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3.3. HIDROLOGA
Dentro del aspecto general de la hidrologa, se debe identificar los problemas especficos, los
cuales pueden ser clasificados considerando la solucin que puede ser usada para propsitos de
planeamiento, diseo y operacin conjuntamente con los problemas tcnicos administrativos.
En forma general podemos decir que, el problema principal para el desarrollo de estudios en
zonas de sierra y especialmente zonas rurales, es la falta de informacin hidrolgica, debiendo
en el futuro tomar con seriedad este problema e implementar un programa de instalacin de
estaciones hidrometeorolgicas en la sierra rural del Per.
Es muy importante en el desarrollo de criterios hidrolgicos para regiones de escasos datos, la
formulacin de relaciones hidrolgicas generales, a travs de las cuales todos los datos
disponibles pueden ser usados para la estimacin de valores hidrolgicos en un punto en
particular. Igualmente en regiones donde los datos son bastante completos, los estudios
regionales son de mucha ayuda y de hecho, necesarios para efectuar un uso efectivo de la
informacin disponible.
3.3.1. Objetivo
El objetivo de los estudios de hidrologa e hidrulica para el caso de proyectos de riego, es
brindar informacin como caudales mximos, mnimos, medios mensuales, anlisis de aforos,
etc., que permita al diseador tomar las decisiones del caso para la seguridad de las obras
proyectadas como bocatomas, (vertederos de demasas), canales de riego, reservorios, vlvulas,
obras de desfogue, etc.
Asimismo, permite realizar anlisis de sedimentacin que podran producirse en ros, lagunas y
vasos, precipitaciones, evaporacin, etc.; para estimar las demandas hdricas de las reas de
cultivos y del mismo modo estimar la oferta hdrica mediante modelos adecuados a la sierra del
Per, finalmente en funcin a la informacin generada anteriormente se puede realizar el
balance hdrico del proyecto.
Para el cumplimiento de los trabajos antes mencionados, es necesario recurrir a informacin de
estaciones hidrometeorolgicas cercanas a la zona de estudio, pero por la falta de estaciones
meteorolgicas en la zona, se gener lecturas para esta zona con la ecuacin de anlisis de
regresin en cuanto a precipitacin y clima considerando la altitud.
En resumen podemos indicar que los objetivos del estudio hidrolgico fueron los siguientes:
- Diseo de estructuras hidrulicas, siendo necesaria la evaluacin y cuantificacin de los
valores extremos (mximos y mnimos) del escurrimiento superficial.
- Satisfaccin de demandas, siendo necesario evaluar y cuantificar las disponibilidades en el
o los puntos de inters, esto es, el anlisis temporal de las descargas para un intervalo de
tiempo especfico.
- Cuantificar la oferta superficial existente en el rea del proyecto.
El estudio hidrulico, tiene como objetivo bsico brindar sustento tcnico al diseo de las obras a
ejecutar (bocatomas, canales, etc.), este permite encontrar las dimensiones ptimas para el
normal funcionamiento de las obras planteadas, para muchas de ellas se usan los resultados
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encontrados por la hidrologa. En consecuencia para el presente estudio se utilizaron conceptos
de hidrulica de conduccin de agua a presin por tubera, en sistemas abiertos.
3.3.2. Caracterizacin y fisiografa de las cuencas de ubicacin de las fuentes:
A. Ubicacin y Demarcacin hidrogrfica.
Ubicacin Hidrogrfica.
- Intercuenca Alto Apurimac.
- InterSubcuenca Vilcabamba.
- Microcuenca Pampacancha
Ubicacin administrativa.
- Administracin Local de Aguas Vilcabamba Medio Apurmac.
Ubicacin Poltica
- Regin: Apurmac.
- Provincia: Grau.
- Distrito: Curasco
- Localidad: Ccasancca
B. Delimitacin del rea de Estudio
El rea de estudio est emplazada sobre los 3,390 msnm. El sistema hdrico de esta
cuenca colectora lo conforman la configuracin hidrogrfica de las quebradas y riachuelos
que discurren hacia el riachuelo Pampacancha y que posteriormente cambia a la
denominacin de rio Llauriquilla, el cual desemboca en el rio Vilcabamba.
El rea total de la cuenca colectora es de 36.81 km2, el mismo que se muestra en el
siguiente grfico.
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Grafico N 1. Configuracin hidrogrfica de la Microcuenca Pampacancha.
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
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C. Vas de Acceso.
La zona del proyecto es jurisdiccin de las comunidades de Ccasancca y Capillayoc, del distrito de
Curasco, Provincia de Grau, Regin Apurmac. A la zona del proyecto se puede acceder a travs de la
carretera Antabamba Chuquibambilla Vilcabamba Micaela Bastidas Curasco Ccasancca -
Progreso. Desde la localidad de Ccasancca existe un camino peatonal hacia el sector de Rumichaca con
un tiempo de caminata de aproximadamente 6.0 horas.
Va de acceso hacia el mbito del proyecto.
Origen Destino Tipo de va Estado de conservacin
Vehculos /otros
Distancia Tiempo Viaje
Antabamba Chuquibambilla Afirmada Bueno Bus 120.5 km 3.0 horas
Chuquibambilla Curasco Afirmada Bueno Combi 44.5 km 2.5 horas
Curasco Ccasancca Afirmada Bueno Combi 18 km 0.5 horas
Ccasancca Capillayoc Afirmada Bueno Combi 5 km 0.2 horas
Ccasancca Rumichaca Camino herradura
Regular Acmilas 14 km 6.0 horas
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
D. Fisiografa del rea del Proyecto.
Las La unidad fisiogrfica del mbito del proyecto corresponde a Relieve de llanura Fluvio Aluviales
(SSTHL), corresponde a la unidad fisiogrfica que se encuentran constituidas por aquellas tierras formadas
por la acumulacin de materiales aluviales y fluvio coluvio aluviales, cuyos materiales han sido
transportados y depositados por accin de las corrientes mayores y menores de cursos intermitentes de
ros o quebradas que conforman las cuencas hidrogrficas de la regin Apurmac. Su forma geomtrica es
alargada y allanada y se forman hacia el fondo de las quebradas formando los llamados fondos de valle y
las terrazas. El territorio del mbito de presenta topografa irregular y accidentado, muy variada, como se
muestra en la siguiente fotografa.
3.3.3. Ecologa: Zonas de vida
El mbito en estudio presenta zonas de vida que se basan en la fisonoma o apariencia de la vegetacin y
los principales factores de biotemperatura, precipitacin y la relacin de la evapotranspiracin potencial. En
el mbito del proyecto se cuenta con las siguientes zonas de vida:
Cuadro N 1. Descripcin de la zonas de vida del mbito del proyecto.
