ESTUDIO HIDROLOGICO

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS RESUMEN EJECUTIVO Este informe se presenta el estudio de balance hidrológico de la sub cuenca del rio shullcas. El área principal del estudio, se encuentra dentro de la cuenca del Mantaro del distrito del Tambo en el departamento de Junin, Región Junin. Tiene una Altitud de 3445 a 4750 msnm con un altitud media de 4138.45 msnm, Latitud sur de 11º52´09´´ a 12º20´48´´, Longitud oeste de 75º14´20 ´´ a 75º44´27´´. Las precipitaciones en alturas de agua medidas con pluviómetros varían de un lugar a otro y en un mismo lugar, para nuestro estudio en nuestra cuenca, se obtuvieron datos de cuatro estaciones; las cuatro estaciones son pluviométricas y climatológicas, en el cual obtenemos un conjunto numerosos de datos de precipitación, horas de sol, evaporación, etc, que se analizaron. La cuenca del rio shullcas provee agua a la ciudad de Huancayo que depende del nevado de huayapallana y las lagunas que se han generado producto del proceso del deshielo La sub cuenca posee un clima lluvioso y frío, con una temperatura media anual máxima de 23,6°c (74,6ºf) y mínima de 4,3°c (39,7ºf). Las características de la sub cuenca son: área que se obtuvo por medio del programa autocad el cual resulto 224.2 km 2 , la pendiente de la sub cuenca el cual se realizo con tres criterios (Alvord, Horton, Nash) la cual se obtuvo una pendiente media del 9%, longitud del cauce principal para el cual se tuvo primero que realizar un orden general de los drenes el cual se obtuvo el orden cuatro al cauce principal y con esto se procedió a calcular la longitud la cual resulto 79.90 km, la pendiente del cauce principal se calculo por el método de Taylor Schwarz con un resultado del 15.36%, se realizo también el estudio de evapotranspiración el cual se calculo por estaciones y por años para realizar un análisis por zonas de la evapotranspiración de la Sub cuenca. Hidrología Página | 1

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RESUMEN EJECUTIVO

Este informe se presenta el estudio de balance hidrológico de la sub cuenca del rio shullcas. El

área principal del estudio, se encuentra dentro de la cuenca del Mantaro del distrito del Tambo en

el departamento de Junin, Región Junin.

Tiene una Altitud de 3445 a 4750 msnm con un altitud media de 4138.45 msnm, Latitud sur de

11º52´09´´ a 12º20´48´´, Longitud oeste de 75º14´20´´ a 75º44´27´´. Las precipitaciones en alturas

de agua medidas con pluviómetros varían de un lugar a otro y en un mismo lugar, para nuestro

estudio en nuestra cuenca, se obtuvieron datos de cuatro estaciones; las cuatro estaciones son

pluviométricas y climatológicas, en el cual obtenemos un conjunto numerosos de datos de

precipitación, horas de sol, evaporación, etc, que se analizaron.

La cuenca del rio shullcas provee agua a la ciudad de Huancayo que depende del nevado de

huayapallana y las lagunas que se han generado producto del proceso del deshielo

La sub cuenca posee un clima lluvioso y frío, con una temperatura media anual máxima de 23,6°c

(74,6ºf) y mínima de 4,3°c (39,7ºf). Las características de la sub cuenca son: área que se obtuvo

por medio del programa autocad el cual resulto 224.2 km2, la pendiente de la sub cuenca el cual se

realizo con tres criterios (Alvord, Horton, Nash) la cual se obtuvo una pendiente media del 9%,

longitud del cauce principal para el cual se tuvo primero que realizar un orden general de los

drenes el cual se obtuvo el orden cuatro al cauce principal y con esto se procedió a calcular la

longitud la cual resulto 79.90 km, la pendiente del cauce principal se calculo por el método de

Taylor Schwarz con un resultado del 15.36%, se realizo también el estudio de evapotranspiración

el cual se calculo por estaciones y por años para realizar un análisis por zonas de la

evapotranspiración de la Sub cuenca.

Para este estudio de balance hidrológico se realizo con 2 métodos el directo y el indirecto:

Para el método indirecto se realizo con los datos pluviométricos el cual se tuvo que realizar un

análisis de precipitación media anual el cual se realizo con el método del polígono de Thiesen, y

para los promedios mensuales se realizo con el método de Thiesen mejorado, para proceder a

realizar el calculo se tomo en cuenta las precipitaciones mínimas y máximas para poder encontrar

los caudales mínimos y máximos de la cuenca luego se procedió a realizar el análisis estadísticos

de los datos pluviométricos máximos y mínimos anuales mensuales, el calculo estadístico se

realizo con hojas de Excel para distribución normal y distribución gumbel y también con el

programa hidroesta que se analizo con las distribuciones: distribución gama 2 parámetros,

distribución gama 3 parámetros, distribución gumbel, distribución logaritmo gumbel, distribución

normal, distribución logaritmo normal 2 parámetros, distribución logaritmo normal 3 parámetros; y

se tuvo en consideración los tiempos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100 y 200 años. También se

calculo estadísticamente con precipitaciones mínimas y máximas anuales de 24 Horas, con los

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mismos criterios que las mensuales pero los datos obtenidos de las estaciones no son de 24H por

lo que se obtuvo que optar por mover los datos de otra estación, donde la estación de la cual

tomamos los datos no tiene todos las características fisiográficas iguales pero de las estaciones

con datos nescesarios para realizar este estudio hidrológico se aproxima a la zona donde se

encuentra ubicado la estación de Huayao, la cual también por fines académicos se considero los

datos de 24h de la estación de Yanahuanca.

Para el calculo del caudal por el método indirecto se considero el método racional, el cual se debe

tener en consideración tres datos: el área de la cuenca en hectáreas el cual ya fue calculado

anteriormente, el coeficiente de escorrentía en el cual la cuenca se dividió en tres zonas por

pendiente, tipo y uso del suelo para obtener el coeficiente de escorrentía por cada zona, luego se

procedió a promediar los tres coeficientes obtenidos en función del áreas de las zonas estudiadas

con el cual se obtuvo en promedio un coeficiente de escorrentía de 0.60, finalmente se procedió a

calcular la intesidad y caudal de la cuenca con los datos de precipitación del método gumbel la cual

bibliográficamente se adapta para captaciones de agua que es la finalidad del estudio con periodos

de retorno dados.

Para el método directo se considero el método estadístico de distribución Gumbell y Nash con los

mismos periodos de retorno dados en el método indirecto el cual no requiere de mayor análisis por

que este método trabaja con caudales, pero estos datos no concuerdan con los resultados indirecto

por que las estación de control se encuentra aguas arriba de la estación pero podemos observar

que estos datos son menores que la indirecto.

Este estudio se tomo para capitación de agua para dotar a la población de Huancayo y sistema de

riego para la zona.

Para el estudio balance hídrico se realizo con el software InnerSoft - Balance Hídrico versión 0.1

Beta, donde se observo que habrá un déficit hídrico los meses de mayo, junio, julio, agosto,

septiembre, octubre y noviembre, de las cuales se recomienda realizar obras de almacenamiento

de agua para estos meses.

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1. ASPECTOS GENERALES

1.1. INTRODUCCIÓN:

El presente trabajo trata sobre el “estudio del balance hidrológico de la Subcuenca del Río

Shullcas”, la cual tiene su ubicación en la región Junin, departamento Junin, distrito del

Tambo. Con el cálculo y obtención de parámetros importantes en un estudio hidrológico los

cuales son: precipitaciones, humedad relativa, horas de sol, vientos, evaporización.

Estos factores se hallaron con los datos que nos proporcionó las estaciones meteorológicas

ubicadas en cuatro puntos cerca a la sub cuenca, también pudimos calcular el factor más

importante de nuestro estudio hidrológico que son los caudales máximos y mínimos la cual

pudimos realizarlo con los métodos directo e indirecto.

Él método directo parte de los datos de caudales calculados en la cuenca, la cual se obtiene

mediante el uso de linmografos y el área de la sección del cauce principal, estos datos se

analizaron mediante métodos estadísticos con periodos de retorno de 2,5, 10,25, 50, 100, 200.

El método indirecto se realizó con el métodos racional la cual para poder calcular el caudal se

tuvo que realizar los cálculos de los coeficientes que se requiere para este método las cuales

son coeficiente de esorrentia, intensidad y área de la cuenca.

El clima es un factor muy importante el cual tiene como función regular el medio natural e

incide sobre el ser humano, tanto de manera poblacional como sobre sus actividades. Tanto la

precipitación, como la temperatura, son uno de los factores climáticos que más influyen sobre

la naturaleza. Su distribución temporal y total condiciona los ciclos agrícolas y forestales, así

como el desarrollo de las principales especies vegetales y animales. Esta variable también

influye, notoriamente sobre otros rubros como la economía y la correspondiente producción de

bienes y servicios para la comunidad es importante conocer las características de la

subcuenca.

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1.2. GENERALIDADES

La sub cuenca se encuentra ubicada en la Región Junín, Departamento de Junín, distrito

del Tambo. La pertenece a la cuenca del Mantaro, una de las cuencas más grandes del

Perú, dentro de nuestra subcuenca encontramos uno de los nevados más importantes del

país, el nevado del Huaytapallana el cual suministra la cantidad de agua a nuestra sub

cuenca debido a la desglaciación por factores climatológicos y el calentamiento global

esto ha sido uno de los factores para realizar el estudio hidrológico de esta cuenca.

El agua es el elemento más importante para la formación de la vida, y el bienestar general

de los seres vivos. Para su conservación, y el mantenimiento de su régimen regular, es

necesario estudiar y analizar toda la unidad hidrográfica en el sistema en la cual se

desarrolla; asimismo su correcto estudio necesita igualmente de unos lineamientos

generales para

Establecer prioridades de atención en relación a la importancia de cada uno de sus

componentes, principalmente del factor humano.

 El análisis ambiental de una unidad hidrográfica permite, tanto a usuarios como a

administradores de la localidad, ubicar su punto de partida para la elaboración de planes y

programas de manejo de cuenca para utilizarla de manera óptima; igualmente, la

elaboración del análisis permite obtener referencias claras y precisas acerca de los

elementos, factores, fenómenos y procesos que interactúan en la Subcuenca.

La Subcuenca del río Shullcas tiene vital importancia porque con sus recursos hídricos se

atiende la demanda para el consumo de la población de la incontrastable ciudad de

Huancayo así como del distrito de El Tambo.

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1.3. OBJETIVOS DEL ESTUDIO:

1.2.1 OBJETIVO GENERAL:

Obtener los parámetros importantes de un estudio hidrológico las cuales son:

evapotranspiración, caudales máximos y mínimos, infiltración, etc. Con estos datos

podemos dimensionar y calcular las diferentes estructuras hidráulicas según el

requerimiento de la población beneficiada.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Determinar los valores máximos, mínimos resaltando los valores medios de los

parámetros hidrológicos en estudio a partir de datos como: precipitaciones, vientos,

horas de sol, temperatura, humedad relativa y hallar características de la subcuenca

como pendiente, perímetro, precipitaciones, Infiltración a través de diferentes métodos.

El objetivo específico del estudio es dar un sustento técnico a una en relación al

consumo de la población de la ciudad de Huancayo así como del distrito de El Tambo.

Para el cumplimiento de dicho objetivo será necesario desarrollar algunas actividades,

que en forma general se mencionan a continuación:

Adquirir datos meteorológicos de las estaciones aledañas a la subcuenca de

estudio.

Analizar los datos recopilados de acuerdo al avance de las clases.

Elaborar la documentación básica de memoria de cálculos, necesaria para el

conocimiento de las características de la Subcuenca.

Adquirir conocimientos para nuestra formación en el campo de la hidrología.

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1.4. ANTECEDENTES:

1.4.1. Estudios de hidrología anteriormente realizados

De lo obtenido en las diferentes fuentes de información se cuenta con los siguientes estudios:

Avance en medidas de adaptación al cambio climático de la cuenca del RÌO MANTARO:

Figura 1.1.Caratula de avance de medidas de adaptación al cambio climático.

Medidas de adaptación

1. Reforestación.

2. Conservación de las praderas naturales en zonas alto andinas

3. Optimización del uso de agua mediante la instalación de riego tecnificado

4. Mejoramiento de canal de irrigación en los anexos de Uñas y Palian, Huancayo

5. Capacitación y sensibilización para la optimización del uso de agua potable en los distritos

de Huancayo, El Tambo y parte media de la subcuenca del río Shullcas

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Elaboración de línea base para la subcuenta SHULLCAS:

Figura 1.2.Caratula de elaboración de línea base para la sub cuenca shullcas.

Elaboración de una Línea de Base Social, Ambiental y Económico a nivel de la

subcuencaShullcas en la región Junín, con la finalidad de identificar y establecer los

indicadores orientados a la aplicación de medidas de adaptación al retroceso acelerado de

glaciares

Realizar un inventario de los recursos hídricos a nivel del ámbito de influencia del proyecto

a implementarse en la subcuencaShullcas.

Realizar un inventario de la actividad agrícola en el ámbito donde se realizaran la

aplicación a nivel piloto.

