico para el proyecto Viva El Sueño Cabuya se determinó con base en el plan maestro preliminar facilitado por la empresa Nazca Pacífico.

El total de unidades corresponde con el número de lotes propuesto y la dotación diaria por persona utilizada tiene un factor de seguridad, ya que se establece un promedio de 300 l/diarios por persona en hoteles y casas de huéspedes, según La Gaceta (2004).

Con el fin de satisfacer las necesidades de consumo humano de acuerdo con las dimensiones propuestas del proyecto (83 unidades) se requieren 2,37 L/s de agua al día o el equivalente a 4,7 pozos con caudales de extracción de 1 L/s, asumiendo una extracción diaria durante 12 horas en cada pozo.

El requerimiento de 5 L/m²/día para riego de espacios abiertos durante la estación seca, La Gaceta (2004) no está incluido dentro del volumen de 2,34 L/d, ya que depende del área establecida áreas verdes y/ó jardín dentro del proyecto.

Fotografía 4: Quebrada intermitente

Fotografía 5: Naciente quebrada Cenízaro

Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones

• Geológicamente la finca del proyecto se encuentra sobre limonitas y areniscas finas color gris claro a azulado, de la Formación Montezuma.
• Debido al material fiscible (Formación Montezuma) a lo largo de la finca hay cárcavas que se profundizan durante la estación lluviosa por efecto de la escorrentía. Este fenómeno debe ser considerado en los diseños de construcción con el fin de evitar desestabilidad en las bases constructivas.
• Geomorfológicamente se encuentra en montañas plegadas de la Formación Montezuma, asociadas al levantamiento tectónico de la zona.
• Hidrogeológicamente la finca se encuentra sobre un acuífero casi ausente y/ó con un potencial hídrico muy bajo, con caudales máximos bajo condiciones especiales de 4 L/s. 
• Dentro de los límites de la finca no afloran Depósitos Cuaternarios ni aluviones.
• Los materiales del Complejo de Nicoya y Depósitos Cuaternarios afloran al Este de la finca.
• Los sitios propuestos para la perforación de pozos no son definitivos, ya que dependen del diseňo final de los proyectos, accesos entre otros.
• Los cálculos en la demanda de agua del proyecto fueron obtenidos con base en la información entregada por los desarrolladores.

Recomendaciones

• Se recomienda realizar perfiles geoeléctricos para determinar la presencia de fracturas en los alrededores de los sitios propuestos para la perforación de pozos. El análisis de estos perfiles se consideran una herramienta para determinar el nivel freático y presencia fracturas secundarias, las cuales podrían contener agua.
• El radio de protección absoluta de la naciente del río Cenízaro debe ser respetada. No debe de existir ningún tipo de construcción ni actividad en dicho radio.
• Las quebradas tanto intermitentes (secas durante estación seca) y la quebrada Cenízaro, poseen zonas de protección absoluta, por lo que no se deben perforar pozos dentro de esta área.
• La perforación se pozos de pequeño diámetro es recomendable, para determinar los niveles del agua subterránea y establecer un rango de profundidad en las perforaciones. Sin embargo, es importante evaluar los costos reales de éstos comparados con los costos de la perforación de pozos con diámetros estándares.
• Antes de realizar la perforación de pozos es importante que los caminos de acceso a la finca y sitios de perforación se encuentren en excelente estado.
• El monitoreo de los caudales en las quebradas intermitentes es importante, para establecer una relación hídrica entre éstas y los niveles de agua subterránea.

• Se estima que pozos perforados con profundidades entre 60 m y 80 m produzcan caudales de 1 L/s en promedio.

• Dadas las características hidrogeológicas la Formación Montezuma, no es recomendable extraer agua de los pozos durante 24 horas seguidas. Se recomienda una extracción diaria de 12 horas como máximo, con el fin que los pozos se recuperen diariamente.
• El requerimiento hídrico de consumo humano diario para el proyecto Viva El Sueño Cabuya es de 205 425 litros diarios. Este caudal no incluye el requerimiento hídrico para riego y jardines, el cual corresponde con 5 litros por metro cuadrado diarios.
• El requerimiento hídrico del proyecto se satisface con un caudal diario de 2,37 l/s. Asumiendo pozos con capacidades de extracción de 1 L/s, sería necesario la perforación de 4,7 pozos con 12 horas diarias de bombeo cada uno para satisfacer las necesidades hídricas del proyecto.

 Referencias

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DENGO,G., 1962b: Tectonic-igneous sequence in Costa Rica.- En: ENGEL,A.E.J., JAMES,H.J. & LEONARD,B:F: (eds): A volume to honor A.F. Budington.-Geol. Soc.Amer.Spec.

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DENYER, P., MONTERO, W. & ALVARADO, G.E., 2003: Atlas tectónico de Costa Rica.- 79 págs Editorial de la Universidad de Costa Rica Atlas 1 ed., San José, Costa Rica.

GURSKYK, H.J., 1989: Presencia y origen de rocas sedimentarias en el basamento

            Ofiolítico de Costa Rica.- Rev. Geol. Amér. Central, 10: 19-66.

HAUFF,F., HOWENLW, K., BOOGARD, v.d.,P., ALVARADO, G:E: & GARBE-SCHÖNDERBERG, D., 2000: Age and geochemistry of basaltic complexes in western Costa Rica: Contributions to the geotectonic evolution of Central America.-Geochem. Geophys. Geosystems [Revista electrónica]

INSTITUTO GEOGRAFICO NACIONAL, 1998: Hoja Cabuya No. 3144 I.-Escala 1: 50 000, I.G.N., San José.

MINISTERIO DE AMBIENTE Y ENERGIA, 2007: Inventario de nacientes, hojas Cerro Azul y

            Puerto Coyote.-San José.

SERVICIO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRANEAS, RIEGO Y AVENAMIENTO, 1992: Mapa Hidrogeológico de la península de Nicoya, Costa Rica.- San José

SERVICIO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRANEAS, RIEGO Y AVENAMIENTO, 2006: Inventario de pozos, hojas Cerro Azul y Puerto Coyote.- Oficina Central, San José.

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SERVICIO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRANEAS, RIEGO Y AVENAMIENTO, 2006: Inventario de pozos, hoja Cabuya No. 3144 I.- Oficina Central, San José.

SPRECHMANN, P, 1984: Manual de Geología de Costa Rica.- Edit. Universidad de Costa Rica,

            San José, Costa Rica.