Zonas Zonas de Vida Rango de
Precipitaciones
Rango de
Temperatura
Rango de
Altitud
reas agrcolas Bosque hmedo Montano
Bajo Subtropical
992-1063 12.4-14.1 3400-3800
Zonas de captacin de
fuentes de agua para
riego en la cuenca
colectora
Bosque hmedo Montano
Subtropical
410-1119 12.4 3800-4000
Paramo hmedo Subalpino
Sub tropical
480-660 03-06 4000-4200
Zonas altas de la
cuenca colectara
Paramo muy hmedo
Subalpino Subtropical
500-750 4.5-6.9 4200-4400
Paramo pluvial Subalpino
Subtropical
670-1342.4 3.9-4.5 4400-4500
Tundra pluvial Alpino
Subtropical
670 1.5-03 4500 a mas
Fuente: Zonificacin ecolgica econmica de la Regin Apurmac 2010
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Grafico N 2. Zonas de vida del distrito de Curasco.
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
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3.3.4. Variables climticas contextualizadas: Temperatura, humedad relativa, horas de sol, vientos, evaporacin.
El tipo climtico segn el Mapa Climtico de Per elaborado por el Servicio Nacional de Meteorologa e
Hidrologa SENAMHI, siguiendo las pautas del mtodo de Thornthwite, se ha identificado para el mbito del
estudio el tipo climtico de B(o,i)DH3 lluviosos semifrigido con deficiencia de lluvias en otoo e invierno
con humedad relativa calificada como hmeda.
Este tipo de clima presenta un rango de precipitacin anual de 600 a 1700 mm. La precipitacin con mayor
intensidad se da en primavera y verano, con un periodo seco definido en otoo e invierno. Presenta un
rango de temperatura que va desde 0 C a 12C de temperatura mnima a 16 C a 18C de temperatura
mxima. Presenta un carcter de clima templado y de una humedad relativa media que va entre 65 a 84%,
siendo considerado como un clima hmedo.
Altitudinal mente se ubica desde los 4150 a 5000 m.s.n.m. y geogrficamente se distribuye casi el 75% del
distrito de Curasco.
- Temperatura. Se considera que para el mbito del Proyecto, Presenta un rango de temperatura que va
desde 1.9 C a 7.4C de temperatura mnima a 21.5 C a 25.2C de temperatura mxima.
Para el clculo de la temperatura media anual, temperatura mnima media anual y temperatura mxima
media anual, se han seleccionado estaciones con registros de temperaturas, que luego de efectuar un
anlisis de regresin lineal (en funcin a las variables altitud H y temperatura T), se han obtenido
coeficientes de correlacin r adecuados (cercanos a 1).
Cuadro N 1. Temperaturas promedio mxima, mnima y media
T MEDIA C T MIN C T MAX C
14.35 5.42 23.21
Fuente: Equipo Tcnico responsable de la formulacin del proyecto.
- Humedad Relativa. De acuerdo a los registros de humedad relativa, este parmetro tiene una variacin
mensual que flucta entre 54.50% en el mes de julio y 76.43% en el mes de Enero, alcanzando un
promedio anual de 64.24%.
3.3.5. Ubicacin de zonas propensas a riesgos climticos.
La probabilidad de ocurrencia de fenmenos destructivos en el Per es alta debido a diversos factores
como la variabilidad climtica, la geomorfologa y la intensa actividad geodinmica y particularmente en
nuestra zona de trabajo, debido a los menores ndices de desarrollo humano y mayores niveles de pobreza
y pobreza extrema del pas.
La variabilidad climtica tiene su principal expresin en fenmenos como las sequas, las heladas,
granizadas y las lluvias intensas que al ocurrir sobre un accidentado territorio, contribuyen a la ocurrencia
de huaycos e inundaciones.
Entre los peligros identificados en la cuenca, se distingue los impactos generados por accin de fenmenos
climticos como las sequas, granizadas, heladas.
Entre los meses de diciembre a abril, el mbito de influencia del proyecto se ven afectados por las Lluvias
intensas que provocan huaycos e inundaciones, derrumbes de taludes, generacin de crcavas, etc.
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3.3.6. Evapotranspiracin potencial.
Debido a que este parmetro vara poco en forma inter anual, se considera suficiente el clculo para
el ao promedio, siendo calculado mediante el mtodo de Hargreaves III modificado para la sierra del
Per, obtenindose el siguiente resultado; El rea de influencia del sector agrcola de Ccasancca la
ETP anual es de 1704.9 mm. Con un promedio mensual de 142.10 mm.
Cuadro N 2. Evapotranspiracin potencial Hargreaves.
MES N
das
Temperatura (C) Difer. Temp.
TD (C)
Interpol. de Latit.
p' deter. Ra Rad. Extrat.
Ra(mm/da)
ETo
Mx. med.
Min. med.
Med. Mens.
12 14 (mm/da) (mm/mes)
Ene. 31 23.3 6.1 14.7 17.17 16.60 16.80 15.18 4.70 145.8
Feb. 28 22.7 6.0 14.4 16.69 16.90 17.10 15.48 4.68 131.0
Mar. 31 21.9 6.2 14.0 15.70 15.00 14.90 15.71 4.56 141.3
Abr. 30 22.3 5.7 14.0 16.61 14.40 14.30 15.11 4.50 135.0
May. 31 22.8 5.3 14.1 17.44 13.10 12.60 16.65 5.09 157.9
Jun. 30 21.9 4.1 13.0 17.83 12.40 12.20 13.82 4.13 123.9
Jul. 31 21.9 3.8 12.9 18.08 12.30 12.10 13.72 4.11 127.5
Ago. 31 22.8 4.2 13.5 18.64 14.00 13.80 15.42 4.80 148.7
Set. 30 24.2 5.3 14.8 18.85 13.70 13.50 15.12 4.92 147.5
Oct. 31 25.3 6.1 15.7 19.25 15.80 15.90 15.09 5.10 158.0
Nov. 30 25.4 6.3 15.9 19.11 16.30 16.60 14.17 4.80 143.9
Dic. 31 24.1 6.0 15.0 18.13 15.90 16.10 14.48 4.66 144.3
ANUAL 365 278.6 65.06 171.8173 56.0 1704.9
3.3.7. Precipitacin pluvial generada para la zona.
La precipitacin promedio mensual para la zona del proyecto es de 71.68 mm; precipitacin promedio
mxima mensual 96.42 mm; precipitacin promedio mnima mensual 45.92 mm; con una acumulacin
total promedio anual de 860.16 mm.
La variacin est muy relacionada a la proximidad de la cadena montaosa central, la distribucin de
las precipitaciones a lo largo del ao determina dos estaciones bien definidos, un periodo seco con
lluvias ocasionales, que abarca los meses de abril a octubre y un periodo lluvioso que se da entre
noviembre y marzo.
El registro hidrometeorolgico generado para esta comunidad se realiz por un anlisis de regresin
lineal (en funcin a las variables altitud H y precipitacin p), se han obtenido coeficientes de
correlacin r adecuados (cercanos a 1).
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Cuadro N 3. Precipitacin mensual acumulada mm.