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Determinación de los usos de suelos actuales en la subcuencaShullcas.

Identificación de conflictos locales que puedan afectar significativamente al carácter

integrador del proyecto.

Proponer indicadores de seguimiento y evaluación.

Adaptación al impacto del retroceso de glaciares:

Figura 1.3.Caratula de adaptación al impacto de retroceso de glaciares en los andes tropicales.

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2. INFORMACION BASICA DE LA SUB CUENCA

2.1. DESCRIPCION GENERAL DE LA SUB CUENCA

De acuerdo a la información recopilada del servicio nacional de meteorología e hidrológica, en

la zona de estudio de la Subcuenca la temperatura media anual es de 4.20ºC, la precipitación

media anual es de 857.30 mm. Y según la estación Huayao la temperatura media anual es de

11.90 ºC, la precipitación media anual en la zona de riego es de 755.40msnm y la humedad

relativa media mensual es de 65.80%. La formación ecológica de acuerdo al diagrama

bioclimática del Dr. Holdridge corresponde a “Bosque Húmedo montano” y según el mapa

ecológico del valle del Mantaro se identifica como bosque Húmedo montano Tropical,

predominando la vegetación silvestre como ichus, cactáceas y otros arbustos.

2.1.1.BREVE RESEÑA HISTÓRICA:

Existen indicios de la presencia de los huari (200 a 1000 d.c.), una cultura anterior a

los incas que se expandió por buena parte del área central andina convirtiendo al valle

del río Mantaro en una importante región agrícola y ganadera. Tras la decadencia de

huari, surgiría la cultura huanca que aproximadamente desde el 1200 d.c., controló las

alturas y los valles. En el siglo xv, según las leyendas, aparecieron en la zona las

tropas del inca Pachacútec para sojuzgar a los huancas, éstos buscaron siempre la

oportunidad para romper con el Tahuantinsuyo por ello, al llegar los españoles, se

convirtieron en sus aliados y obtuvieron privilegios.

Fue Jerónimo de Silva quien en 1572 fundó el pueblo de Huancayo que junto a Jauja,

fue zona de poderosos curacas que lograron no sólo riqueza sino también prestigio

durante el virreinato.

En la segunda década del siglo xix, las pampas de Junín fueron testigos de la victoria

de las tropas patriotas frente a las españolas. En la actualidad el departamento de

Junín basa su economía en la agricultura, la ganadería, el comercio y el turismo.

Figura 2.1.vista del nevado Huaytapallana.

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2.2. DELIMITACIÓN

Figura 2.2.Delimitaciónde la sub cuenca del rio shullcas.

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HUAYTAPALLA

MANTARO595.40mm

1933.7 mm

518.8 mm

B

A

cota5164 m.s.n.m

cota3259 m.s.n.m

8655000

8660000

8665000

8670000

8675000

8680000

8685000

8690000

470000

475000

480000

485000

490000

495000

500000

AR

EA

=224.2 km

2

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2.3. UBICACIÓN Y DEMARCACION DE LA CUENCA

El ámbito de estudio es la subcuencaShullcas que forma parte de la cuenca del río Mantaro y

se encuentra ubicado en la región Junín.

La subcuenca del Shullcas está asociada al nevado Huaytapallana, está ubicada en la

vertiente izquierda de la Cuenca del Mantaro, está conformada por los distritos de Huancayo y

El Tambo; incluye a los anexos Uñas, Vilcacoto, Cullpa Alta, Cullpa Baja, Cochas Chico,

Cochas Grande, Incho Aza y Acopalca. Su superficie es de 232.52 Km2, su población está

estimada en 700,000 habitantes.

VERTIENTE CUENCA SUB CUENCA LOCALIDAD

A T

L A

N T

I C

O

M A

N T

A R

O

HUANCAN

RIO CHANCHAS PUCARA

SAPALLANGA

RIO SHULLCAS HUANCAYO

EL TAMBO

RIO

ACHAMAYO

QUICHUAY

INGENIO

RIO CUNAS PILCOMAYO

Tabla 2.1.ubicación de las vertientes de la cuenca del Mantaro

2.3.1.UBICACIÓN GEOGRÁFICA

La zona de estudio se encuentra ubicado en:

Altitud : de 3445 a 4750 msnm

Latitud sur : de 11º52´09´´ a 12º20´48´´

Longitud oeste : de 75º14´20´´ a 75º44´27´´.

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Figura 2.3.ubicación de las estaciones de la Cuenca.

2.3.2.UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES

ESTACIONES SUR OESTE msnm

1 HUAYAO A 12º34´ 75°31' 3350

2 CHONGOS BAJO B 11°27' 75°16' 3217

3 MANTARO C 11°54' 76°57' 3283

4 HUAYTAPALLANA D 11°35' 74°48' 3619

Tabla 2.2.ubicación de las estaciones de la sub cuenca

2.3.3.EXTENSIÓN Y LÍMITES

LIMITES

Este : el nevado de Huaytapallana

Sur : distrito de chilca

Norte : distrito El tambo

Oeste : Río Mantaro

EXTENSIÓN:

La extensión de la cuenca es de 288 Km2

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2.3.4.UBICACIÓN POLÍTICA Y ADMINISTRATIVA

La zona de estudio se encuentra en:

Río : Shullcas

Distrito : Tambo

Provincia : Huancayo(La ciudad de Huancayo es la capital del

Departamento de Junín y de la provincia de Huancayo, ubicada principalmente en

el distrito homónimo, en pleno Valle del Mantaro)

Departamento : Junín

Figura 2.4.ubicación de la cuenca

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2.3.5.ACCESO Y VÍAS DE COMUNICACIÓN

El acceso se efectúa por la Carretera Central asfaltada, siguiendo la ruta Lima – La

Oroya – Huancayosiguiendo la vía de acceso a la delimitación de la cuenca se

encuentra ubicada en la carretera al Anexo de Vilcacoto.

2.3.6.CONDICIONES CLIMÁTICAS:

La ciudad de Huancayo posee un clima lluvioso y frío, con una temperatura media

anual máxima de 23,6°c (74,6ºf) y mínima de 4,3°c (39,7ºf). la temporada de lluvia

empieza en octubre y se prolonga hasta el mes de abril.

Según el diagrama bioclimático para la clasificación de zonas de vida en el mundo:

BOSQUE SECO

Precipitación media anual: 750 mm (semi árido)

Piso altitudinal Montano Bajo

Región latitudinal Templada cálida

Temperatura media anual 12°C - 24°C

Evapotranspiración anual 1580 mm

BOSQUE HUMEDO

Precipitación medio anual 500 mm (árido)

Piso altitudinal Montano

Region latitudinal Templada fría

Temperatura media anual 6°C - 12°C

Evapotranspiración 253 - 707 mm

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2.4. ASPECTOS FÍSICO – GEOGRÁFICOS:

2.4.1.RELIEVE:

El relieve del departamento de Junín abarca zonas de sierra como de selva (Amazonía). El

lado occidental, en el límite con lima, la cordillera presenta cumbres escarpadas cubiertas de

nieve. el paisaje se prolonga hacia el este con valles glaciares de gran altitud y altas mesetas,

hasta cambiar definitivamente al descender de los andes, para dar paso a la ceja de selva. En

dicha zona abundan los cañones estrechos y profundos y bosques nubosos.

El valle del Mantaro es una de las zonas más importantes del departamento, concentra el

mayor porcentaje de la población.

Su territorio es atravesado por las cordilleras Occidental y Central, que originan seis

importantes cuencas hidrográficas y además la presencia de estas cordilleras da lugar a la

formación de dos regiones naturales, con cumbres agrestes, altas mesetas, cañones

estrechos, laderas con fuerte pendiente, profundos valles de gran longitud, bosques tropicales.

2.4.2.DESCRIPCION DE RELIEVES

RELIEVE DE

CONTROL

ESTRUCTURAL

Colinas

Rocosas(C3)

Por lo general en la ladera de la

cordillera oriental, margen izquierda del

Mantaro algunas son utilizadas para la

agricultura.

RELIEVE

DENUDACIONAL

Y/O DEPOSICIONAL

Colinas Detríticas

(D1)

Alcanzan una altura entre los 20 a 300

m de su base local, vienen siendo

utilizadas en la actividad agropecuaria

sin planificación

Terrazas (D4) Alcanzan mayor extensión en el fondo

de la Provincia e inmediaciones de

quebradas adyacentes.

Conformadas por materiales de

diferente granulometría

Son suelos de buena fertilidad natural

siendo utilizados para la agricultura.

RELIEVE DE

CONTROL

ESTRUCTURAL

Cordillera

occidental (C1)

Corresponde al paisaje montañoso de

la cadena oriental

Se alza sobre los 3400 m.s.n.m. en el

extremo NO y desde los 3200 m.s.n.m.

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al extremo SE

Lechos pluviales

(D3)

Está constituido por la acción

deposicional del curso del río,

dependiendo del caudal del río, la

pendiente del relieve y el material que

transporta.

Lecho aluvial Constituido por depósitos

aluviales (gravas, guijarros, limo,

arcilla)

Tabla 2.3.Descripción de relieves de la sub cuenca

Figura 2.5.geología de la zona

Grupo Tarma Gran parte del ámbito geográfico

Grupo mito

Grupo excelsior Depósitos aluviales (fondo del valle)

Grupo Tarma

Grupo pucara Parte central de la vertiente (

Grupo coyllarisquizga

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Grupo caliza machay

Tabla 2.4.grupo geológico

2.4.3.PISOS ALTITUDINALES:

Quechua, Suni, Puna, Janca, RupaRupa, Omagua.

2.5. ECOLOGIA

a) Bosque seco - Montano Bajo Tropical (bs-MBT).

Esta formación ecológica abarca una extensión de 1,351.92 ha. Se localizapor debajo de los

3,400 msnm, hasta el nivel del río Mantaro, caracterizada porpresentar un clima subhúmedo y

templado, con precipitaciones pluviales anualesque fluctúan entre 500 y 700

mm.aproximadamente, según se trate del nivelinferior o superior de la formación,

respectivamente. La temperatura media anualoscila entre 15 y 12ºC. El relieve plano a

moderadamente inclinado a nivel delfondo del valle, contrasta abruptamente con las laderas

empinadas a escarpadasque existen en las porciones medias y altas de la microcuenca.La

vegetación natural ha sido sustituida en gran parte por cultivos bajo riego osecano. Son típicos

de esta área la "retama" Spartiumjunceum, el "maguey"Agave americana el "eucalipto"

Eucalyptusglobulus, "tara" Caesalpineaspinosa,

"molle" Schinus molle, „huaranhuay” Tecomasambucifolia, Durantearmada, etc.

Elpotencial climático de esta Zona de Vida permite el desarrollo de una agricultura de secano,

con riego suplementario, debido a la escasa precipitación pluvial existente, siendo los cultivos

más apropiados el maíz, trigo, papa, haba, arveja, hortalizas, y algunos frutales adaptados.

b) Bosque húmedo - Montano Tropical (bh-MT).

Esta formación ocupa una superficie de 3,378.85 ha. Se localiza entre 3400 y 4 000 msnm,

caracterizada por presentar un clima húmedo con una eficiencia hídrica adecuada para los

fines agropecuarios y forestales, toda vez que la relación de evapotranspiración potencial es

menor que uno. Las precipitaciones anuales fluctúan entre 700 y 900 mm. La temperatura

media anual oscila entre 12 y 9º C. El relieve es dominantemente empinado ya que confórmala

porción superior de las laderas interandinas. Actualmente la vegetación natural clímax no

existe, ya que sólo se reduce a algunos pequeños arbustos dispersos, excepto en áreas

aledañas a las quebradas donde alcanzan un mayor desarrollo. Entre las especies más

comunes sobresale la "chilca" Bracharissp, "tarhui" Lupinussp, Berberissp, Baccharis

caespitosa, “taya”

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Baccharislanceolata, Dunalia horrida, etc. Esta zona de vida constituye la zona de agricultura

de secano por excelencia, donde se cultivan preferentemente especies nativas de alto valor

alimenticio, como: papa, olluco,mashua, chocho o tarhui, quinua, cebada, haba y arveja.

c) Páramo muy húmedo - Subalpino Tropical (pmh-SaT).