ANTABAMBA LAT: 14 16' 02" S APURIMAC
CO LONG: 72 52' W ANTABAMBA
CUENCA: APURIMAC ALT: 4,105 msnm ANTABAMBA
ESTACION: Departamento :
TIPO: Provincia :
Distrito : ITEM AO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC TOTAL MEDIA
1 1969 70.00 111.00 90.00 77.00 8.00 0.00 4.00 13.00 12.00 34.00 73.00 59.00 551 45.92
2 1970 92.00 212.00 106.00 27.00 9.00 1.00 22.00 1.00 0.00 61.00 19.00 132.00 682 56.83
3 1971 130.00 109.00 138.00 13.00 49.00 0.00 2.00 8.00 13.00 113.00 94.00 125.00 794 66.17
4 1972 214.00 210.00 268.00 69.00 16.00 5.00 19.00 21.00 36.00 63.00 24.00 38.00 983 81.92
5 1973 210.00 127.00 189.00 26.00 7.00 17.00 7.00 31.00 11.00 95.00 111.00 107.00 938 78.17
6 1974 160.00 183.00 124.00 32.00 4.00 2.00 1.00 9.00 2.00 37.00 79.00 70.00 703 58.58
7 1975 200.00 157.00 127.00 18.00 10.00 2.00 9.00 4.00 68.00 46.00 59.00 133.00 833 69.42
8 1976 188.00 266.00 155.00 74.00 5.00 8.00 3.00 0.00 4.00 36.00 29.00 142.00 910 75.83
9 1977 337.00 213.00 201.00 41.00 14.00 0.00 1.00 14.00 67.00 81.00 43.00 98.00 1110 92.50
10 1978 227.00 244.00 168.00 60.00 7.00 7.00 9.00 24.00 63.00 21.00 69.00 103.00 1002 83.50
11 1979 290.00 280.00 142.00 72.00 15.00 30.00 1.00 95.00 20.00 24.00 59.00 72.00 1100 91.67
12 1980 168.00 168.00 178.00 30.00 38.00 19.00 0.00 11.00 33.00 40.00 18.00 154.00 857 71.42
13 1981 213.00 213.00 156.00 40.00 14.00 16.00 6.00 22.00 0.00 8.00 11.00 83.00 782 65.17
14 1982 91.00 187.00 163.00 21.00 7.00 1.00 22.00 5.00 77.00 10.00 72.00 83.00 739 61.58
15 1983 278.00 119.00 97.00 43.00 11.00 3.00 4.00 0.00 102.00 39.00 112.00 77.00 885 73.75
16 1984 153.00 190.00 69.00 35.00 9.00 0.00 3.00 6.00 73.00 2.00 35.00 74.00 649 54.08
17 1985 119.00 172.00 129.00 45.00 13.00 1.00 8.00 4.00 0.00 75.00 48.00 86.00 700 58.33
18 1986 212.00 164.00 143.00 61.00 10.00 4.00 0.00 115.00 21.00 48.00 144.00 107.00 1029 85.75
19 1987 163.00 112.00 113.00 41.00 11.00 1.00 0.00 3.00 6.00 44.00 75.00 109.00 678 56.50
20 1988 183.00 99.00 114.00 17.00 34.00 0.00 8.00 1.00 43.00 18.00 44.00 78.00 639 53.25
21 1989 422.00 208.00 102.00 26.00 30.00 1.00 2.00 2.00 22.00 22.00 49.00 72.00 958 79.83
22 1990 164.00 210.00 130.00 99.00 9.00 14.00 0.00 14.00 74.00 17.00 33.00 125.00 889 74.08
23 1991 265.00 204.00 156.00 19.00 24.00 1.00 1.00 15.00 0.00 24.00 42.00 83.00 834 69.50
24 1992 204.00 113.00 140.00 34.00 27.00 2.00 4.00 3.00 56.00 51.00 49.00 67.00 750 62.50
25 1993 255.00 170.00 147.00 62.00 22.00 0.00 17.00 5.00 39.00 58.00 65.00 121.00 961 80.08
26 1994 317.00 235.00 163.00 42.00 23.00 5.00 0.00 3.00 54.00 54.00 62.00 102.00 1060 88.33
27 1995 230.00 98.00 96.00 66.00 14.00 5.00 3.00 23.00 20.00 38.00 44.00 58.00 695 57.92
28 1996 125.00 158.00 143.00 11.00 17.00 1.00 15.00 5.00 12.00 17.00 66.00 81.00 651 54.25
29 1997 76.00 120.00 109.00 29.00 7.00 28.00 4.00 27.00 44.00 24.00 52.00 129.00 649 54.08
30 1998 336.00 256.00 129.00 34.00 8.00 6.00 6.00 52.00 28.00 13.00 99.00 79.00 1046 87.17
31 1999 199.00 188.00 198.00 23.00 9.00 12.00 3.00 4.00 20.00 40.00 104.00 96.00 896 74.67
32 2000 197.00 106.00 165.00 31.00 12.00 1.00 3.00 30.00 3.00 12.00 33.00 127.00 720 60.00
33 2001 151.00 199.00 193.00 34.00 13.00 7.00 1.00 13.00 22.00 43.00 22.00 135.00 833 69.42
34 2002 254.00 221.00 116.00 16.00 10.00 3.00 1.00 21.00 111.00 5.00 50.00 78.00 886 73.83
35 2003 277.00 138.00 107.00 35.00 31.00 15.00 5.00 7.00 6.00 97.00 52.00 117.00 887 73.92
36 2004 318.00 290.00 146.00 53.00 13.00 10.00 2.00 1.00 90.00 27.00 30.00 144.00 1124 93.67
37 2005 270.00 285.00 159.00 27.00 21.00 0.00 4.00 28.00 54.00 140.00 60.00 78.00 1126 93.83
38 2006 175.00 185.00 325.00 14.00 66.00 3.00 1.00 4.00 68.00 105.00 88.00 123.00 1157 96.42
38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00 38.00
208.76 182.11 147.21 39.39 17.03 6.08 5.29 16.95 36.16 44.26 58.37 98.55 860.16 71.68
78.23 54.54 47.23 20.68 12.77 7.59 5.98 23.71 30.91 32.08 29.46 27.88 162.06 13.51
0.37 0.30 0.32 0.52 0.75 1.25 1.13 1.40 0.85 0.72 0.50 0.28 0.19 0.19
422.00 290.00 325.00 99.00 66.00 30.00 22.00 115.00 111.00 140.00 144.00 154.00 1157.00 96.42
70.00 98.00 69.00 11.00 4.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 11.00 38.00 551.00 45.92
262.50 212.75 163.00 51.00 21.75 7.75 6.75 21.75 61.25 57.00 72.75 124.50 977.50 81.46
202.00 186.00 142.50 34.00 13.00 3.00 3.00 8.50 25.00 38.50 52.00 97.00 871.00 72.58
160.75 129.75 114.50 26.00 9.00 1.00 1.00 4.00 11.25 21.25 36.75 78.00 707.25 58.94
P.MAXIMA
P.MINIMA
N DATOS
MEDIA
DESV.STD
C.V.
P 25%
P 50%
P 75% Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
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3.3.8. Generacin de caudales.
Segn al diagnstico de campo realizado, dando nfasis a los antecedentes de riego, no se ha
reportado problemas de salinidad en los cultivos agrcolas, por el mismo hecho de que el agua de la
microcuenca proviene de las precipitaciones pluviales por lo que la Conductividad elctrica (CE) del
agua de riego est por debajo de los niveles de tolerancia para los cultivos del mbito.
La disponibilidad de agua para los diferentes canales de riego fueron determinados mediante los
aforos realizados en las diferentes fuentes de agua, segn a los siguientes detalles que se desarrolla
a continuacin.
Cuadro N 4. Ubicacin Geogrfica de las fuentes de captacin.
Nombre Coordenadas
(X) Coordenadas
(X) Altitud
m.s.n.m. Caudal L./Seg.
Caudal Captado L/Seg.
Riachuelo Pampacancha 771587.80 8434867.10 4130.00 170.30 25.00
Quebrada Checllo 771735.00 8435307.60 4111.00 15.30 3.00
Quebrada uumyapata 1 770994.50 8436421.50 4034.00 8.10 2.00
Quebrada uumyapata 2 770888.60 8436659.60 4030.00 22.36 5.00
Quebrada uumyapata 3 770544.70 8437130.60 4008.00 36.18 10.00
Quebrada Pampahuasi 1 770004.90 8437731.20 3990.50 34.36 5.00
Quebrada Pampahuasi 2 769383.10 8438260.30 3979.00 28.35 5.00
TOTAL 314.95 55.00
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
3.3.9. Disponibilidad hdrica, para diferentes usos. La fuente, riego, consumo humano
Se puede constatar de que las fuentes de agua, se encuentran disponibles para el proyecto debido a que no se identificado para otros usos; cabe mencionar de que se cuenta con una disponibilidad hdrica de 314.95 L./Seg., de caudal entre todas las fuentes de los cuales para el presente proyecto se utilizara un caudal de 60 L./Seg., quedando disponible la cantidad de 254.95 L./Seg de caudal, el mismo que puede ser utilizado para otros fines.
3.3.10. Anlisis de eventos extremos. Caudales mximos
En la zona de estudio no existe informacin hidrolgica por lo que se ha tenido que generar
informacin de caudales en la cuenca colectora del rio Pincos materia de estudio mediante la
utilizacin de diferentes mtodos presentados en la bibliografa especializada y en diferentes
estudios hidrolgicos realizados en cuencas del territorio nacional, y en especial en la sierra sur. El
uso de estas metodologas de generacin de caudales se justifica en la medida de que la zona de
estudio tienen una pequea rea de contribucin y los procesos hidrolgicos que en ella se
desarrollan favorecen estas aproximaciones empricas del escurrimiento superficial.
Hay que tener en cuenta que el escurrimiento superficial que alimenta el sistema de lagunas del
rea de estudio tiene como fuente de origen las precipitaciones estacionales del ao hidrolgico.
Este escurrimiento superficial es retenido y autorregulado por las propias lagunas que drenan un
caudal cuasi estable hacia el ro Vilcabamba como resultado de los excedentes hdricos del periodo
lluvioso.
La metodologa empleada para la generacin de caudales es la siguiente:
a) Estimacin del caudal medio anual en base a mtodos tericos de Becerril, Nadal y Keller ,
Turc y Coutagne.
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b) Estimacin del caudal promedio anual en base al Mtodo del Nmero de Curva y al Modelo
de Lutz Scholz.
c) Desagregacin mensual del caudal mediante fragmentos y mtodos de generacin sinttica.
Se ha delimitado la cuenca colectora del rio Pincos (quebrada Jatun Pihuanca), a fin de estimar la
oferta hdrica, en base a los mtodos que se exponen a continuacin.
3.3.10.1. Descripcin de los mtodos utilizados.
Se utilizaron los siguientes mtodos, los cuales se describen a continuacin.
Mtodo de Becerril
El Mtodo de Becerril (HERAS, 1983 y TRAGSA, 1994), permite obtener directamente la aportacin
anual y se suele aplicar en proyectos sin informacin histrica de caudales. La frmula propuesta es
la siguiente:
Q= P3/2A 1,000
Donde:
Q = aportacin de la cuenca (MMC);
P = precipitacin anual (mm);
A = superficie de la cuenca (km2);
= coeficiente que define el tipo de escorrenta.
Ver los valores dados en el siguiente cuadro:
Cuadro N 5. Valores para el coeficiente de becerril.
F
uente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
Mtodo de Keler
El Mtodo de Keler (TRAGSA, 1994), se expresa mediante la siguiente ecuacin, aplicable para la
condicin P 500 mm:
C = - ( / P)
Adems, el caudal Q es igual a:
Q = C * P * A
Siendo:
P = Precipitacin media anual o mdulo pluviomtrico (mm);
C = Coeficiente de escorrenta;
y = Coeficientes relacionados a la cuenca y a la precipitacin.
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Q = Caudal en funcin del coeficiente de escorrenta, la precipitacin y el rea de cuenca
colectora.
El valor de oscila entre 0.88 y 1.00; para cuencas con torrenciales se aconseja emplear el valor
mximo.
, es un coeficiente que vara entre 350 y 460. En el caso de cuencas torrenciales debe emplearse
el mnimo valor.
Mtodo de Nadal
Nadal, propone el clculo del coeficiente de escorrenta, C (TRAGSA, 1994), con la siguiente
expresin emprica:
C= 0.25 * K1* K2 * K3
Donde:
K1 = Factor de la extensin de la cuenca;
K2 = Factor de la precipitacin anual;
K3 = Factor de pendiente y la permeabilidad del suelo.
Los factores K1, K2 y, K3, se obtienen del siguiente cuadro:
Cuadro N 6. Mtodos de Nadal: factores caractersticos k1, k2 y k3.
REA PRECIPITACIN
CARACTERSTICA DE LA CUENCA
CARACTERSTIC
A DE LA CUENCA
km2 K1 mm k2
Llana y permeable
0.5 0.7
10 2.60 200 0.25
20 2.45 300 0.50
40 2.15 400 0.75
100 1.18 500 1.00
Ondulado
0.70 1.20
200 1.17 600 1.10
500 1.40 700 1.17
1,000 1.30 800 1.25
Montaoso e
impermeable 1.20
1.50
5,000 1.00 900 1.32
10,000 0.90 1.000 1.40
20,000 0.87 1.200 1.50
Fuente: TRAGSA (1994).
Mtodo de Turc
Turc (REMENIERAS, 1974), adapt a la familia de las curvas D = f (P,T), la expresin
siguiente, que fue establecida a partir de las observaciones hechas en 254 cuencas
situadas en todos los climas del planeta:
L, que es el parmetro heliotrmico, tiene la expresin:
L = 300 + 25T + 0.05T3
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Donde:
P = Precipitacin medio anual, en mm.
D = Dficit de escorrenta, en mm.
T = Temperatura media anual, en C.
L = Parmetro heliotrmico.
Mtodo de Coutagne.
Refiere REMENIERAS (1974) que, el Mtodo de Coutagne, como Turc, se sustenta en frmulas que
dan el dficit de escurrimiento, D, en funcin de las precipitaciones y de la temperatura, es decir:
D = f (P,T)
Entonces, el dficit de escurrimiento D (m), por el mtodo de Coutagne se deduce de la altura media
anual de las precipitaciones P (m) y de la temperatura media anual T (C), en la frmula siguiente:
D = P - * P2
Donde:
D = Dficit de escurrimiento (mm);
P = Precipitacin anual (m).