Esta formación ecológica ocupa una superficie aproximada de 13083.60 ha.Se localiza entre 3

900 y 4 500 msnm, caracterizada por presentar un climaperhúmedo y frígido, con

precipitaciones que fluctúan entre 600 y 1 000 mm. Aproximadamente, según se trate del nivel

inferior o superior de la formación, respectivamente; la temperatura media anual oscila entre 6

y 3º C, con ocurrencia diaria de temperaturas de congelación. El relieve topográfico en la parte

alta essuave a moderado con pendientes entre 8 a 15% y hacia la parte baja con laderas

empinadas a muy empinadas con pendientes que fluctúan entre los 25 amás de 50%.En la faja

superior de esta zona, el tamaño de la vegetación es reducida. Elescenario vegetal está

constituido por una abundante mezcla de asociaciones de gramíneas siempre verdes y otras

hierbas de hábitat perenne, entre las especies dominantes se tiene a los géneros Stipa,

Calamagrotis, Muhlembergia, Poa,Bromus, Agrotis, entre otras. etc, constituyendo praderas de

pastos naturales. Enalgunos sectores debido al intenso pastoreo, prolifera la "Chaca" o

"romero"Chuquiragahuamanpinta, "caqui caqui" Adesmiaspinosissima,

"garbancillo"Astragalussp y " paco paco" Aciachnepulvinata. El valor agrícola de esta Zonade

Vida es escasa, debido principalmente a las bajas temperaturas; sin embargo, dentro de esta

zona se encuentran las pasturas de mejor capacidad productiva, para el sostenimiento de una

ganadería básicamente de ovinos y/o camélidos. Actualmente, en algunos sectores de las

partes más bajas y abrigadas, se lleva acabo un pastoreo extensivo de ganado criollo de

vacunos y ovinos, principalmente; asimismo, se observan algunos cultivos de tuberosas

andinas enterremos de fuerte pendiente, constituyendo la causa de una fuerte erosión

laminaren la microcuenca.

d) Tundra pluvial - Alpino Tropical (tp - AT).

Ocupa una extensión de 2,667.42 y se localiza sobre los 4 500 msnm. El clima se caracteriza

por ser supe húmedo y frígido a gélido, con precipitaciones pluviales anuales mayores de 1

000 mm; donde la temperatura media anual,oscila entre 3,0 ºC y 1,5 ºC. El relieve topográfico

generalmente es accidentado, variando a colinado empinado, como consecuencia del

modelado glacial y volcánico de épocas pasadas. Dada las condiciones topográficas agrestes

con abundantes afloramientos líticos y condiciones climáticas extremas, la cubierta vegetal

nativa es escasa y de reducido desarrollo.

e) Nivel Tropical (NT).

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Esta formación ecológica se localiza sobre los 4 800 msnm, ocupando una superficie de 816.0

ha.. Se ubica en áreas de peñascos o rocas, generalmente sin cubierta edáfica ni vegetal, a

excepción de espacios muy reducidos. Las únicas formas de vida son minúsculos líquenes y

crustáceos que se fijan en las rocas. La temperatura media anual generalmente se encuentra

por debajo de 1,5ºC y el promedio de precipitación total anual es variable entre 500 y 1000

mm. Por lo cual en esta Zona de Vida se presentan las condiciones climáticas más extremas

de lamicrocuenca; sin embargo, constituye el potencial hídrico que discurre permanentemente

durante todo el año, el cual es aprovechado en las partes más bajas para diferentes usos:

agropecuario, potable, piscícola, etc.

2.7 I Fuente: ESTUDIO REALIZADO DE LA DESGLACIACION DEL NEVADO HUAYTAPALLANA

2.6. GEOLOGIA

2.7. USOS DEL SUELO

A continuación se describen las tierras clasificadas a nivel de Grupo, Clase y Sub Clase

de Capacidad de Uso Mayor determinadas en el área de estudio. La superficie y

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

porcentaje de las diferentes categorías clasificadas se muestran en el Cuadro 1 y 2, su

distribución cartográfica se muestra en el Mapa de Capacidad de Uso Mayor:

Tabla 2.5.superficie de las tierras según su capacidad de uso mayor

2.8 I Fuente: ELABORADO POR ECSA INGENIEROS

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Tabla 2.6.unidades cartográficas de capacidad de uso mayor2.8 I Fuente: ELABORADO POR ECSA INGENIEROS

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Page 22: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

2.8. FLORA

La flora en la sub cuenca está constituida principalmente por pastos ya sean gramíneas

o diferentes tipos de plantas que son aptas para el consumo del ganado. Tenemos las

especies de quinual, quishuar, molle, tara chamana, algarrobo, sauce, mutuy, aliso,

chincho, marco, nogal, pati, pauca, umka, chachas, etc.

Se cuenta con pequeños bosques especialmente en los micros cuencas que provee

leña y madera a sus habitantes.

2.9. FAUNA

Con respecto a la fauna, no se tiene un inventario específico para la sub cuenca, pero

se considera que la distribución esperada de lagunas especies de fauna en función de

las zonas de vida.

Entre los mamíferos más importantes de la zona sierra se tiene al zorro andino,

vizcacha, siervo, zorrino, puma, comadreja, venado, vicuña, etc.

2.10. CARACTERIZACIÓN GENERAL DE LA CUENCA DE APORTACIÓN

La Subcuenca de Shullcas comprende un área aprox. De 288 km2.Las precipitaciones en

alturas de agua medias con pluviómetros varían de un lugar a otro y en un mismo lugar,

para nuestro estudio en nuestra cuenca, se buscaron cuatro estaciones; dos estaciones

pluviométricas y dos estaciones con climatología ordinaria, en el cual obtenemos un

conjunto numerosos de datos, que es necesario analizar posteriormente.La cuenca del rio

Shullcas que provee de agua a la ciudad de Huancayo, depende del nevado Huaytapallana y

las lagunas que se han generado producto del proceso del deshielo.

Figura 2.6.características de la sub cuenca

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Page 23: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

LAGUNAS DEL GRUPO SHULLCAS:

Dentro del ámbito geográfico de esta subcuenca del río Shullcas identificamos 43 lagunas, todas

emplazadas sobre los 4000 m.s.n.m. de las cuales la de mayor longitud es: Lazo Huntay 33 Has.

Aproximadamente, Chuspicocha con 22.5 Has. De los cuales 10 tiene la forma ovalada, 5 circular,

3son de forma irregular y alargada y 2 son de forma rapozoide. Asimismo, 9 lagunas no tienen

salida son cerrada (Laguna afluyentes), están atravesadas por cursos de agua y 11 dan origen a

los principales ríos de la subcuenca destacándose las lagunas de Lazo Huntay y Chuspicocha en

donde nace el río Shullcas ambas lagunas se emplazan en la base de los nevados Través y

Huaytapallana respectivamente, por consiguiente son abastecidas por le agua de fusión de los

glaciares de montaña.

Figura 2.7.lagunas de sub cuencas

2.11. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA EMPLEADA

El estudio se desarrolla en tres fases siguiendo un orden cronológico, así: fase de

recopilación de información existente, fase de campo y fase de gabinete.

2.11.1. FASE DE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN EXISTENTE

Considerando los criterios de trabajo propios de un estudio se recurrió a toda la

información disponible de varios proyectos para la realización del presente para lo cual

se recopiló la siguiente información:

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

La información meteorológica empleada para la caracterización hidrológica de la

cuenca del área de estudio, así como del ámbito de influencia directa e indirecta

proviene de registros de las estaciones operadas por el SENAMHI.

ESTACIONES SUR OESTE msnm

1 HUAYAO A 12º34´ 75°31' 3350

2 CHONGOS BAJO B 11°27' 75°16' 3217

3 MANTARO C 11°54' 76°57' 3283

4 HUAYTAPALLANA D 11°35' 74°48' 3619

Tabla 2.7.ubicación de la sub cuenca

2.11.2. FASE DE CAMPO

No se realizó la fase de campo por nosotras se partió de proyectos que si lo

realizaron.

Para el presente se recabó información de campo por parte de los diferentes

proyectos que se realizaron y que se están realizando en la actualidad, (se

efectuándose aforos puntuales en las secciones de interés).

Se realizaron Reconocimiento directo in situ. realizado mediante encuestas a

personas que viven en estos sitios por más de 20 años.

2.11.3. FASE DE GABINETE

Recopilación de información hidrometeoro lógico de las estaciones existentes en la

Subcuenca de estudio y áreas aledañas.

Análisis de los diferentes datos según los conocimientos adquiridos en clase.

Delimitación de la franja de estudio de la subcuencaShullcas.

Elaboración de hojas de cálculo para facilitar el desarrollo.

Procesamiento de la información recopilada para hallar las diferentes

características de la Subcuenca.

PLUVIOMETRIA: se proceso los datos pluviométricos de acuerdo a los

requerimientos tomados en clase para poder obtener los caudales.

HIDROMETRIA: se proceso los datos hidrométricos con la finalidad de obtener los

caudales de la cuenca.

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3. DETERMINACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA CUENCA

Las características físicas de una cuenca son elementos que tienen una gran importancia en

el comportamiento hidrológico de la misma. Dichas características físicas se clasifican en dos

tipos según su impacto en el drenaje: las que condicionan el volumen de escurrimiento como

el área y el tipo de suelo de la cuenca, y las que condicionan la velocidad de respuesta como

el orden de corriente, la pendiente, la sección transversal, etc.

Existe una estrecha correspondencia entre el régimen hidrológico y dichos elementos por lo

cual el conocimiento de éstos reviste gran utilidad práctica, ya que al establecer relaciones y

comparaciones de generalización de ellos con datos hidrológicos conocidos, pueden

determinarse indirectamente valores hidrológicos en secciones de interés práctico donde

falten datos o donde por razones de índole fisiográfica o económica no sea factible la

instalación de estaciones hidrométricas.

3.1. EL PLANÍMETRO: es un aparato que realiza una integración mecánica que permite el

cálculo de la superficie de la cuenca, el cual trabaja con una constante para cada escala

de medición recorriendo perimetralmente la cuenca con el visor del aparato. Al resultado

obtenido de las lecturas inicial y final en la escala del instrumento se lo afecta de la

constante correspondiente para obtener la superficie, que generalmente es expresada en

km2.

3.2. EL CURVÍMETRO es un aparato con el cual, recorriendo con un cursor la cuenca desde

un punto de inicio hasta regresar al mismo, se lee directamente la longitud en km en la

escala correspondiente a la artografía de trabajo.

Si bien el planímetro y el curvímetro han sido utilizados habitualmente en épocas pasadas, hoy en

día gracias a los sistemas CAD y/o SIG (sistemas de información geográfica), los cómputos de

superficie y perímetro de un área cualquiera se resuelven inmediatamente, una vez que la cuenca

ha sido digitalizada bajo un sistema de georeferenciación adecuado.

Uno de los sistemas CAD más difundidos es el AutoCAD™, es posible realizar los siguientes

procesos:

Command: área /object se obtiene el área del objeto que se selecciona y su perímetro, en las

unidades de dibujo elevadas al cuadrado.

Command: list /object se obtiene un listado de las características del objeto seleccionado. En

el caso de seleccionar una curva de nivel, se obtiene su longitud entre otras cosas.

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Command: draw / point / divide se divide una polilínea en un número constante de

segmentos, herramienta útil en la determinación de la pendiente del cauce.

Command: break se corta una polilínea en los puntos deseados, herramienta útil en la

determinación de la pendiente del cauce.

Command: bpoly se crean polígonos con bordes de varios elementos, ideal para generar

áreas cuya superficie se desea conocer.

A. AREA DE LA CUENCA

Se considera area de la sub cuenca al area donde contiene la red de drenaje de la cuenca

considerando todos sus tributarios. El área de la sub cuenca se procedió a hallar mediante

software (AutoCad), el área resultante fue de 224.20 Km2.

B. PERIMETRO DE LA CUENCA

Del mismo modo se procedió a calcular el perímetro de la cuenca, también se procedió a

realizar con el uso de software, el perímetro resultante fue de 74.21 km.

C. PEDIENTE DE LA CUENCA

La pendiente de la cuenca es un parámetro muy importante en el estudio de una cuenca,

pues esta influye por ejemplo en el tiempo de concentración en un punto determinada de la

sub cuenca, para hallar la pendiente de la cuenca se realizo mediante tres métodos

conocidos las cuales son:

METODO PENDIENTE (%)

CRITERIO DE

HORTON10%

CRITERIO DE NASH

8%

CRITERIO DE ALVORD

9%

Tabla 3.1.Pendiente de la cuenca

D. LONGITUD DE CAUCE PRINCIPAL

La longitud del cauce principal es la longitud total del dren principal de la sub cuenca, se

obtuvo una longitud principal de 79.90 km.

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Page 27: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

E. PENDIENTE DEL CAUSE PRINCIPAL

El conocimiento de la pendiente general del cauce principal de la cuenca resulta también

ser un parámetro importante en el estudio del comportamiento del recurso hídrico, se

calculo mediante el método de Taylor-Schwarz la cual obtuvimos una pendiente media de

15.36%.

F. TIEMPO DE CONCENTRACION

El tiempo de concentración tc de una determinada cuenca hidrográfica es el tiempo

necesario para que el caudal saliente se estabilice, cuando la ocurrencia de una

precipitación con intensidad constante sobre toda la cuenca. El tiempo de concentración se

calculo mediante 2 metodos los cuales fueron:

METODO TcKIRPICH 0.94 horasPASINI 6.87 días

Tabla 3.2.tiempo de concentración

G. COEFICIENTES DE ESCORRENTIA

La escorrentía es el agua generada por una cuenca en la forma de flujo superficial y por

tanto constituye la forma más disponible del recurso. El estudio de la escorrentía reviste

gran importancia en la planificación de recursos hídricos y en diseño de obras. En manejo

de cuencas es muy importante puesto que ella es un reflejo del comportamiento y estado

de una cuenca. En este capítulo se enfocarán los temas más relevantes de la escorrentía,

para el análisis y manejo de cuencas. Se calculo mediante la tabla:

Tabla 3.3.coeficiente de escorrentía

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Y se tuvo el siguiente criterio:

TIPO DE SUELO

IMPERMEABILIDAD PENDIENTE PORCENTAJE DE AREA

COEFICIENTE DE

ESCORRENTIASIN

VEGETACION IMPERMEABLE 10% < 25% 0.7

PAZTIZALES SEMIPERMEABLE 10% < 50% 0.55TERRENO DE

CULTIVOSEMIPERMEABLE 10% < 30% 0.5

Tabla 3.4.coeficiente de escorrentía según el tipo de suelo

Y se obtuvo un coeficiente de escorrentía de 0.6.