, es un parmetro dependiente de la temperatura media (T) y es igual a:
Esta frmula no es aplicable ms que para P comprendido entre los
siguientes valores:
Si las precipitaciones fueran inferiores a 1/8, el dficit de
escurrimiento, D, es igual a las precipitaciones y no habra escurrimiento; caso contrario, si las
precipitaciones fueran superiores a 1/2, el dficit de escurrimiento, D, es prcticamente
independiente de P y estara dado por la frmula siguiente:
D = 0.20 + 0.035 * T
La altura de "la lmina de agua escurrida" anualmente, Q, tendra la siguiente expresin:
Q = P D = * P2
Mtodo del Nmero de Curva (SCS)
Este mtodo fue elaborado por el U.S. Conservation Service y se basa en la estimacin directa de la
escorrenta superficial de una lluvia aislada, a partir del suelo, uso del mismo y su cobertura vegetal
(TRAGSA, 1994).
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CHEREQUE (1991), refiere que el Mtodo SCS se sustenta en la relacin precipitacin
escorrenta, y usa datos de suelos y de la cobertura vegetal, consistiendo bsicamente en:
- Asignar a la cuencas una de las curvas de escorrenta (un nmero en escala de 100 a cero, CN),
segn los tipos de suelo y cubierta vegetal.
- Hallar la lmina de escorrenta directa que es de esperar que ocurra en dicha cuenca, despus
de una lluvia intensa y prolongada P.
El valor de CN es un parmetro hidrolgico de una cuenca o zona determinada e indica el potencial
para generar escurrimiento cuando los suelos no estn congelados, de manera que un alto valor de
CN producir gran escurrimiento y viceversa.
La determinacin del escurrimiento directo es aproximado por las siguientes ecuaciones:
Donde:
CN = Curva nmero, parmetro propio de la cuenca;
Q = Escorrenta real (mm);
P = Precipitacin (mm);
S = Infiltracin potencial (mm).
Modelo hidrolgico de Lutz -Scholz
Este modelo hidrolgico, es combinado por que cuenta con una estructura determnistica para el
clculo de los caudales mensuales para el ao promedio (Balance Hdrico - Modelo determinstico);
y una estructura estocstica para la generacin de series extendidas de caudal (Proceso
markoviano - Modelo Estocstico). Fu desarrollado por el experto Lutz Scholz para cuencas de la
sierra peruana, entre los aos 1979-1980, en el marco de Cooperacin Tcnica de la Repblica de
Alemania a travs del Plan Meris II.
Determinado el hecho de la ausencia de registros de caudal en la sierra peruana, el modelo se
desarroll tomando en consideracin parmetros fsicos y meteorolgicos de las cuencas, que
puedan ser obtenidos a travs de mediciones cartogrficas y de campo. Los parmetros ms
importantes del modelo son los coeficientes para la determinacin de la precipitacin efectiva,
dficit de escurrimiento, retencin y agotamiento de las cuencas. Los procedimientos que se han
seguido en la implementacin del modelo son :
1. Clculo de los parmetros necesarios para la descripcin de los fenmenos de escorrenta
promedio.
2. Establecimiento de un conjunto de modelos parciales de los parmetros para el clculo de
caudales en cuencas sin informacin hidromtrica. En base a lo anterior se realiza el clculo
de los caudales necesarios.
3. Calibracin del modelo y generacin de caudales extendidos por un proceso markoviano
combinado de precipitacin efectiva del mes con el caudal del mes anterior.
Aguirre, M 2004, indica que este modelo fu implementado con fines de pronosticar caudales a
escala mensual, teniendo una utilizacin inicial en estudios de proyectos de riego y posteriormente
extendindose el uso del mismo a estudios hidrolgicos con prcticamente cualquier finalidad
(abastecimiento de agua, hidroelectricidad etc). Los resultados de la aplicacin del modelo a las
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cuencas de la sierra peruana, han producido una correspondencia satisfactoria respecto a los
valores medidos.
La estructura determinstica del modelo se sustenta en la ecuacin de Balance Hdrico.
CMi = Pi - Di + Gi - Ai
Donde:
CMi = Caudal mensual (mm/mes)
Pi = Precipitacin mensual sobre la cuenca (mm/mes)
Di = Dficit de escurrimiento (mm/mes)
Gi = Gasto de la retencin de la cuenca (mm/mes)
Ai = Abastecimiento de la retencin (mm/mes)
Asumiendo:
1. Que para perodos largos (en este caso 1 ao) el Gasto y Abastecimiento de la retencin
tienen el mismo valor es decir Gi = Ai, y que para el ao promedio una parte de la
precipitacin retorna a la atmsfera por evaporacin.
Reemplazando (P-D) por (C*P), y tomando en cuenta la transformacin de unidades
(mm/mes a m3/seg) la ecuacin (1) se convierte en:
Q = c'*C*P*AR
Que es la expresin bsica del mtodo racional.
Donde:
Q = Caudal (m3/s)
c' = coeficiente de conversin del tiempo (mes/seg)
C = coeficiente de escurrimiento
P = Precipitacin total mensual (mm/mes)
AR = Area de la cuenca (m2)
La estructura estocstica para la generacin sinttica de caudales consiste en una
combinacin de un proceso markoviano de primer orden, segn la ecuacin con una variable
de impulso, que en este caso es la precipitacin efectiva,s egn la siguiente ecuacin :
Donde:
Qt = Caudal del mes t
Q t-1 = Caudal del mes anterior
PE t = Precipitacin efectiva del mes
B1 = Factor constante o caudal bsico.
)19(1321 21 rSzPEBQBBQ ttt
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3.3.10.2. Determinacin del caudal promedio anual
Estan referidos a la salida de la microcuenca de area 36.81 km2.
Mtodo del Nmero de Curva (SCS)
Por las caractersticas climticas, edficas y de cobertura vegetal se adopta para la cuenca
colectora un Nmero de Curva CN = 87.3 , obtenindose los resultados en el siguiente cuadro..
Cuadro N 7. Determinacin del caudal promedio anual por el Nmero de Curva
CAUDAL PROMEDIO MULTIANUAL POR EL MTODO DEL NUMERO DE CURVA
CN = 87.3 S = 36.95
VARIABLE
EN
E
FE
B
MA
R
AB
R
MA
Y
JUN
JUL
AG
O
SE
T
OC
T
NO
V
DIC
ANUAL
PP (mm) 208.8 182.1 147.2 39.4 17.0 6.1 5.3 16.9 36.2 44.3 58.4 98.6 860.2
Q (mm) 170.2 144.2 110.6 14.9 2.0 0.0 0.1 2.0 12.6 18.4 29.6 64.9 569.4
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
El metodo del numero de curva presenta los resultados en lmina escurrida en mm, a
unidades de caudal y volumen arrojan los siguientes valores :
Qanual = 860.20 mm
Qanual = 0.67 m3/s
Qanual = 20.98 MMC
Modelo hidrolgico de Lutz Scholz
Las caractersticas generales de la microcuenca colectora del sistema hdrico de la quebrada
Pinco y los valores de los parmetros asumidos para la implementacin del modelo se presentan
en el siguiente cuadro.
Cuadro N 8. Caractersticas de la microcuenca.
CARACTERSTICAS GENERALES DE LA CUENCA COLECTORA
rea de la Microcuenca: A 36.84 Km2
Altitud Media de la Microcuenca: H 3800 msnm
Pendiente Media de la Microcuenca 0.95 m/m
Precipitacin Media Anual: P 860.2 mm
Evaporacin Total Anual: ETP 1704.9 mm
Temperatura Media Anual: T 14.35 C
Dficit de Escurrimiento: D 602.6 mm/ao
Coeficiente de Escorrenta: C 0.3
Coeficiente de Agotamiento: a 0.0209
Relacin de Caudales (30 das): bo 0.534
rea de lagunas y acuferos 0.1 Km2
Gasto Mensual de Retencin: R 80 mm/ao
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
El modelo hidrologico de lutz Scholz presenta los resultados en el siguiente cuadro:
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Cuadro N 9. Caudales medios generados por Modelo hidrolgico
MES
PRECIPITACIN MENSUAL
CONTRIBUCIN DE LA RETENCIN CAUDALES
GENERADOS N
das del
mes
P
Total
mm/mes
Efectiva Gasto Abastecimiento
PE II PE III PE bi Gi ai Ai
mm/mes mm/mes mm/mes
mm/mes
mm/mes mm/mes m3/s
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Enero 30 208.8 58.7 145.4 76.0 0.400 32.0 44.0 0.63
Febrero 28 182.1 52.7 152.1 72.6 0.200 16.0 56.6 0.86
Marzo 31 147.2 38.2 121.1 54.8 0.000 0.0 54.8 0.75
Abril 30 39.4 3.8 9.0 4.8 0.534 37.7 42.6 0.61
Mayo 31 17.0 1.8 4.0 2.2 0.285 20.2 22.4 0.31
Junio 30 6.1 0.7 1.6 0.9 0.152 10.8 11.6 0.17
Julio 31 5.3 0.6 1.3 0.7 0.081 5.7 6.5 0.09
Agosto 31 16.9 1.8 4.0 2.2 0.043 3.1 5.3 0.07
Setiem. 30 36.2 3.5 8.1 4.4 0.023 1.6 6.0 0.09
Octubre 31 44.3 4.4 10.7 5.6 0.012 0.9 6.5 0.09
Noviem. 30 58.4 6.4 17.3 8.6 0.050 4.0 4.6 0.07
Diciem. 31 98.6 17.1 54.7 24.7 0.350 28.0 -3.3 -0.05
AO 860.2 189.6 529.2 257.6 1.132 80.0 1.000 80.0 257.6 0.31
Coeficientes 0.30 0.80 0.20 1.00 Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014
El Modelo de Lutz Scholz arroja un caudal promedio multianual de 0.31 m3/s, lo cual representa una masa media anual de 9.66 MMC que se puede almacenar
en lagunas y/o vasos naturales con caracteristicas fisiograficas aptas para su almacenamiento.
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3.3.10.3. Determinacin del caudal promedio mensual
El escurrimiento mensual determinado estn definidos por el modelos de correlacion multiple que
permite el modelo lutz basados en series basadas en su estructura estocstica de generacin sinttica.
Los coeficientes del modelo estadstico obtenidos mediante correlacin mltiple son los siguientes :
B1 = 0.102 B2 = 0.452 B3 = 0.546 S = 4.47 r2 = 99.23 %
Las caractersticas descriptivas de los parmetros de las series cronolgicas de caudal generados se
presentan en el siguiente cuadro.
Cuadro N 10. Caractersticas descriptivas de los parmetros estadsticos de caudal
MTODO
CAUDALES MEDIOS MENSUALES POR DESAGREGACIN DEL CAUDAL ANUAL (M3/S)
Ene
.
Feb
.
Mar
.
Abr
.
May
.
Jun.
Jul.
Ago
.
Set
.
Oct
.
Nov
.
Dic
.
Anual
MAX. 285.6 214.7 207.2 94.7 51.9 24.0 11.3 26.3 24.3 38.4 41.5 43.0 724.7
MED. 93.7 102.8 87.5 44.3 21.6 10.4 5.3 4.7 7.2 9.6 13.2 25.5 425.7
MIN. 19.8 35.2 37.3 19.9 9.8 5.8 2.9 1.8 1.3 1.7 1.8 7.1 190.8
D. EST 57.0 50.2 37.8 17.7 8.6 4.0 1.8 4.8 5.8 7.6 8.9 10.0 158.6
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
DS = Desviacin estandard CV = Coeficiente de Variacin Max = Qmx Mn = Qmin
En unidades de caudal y volumen arrojan los siguientes valores :
Cuadro N 11. Unidades de caudal y volumen.
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
En el siguiente cuadro se indican los caudales probabilsticos para diferentes niveles de persistencia.
Cuadro N 12. Persistencia de caudales mensuales.
PERSIS-
TENCIA
CAUDALES A DIFERENTE NIVEL DE PERSISTENCIA
SE
T.
OC
T.
NO
V.
DIC
.
EN
E.
FE
B.
MA
R.
AB
R.
MA
Y.
JUN
.
JUL
.
AG
O.
ANUAL
50% 0.069 0.094 0.157 0.345 1.088 1.311 1.139 0.599 0.272 0.145 0.073 0.047 0.459
75% 0.032 0.062 0.093 0.222 0.788 0.986 0.837 0.432 0.210 0.103 0.056 0.036 0.376
80% 0.028 0.060 0.088 0.211 0.749 0.955 0.812 0.426 0.200 0.101 0.054 0.034 0.343
90% 0.069 0.094 0.157 0.345 1.088 1.311 1.139 0.599 0.272 0.145 0.073 0.047 0.459
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
OFERTA MEDIA MXIMA OFERTA MNIMA OFERTA
Q anual 9.66 MMC 27.16 MMC 2.71 MMC
Q anual 0.31 m3/s 0.61 m3/s 0.07 m3/s
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Grafico N 3. oCurva de persistencia de caudales.
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
3.3.10.4. Aos Normales, Secos y Hmedos
Un aspecto importante en la evaluacin de la oferta hdrica superficial es la determinacin de su
variabilidad interanual identificando los periodos de deficiencias y excesos hdricos. Para ello se han
utilizado las series sintticas de caudal promedio mensual y mediante la metodologa de deciles se han
determinado los aos hmedos, normales y secos; definiendo los valores medios para cada condicin
hidrolgica, segn se indica en el siguiente cuadro.
Cuadro N 13. Caudal promedio mensual en Aos normales, secos y hmedos (m3/s). Condicin hidrolgica
UNID SET. OCT. NOV. DIC. ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. ANUAL
Ao seco m3/s 0.17 0.13 0.21 0.33 1.19 1.55 1.08 0.58 0.27 0.14 0.07 0.07 0.48
MMC 0.45 0.34 0.55 0.90 3.18 3.75 2.89 1.50 0.73 0.36 0.18 0.18 15.00
Ao normal m3/s 0.08 0.10 0.14 0.37 1.51 1.70 1.16 0.60 0.28 0.14 0.07 0.07 0.52
MMC 0.20 0.28 0.37 0.98 4.04 4.12 3.11 1.55 0.76 0.37 0.19 0.19 16.14
Ao hmedo m3/s 0.06 0.15 0.21 0.33 1.28 1.48 1.42 0.73 0.35 0.17 0.08 0.06 0.53
MMC 0.16 0.41 0.53 0.87 3.42 3.57 3.80 1.90 0.92 0.44 0.23 0.15 16.41
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
A nivel anual la disponibilidad de trminos de volumen es:
Cuadro N 14. Disponibilidad de trminos de volumen.