4. CONDICIONES DE DRENAJE

La cuenca del río Shullcas es el territorio drenado por un único sistema de drenaje natural, es

decir, que drena sus aguas través de un único río al río Mantaro. En la que se manifiesta

actividades económicas, recursos ambientales y el hábitat de una población en constante

interacción.

Es evidente la intervención de la cuenca del río Shullcas mediante disciplinas independientes y

aisladas con efectos parciales y temporales sin impacto de trascendencia, es el caso de la

recuperación paisajista y la regulación de desechos residuales.

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

4.1. SUELO HIDROLOGICO

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

4.2. GEOMORFOLOGIA

Mapa geomorfológico

Mapa topográfico

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

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Page 32: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

4.3. PARÁMETROS DE FORMA

4.3.1.Coeficiente de Compacidad o índice de Gravelius (Kc).- Definido por la relación

entre el perímetro P de la cuenca y el perímetro de un circulo que contiene la misma

área a la de una cuenca hidrográfica.

Para la subcuenca del rio Shullcas se obtuvo un coeficiente de gravelius de 1.40 el

cual sus cálculos se presentan en la memoria de cálculo.

4.3.2.Forma de la Cuenca (Ff).- El factor de forma hallado para la subcuenca del rio

Shullcas obteniendo un valor de factor de forma de 0.54 la cual se presenta en las

hojas de cálculo.

4.4. SISTEMA HIDROGRÁFICO

Como consecuencia de los cambios en la planificación y gestión de los recursos naturales la

cuenca hidrográfica es la unidad de integración base para la gestión del territorio. De acuerdo a

los cambios tecnológicos, la nueva propuesta presentado por el INRENA se ha definido 03

Vertientes Hidrográficas, Vertiente del Pacífico, Vertiente del Atlantico y la Vertiente del

Titicaca. Dentro de la vertiente del Atlantico y con código 134 se ubica a la cuenca del

Mantaro, En la cual se encuentra la subcuenca del rio Shullcas.

El río Shullcas, se ubica dentro de la cuenca del Mantaro la cual pertenece a la cuenca del

atlantico, en la parte baja donde entrega de sus aguas al rio Mantaro y en la parte alta, donde

se ubican la cordillera del Huaytapallana.

La subcuenca del río Mala tiene una superficie de 224.20 Km2. El río Shullcas nace en las

partes altas de la cuenca en la cordillera del Huaytapallana, aproximadamente a una altura de

4,850 msnm. El río tiene una longitud de 29.75 Km., desde su naciente hasta la entrega de sus

aguas en el rio Mantaro a los 3259 msnm. Tiene una pendientes media de 15.36% según la

metodología de Taylor- Schwarz.

4.4.1.Número de Orden de los Ríos (n)

El orden de los ríos, es la clasificación que proporciona el grado debifurcación dentro de una

cuenca. Todas corrientes de agua puedendividirse en tres clase de escurrimiento, los mismos

que estánrelacionados a las características físicas y condiciones climáticas de lacuenca. Estas

tres clases de corriente son:

- Corriente Efímera ( E ).- Es aquella que solo lleva agua cuandollueve e inmediatamente

después.

- Corriente Intermitente ( I ).- Son aquellas que llevan agua durante laépoca de lluvias.

- Corriente Perenne ( P ).- Son aquellas que llevan agua en forma permanente.

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Page 33: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Para la clasificación de los cauces de la cuenca se ha hallado un total 66 ríos y según el grado

de Bifurcación, se ha encontrado que la cuenca tiene un río de cuarto (4º) orden, 3 ríos de

tercer (3º) orden, 13 ríos de segundo (2º) orden y 49 ríos de primer (1º) orden.

En cuanto a la longitud total de los cauces, la subcuenca del río Shullca tiene 154.03 Km de

longitud, los cauces de (1º) orden tiene una longitud de 79.90 Km., que representan el 51.87%

del total, los cauces de (2º) orden tienen 33.43 Km., y representan el 21.70%, los cauces de

(3º) orden tiene 12.35 Km y representan el 8.02% del total, los cauces de (4º) orden tienen

28.35 Km y representan el 18.41%.

4.4.2.Densidad de Drenaje (Dd)

Este parámetro que relaciona longitud total de ríos con el área de la subcuenca da el siguiente

resultado: la subcuenca del rio Shullcas tiene una densidad de drenaje de 10.85.

4.5. RECURSOS HÍDRICOS SUPERFICIALES

En la Subcuenca del río Shullcas se ha encontrado tres tipos principales de fuentes de aguas

superficiales: lagunas, escurrimiento superficial (ríos, quebradas) y nevados Haytapallana.

4.5.1.FUENTES Y LAGUNAS

El almacenamiento de las aguas se realiza en 10 lagunas cuyas características son de origen

glacial y pluvial, encontrándose dentro de las coordenadas UTM 8’668,000 al 8’687,000 norte y

del 483,000 al 496,000 este en el flanco oeste de la Cordillera Oriental. Estas aguas

representan la materia prima con la que se contará durante el año para garantizar un suministro

continuo y adecuado en favor de la población de Huancayo.

Figura 4.1.fuentes y lagunas

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Page 34: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

VOLUMEN ALMACENADO EN LAGUNAS – (EN M3 )

LAGUNAS AÑO 2004 AÑO 2005 AÑO 2006

LAZO HUNTAY 540,000 540,000 544,320

CHUSPICOCHA 220,000 314,286 437,486

CHICO CHUSPI 000 10,638 26,963

DURASNOYOC 000 279,577 316,854

HUACRACOCHA 2’734,167 3’458,972 2’231,826

YANACOCHA 590,000 472,000 236,000

QUIULLACOCHA 131,283 127,000 134,346

QUIMSACOCHA 127,000 131,283 107,043

PATOCOCHA - - 56,990

LLACSACOCHA - - 106,020

TOTAL 4’342,450 5’333,756 4’197,848

Tabla 4.1.Recursos hídricos superficiales

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Page 35: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Figura 4.2.Porcentaje estadístico

3.5.1 I Fuente: ELABORADO POR SEDAM HUANCAYO

4.5.2.NEVADO DE HUAYTAPALLANA

En la parte alta de la Subcuenca del rio Shullcas, Latitud Sur 11 grados 35 minutos a 11 grados

58 minutos; Longitud Este 74 grados 48 minutos hasta 75 grados 17 minutos A 29

kms,deHuancayo,está ubicada la cordillera del Huaytapallana,con una altura que va desde los

4,500 hasta los 5,768 m.s.n.m.;la temperatura oscila entre los 5ºC hasta los 10ºC.y es un ramal

de 60 kms.de la Cordillera Oriental de los Andes Centrales del Perú.Entre sus abundantes

recursos cuenta con 6 ríos,25 lagunas,12 nevados y 14 quebradas, siendo las principales

Lagunas: Yanaucsha, Azulcocha, Las Mellizas, Yanacancha, Pomacancha, Chuspicocha,

Yacsapirca, Huaylacancha, Talhuis, Verbish, Lazuhuntay, Carhuacocha, Cochagrande

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Figura 4.3.Nevado de huaytapallana

4.5.3.RIO SHULLCAS

Nace en el nevado de Huaytapallana a 30 kilómetros al este de Huancayo corre de este a

oeste y va a unirse al río Mantaroa.

Figura 4.4.Rio shullcas

5. HIDROLOGÍA DEL ÁREA DE ESTUDIO:

5.1. UBICACIÓN HIDROGRAFICA

El Río Shullcas desciende por la vertiente oriental del Valle del Mantaro, desde la

cordillera Oriental de los Andes centrales del país.

El río Shullcas es de régimen nivo-lacustre, es decir, es alimentado por los desagües de

las lagunas Chuspicocha y Lazo Huntay, éstas a su vez, por la fusión del hielo glaciar,

de allí que, el caudal es permanente, por el cauce discurre agua durante todo el año, los

mayores registros ocurren durante los meses de enero-marzo y la época de estiaje

ocurre en el invierno (junio-agosto).

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Page 37: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Cabe resaltar que en la parte baja o curso inferior, es decir en el cono de deyección del

Río Shullcas se emplaza a Huancayo.

Las aguas de este río cruzan por la ciudad y lo utilizan intensamente, para el consumo

doméstico, industrial, irrigación, etc; a su paso por esta ciudad recibe una serie de

desagües con aguas servidas, desechos urbanos, con ello se encuentra muy

contaminado. El Río Shullcas en todo su trayecto alcanza una longitud aproximada de

35,9 Km.

Figura 4.5.Vías de comunicación

5.2. INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA UTILIZADA:

Los datos meteorológicos corresponden a precipitaciones mensuales y anuales,

precipitaciones máximas en 24 horas de estaciones que se encuentran dentro de la

subcuenca de estudio y aledañas a ellas.

En el presente estudio se consideró el periodo entre los años 1980 hasta el 2001, los

datos obtenidos se obtuvieron de 4 estaciones meteorológicas las cuales son:

ESTACIONES SUR OESTE msnm ESTADISTICA

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

1 HUAYAO A 12º34´ 75°31' 3350 1980-2000

2 CHONGOS BAJO B 11°27' 75°16' 3217 1980-2000

3 MANTARO C 11°54' 76°57' 3283 1980-2000

4 HUAYTAPALLANA D 11°35' 74°48' 3619 1980-2000

Tabla 5.1.Periodo de recolección de datos

5.3. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN METEOROLÓGICA:

El análisis de la información meteorológica sirve para determinar las características

climáticas de la zona de estudio, principalmente pluviométrica que es el factor más relevante.

De la base de datos del SENAMHI se ha obtenido la información de las estaciones

pluviométricas situadas en el área de estudio y aledaña a ella. Se consideraron 4 estaciones

cuyos registros se observan en la Tabla a.

5.4. IDENTIFICACIÓN DE ESTACIONES

Existen varias estaciones con registros de lluvia, de las cuales 4 se localizan en las

cercanías de la zona de estudio.

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Page 39: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Figura 5.1.Ubicación de las estaciones

5.5. ANÀLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN HIDROMETRICA

Figura 5.2.Red de drenaje

5.6. EXTRACCIÓN DE REGISTROS:

Cuatro tipos de registros fueron extraídos de las estaciones. El primer registro corresponde a

las lluvias máximas anuales extraídas de las estaciones de medición de lluvia acumulada en

24 horas. Estas lluvias fueron empleadas para el análisis de frecuencias de lluvias máximas.

El segundo tipo corresponde a los registros de la Estación Meteorológica Automatizada

cuyos datos (lluvia medida a cada 10 minutos) fueron empleados para la determinación de la

forma y duración de las tormentas de diseño así como para la estimación de los factores de

concentración horaria, necesarios para la desagregación de las lluvias 24 horas en

tormentas o lluvias con duraciones menores a 24 horas.

Finalmente, el tercer registro corresponde a las intensidades máximas registradas por la

estación aledaña a la Subcuenca.

5.7. LLUVIAS MÁXIMAS ANUALES

Teniendo los registros diarios de las estaciones con registro de lluvia diaria, fueron extraídos

los registros de las lluvias máximas anuales ocurridas en 24 horas, con la finalidad de

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Page 40: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

generar las muestras para el análisis de frecuencias. Se observan valores medios de alturas

máximas de precipitación consistentes.

5.8. INTENSIDADES MÁXIMAS ESTACIÓN

Se identifican por un lado los valores máximos anuales de intensidad registrados por las

estaciones, en el periodo 1980-2001 con la finalidad de conformar una serie de duración

parcial. Es particularmente útil para estimar eventos de bajo periodo de retorno a partir de un

registro corto.

Cabe destacar que este tipo de series, a diferencias de las series anuales, se caracteriza por

que está conformada de un número de eventos diferente al número de años de registro y

considerando así todos los eventos mayores que el evento menor de la serie anual.

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Page 41: ESTUDIO HIDROLOGICO

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6. ESTUDIO DE LA TEMPERATURA Y EVAPOTRANSPIRACIÓN

6.1. TEMPERATURA

El análisis de este parámetro meteorológico, se hace mediante la deducción de cuatro

estaciones meteorológicas, las cuales ya fueron mencionadas en el capítulo anterior. Los

registros históricos de la temperatura mínima media, media mensual y máxima media mensual

se aprecian en el capítulo de recopilación de datos.

6.1.1.Análisis de la Información Histórica

Para el análisis de la temperatura media mensual, dada la poca variabilidad de este parámetro,

no se ha empleado metodologías estadísticas utilizadas en el análisis de precipitación.

6.1.2.Distribución Áreal de la Temperatura Media Mensual

Para encontrar la temperatura media mensual y anual sobre la superficie de la Subcuenca del

río Shullcas se está empleando una metodología, la distribución área de la temperatura. Para

este proceso, se utiliza la información de las estaciones de la Subcuenca y para ello

efectuaremos las Isotermas mensuales y anuales.

Estas isotermas se presentan en el capitulo de planos.

6.2. EVAPOTRANSPIRACIÓN

Existe una pluralidad de métodos empíricos y teóricos para la determinación de

Evapotranspiración Potencial. Los métodos empíricos parten de las mediciones directas de la

demanda de agua de los cultivos mediante lisímetros o de la medición de la evaporación de

agua que se mide a partir del espejo libre de un tanque (tanque clase “A”), o mediante

evaporímetro. Otro de los métodos es, mediante el cálculo teórico utilizando formulas,

relacionando la evapotranspiración con factores climáticos como: temperatura, humedad

relativa, insolación, vientos y otros.

6.2.1.Información Básica

La información básica para determinar la evapotranspiración potencial proviene de los datos

climáticos de cuatro estaciones meteorológicas: Huayao, Chongos Bajo, Mantaro y

Huaytapallana, descritos en el presente informe.

Las cuatro estaciones tienen información de temperatura, evaporación, humedad relativa,

horas de sol.

6.2.2.Evapotranspiración Potencial en el valle

Para obtener la evapotranspiración potencial en el valle y/o áreas de cultivo, se ha obtenido la

evapotraspiración potencial mediante fórmulas empíricas como: Hargreaves, Thornwaite,

Hidrología Página | 41

Page 42: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Bandney – Criddle y Penman, a nivel mensual y anual, a partir de la información climatológica

de las estaciones. Los cálculos se encuentran en memoria de cálculo.

Siendo los resultados obtenidos:

ESTACION DE HUAYAO

MES

THORNWAITE HARGREAVESBLANDNEY-

CRIDDLEPENMAN

(mm/

mes)(mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día)

ENE 162.30 5.24 55.69 1.80 98.95 3.19 62.53 2.02

FEB 118.58 4.24 53.12 1.90 85.46 3.05 59.55 2.13

MAR 155.07 5.00 48.84 1.58 93.78 3.03 50.62 1.63

ABR 123.19 4.11 40.62 1.35 80.86 2.70 31.67 1.06

MAY 111.07 3.58 35.14 1.13 70.30 2.27 19.72 0.64

JUN 82.08 2.74 35.03 1.17 61.64 2.05 7.37 0.25

JUL 92.16 2.97 44.32 1.43 63.98 2.06 13.93 0.45

AGO 98.64 3.18 45.04 1.45 70.49 2.27 26.35 0.85

SET 110.59 3.69 46.36 1.55 75.10 2.50 42.30 1.41

OCT 140.25 4.52 57.71 1.86 87.87 2.83 57.39 1.85

NOV 132.30 4.41 64.26 2.14 85.39 2.85 61.76 2.06

DIC 159.11 5.13 55.72 1.80 97.27 3.14 66.75 2.15

ANUAL 1485.35 581.83 971.07 499.94

ESTACION DE CHONGOS

MES

THORNWAITE HARGREAVESBLANDNEY-

CRIDDLEPENMAN

(mm/

mes)(mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día)

ENE 157.65 5.09 56.31 1.82 53.17 1.72 68.77 2.22

FEB 118.48 4.23 41.03 1.47 45.95 1.64 58.79 2.10

MAR 155.49 5.02 44.01 1.42 50.45 1.63 56.85 1.83

ABR 125.71 4.19 41.06 1.37 42.40 1.41 39.34 1.31

MAY 113.69 3.67 33.12 1.07 46.02 1.48 19.85 0.64

JUN 82.20 2.74 32.83 1.09 38.68 1.29 10.68 0.36

JUL 86.92 2.80 44.71 1.44 38.67 1.25 15.80 0.51

Hidrología Página | 42

Page 43: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

AGO 96.70 3.12 44.53 1.44 44.86 1.45 26.68 0.86

SET 110.08 3.67 47.03 1.57 38.08 1.27 43.60 1.45

OCT 137.80 4.45 57.71 1.86 45.78 1.48 58.70 1.89

NOV 132.30 4.41 62.03 2.07 45.12 1.50 61.63 2.05

DIC 160.77 5.19 59.67 1.92 53.10 1.71 66.77 2.15

ANUAL 1477.78 564.03 542.27 527.46

ESTACION DE MANTARO

MES

THORNWAITE HARGREAVESBLANDNEY-

CRIDDLEPENMAN

(mm/

mes)(mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día)

ENE 158.96 5.13 56.56 1.82 53.61 1.73 64.65 2.09

FEB 118.06 4.22 57.16 2.04 46.05 1.64 56.84 2.03

MAR 156.08 5.03 57.61 1.86 50.84 1.64 53.83 1.74

ABR 126.12 4.20 42.04 1.40 42.70 1.42 37.57 1.25

MAY 111.37 3.59 35.95 1.16 45.51 1.47 21.41 0.69

JUN 81.27 2.71 37.67 1.26 38.49 1.28 12.42 0.41

JUL 84.14 2.71 43.40 1.40 37.96 1.22 20.34 0.66

AGO 96.03 3.10 42.02 1.36 44.78 1.44 27.11 0.87

SET 110.03 3.67 45.61 1.52 38.21 1.27 43.60 1.45

OCT 136.03 4.39 55.94 1.80 45.53 1.47 58.10 1.87

NOV 129.81 4.33 53.67 1.79 44.68 1.49 61.80 2.06

DIC 156.51 5.05 60.97 1.97 52.30 1.69 67.55 2.18

ANUAL 1464.42 588.58 540.64 525.22

ESTACION DE HUAYTAPALLANA

MES

THORNWAITE HARGREAVESBLANDNEY-

CRIDDLEPENMAN

(mm/

mes)(mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día) (mm/mes) (mm/día)

ENE 158.99 5.13 54.34 1.75 53.42 1.72 62.13 2.00

FEB 122.65 4.38 62.08 2.22 47.19 1.69 65.47 2.34

MAR 159.62 5.15 60.97 1.97 51.47 1.66 65.80 2.12

ABR 128.87 4.30 37.66 1.26 43.22 1.44 39.00 1.30

Hidrología Página | 43

Page 44: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

MAY 109.42 3.53 36.58 1.18 44.80 1.45 26.13 0.84

JUN 76.75 2.56 33.57 1.12 37.01 1.23 14.36 0.48

JUL 88.16 2.84 45.49 1.47 39.03 1.26 17.28 0.56

AGO 98.23 3.17 49.18 1.59 45.31 1.46 27.77 0.90

SET 112.52 3.75 45.16 1.51 38.70 1.29 40.24 1.34

OCT 134.90 4.35 57.78 1.86 45.08 1.45 51.60 1.66

NOV 130.67 4.36 66.65 2.22 44.71 1.49 54.02 1.80

DIC 157.75 5.09 59.03 1.90 52.37 1.69 58.13 1.88

ANUAL 1478.53 608.50 0.00 542.30 521.93

Hidrología Página | 44

Page 45: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

7. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA PLUVIOMETRIA

7.1. RED DE ESTACIONES DE MEDICIÓN - INFORMACIÓN HISTÓRICA

La información que cuenta el presente Proyecto ha identificado 4 estaciones que controlan el

parámetro pluviométrico, las mismas que cuentan con periodos variables de observación entre

los años 1,980 - 2,000. Las estaciones Huayao, Chongos, Mantaro y Huaytapallana. Las

cuales se encuentran ubicados fuera de la cuenca pero estas estaciones no están muy

alejadas las cuales las hacen propicios para este estudio hidrologico. Las estaciones en su

totalidad son administradas por el SENAMHI. En el MAPA se muestra las estaciones

pluviométricas que se ubican fuera de la Subcuenca del río Shullcas. Los datos pluviométricos

de estas estaciones se encuentran en recopilación de datos.

7.2. ANALISIS ESTADISTICO DECONSISTENCIA

EL Ajuste estadístico se realizó por el método de Smirnov-Kolmogorov con hojas de Excel de

las cuales resulto que las cuencas cumplieron con un nivel de significación del 5%. Esto nos

indica que las cuatro estaciones cuentan con los requisitos estadísticos para el estudio de

balance hidrológico.

7.3. PRECIPITACIÓN EN LA CUENCA A ESCALA MENSUAL Y MEDIA ANUAL

Para encontrar la Precipitación promedio sobre la superficie de la Subcuenca del río Shullcas

(precipitación areal), se ha desarrollado los métodos Poligonos de Thiesen, IsoyetasyThiessen

Modificado. El análisis se ha realizado con el apoyo del software Hidroesta y hojas de cálculo.

Los resultados se cálculos se presentan en la parte de cálculo pero los resultados finales se

presentan a continuación:

RESULTADOS DE LOS METODOS UTILIZADOS DE PRECIPITACION POR

METODOS

METODO DE THIESSEN - MEDIA ANUAL

Precipitación media anual calculada 731.06 mm

METODO DE ISOYETAS - MEDIA ANUAL

Precipitación media anual calculada 705.57 mm

METODO DE THIESSEN MEJORADO - MEDIA ANUAL

Precipitación media anual calculada 697.94 mm

METODO DE THIESSEN MEJORADO - MEDIA MENSUAL

ENERO 84.54 mm

Hidrología Página | 45

Page 46: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

FEBRERO 70.85 mm

MARZO 78.03 mm

ABRIL 49.84 mm

MAYO 29.03 mm

JUNIO 16.24 mm

JULIO 15.27 mm

AGOSTO 23.75 mm

SEPTIEMBRE 31.07 mm

OCTUBRE 49.92 mm

NOVIEMBRE 48.77 mm

DICIEMBRE 66.75 mm

Tabla 7.1.Precipitación

7.4. ANÁLISIS DE FRECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN TOTAL MENSUAL

Es el análisis estadístico y probabilístico de las precipitaciones de la sub cuenca, con este

análisis podemos observar las precipitaciones para periodos de retornos definidos, se

realizó el análisis con distribución gama 2 parámetros, distribución gama 3 parámetros,

distribución gumbel, distribución logaritmo gumbel, distribución normal, distribución

logaritmo normal 2 parámetros, distribución logaritmo normal 3 parámetros; y se tuvo en

consideración los tiempos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 100 y 200 años.

El análisis se desarrolló con precipitaciones máximas y mínimas, mensuales y diarias

para así calcular con estos datos poder calcular el caudal máximo y mínimo de la sub

cuenca.

Los resultados del análisis de frecuencia se muestran a continuación, para precipitaciones

máximas:

PRECIPITACIÓN MÁXIMA MENSUAL

Tr

CALCULADO CALCULADO CON HIDROESTA

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

GAMMA 2 PARAMETROS

GAMMA 3 PARAMETROS

DIST. GUMBEL

DIST. LOG.

GUMBEL

DIST. NORMAL

LOG. NORMAL 2

PARAMETROS

LOG. NORMAL 3

PARAMETROS

2 159.17 143.04 160.61 142.95 141.11 140.24 143.86 142.94 142.545 160.98 160.03 157.35 157.63 155.91 155.38 157.96 157.59 157.13

10 161.50 171.28 165.07 165.83 165.72 166.29 165.34 165.85 165.6025 161.80 185.49 173.57 174.98 178.11 181.18 173.20 175.13 175.3450 161.89 196.03 179.21 181.11 187.29 193.08 178.28 181.40 182.03

100 161.94 206.50 184.38 186.78 196.42 205.66 182.85 187.22 188.34200 161.98 216.93 189.17 192.07 205.50 219.02 187.03 192.72 194.37

Tabla 7.2.precipitación máxima mensual

Hidrología Página | 46

Page 47: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

0 50 100 150 200 250130.00

140.00

150.00

160.00

170.00

180.00

190.00

200.00

210.00

220.00

230.00

CALCULADO DIST. NORMALCALCULADO DIST. GUMBELHIDROESTA G. 2 PARAMETROSHIDROESTA G. 3 PARAMETROSHIDROESTA DIST. GUMBELHIDROESTA LOG. GUMBELHIDROESTA DIST. NORMALHIDROESTA LOG. N. 2 PARAMETROSHIDROESTA LOG. N. 3 PARAMETROS

PERIODO DE RETORNO

PREC

IPIT

ACIO

N (m

m)

Figura 7.1.Distribuciones estadísticas

PRECIPITACIÓN MÁXIMA 24 HORAS

Tr

CALCULADO CALCULADO CON HIDROESTA

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

GAMMA 2 PARAMETROS

GAMMA 3 PARAMETROS

DIST. GUMBEL

DIST. LOG.