AO SECO AO NORMAL AO HMEDO
Q anual 15.00 MMC 16.14 MMC 16.41 MMC
Q anual 0.48 m3/s 0.52 m3/s 0.53 m3/s
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
A.5. Transposicin de caudales
Respecto al area del proyecto los caudales mensuales se obtuvieron de la transposicion relacionando
area y caudal de la microcuenca y los valores en MMC y m3/s a nivel mensual se muestran en el
siguiente cuadro.
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Cuadro N 15. Caudal promedio mensual en el area del proyecto
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
3.3.11. Trnsito de avenidas.
Para la determinacin de caudales mximos de avenidas existen diferentes mtodos de tipo emprico,
hidrometeorolgicos y probabilsticos. Dependiendo de la disponibilidad de datos se opta por uno u otro
mtodo. Habida cuenta que la informacin hidromtrica en la zona del proyecto es escasa e inexistente,
lo ideal hubiera sido trabajar con hidrogramas sintticos generados con informacin de Ppmax de 24
horas, pero no se ha podido disponer de esas series. Sin embargo aprovechando que se han generado
series sintticas de caudal, mediante frmulas empricas se han generado series anuales de caudales
mximos los cuales son sometidas a un anlisis de frecuencias ajustando diferentes modelos
probabilsticos de caudal. La ecuacin regional emprica utilizada es citada por Tucci.E (1993) y tiene la
siguiente formulacin :
Qmx/Qm = 1 + 1.2 A-0.036 Donde : Qm = Caudal medio anual (m3/s) Qmax = Caudal mximo anual (m3/s) A = Area de la cuenca colectora (Km2) En base a la expresion matematica anterior se ha obtenido los caudales mximos durante el
periodo 1969-2006.
Cuadro N 16. Caudales maximos anuales
Serie anual Qmx en m3/s
Ao Qmax anual Ao Qmax anual
1969-70 1.29 1988-89 4.06
1970-71 0.72 1989-90 1.47
1971-72 2.32 1990-91 1.94
1972-73 1.22 1991-92 1.09
1973-74 1.27 1992-93 1.59
1974-75 1.16 1993-94 2.59
1975-76 2.27 1994-95 1.40
1976-77 2.81 1995-96 0.88
1977-78 2.14 1996-97 0.54
1978-79 2.94 1997-98 2.96
1979-80 1.19 1998-99 1.48
1980-81 1.80 1999-00 1.10
1981-82 1.05 2000-01 1.42
1982-83 1.90 2001-02 2.06
1983-84 1.28 2002-03 1.87
1984-85 0.99 2003-04 3.27
1985-86 1.28 2004-05 2.93
1986-87 0.91 2005-06 2.85
1987-88 0.99 Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
UNID SE
T.
OC
T.
NO
V.
DIC
.
EN
E.
FE
B.
MA
R.
AB
R.
MA
Y.
JUN
.
JUL
.
AG
O.
ANUAL
m3/s 0.10 0.13 0.19 0.34 1.32 1.58 1.22 0.64 0.30 0.15 0.07 0.06 0.51
MMC 0.27 0.34 0.48 0.92 3.55 3.81 3.27 1.65 0.80 0.39 0.20 0.17 1.32
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3.3.12. Gasto slido.
Fundamentacin.
Considerndose que a la unidad hidrogrfica en el trmino de un ao, la cantidad total de precipitacin
que ha entrado al sistema fsico, se ha trasformado dando lugar a una variable de salida y a
variaciones de las variables de almacenamiento, entonces la ecuacin de balance puede expresarse:
P = E + +-s +- H +-G+ n
P : Precipitacin media anual
E : Perdida por evaporacin y evapotranspiracin media anual
: Escurrimiento medio anual para el periodo
s : Variacin de almacenamiento del escurrimiento superficial
H : Variacin de almacenamiento del escurrimiento de infiltracin
G : Variacin de almacenamiento del escurrimiento subterrneo
N : Termino residual de discrepancia
Como resulta evidente, las variaciones de almacenamiento que son de signos positivos y negativos en
una serie de aos se anulan al promediarse. En casos de periodos largos, como un ao, el
almacenamiento por intercepcin no interviene por ser de carcter transitorio.
- Las variables de transporte internas no intervienen en un balance hdrico a nivel anual, puesto
que estas representan procesos de distribucin que al cabo de un ao quedan computadas en
las variables de salida o de almacenamiento permanente.
- Las variables de almacenamiento conforman la capacidad de almacenamiento total del sistema
y se calculan como variacin de almacenamiento con respeto al ao anterior +s
- Los signos positivos o negativos en las variaciones de almacenamiento anual indican una
disminucin (-) o un aumento (+) respecto al ao anterior.
- n es el termino residual de discrepancia, error de medicin o estimacin
- Si se disponen de registros de todas las variables durante una serie de aos y se plantea el
promedio de todos los valores anuales, se obtiene por resultado el balance medio para la
cuenca mediante la siguiente expresin:
P = E + + n
Evaluacin de los parmetros que intervienen en el BHS
Precipitacion media. En este apartado se describe los aspectos metodolgicos para la
generacin de las series mensuales de la precipitacin media real en la microcuenca
Pampacancha. Utilizando el anlisis anterior y tomando como estacin de referencia la estacin
de Antabamba se ha generado informacin histrica en el centroide de la microcuenca para el
periodo 1969-2006. Las series se construyen mes a mes utilizando un factor mensual que se
asume constante todo el tiempo y se define como el ratio mensual de la precipitacin del modelo
climtico (Wordlclim) y la precipitacin histrica observada en Antabamba.
Cuadro N 17. Precipitacin media en la microcuenca Pampacancha
Precipitacin media areal (Microcuenca Pampacancha)
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Anual 208.76 182.11 147.21 39.39 17.03 6.08 5.29 16.95 36.16 44.26 58.37 98.55 860.16
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
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Evapotranspiracion media. Para el anlisis de esta variable se ha utilizado los mtodos
propuesto Hargreaves y por la FAO, en el primer caso se tiene una subestimacin de la ETP,
mientras que el segundo representa mejor la climatologa regional de la microcuenca en estudio.
Tomando como base los valores de temperatura se ha utilizado esta misma informacin para
determinar la ETP en el centroide de la microcuenca.
Cuadro N 18. Evapotranspiracin media Mtodo Hargreaves
MES N das
Temperatura (C) Difer. Temp.
TD (C)
Interpol. de Latit.
p' deter. Ra Rad. Extrat.
Ra(mm/da)
ETo
Mx. med.
Min. med.
Med. Mens.