GUMBEL

DIST. NORMAL

LOG. NORMAL 2

PARAMETROS

LOG. NORMAL 3

PARAMETROS

2 31.56 22.05 21.22 22.92 22.05 17.55 23.91 19.92 22.775 32.63 32.06 34.26 33.04 32.06 34.64 33.45 38.05 32.99

10 32.93 38.69 42.76 38.92 38.69 54.34 38.43 53.39 39.1025 33.11 47.07 53.19 45.63 47.07 95.97 43.75 76.61 46.2650 33.16 53.28 60.69 50.22 53.28 146.35 47.19 96.74 51.28

100 33.19 59.45 67.96 54.52 59.45 222.48 50.27 119.31 56.07200 33.22 65.60 75.02 58.58 65.60 337.69 53.10 144.55 60.70

Tabla 7.2.precipitación máxima 24 horas

Hidrología Página | 47

Page 48: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

0 50 100 150 200 25015.00

25.00

35.00

45.00

55.00

65.00

75.00

85.00

95.00

CALCULADO DIST. NORMALCALCULADO DIST. GUMBELHIDROESTA G. 2 PARAMETROSHIDROESTA G. 3 PARAMETROSHIDROESTA DIST. GUMBELHIDROESTA LOG. GUMBELHIDROESTA DIST. NORMALHIDROESTA LOG. N. 2 PARAMETROSHIDROESTA LOG. N. 3 PARAMETROS

PERIODO DE RETORNO

PREC

IPIT

ACIO

N (m

m)

Figura 7.2.Distribuciones estadísticas

Para precipitaciones mínimas se obtuvo:

PRECIPITACIÓN MINIMA MENSUAL

Tr

CALCULADO CALCULADO CON HIDROESTA

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

GAMMA 2 PARAMETROS

GAMMA 3 PARAMETROS

DIST. GUMBEL

DIST. LOG.

GUMBEL

DIST. NORMAL

LOG. NORMAL 2

PARAMETROS

LOG. NORMAL 3 PARAMETR

OS

2 11.12 7.51 7.51 7.68 7.51 6.55 8.22 7.17 7.375 11.53 11.31 11.38 11.59 11.31 10.64 11.84 11.38 11.26

10 11.64 13.83 13.84 13.96 13.83 14.67 13.73 14.49 13.9225 11.71 17.01 16.80 16.73 17.01 22.00 15.75 18.74 17.3650 11.73 19.37 18.91 18.66 19.37 29.72 17.06 22.13 19.97

100 11.74 21.71 20.94 20.50 21.71 40.06 18.23 25.69 22.63200 11.75 24.05 22.90 22.25 24.05 53.94 19.30 29.46 25.35

Tabla 7.3.Precipitación mínima mensual

Hidrología Página | 48

Page 49: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

0 50 100 150 200 2500.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

CALCULADO DIST. NORMALCALCULADO DIST. GUMBELHIDROESTA G. 2 PARAMETROSHIDROESTA G. 3 PARAMETROSHIDROESTA DIST. GUMBELHIDROESTA LOG. GUMBELHIDROESTA DIST. NORMALHIDROESTA LOG. N. 2 PARAMETROSHIDROESTA LOG. N. 3 PARAMETROS

PERIODO DE RETORNO

PREC

IPIT

ACIO

N (m

m)

Figura 7.3.Distribuciones estadísticas

PRECIPITACIÓN MINIMA 24 HORAS

TrCALCULADO

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

2 2.31 0.655 2.49 2.39

10 2.55 3.5525 2.58 5.0150 2.59 6.10

100 2.59 7.17200 2.60 8.25Tabla 7.3.Precipitación mínima 24 horas

Hidrología Página | 49

Page 50: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

0 50 100 150 200 2500.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

CALCULADO DIST. NORMALCALCULADO DIST. GUMBEL

PERIODO DE RETORNO

PREC

IPIT

ACIO

N (m

m)

Figura 7.4.Distribuciones estadísticas

7.5. CAUDAL MAXIMO Y MINIMO DE LA SUB CUENCA

Para determinar el caudal máximo y mínimo de la sub cuenca re calculo con el método

racional.

El caudal máximo calculado para los periodos de retorno es:

PERIODO DE COEFICIENTE Imax. AREA CAUDAL

RETORNO DE

ESCORRENTIA mm/hr Ha m3/seg

2 0.60 4.0 22.4214.96

5 0.60 7.6 22.4228.25

10 0.60 10.3 22.4238.47

25 0.60 14.1 22.4252.67

50 0.60 17.1 22.4263.96

100 0.60 20.3 22.4275.70

200 0.60 23.5 22.4287.88

Tabla 7.4.caudal máximo de la sub cuenca

Hidrología Página | 50

Page 51: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

El caudal mínimo calculado para los periodos de retorno es:

PERIODO DE COEFICIENTE Imax. AREA CAUDAL

RETORNO DE

ESCORRENTIA mm/hr Ha m3/seg

2 0.60 0.1 22.420.25

5 0.60 0.6 22.422.17

10 0.60 1.0 22.423.87

25 0.60 1.7 22.426.22

50 0.60 2.2 22.428.06

100 0.60 2.7 22.429.93

200 0.60 3.2 22.4211.83

Tabla 7.5.caudal mínimo de la sub cuenca

Hidrología Página | 51

Page 52: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

8. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE LA INFORMACION HIDROMETRICA

8.1. RED DE ESTACIONES DE MEDICIÓN - INFORMACIÓN HISTÓRICA

La información que cuenta el presente Proyecto ha identificado 1estación que controla el

parámetro hidrométrico, las mismas que cuentan con periodos variables de observación entre

los años 1,980 - 2,000. La estación Cullpa. La cual se encuentra ubicada dentro de la cuenca

pero esta estación no están muy alejada la cual la hace propicia para este estudio hidrológico.

La estación en su totalidad es administrada por el SENAMHI. En el MAPA se muestra las

estaciones pluviométricas que se ubican fuera de la Subcuenca del río Shullcas. Los datos

hidrométricos de estas estaciones se encuentra en recopilación de datos.

8.2. ANÁLISIS DE CONSISTENCIA

EL Ajuste estadístico se realizó por el método de Smirnov-Kolmogorov con hojas de Excel de

las cuales resulto que las cuencas cumplieron con un nivel de significación del 5%. Esto nos

indica que la estacion cuenta con los requisitos estadísticos para el estudio de balance

hidrológico.

8.3. ANÁLISIS DE FRECUENCIA

Es el análisis estadístico y probabilístico de los caudales de la sub cuenca, con este análisis

podemos observar los caudales para periodos de retornos definidos, se realizó el análisis con

distribución gumbel, distribución nash; y se tuvo en consideración los tiempos de retorno de 2,

5, 10, 25, 50, 100 y 200 años.

El análisis se desarrolló con caudales de la estación de Cullpa se considero los caudales

máximos y mínimos.

El caudal mínimo para los periodos de retorno es:

TrCALCULADO HIDROESTA

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

GUMBEL CAUDAL DE DISEÑO

NASH CAUDAL DE DISEÑO

2 0.46 0.15 0.20 0.52 0.11 0.245 0.49 0.47 0.45 0.78 0.37 0.52

10 0.50 0.69 0.65 0.97 0.54 0.7225 0.51 0.96 0.91 1.23 0.76 0.9950 0.51 1.16 1.10 1.42 0.92 1.19

100 0.51 1.36 1.30 1.62 1.08 1.39200 0.51 1.56 1.49 1.81 1.24 1.60

Hidrología Página | 52

Page 53: ESTUDIO HIDROLOGICO

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El caudal máximo para los periodos de retorno es:

TrCALCULADO HIDROESTA

DIST. NORMAL

DIST. GUMBELL

GUMBEL CAUDAL DE DISEÑO

NASH CAUDAL DE DISEÑO

2 18.33 15.08 16.32 20.45 15.16 16.855 18.69 18.50 19.64 23.77 19.13 20.83

10 18.80 20.76 22.15 26.28 21.77 23.4825 18.85 23.62 25.47 29.60 25.09 26.8550 18.87 25.74 27.98 32.11 27.56 29.36

100 18.88 27.85 27.98 32.11 30.01 31.85200 18.89 29.95 33.00 37.13 32.45 34.35

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9. CALCULO DE DEMANDA DE AGUA

9.1. CÉDULAS DE CULTIVOS Y COEFICIENTE DE CULTIVOS

La cédula de cultivos en el escenario con Proyecto, se presenta en el Cuadro

Tabla 9.1.cedula de cultivos y coeficiente de cultivo

De la lectura del cuadro precedente se observan como conclusiones importantes, las siguientes:

• El 12.6% del área física se explotaría con cultivos semipermanentes.

• El 87.4% del área física se explotaría con cultivos transitorios.

• Para este nivel de Estudio, no se ha previsto segunda campaña agrícola.

• El cultivo principal es la papa, con el 17.4 % del área física total.

• No se ha considerado área a ser irrigada con riego presunzado. Este criterio ha sido tomado de

acuerdo a las conversaciones sostenidas con beneficiarios, sobre todo por el significativo costo

inicial de los equipos de riego. Sin embargo, en las siguientes etapas de la Fase de Estudios de

Pre-lnversión se puede diseñar cédulas de cultivos para diferentes años de vida del Proyecto, con

el auxilio de estudios.

9.2. EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL

Estos datos lo vimos en el sub capitulo de estudio de temperatura y la transpiración, por los

métodos de TORNWAITE, PENMAN, HARDREAVES, BLANDNEY- CRIDDLE.

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9.3. DEMANDA DE USO AGRÍCOLA

El consolidado anual de requerimientos de demanda de agua por usos agrarios para la condición

con proyecto, por cada cultivo que conforma la cédula, se presenta en el Cuadro.

Tabla 9.2.demanda de uso agrícola

De la lectura de los dos cuadros precedentes, se obtienen las siguientes conclusiones:

• El 38.0% de la demanda total de agua es requerida por los cultivos semipermanentes.

• El 62.0% de la demanda total de agua es requerida por los cultivos transitorios.

• El mes de mayor demanda por usos agrarios es Abril, con 2.02 MMC.

• El mes de menor demanda por usos agrarios es Junio, con 0.18 MMC.

• Entre los meses de Junio a Setiembre, la demanda es exclusivamente para cultivos permanentes

y semipermanentes.

• En el caso de los frutales, no obstante que es una buena práctica la ejecución del

"agoste", para el cálculo de la demanda se está considerando como si los doce meses del año se

aplicara riego. La razón estriba principalmente en que el área destinada para frutales es muy

pequeña, comparativamente con el área total atendida.

• La demanda de agua a que se refiere el presente cálculo es el volumen de agua necesario para

complementar el agua aplicada por la precipitación. Es decir, la evapotranspiración real o uso

consuntivo de cada cultivo ha sido disminuido con la lámina de agua por lluvia.

Se recomienda que en las siguientes etapas de la Fase de Estudios de Pre-Inversión, se analice

cédulas de cultivos que incorporen segunda campaña, en función a los resultados del balance

hídrico.

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9.4. DEMANDA DE USO POBLACIONAL

Uso poblacional, que es administrado por la Empresa Sedam Huancayo, y que suministra agua

para uso doméstico a la ciudad de Huancayo, capital de la Región Junín y al distrito de El Tambo.

Se presenta la distribución mensual de las demandas de agua por poblacional autorizadas a

Sedam Huancayo. Dichos valores son los que ingresarán al balance hídrico, teniendo en cuenta

que el presente proyecto es uno que tiene como objetivo la satisfacción de las demandas por usos

agrarios.

Sin embargo, para fines estrictamente de conocimiento, se presenta el Cuadro donde se muestran

las demandas mensuales que Sedam Huancayo considera debe satisfacer hasta el año 2025.

REQUERIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE AGUA PARA USO POBLACIONA EN PORCENTAJE

Tabla 9.3.Demanda de uso poblacional

9.5. DEMANDA DE USO NO CONSUNTIVO

En el ámbito de nuestro proyecto tenemos 2 tipos de usuarios no consuntivos:.

• Uso hidroenergético, que es administrado por la Empresa Electrocentro S.A., que suministra

energía eléctrica a las ciudades indicadas en el ítem anterior.

• Uso piscícola.

El usuario hidroenergético y los usuarios piscícolas constituyen los usos no consuntivos del

sistema, y las pérdidas debidas a operación de sus actividades las consideramos no significativas

para fines del balance hídrico.

Tabla 9.3.Demanda de uso no consuntivo

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10. BALANCE HÍDRICO DE LA CUENCA

10.1. Determinación y descripción de los principales componentes del balance

hídrico.

La ecuación fundamental del balance hídrico mensual expresada en mm/mes se

puede describir en la forma siguiente propuesta por Fischer.

(1) CMi = Pi – Di + Gi - Ai

Dónde:

CMi= Caudal mensual (mm/mes)

Pi = Precipitación total mensual sobre la cuenca (mm/mes)

Di = Déficit de escurrimiento (mm/mes)

Gi = Gasto de la retención en la cuenca (mm/mes)

Ai= Abastecimiento de la retención (mm/mes)

Admitiendo primero en periodos largos el gasto y el abastecimiento son iguales, o sea

que la retención de la cuenca no cambia a largo plazo y segundo, que para el año

promedio, una parte fija de la precipitación se pierde por evaporación se puede

transformar la ecuación (1) en la ecuación básica del método racional (2), sustituyendo

(P-D) por (.C * P). Cuando además, se tiene en cuenta que la descarga se mide en

(m³/ seg.) y que la precipitación por lo general, tiene la dimensión de (mm/mes) se

llega a la forma:

(2) Q = c’ × C × P × AR

Dónde:

Q = Descarga (m3/seg.)

c’ = Coeficiente para la conversión del tiempo (mes /seg.)

C = Coeficiente de escurrimiento (1)

P = Precipitación total mensual (m./mes)

AR = Área de la cuenca (m2)

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Teniendo en cuenta una relación empírica entre la precipitación anual y la elevación y

siempre que la determinación de la precipitación sobre la cuenca no cause dificultades

para los proyectos se utiliza el, método de Thiessen, la estimación del coeficiente de

escurrimiento es la parte del calculo que causa la mayor incertidumbre en el método

racional.

Coeficiente de escurrimiento

La literatura profesional muestra varias referencias para la estimación del coeficiente de

escurrimiento “C”.

Aplicando esos coeficientes hay que distinguir entre el caso de lluvias torrenciales para el

cálculo de avenidas y el caso del caudal anual determinado a partir de la precipitación total

anual.

Un método para el cálculo del coeficiente “C” ha sido presentado por L. Turc. La fórmula

desarrollada por L. Turc. Sobre la base de observaciones hechas en 254 cuencas situadas

en todos los climas alrededor del globo pero con una gran parte ubicada en Francia y

África tiene la expresión:

0(3) D = P × (0.9 + P2 / L2) –1/2

Dónde:

D = déficit de escurrimiento (mm / año)

P = precipitación total anual (mm / año)

L = coeficiente de la temperatura

(3a) L = 300 + 25 × T + 0.05 × T3

T = Temperatura media anual (centígrados)

Aplicando la fórmula de Turc a las observaciones en la 19 cuencas de las cuales se

dispone de registros hidrometeorológicos, se constata que mediante la fórmula (3) se

puede calcular el déficit de escurrimiento solamente en el norte del país, en la región de

Cajamarca, con una precisión satisfactoria.

En el sur de la sierra, el método de Turc falla por el clima muy especial, clima montañoso

con temperaturas bajas de alrededor 7º ubicado en la zona tropical. Por esta razón se ha

buscado un método más apropiado para la región del Sur. Se ha probado varias

ecuaciones de regresión lineal, cuadrada y logarítmica entre el déficit D o el coeficiente C

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dependiente de la precipitación y/o evaporación y/o temperatura, empleando la relación (4)

entre el déficit y el coeficiente de escurrimiento.

(4) C = ( P – D ) / P

El análisis mostró que se puede alcanzar un coeficiente de regresión muy alto para

regiones limitadas, mientras que una fórmula global para la sierra da mejores resultados

que en los obtenidos por la ecuación Turc.

Para la región del Sur y Centro se utiliza las ecuaciones siguientes desarrolladas sobre la

base de observaciones en la región de Cusco yHuancavelica.

(5) Ĉ = 3.16 E12 × P -0.571 × EP -3.686 ; r = 0.96

(6) Dˆ = -1380 + 0.872 × P + 1.032 × EP ; r = 0.96

Dónde:

Ĉ = Coeficiente de escurrimiento (1)

D = Déficit de escurrimiento (mm/año)

P = Precipitación total anual (mm/año)

EP = Evapotranspiración anual según Hargreaves (mm/año)

r = Coeficiente de correlación, nivel significativo;

n = 8; % = 0.05 r = 0.707

La evapotranspiración se determina por la formula de radiación (7) desarrollada por GH

Hargreaves para el cálculo de la evapotranspiración potencial (fórmula (7) adaptada de

estudios del PN – PMI sin otras fuentes conocidas).

(7) EP = 0.0075 × RSM × TF × FA

RSM = 0.075 × RA × (n/N) ½

FA = 1 + 0.06 × AL

Dónde:

EP = Evapotranspiración potencial anual (mm/año)

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Page 60: ESTUDIO HIDROLOGICO

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RSM = Radiación solar media

TF = Componente de la temperatura

FA = Coeficiente de corrección por elevación

TF = Temperatura media anual (°Fahrenheit)

RA = Radiación extraterrestre (mm H2O/año)

n/N= Relación entre insolación actual y posible (%)

n/N= 50% (estimación sobre base de registros)

AL = elevación media de la cuenca en kilómetros (Km)

La temperatura anual de la cuenca se calcula en base a datos registrados en las

estaciones de referencia teniendo en cuenta una gradiente de temperatura de –5.3

°C/1,000 m. Que se determinó para la sierra.

Precipitación efectiva

Suponiendo que los caudales promedios observados pertenezcan a un estado del

equilibrio entre gasto y abastecimiento de la retención de la cuenca respectiva, se calculó

la precipitación efectiva para el coeficiente de escurrimiento promedio de la manera que la

relación entre precipitación efectiva y total sea igual al coeficiente de escurrimiento. Para

este cálculo se adopto el método del UnitedStatesBureauofReclamation (USBR) para la

determinación de la porción de lluvias que es aprovechable para cultivos.

El BureauofReclamation llama a esta cantidad la precipitación efectiva de los cultivos que

en realidad es el antítesis de la precipitación de escorrentía anteriormente mencionada.

El elemento constitutivo del método del USBR para el cálculo de la precipitación efectiva

para cultivos es el principio que cuando aumenta la precipitación total mensual se toma un

porcentaje disminuyendo del incremento de la lluvia con aumento de la precipitación

efectiva para los cultivos se mantenga constante. Para la Hidrología se toma como

precipitación efectiva esta parte de la precipitación total mensual que sale como el déficit

según el método original del USBR. Para facilitar el cálculo de la precipitación efectiva se

ha determinado un polinomio de quinto grado:

(8) PE = a0 + a1×P + a2×P² + a3×P³ + a4×P4 + a5×P5

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Page 61: ESTUDIO HIDROLOGICO

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Dónde:

PE = Precipitación efectiva (mm/mes)

P = Precipitación total mensual (mm/mes)

a1 = Coeficiente de Polinomio

Los coeficientes a1 del polinomio que permiten alcanzar cada valor del coeficiente de

escurrimiento C están predeterminados entre 0.15 y 0.45 y se obtienen por interpolación.

De este modo es posible llegar a la relación entre la precipitación efectiva y total de manera

que el volumen anual de la precipitación efectiva sea igual al caudal anual de la cuenca

respectiva

(9) C = Q/P = PEi / P

Dónde:

C = Coeficiente de escurrimiento

Q = Caudal anual

P = Precipitación total anual

PE= suma de la precipitación efectiva mensual

Retención de la cuenca

Suponiendo que para el año promedio exista un equilibrio entre el gasto y el

abastecimiento de la reserva de la cuenca y admitiendo, además, que el caudal total sea

igual a la precipitación efectiva anual, se puede calcular la contribución de la reserva

hídrica al caudal según las formulas (10.1) y (10.2).

(10.1) Ri = CMi - PEi

(10.2) CMi = PEi + Gi –Ai

Dónde:

CMi= Caudal mensual (mm/mes)

PE = Precipitación efectiva mensual (mm/mes)

Ri= Retención de la cuenca (mm/mes)

Gi = Gasto de la retención (mm/mes)

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Page 62: ESTUDIO HIDROLOGICO

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Ai= Abastecimiento de la retención (mm/mes)

Ri= Gi para valores mayores de cero (mm/mes)

Ri= Ai para valores menores de cero (mm/mes)

Sumando todos los valores G o A respectivamente, se halla la retención total R de la

cuenca durante el año promedio en la dimensión de (mm/año).

El análisis ejecutado para 19 cuencas de la Sierra muestra que la retención varía entre 43

y 188 (mm/año), resultados que se indican en el volumen del modelo, asimismo muestran

una uniformidad del cambio de los valores G y A durante el año para las cuencas

pertenecientes a la misma región, que permite trabajar con un hidrograma tipo dentro de la

zona del Proyecto en el cual se refiere al cambio entre el periodo del gasto durante la

estación seca y el abastecimiento de la retención durante la estación lluviosa.

Relación entre descargas y retención

Durante la estación seca el gasto de la retención alimenta los ríos y mantiene la descarga

básica. La reserva de la cuenca se agota al final de la estación seca y durante este tiempo

se puede indicar la descarga por la descarga del mes anterior y el coeficiente de

agotamiento según la fórmula conocida:

(11) Qt = Qo × e -a×t

Dónde:

Qt = Descarga en el tiempo t

Qo = Descarga inicial

a = Coeficiente de agotamiento

t = Tiempo

Al principio de la estación lluviosa el proceso de agotamiento de la reserva termina y parte

de las lluvias más abundantes entra en los almacenes hídricos. El proceso de

abastecimiento se muestra por un déficit entre la precipitación efectiva y el caudal real.

Analizando los hidrogramas de la contribución de la retención a los caudales, se constata

que el abastecimiento es más fuerte al principio de la estación lluviosa y cuando los

almacenes naturales – lagunas, pantano, nevados y los acuíferos ya están recargados

parcialmente, la restitución acaba poco a poco.

Coeficiente de agotamiento

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Page 63: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Aplicando la fórmula (11) se puede calcular el coeficiente de agotamiento “a” sobre la base

de los datos hidrométricos.

Se constata que el coeficiente “a” no es constante durante toda la estación seca sino que

disminuye poco a poco.

Para los ríos en la Sierra que han sido analizados, el valor de “a” inicial es hasta dos veces

más grande que el “a” final. Este fenómeno se explica por el agotamiento más rápido de los

almacenes hídricos a corto plazo, por ejemplo, la retención por intercepción y en lagunas

que tienen descargas mas elevadas durante un nivel más alto (1). Generando, por ejemplo,

los caudales producidos por el deshielo de nevados temporales, se puede demostrar que

este tipo almacén hídrico tiene también un valor “a” muy importante que disminuye con su

agotamiento progresivo. La contribución de los acuíferos es muy equilibrada y gana mayor

importancia después del agotamiento parcial de otros almacenes (2). En consecuencia, la

combinación de los efectos particulares de cada tipo y su importancia relativa de la cuenca

producen el coeficiente de agotamiento “a” específico de la cuenca respectiva. El análisis

temporal del coeficiente muestra, además, que “a” no es constante para todos los años

sino oscila alrededor de un promedio.

Para el cálculo práctico, estos fenómenos no son decisivos y se pueden despreciar la

variación del coeficiente “a” durante la estación seca empleando un valor promedio del

coeficiente.

Da mayor importancia es la dependencia conocida del coeficiente del agotamiento del área

de la cuenca en forma logarítmica:

(12) a = f ( Ln AR )

El análisis de las observaciones disponibles muestran, además, cierta influencia del clima,

de la geología y de cobertura vegetal. La ecuación empírica (12.a) desarrollada sobre la

base de 12 cuencas en la sierra muestra un coeficiente de regresión elevado de r = 0.86,

los resultados no pueden satisfacer las exigencias del modelo.

(12.a) a = 3.1249E67 × AR -.1144 × EP-19.336 × T –3.369 × R-1.429 ; r = .86

El nivel significativo del coeficiente de regresión tiene el valor de( n = 19, r 0.05 = 0.456)

Se ha formado un juego de 4 ecuaciones (12.1 – 12.4) para determinar el coeficiente “a”

para 4 clases de cuencas:

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Page 64: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Agotamiento muy rápido por temperatura elevada mayor de 10° C y retención

reducida (50 mm/año) hasta retención mediana (80 mm/año)

(12.1) a = -0.00252 * Ln AR + 0.034

Agotamiento rápido por la retención entre 50 y 80 mm/año y vegetación poco

desarrollada (puna)

(12.2) a = -0.00252 * Ln AR + 0.030

Agotamiento mediano por retención mediana (alrededor de 80 mm/año) y

vegetación mezclada (pastos, bosques y terrenos cultivados)

(12.3) a = -0.00252 * Ln AR + 0.026

Agotamiento reducido por alta retención (arriba de 100 mm/año) y vegetación

mezclada.

(12.4) a = -0.00252 * Ln AR + 0.023

Dónde:

a = coeficiente de agotamiento por día (1)

AR = Área de la cuenca (Km2)

EP = Evapotranspiración potencial anual (mm/año)

T = Duración de la temporada seca (días)

R = Retención total de la cuenca (mm/año)

Se puede determinar el coeficiente de agotamiento real mediante varios aforos en el río

durante la estación seca. Pero cuando no exista ningún aforo o solamente una

observación, se utiliza una de las ecuaciones empíricas (12.1 hasta 12.4) según la

predominancia de los criterios anteriormente mencionados.

Almacenamiento Hídrico

Entre los almacenes naturales que producen el efecto de la retención en al cuenca, se

puede distinguir tres tipos con mayor importancia:

Acuíferos

Lagunas y pantanos

Nevados

Sobre la base de las observaciones disponibles, se puede indicar la lámina de agua “L” que

cada tipo almacena durante el año promedio.