12 14 (mm/da) (mm/mes)
Ene. 31 23.3 6.1 14.7 17.17 16.60 16.80 15.18 4.70 145.8
Feb. 28 22.7 6.0 14.4 16.69 16.90 17.10 15.48 4.68 131.0
Mar. 31 21.9 6.2 14.0 15.70 15.00 14.90 15.71 4.56 141.3
Abr. 30 22.3 5.7 14.0 16.61 14.40 14.30 15.11 4.50 135.0
May. 31 22.8 5.3 14.1 17.44 13.10 12.60 16.65 5.09 157.9
Jun. 30 21.9 4.1 13.0 17.83 12.40 12.20 13.82 4.13 123.9
Jul. 31 21.9 3.8 12.9 18.08 12.30 12.10 13.72 4.11 127.5
Ago. 31 22.8 4.2 13.5 18.64 14.00 13.80 15.42 4.80 148.7
Set. 30 24.2 5.3 14.8 18.85 13.70 13.50 15.12 4.92 147.5
Oct. 31 25.3 6.1 15.7 19.25 15.80 15.90 15.09 5.10 158.0
Nov. 30 25.4 6.3 15.9 19.11 16.30 16.60 14.17 4.80 143.9
Dic. 31 24.1 6.0 15.0 18.13 15.90 16.10 14.48 4.66 144.3
ANUAL 365 278.6 65.06 171.8173 56.0 1704.9
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
Cuadro N 19. Evapotranspiracin media Metodo FAO
REFERENCIA E F M A M J J A S O N D
a. Temperatura media mensual (C) 14.71 14.37 14.03 13.96 14.06 12.97 12.85 13.52 15.14 15.68 15.87 15.03
b. Temperatura media mensual (F) 58.47 57.87 57.26 57.14 57.30 55.35 62.30 56.33 59.26 60.22 60.56 59.05
c. Nmero de horas sol mensual (SH) 135.90 133.30 159.10 193.40 231.70 234.20 246.97 234.40 205.20 195.60 186.70 160.10
d. Nmero de horas de sol mxima media diaria probable (DL)
12.87 12.86 12.59 11.83 11.73 11.16 11.44 11.53 12.01 12.77 12.99 13.07
e. Nmero de das del mes (DM) 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
f. Porcentaje de horas de sol mensual referido al mximo probable (S)
34.06 37.03 40.78 54.50 63.72 69.96 69.61 65.58 56.93 49.41 47.93 39.51
g. Radiacin extraterrestre mensual en equivalente de evaporacin en mm. (RMM)
521.63 479.55 461.49 428.60 388.53 365.20 374.27 426.97 404.20 493.31 499.20 499.93
h. Radiacin incidente mensual en equivalente de evaporacin en mm (RSM)
228.32 218.86 221.02 237.30 232.61 229.10 234.21 259.33 228.73 260.06 259.19 235.69
i. Factor de correccin por altura (FA) 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25
j. Evapotranspiracin potencial mensual corregida en mm (ETP)
124.79 118.39 118.30 126.73 124.59 118.54 136.39 136.55 126.70 146.39 146.73 130.08
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
Por tanto en la Microcuenca Pampacancha con una superficie de riego de 103 Has el balance
hdrico mensual y anual.
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Por tanto en la Microcuenca Pampacancha con una superficie de 36.81 km2 el balance hdrico
mensual y anual en condiciones de medias de la evapotranspiracin se indican en el siguiente
cuadro. Asimismo se indica la demanda requerida para las 103 Has agrcolas del mbito del
proyecto.
Cuadro N 20. Requerimineto hidrico para la cedula agricola.
CAUDAL Y VOLUMEN REQUERIDO
MESES ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
CAUDALES MEDIOS MENSUALES L./Seg
1,346.27 1,587.74 1,222.33 635.22 300.24 149.90 74.09 64.82 100.00 97.18 126.49 181.94
CAUDAL REQUERIDO lt/seg
-135.49 -110.27 -69.83 13.83 22.93 37.00 56.95 64.53 35.66 27.59 10.36 -53.26
BALANCE HDRICO 1,481.76 1,698.01 1,292.16 621.39 277.31 112.90 17.14 0.29 64.34 69.59 116.13 235.20
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
En resumen se requiere de una dotacion de 64.53 L./Seg para cubrir la demanda de agua para riego para el mes de agosto, asi mismo se cuenta con una disponiboilidad de agua ofertada de 64.82 L./Seg, lo que indica de que la oferta de agua es mayor que la demanda.
3.3.13. Calidad de agua
El principal problema relacionado con la calidad del agua de riego es la salinidad del agua. La
salinidad del agua se refiere a la cantidad total de sales disueltas en el agua; el nivel alto de sales en
el agua de riego reduce la disponibilidad del agua para el cultivo (debido a la presin osmtica),
aunque el suelo puede parecer mojado y causa la reduccin del rendimiento. La Conductividad
elctrica del suelo (C.E.) es proporcional a la conductividad elctrica del agua de riego, en funcin del
porcentaje del agua de riego lixiviado por debajo de la zona de las races. Segn al diagnstico de
campo realizado, dando nfasis a los antecedentes de riego, no se ha reportado problemas de
salinidad en los cultivos agrcolas, por el mismo hecho de que el agua del mbito de la microcuenca
Pampacancha proviene de las precipitaciones pluviales por lo que la Conductividad elctrica del agua
de riego (CE) =30 uS/cm, est por debajo de los niveles de tolerancia para los cultivos del mbito.
3.3.14. Conclusiones y recomendaciones
A nivel de microcuenca.
Confrontados los resultados obtenidos por los diferentes mtodos expuestos (Numero de curva y
Modelo Lutz Scholz) se selecciona este ultimo y la disponibilidad hidrica anual calculada para la
microcuenca cuya superficie es 36.81 km2 es:
Cuadro N 1. Disponibilidad hidrica anual calculada para la microcuenca.
CONDICIN m3/s MMC
Disponibilidad Media 0.51 1.32
Oferta Mxima 0.61 27.16
Oferta Mnima 0.07 2.71
Ao Seco 0.48 15
Ao Normal 0.52 16.14
Ao Hmedo 0.53 16.41 Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
- En aos secos la oferta hdrica anual es de 0.48 m3/s (15 MMC).
- En aos hmedos la oferta hdrica anual es de 0.53 m3/s (16.41 MMC).
- La disponibilidad media hdrica es de 0.51 m3/Seg. (1.32 MMC), con lo que se concluye
de que se cuenta con la disponibilidad de agua, que garantiza el aprovisionamiento para
el sistema de riego planteado con el proyecto.
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Area del proyecto.
La disponibilidad media en el area del proyecto se obtuvo con la relacion areas y caudales a
escala anual de 0.51 m3/s (510 L./Seg).
Cuadro N Disponibilidad media en el area del proyecto.
Fuente: Equipo profesional responsable de la formulacin del proyecto 2014.
El Balance hdrico indica que durante diciembre a marzo hay excedentes hdricos significativos
para cubrir la demanda de agua de los cultivos. De abril a noviembre existe un marcado dficit
de agua que hay que suplirlo con riego.
La oferta de agua en el ro est garantizando para todos los meses un abastecimiento para la
demanda agrcola si es que no estn comprometidos otros aprovechamientos hdricos en la
microcuenca actualmente.
CONDICIN m3/s MMC
Disponibilidad Media 0.51 1.32
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