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Acuíferos en función de la pendiente del desagüe

LA = -750 × I + 315 (mm/año)

LA = Lámina específica de acuíferos

I = Pendiente del desagüe; < 15%

Lagunas y pantanos

LL = 500 (mm/año)

LL = Lámina específica de lagunas y pantanos

Nevados

LN = 500 (mm/año)

LN = Lámina específica de nevados

La extensión de cada tipo de la cuenca se mide con precisión suficiente en mapas de

1 : 100000. Además, se toma como referencia aerofotografías en caso que estén

disponibles. Este procedimiento vale también para la estimación de la extensión de los

acuíferos potenciales. El almacenamiento a corto plazo, intercepción, no se toma en

consideración estacionaria de valores mensuales, sino que ya está incluido en la

precipitación efectiva.

Abastecimiento de la Retención

Comparando cuencas vecinas respecto a la lámina de agua que entra en la retención

de la cuenca, se puede demostrar que el abastecimiento durante la estación lluviosa

es casi uniforme para cuencas ubicadas en la misma región climática. En la regióndel

Cusco el abastecimiento empieza en mes de noviembre con 5% del volumen total y ya

en enero se alcanza el 80% del volumen final. Las precipitaciones altas del mes de

febrero completan el 20% restante y las precipitaciones efectivas del mes de marzo

escurren directamente sin contribuir a la retención. En las regiones situadas más al

norte se muestra la influencia del clima ecuatorial de transición. Allí el abastecimiento

empieza en el mes de octubre con 10% hasta 20%. La contribución de los meses de

noviembre y diciembre es solamente pequeña y la restitución de los almacenes

hídricos tiene lugar en enero hasta marzo.

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10.2. DETERMINACIÓN DEL BALANCE HÍDRICO A ESCALA MENSUAL DE LA

CUENCA

Introducción

En esta sección se presentan los cálculos de la simulación efectuada como parte del

Balance Hídrico. El período de análisis es el suministrado por el especialista en

hidrología y que está comprendido entre los años 1981 - 2000, es decir tiene un

tamaño de 21 años.

Reglas de operación

En principio, presentamos en el Cuadro, las lagunas que se encuentran operando en

el ámbito de la cuenca del río Shullcas, las mismas que se encuentran bajo la

responsabilidad de Sedam Huancayo S.A., con la supervisión de la Administración

Técnica del Distrito de Riego Mantaro, en su condición de autoridad de aguas.

CAPACIDAD ALMACENAMIENTO DE LAGUNAS

ORIGEN NOMBRE M3 MMC%

APORTE

GLACIAL

Lazo huantay 540.000 0.54 7.7%Chuspicocha 440.000 0.44 6.3%Duraznoyoc 358.433 0.36 5.1%Chico chuspi 27.513 0.03 0.4%

FLUVIAL

Huacracocha 4549.768 4.55 65.1%Yanacocha 666.700 0.67 9.5%Quellacocha 131.283 0.13 1.9%Quimsacocha 108.857 0.11 1.6%Llacsacocha 108.500 0.11 1.6%Patococha 56.990 0.06 0.8%

TOTAL 6988.044 6.99 100%Fuente: ATDR Mantaro y Sedam Huancayo S.A

Tabla 10.1.Capacidad de almacenamiento de lagunas

1. Con la oferta superficial del río Shullcas, se atiende las demandas de uso

pobiacional, se atiende la demanda por usos agrarios para las 1,700 ha

consideradas en la cédula de cultivos, para la condición con proyecto.

2. Entra en operación la laguna Huacracocha, considerando que ésta es la que

aporta el 65% del volumen total de lagunas.

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Page 67: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

3. Luego, ingresa a operar la laguna Yanacocha, considerando que su volumen útil

se ha incrementado de 0.67 a 0.80 MMC.

4. Ingresa a operar la laguna Lazo Huntay.

5. Ingresa a operar la laguna Chuspicocha. Con la masa de estas lagunas se

atiende el saldo de la demanda para uso pobiacional.

6. Ingresa a operar la derivación del embalse Ucushcancha, con 1.50 MMC, para

atender exclusivamente la demanda no atendida para usos agrarios.

7. Los déficits de la demanda para usos agrarios son atendidos por la derivación

Cochagrande.

• Resultados

Previamente, debemos precisar que para fines de balance hídrico se ha sumado la demanda por

usos agrarios más la demanda por uso poblacional de los JASS autorizados por la Administración

Técnica del D.R. Mantaro. El hecho se sustenta en que todos ellos toman agua de la red de riego

existente, como son el Canal Aza y el canal La Mejorada, por lo tanto su disponibilidad está sujeta

a la atención que se otorgue a la demanda por usos agrarios.

Los resultados del balance hídrico para cada una de las alternativas se presentan en los Cuadros

36 y 37. Se están adjuntando anexos con la simulación efectuada para cada una de las

alternativas, que por su extensión no pueden ser incluidas en el presente informe.

La conclusión es que la alternativa que ofrece mejores resultados para fines de usos agrarios, es la

segunda, con 90.8% versus 81.4% que ofrece la primera alternativa.

Un detalle interesante y que debe ser resaltado es el hecho de que, para la demanda poblacional

autorizada hasta la fecha a Sedam Huancayo, la garantía mensual es de

97.2%, valor que consideramos muy aceptable. Este resultado podría estarnos justificando porqué

la empresa de agua potable tiene necesidad de explotar dieciséis pozos para atender al 100% su

demanda actual.

Reiteramos, el gran debate estará en establecer la fuente de agua superficial para queSedam

Huancayo atienda su demanda proyectada al 2025. Y por supuesto, implementar las

recomendaciones efectuadas en el numeral 36 del presente Informe,

a fin de tener resultados lo más próximos a la realidad del manejo de la cuenca del río

Shullcas.

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Page 68: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

AFIANZAMIENTO HÍDRICO DE LA CUENCA DEL RIO SHULLCAS

BALANCE HÍDRICO

PERIODO 1981-2001

Tabla 10.2.afianzamiento hídrico de la cuenca del rio shullcas

El estudio de balance hídrico se calculo con el software: InnerSoft - Balance Hídrico versión 0.1

Beta. Cuyos resultados se muestran a continuación:

La salida de datos responde a esta leyenda, que también incluye la entrada de datos.

P = Precipitación ETP = Evapotranspiración potencial R = Reserva AR = Variación de la reserva ETR = Evapotranspiración real E = Excedente o escorrentía D = Déficit hídrico anual

Del grafico se observa que habrá un déficit hídrico los meses de mayo, junio, julio, agosto,

septiembre, octubre y noviembre, de las cuales se recomienda realizar obras de almacenamiento

de agua para estos meses.

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Page 69: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

11. DISEÑO DE UN MODELO DE PRONÓSTICO DE CRECIDAS EN LA SUBCUENCA DEL RÍO

SHULLCAS:

Realizamos un estudio para saber si avian datos actuales de la realizacion de creciente de

avenidas por metodo satelital y encontramos.

El informe que presentamos el año pasado tenia informes del año de avenidas del año 2005 el

cual fue como indica el grafico

Figura 11.1.gráficos de crecidas de la cuenca

Y el estudio que se hiso el año 2009 se realizaroncon cuatro estaciones meteorológicas (Huayao,

Santa ana, Ingenio y Huaytapayana) las cuales usaron 2 metodos

Figura 11.2.ubicación de las estaciones

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Page 70: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Datos Observados, Estaciones Meteorológicas Ubicadas En La Subcuenca Del Río Shullcas

Los resultados obtenidos fueron:

Figura 11.3.Zonas de precipitaciones

Figura 11.4.zona de precipitación

Precipitación estimada por satélite según la técnica hidroestimador para el 22 de enero del 2009

con mascara

Hidrología Página | 70

Page 71: ESTUDIO HIDROLOGICO

UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

Precipitación estimada por satélite según la técnica CST para el 22 de enero del 2009 con mascara

11.1. METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTOS

Area de estudio, comprendido entre las longitudes 75,03 a 75,23º W y las latitudes 11,87 a

12,09º S (subcuenca del río Shullcas).

Periodo de estudio del 2000 al 2004, temporada de lluvias (enero, febrero y marzo)

Producto de precipitación estimada por satélite (hidro-estimador)

Se utilizo la técnica CST/TMI para generar precipitación diaria según imágenes de satélite

GOES.

Se utilizaran datos diarios de caudales y precipitación

Se generaran series de tiempo de precipitación estimada por satélite según las técnicas

hidro-estimador y CST/TMI.

Se evaluo la técnica de estimación de precipitación por satélite, que mejor explique la

variabilidad del caudal

Se determinará un modelo estadístico que permita pronosticar el caudal.

11.2. INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚ (IGP)

Un ambiente de trabajo en el Laboratorio de Computo

Una estación de trabajo, en el entorno UNÍX, FORTRAN y GrADS

7 I Fuente: INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚ

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

12. SOFTWARE UTILIZADO

Software para cálculos hidrológicos, utilizando Visual Basic, el cual pretende ser una aplicación

que permita facilitar y simplificar los cálculos laboriosos que se deben realizar en los estudios

hidrológicos.

El software permite el cálculo de los parámetros estadísticos, cálculos de regresión lineal, no

lineal, simple y múltiple, así como regresión polinomial,

evaluar si una serie de datos se ajustan a una serie de distribuciones, calcular a partir de la

curva de variación estacional o la curva de duración, eventos de diseño con determinada

probabilidad de ocurrencia, realizar el análisis de una tormenta y calcular intensidades

máximas, a partir de datos de pluviogramas, los cálculos de aforos realizados con

correntómetros o molinetes, el cálculo de caudales máximos, con métodos empíricos y

estadísticos, cálculos de la evapotranspiración y cálculo del balance hídrico. El producto del

trabajo proporciona al ingeniero civil, una herramienta que permite realizar cálculos,

simulaciones rápidas, y determinar los caudales o precipitaciones de diseño.

Figura 12.1.portada del programa utilizado

Hidrología Página | 72

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CONCLUSIONES

La sub cuenca tiene varias lagunas principales y de gran capacidad de almacenamiento

esto debe de ser tomado en cuenta para la realización de cualquier proyecto.

Para la delimitación la sub cuenca se tomo en cuenta una delimitación considerando los

puntos altos del sistema de drenes, esta delimitación es importante para poder calcular las

características fisiográficas de la sub cuenca, en la cual se obtuvo un área de 224.2 km2,

con una pendiente promedio del 9%.

El análisis realizado para el método indirecto fue el método racional que para el cual se

ajusta a la zona de estudio, esto se da en función de el coeficiente de escorrentía, área de

la cuenca e intensidad de la lluvia; la intensidad de la lluvia se calculo teniendo en

consideración la formula de: i=k

T n la cual se acomodo mejor para nuestra cuenca, por los

datos que obtuvimos de la cuenca y los hallados, pero para realizar este método se tuvo

que mover los datos de otras estación de lluvias de 24h ya que nuestra cuenca no contaba

con este parámetro, para poder mover estos datos se tuvieron que ver varias

consideración pero las cuencas no coincidían por lo que se opto por tomar los datos de la

cuenca de Yanahuanca la cual se parecía en cota y morfología de la estación de Huayao;

que en comparación con otras formulas se requiere de más datos y su aplicación esta

estudiada para otro tipo de zonas.

La sub cuenca cuenta con un gran caudal máxima para los periodos de retornos

calculados, pero en épocas de estiaje existe un déficit hídrico de la sub cuenca este déficit

se presenta los meses los meses de mayo, junio, julio, agosto, septiembre, octubre y

noviembre.

La sub cuenca del rio Shullcas es la fuente de abastecimiento principal de la ciudad de

huancayo por lo que su es importante hacer un seguimiento hidrológico anual.

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UNDAC - ESTUDIO HIDROLOGICO DE LA SUB CUENCA DEL RIO SHULLCAS

BIBLIOGRAFIA:

“EVALUACION DE LOS RECURSOS HIDRICOS DE LA CUENCA DEL RIO MALA”, Mala,

abril 2007.

ESTUDIO HIDROLÓGICO PLAN DE SECTORIZACIÓN “LAS LADERAS-PEÑAS

BLANCAS” GUADARRAMA (MADRID)

VEN TE CHOW, Hidráulica de los canales abiertos, Edit. Diana, 1era. De., México, 1986.

HIDROLOGIA ESTADISTICA, Maximo Villon Bejar.

PLAN VIAL DE LA PROVINCIA DE HUANCAYO, Municipalidad Provincial De Huancayo -

Provias Rural, Octubre del 2010.

HIDROLOGÍA PARA INGENIEROS , Germán Monsalve

MARTA GONZALEZ DEL TANAGO, Restauración de ríos y riberas, escuela técnica

superior de Ingenieros de Montes, Madrid -1998.

Mapa Geológico de Perú, escala 1: 1’000.000. CODIGEM, 1993.

Instituto Geofísico del Perú, 2005.a: Atlas Climático de Precipitación y Temperatura del

aire en la cuenca del río Mantaro. Fondo Editorial del Consejo Nacional del Ambiente.

Lima.

Instituto Geofísico del Perú, 2005-2009 .c: “Vulnerabilidad actual y futura ante el cambio

climático y medidas de adaptación en la cuenca del río Mantaro”. Fondo Editorial CONAM.

Lima.

Página web de INRENA.

Página web del Ministerio Agricultura.

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